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Table des matières
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4.1 Polluants de l'environnement
Sont considérés comme des polluants de l'environnement provenant de l'extérieur : les fumées, les poussières, les gaz et les vapeurs. Ils sont décrits en premier lieu.
4.1.1 Fumées
Les fumées résultent de la combustion incomplète de combustibles tels que le charbon, le pétrole, le bois et les déchets. Leur couleur noire provient essentiellement du carbone, qui est lui-même une substance très inerte, mais ces particules sont entourées de substances huileuses et goudronneuses. Celles-ci peuvent être assez acides, même lorsqu'elles proviennent de fumée de bois. Elles entraînent les particules de carbone qui collent ainsi aux surfaces.
4.1.2 Poussières minérales
Les poussières minérales et les fumées ont pour origine les volcans, les carrières, les tempêtes de poussières lors de grands vents, les procédés industriels faisant appel à la combustion et ceux qui mettent en jeu du ciment et de la chaux. Les particules les plus fines sont transportées sur de grandes distances. Si elles sont d'origine géologique, il est probable qu'elles ne causeront pas de dommages chimiques aux documents, car de telles poussières sont très inertes, étant complètement oxydées. Les poussières de ciment et de chaux sont très alcalines et provoquent une forme de dégradation inhabituelle. Les sulfates acides transportant des poussières ultra-fines parcourent également de grandes distances et sont imputées à la combustion du charbon dans des centrales électriques.
4.1.3 Poussières de sel
Les poussières de sel peuvent se déposer à la suite de l'évaporation des embruns. Leurs principaux constituants sont le chlorure de sodium et le chlorure de magnésium. Ils ne constituent pas des substances chimiques actives, mais ils peuvent favoriser la corrosion des métaux
4.1.4 Particules provenant des gaz d'échappement des moteurs à essence
Des particules d'oxydes de plomb sont émises par les moteurs à essence utilisant des carburants contenant du plomb. Il convient de remarquer que l'utilisation de composés du plomb dans les matériaux des documents, dans les encres et les pigments, a connu, en dépit de leur toxicité, un long essor.
4.2 Vapeurs et gaz Polluants extérieurs
Les gaz et les vapeurs actifs qui peuvent endommager les documents et qui sont présents dans les atmosphères polluées sont :
4.2.1 Oxygène (O2)
L'oxygène de l'air pénètre la plupart des matières organiques, et bien qu'il ne soit généralement pas considéré comme un polluant, il contribue certainement à la décomposition lente et continue de presque toutes les matières organiques. Les objets en cuir, en bois, et les cadavres peuvent se conserver très longtemps s'ils sont enterrés dans des boues qui les maintiennent à l'abri de l'oxygène.
4.2.2 Eau
La vapeur d'eau est toujours présente et joue des rôles divers dans la dégradation des matériaux. Les réactions directes avec des matières organiques, dites réactions d'hydrolyse, ont pour effet de couper des liaisons chimiques. L'eau fait gonfler les structures amorphes, facilitant ainsi la pénétration d'autres polluants. C'est également un auxiliaire essentiel de tous les processus de biodégradation. Beaucoup de colorants pâlissent plus rapidement en milieu humide. L'eau accélère la corrosion des métaux.
4.2.3 Dioxyde de soufre
Le dioxyde de soufre est un gaz acide soluble dans l'eau, produit lors de la combustion des charbons, des pétroles et des pyrites. Il se transforme peu à peu en acide sulfurique, liquide puissant et très peu volatil qui peut persister au sein des matériaux de manière pratiquement indéfinie. Il provoque généralement beaucoup de dommages aux documents d'archives ainsi qu'à beaucoup d'autres matières comme la pierre et les métaux.
4.2.4 Oxydes d'azotes (NO2 et NO)
Les oxydes d'azotes sont des gaz qui se forment lorsque l'air est porté à de hautes températures, comme sous l'action de la foudre ou des flammes. Ils sont également produits par la combustion dans les moteurs à essence, dans les fourneaux et les chaudières fonctionnant au charbon, au bois, au gaz ou au mazout. Le nitrate de cellulose, comme celui contenu dans les films en nitrate, émet également de tels gaz. Ils sont solubles dans l'eau et forment de l'acide nitrique (HNO3) et de l'acide nitreux (HNO2). L'acide nitrique est un acide très fort et un puissant agent oxydant, il peut donc attaquer et détériorer la plupart des matériaux.
4.2.5 Ozone (O3)
L'ozone est une forme instable de l'oxygène, produite sous l'effet des décharges et des étincelles électriques ainsi que par la lumière ultraviolette. L'azote de l'air peut également intervenir dans ces phénomènes électriques et être transformé en oxydes d'azote. L'ozone peut donc ne pas être la seule substance produite. L'ozone se décompose lentement, mais il constitue en même temps un agent oxydant puissant, qui pourra affecter beaucoup de matières organiques. Il intervient dans beaucoup d'applications industrielles dont le blanchiment et la stérilisation. Il est fortement toxique et possède une odeur caractéristique qu'on peut parfois remarquer à proximité des machines à photocopier.
4.2.6 Sulfure d'hydrogène (H2S)
Le sulfure d'hydrogène est un gaz qui a les propriétés d'un acide faible et dégage une odeur d'oeufs pourris, ce qui indique qu'il est généralement produit par la biodégradation des protéines contenant du soufre. Son acidité faible laisse supposer qu'il est peu susceptible de provoquer de graves dégradations des matières organiques mais il est très actif vis-à-vis de certains métaux, en particulier de l'argent, qu'il transforme en sulfures métalliques. Il est également capable de transformer certains composés du plomb contenus dans les pigments en sulfure de plomb. Ces sulfures sont noirs. L'argent constitue le matériau constitutif de l'image dans la plupart des procédés photographiques et dans certains dessins à la pointe métallique.
4.2.7 Ammoniac (NH3)
L'ammoniac est un gaz qui, dissous dans l'eau, produit des solutions alcalines. Il est formé par la décomposition des matières organiques et on sent sa présence à proximité des installations sanitaires mal conçues. En se combinant avec d'autres gaz, il forme rapidement des sels qui se déposent sur les surfaces, ce qui peut changer les conditions d'acidité locales. Il n'est par conséquent pas susceptible de parcourir de longues distances dans son état primitif.
4.2.8 Les hydrocarbures
Il y a dans l'atmosphère toute sorte d'hydrocarbures, provenant, pour une part, de la combustion incomplète des carburants, et pour une autre part, de sources naturelles comme les matières organiques en décomposition, les forêts de résineux et les réservoirs souterrains. On considère généralement qu'ils n'entraînent pas d'effets notables sur les documents.
4.3 Polluants internes actifs
Les polluants qui émanent de l'intérieur du bâtiment d'archives sont de nature plus variée et plus complexe que les molécules simples présentes dans l'atmosphère. On sait depuis longtemps que l'émission de gaz et de vapeurs constitue une cause de détérioration, c'est pourquoi il importe d'y faire en permanence très attention et de surveiller l'origine et les effets possibles de cette pollution. On peut souvent améliorer très rapidement les choses, dès qu'on a repéré les sources de pollution, à peu de frais et sans rencontrer les problèmes de coût et de délais qu'implique la mise en place d'une installation antipollution. Le problème est la grande diversité des matériaux dont l'emploi est à conseiller dans les archives. Or, il est rarement possible de tester chacun d'entre eux, même si la pratique des tests pour les matériaux utilisés dans les vitrines et les magasins est en train de s'instituer dans les musées. Quelques documents d'archives émettent eux-mêmes des vapeurs et des gaz nocifs et il faut à ceux qui en ont la garde quelque ingéniosité pour les gérer correctement. Une forte humidité et des températures élevées amplifient souvent la production des émanations. Les substances nocives produites naturellement sont étudiées en premier, et celles produites par les activités au sein d'un bâtiment ensuite.
Acides organiques (acides carboxyliques aliphatiques) :
Aldéhydes :
Acides :
Peroxydes :
Il est établi que toutes ces substances endommagent les documents d'archives. Il y a en outre beaucoup d'autres substances dont la structure est complexe et qui, par conséquent, sont mieux décrites par leur fonction que par leur composition :
On peut s'attendre à voir cette liste s'allonger au fur et à mesure des progrès de la science. Avant d'étudier les effets de ces substances sur les différents types de documents, nous allons nous pencher sur leurs origines.
4.3.1 Introduction
Il est malheureusement exclu d'établir une liste exhaustive. On cherche cependant à donner, à partir d'exemples, une idée des cas où des matières déconseillées ou néfastes peuvent être présentes. Les archivistes ont intérêt à savoir identifier un problème de pollution localisé. Il peut être limité à un conditionnement hermétiquement clos, à une boîte fermée ou même à un placard, ou toucher une pièce ou la totalité du bâtiment. Pour le repérage, l'odeur de certaines de ces émissions est un indice précieux. Un bon odorat peut alerter quand, par exemple, de vieux films se décomposent, mais il n'est pas infaillible, ni parfait, ni même nécessairement assez sensible. Néanmoins, toute odeur inhabituelle devrait toujours être considérée comme un signal d'alarme et inciter à des vérifications. L'odeur des composés chimiques n'a pas de rapport direct avec leur toxicité ou avec les dommages qu'ils peuvent causer aux matériaux des documents, mais un odorat entraîné constitue le plus souvent un guide utile pour la détection de la pollution.
4.3.1.1 Acides organiques
Les acides organiques proviennent de la décomposition des matières organiques, en particulier de toutes les sortes de bois, surtout mais pas exclusivement lorsqu'ils sont assez neufs. Les acides organiques sont également produits par la fermentation des substances organiques contenant du sucre, qui donnent lieu à la formation de produits comme le vinaigre. Une odeur de vinaigre laisse deviner la présence d'acide acétique, comme en décèle parfois dans des boîtes de films dits "de sécurité". Le support de ces films est un acétate de cellulose qui a réagi lentement avec l'eau pour former l'acide acétique volatil. Cette réaction est appelée "hydrolyse" ; elle est appelée à se produire tôt ou tard dans le cas de substances de type ester. L'acétate de cellulose a été largement utilisé comme film de lamination des papiers fragiles, et pour la mise sous pochette scellée (encapsulation). L'acétate de polyvinyle et ses copolymères sont fréquemment utilisés sous forme d'émulsions dans les colles et les peintures. Son copolymère avec le chlorure de vinyle constitue la matière plastique normalement utilisée pour fabriquer les disques d'enregistrement sonore.
L'acide acétique est aussi l'une des nombreuses substances qui se dégagent lorsque des huiles siccatives et leurs dérivés sont exposés à l'air, les émissions pouvant se prolonger pendant de longues périodes. Les huiles siccatives sont des esters d'acides gras insaturés et de glycérol.
La plupart des huiles siccatives sont extraites de plantes, par exemple l'huile de lin, l'huile de soja et l'huile d'abrasin. Elles ont été beaucoup employées dès l'antiquité et, durant ce dernier siècle, on les a modifiées en les greffant sur des structures synthétiques comme les résines alkydes, les polyesters et les polyuréthannes, en vue de leur utilisation dans les peintures et les encres. De tels produits et leurs vernis non pigmentés sont d'un usage très répandu et peuvent être jugés suspects s'ils sont solubles (ou si on peut les diluer) dans du white spirt. Ces produits émettent, outre des acides organiques, d'autres substances nocives telles que des aldéhydes et des peroxydes.
4.3.1.2 Aldéhydes
Les aldéhydes sont des composés très réactifs, fortement réducteurs mais ils peuvent également intervenir dans un grand nombre d'autres réactions. Lorsqu'il joue son rôle de réducteur, le formaldéhyde s'oxyde aisément en acide formique dont on sait qu'il attaque les métaux. Il réagit également avec les protéines, et provoque des réticulations dans les chaînes, ce qui accentue le durcissement. Les émulsions photographiques sont volontairement durcies de cette manière, le même effet intervenant dans les traitements de protection des étoffes et dans le rôle biocide du formaldéhyde. On pense actuellement que les émissions de formaldéhyde provenant du mobilier contemporain et des matériaux isolants contenus dans les murs à double paroi, portent atteinte à la santé des personnes travaillant dans les immeubles. Ces émissions ont pour origine les polymères urée-formaldéhyde utilisés pour fabriquer les colles et les mousses.
4.3.1.3 Peroxydes
Les peroxydes et surtout le peroxyde d'hydrogène sont particulièrement dangereux, notamment pour les documents photographiques. Le peroxyde d'hydrogène est assez instable et fortement oxydant. C'est un gaz soluble dans l'eau ; il constitue un sous-produit de l'oxydation de plusieurs substances organiques comme les huiles siccatives.
4.3.1.4 Acide chlorhydrique
Le chlorure d'hydrogène devient dans l'eau l'acide chlorhydrique qui constitue un acide fort mais n'est pas un oxydant. Il se forme lors de la dégradation de certains polymères contenant du chlore. De graves pollutions acides peuvent contaminer tout un bâtiment lorsque du PVC servant à l'isolation est brûlé à la suite d'un incendie d'origine électrique. Beaucoup de ces polymères ne sont pas très stables et ne peuvent être employés que lorsque des stabilisants spéciaux leur sont adjoints. Le chlorure de polyvinyle (PVC) en est l'exemple le mieux connu. Il a été utilisé comme film de lamination du papier et compose souvent les pochettes de protection des transparents en couleurs. Le chlorure de polyvinylidène (PVDC) est également instable et, comme il confère des propriétés d'isolation vis-à-vis de la vapeur d'eau, il est utilisé pour améliorer la résistance à l'eau d'autres films transparents, comme la cellulose régénérée. On sait que le polyisoprène chloré, un caoutchouc naturel modifié qui a été couramment utilisé comme liant dans les encres d'imprimerie, s'hydrolyse en produisant de l'acide chlorhydrique.
4.3.1.5 Acide nitrique
L'acide nitrique HNO3 provient de l'hydrolyse du nitrate de cellulose contenu dans les pellicules cinématographiques, les laques, les moulures en plastique et les couvertures de livre en carton durci. Cf. 4.2.4.
4.3.1.6 Sulfure d'hydrogène
Le sulfure d'hydrogène (H2S) est produit par l'hydrolyse des protéines contenant du soufre, comme il en existe dans la laine, les cheveux et les oeufs et aussi dans les caoutchoucs vulcanisés et dans les tissus teintés au moyen de colorants soufrés. Cf. 4.2.7.
4.3.1.7 Additifs divers
Les solvants résiduels, les monomères, les plastifiants, les antioxydants et les biocides sont des exemples des substances présentes dans les éléments accessoires des documents d'archives courants. Les solvants mettent parfois plusieurs mois pour diffuser vers l'extérieur et s'évaporer. Les solvants les moins volatils sont les plastifiants ; ils sont utilisés pour assouplir les polymères. Les quantités mises en jeu peuvent être importantes, parfois jusqu'à 30 %. Comme on les choisit pour obtenir un certain degré d'inertie, beaucoup sont des esters généralement d'acides organiques faibles - mais certains sont des phosphates. Certains polymères retiennent les monomères pendant une longue période. Les monomères sont les unités de base constitutives du polymère, ils constituent en général des solvants efficaces du polymère, mais ils sont insaturés et par conséquent chimiquement réactifs. Les antioxydants représentent une catégorie d'additifs stabilisants qui rendent possible la fabrication des matières plastiques. Tout comme les biocides et les pesticides, ils ne peuvent pas être décrits succinctement. Dans certaines circonstances, ils sont susceptibles de constituer une source importante de substances dangereuses.
4.3.2 Pollution émanant des activités humaines
Si l'on veut savoir quelles sont les sources potentielles de pollution dans un dépôt d'archives, il est utile d'examiner chacune des activités se déroulant dans les locaux, ainsi que la nature et le sort de chacune des substances qui s'y trouvent. On veillera, au cours de l'enquête, à repérer toutes les sources de pollution possibles.
4.3.2.1 Combustibles
Les combustibles de chauffage comme le charbon, le mazout, le gaz et le bois constituent tous des sources de nombreuses substances polluantes, et si elles ne sont pas éliminées par traitement direct dans la chaufferie, il faudra les évacuer à grande hauteur pour qu'elles se dispersent très loin. Si d'autres modes de chauffage sont utilisés dans les bureaux, ils peuvent occasionner une pollution locale.
4.3.2.2 Installation de traitement de l'air
Les appareils de climatisation, de ventilation forcée et les humidificateurs requièrent un entretien et des opérations de nettoyage qui peuvent comporter l'utilisation d'un certain nombre de substances chimiques puissantes, susceptibles de créer des poussières. On portera une attention toute particulière à la propreté biologique des eaux utilisées dans ces installations pour éviter de voir proliférer les bactéries et les champignons. Les règles de bonne conservation archivistique guideront le choix des substances chimiques à ajouter à ces eaux pour en assurer la pureté biologique. L'eau employée dans les installations d'humidification devra être exempte de sels et de minéraux. On a trouvé des dépôts de substances chimiques utilisées pour le traitement des eaux de chauffage sur des pièces de musée parce que cette eau était employée pour humidifier l'air. Les substances chimiques qui servent à nettoyer les installations peuvent être des agents oxydants puissants, et il est important de s'assurer que leurs vapeurs ne pénètrent jamais dans les magasins.
Tout système d'extraction qui utilise des condensateurs électrostatiques pour éliminer les fines particules de poussière est susceptible de produire de l'ozone et des oxydes d'azote. Il est préférable de ne pas employer ce genre de matériel.
4.3.2.3 Produits utilisés pour le nettoyage, l'entretien et la décoration
Les produits et les procédés de nettoyage, d'entretien et de remise en état peuvent contribuer à la pollution interne, mais il n'est pas possible de prédire les effets de chacun des agents. Quoiqu'il en soit, l'utilisation de produits de blanchiment à l'hypochlorite et de nettoyants à l'ammoniac devra être remise en cause. L'emploi de produits contenant des huiles siccatives pour les sols, le rafraîchissement des murs et des boiseries doivent également être considérés comme néfastes. Dans tous ces cas, l'odeur constitue un avertissement utile de la présence d'une production injustifiée de gaz dangereux.
4.3.2.4 Fumigateurs et biocides
Les fumigations laissent parfois subsister des résidus de produits fumigateurs, qui imprègnent les collections pendant tout un temps avant de s'éloigner ou de se décomposer. On sait que ces fumigateurs réagissent avec les objets ; on connaît par exemple la capacité du bromure de méthyle à corroder les métaux et à provoquer la réticulation des protéines, ce qui entraîne le durcissement du cuir. Le cyanure d'hydrogène dégrade certains métaux. Beaucoup de biocides utilisés dans les bibliothèques contiennent des composés à base de chlore et de soufre. On ne sait toujours pas si ces composés sont susceptibles de se décomposer en agents connus pour être polluants. Il peut être hautement souhaitable de placer des biocides dans les documents pour limiter la biodégradation, mais il faut en étudier les conséquences sur le plan chimique et utiliser, si besoin est d'autres procédés ou traitements.
4.3.2.5 Activités de conservation-restauration
Il est nécessaire non seulement de faire un bilan des méthodes, matériels et produits utilisés pour la fumigation, mais aussi d'étudier toutes les opérations de conservation matérielle et de restauration mises en oeuvre. Il est peu probable que les opérations de réparations simples puissent justifier une quelconque inquiétude, mais tous les procédés faisant intervenir des produits chimiques devront être réexaminés, en particulier s'il s'agit de procédés nouveaux, ou si l'on envisage de mettre en place une chaîne de traitements. Le retannage des reliures qui implique l'emploi de formate d'aluminium peut par exemple entraîner avec le temps la production d'acide formique. Il ne faut naturellement pas opérer un changement de traitement qui remplacerait un problème par un autre sans avoir à l'avance pesé tous les avantages et les inconvénients.
4.3.2.6 Photocopie et photographie
Il est souhaitable aussi de contrôler les travaux de photocopie qui peuvent être effectués de temps en temps. Les copieurs électrostatiques dégagent souvent une odeur révélatrice de l'ozone qu'ils produisent et il ne faut pas que celui-ci pénètre dans les magasins. Beaucoup de travaux de photographie font intervenir des substances chimiques contenant notamment du soufre, venant des fixateurs et des encres de photocopieurs. Les procédés "diazo" dégagent de grandes quantités d'ammoniac.
Les travaux de photocopie doivent être très surveillés; le système de ventilation doit être très soigné afin d'éviter la contamination des collections.