اثر نانوالیاف سلولز بر عملکرد آهار نشاسته مورد استفاده در آثار کاغذی تاریخی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه هنر اصفهان

2 دانشگاه هنر اصفهان- اصفهان- ایران

3 دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

این پژوهش باهدف ارزیابی نانوالیاف سلولز و بررسی تأثیرات آن روی آهار نشاسته به‌عنوان پرکاربردترین آهار مورداستفاده در آثار کاغذی تاریخی و کاربرد آن به‌عنوان استحکام‌بخش جهت بازگرداندن مقاومت کششی و پایداری به آثار کاغذی تاریخی انجام‌شده است. روش انجام پژوهش تحلیلی- مقایسه­ای و شیوه گردآوری داده­ها از طریق آزمایش­های مرتبط با موضوع پژوهش همچون pH سنجی، رنگ سنجی و اندازه­گیری مقاومت کششی نمونه­ها بوده است. در این پژوهش نانو الیاف سلولز با درصدهای وزنی 5/0، 1 و 2 درصد، به‌صورت سوسپانسیون با آب تهیه شد و جهت تیمار نمونه­‌های بدون آهار و نمونه­های حاوی آهار نشاسته، مورداستفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد شاخص مقاومت کششی نمونه­های بدون آهار و نمونه­های حاوی آهار نشاسته پس از تیمار افزایش پیداکرده است اما پس از کهنه­سازی شاخص مقاومت کششی نمونه­های حاوی آهار نشاسته مقداری کاهش‌یافته است. بیشترین میزان مقاومت کششی پس از تیمار مربوط به نمونه­های حاوی آهار نشاسته با تیمار 2 درصد به میزان 36 Nm/g و پس از کهنه­سازی نیز مربوط به نمونه­های بدون آهار با تیمار 2 درصد به میزان 2/28 Nm/g است. میزان pH نمونه­های بدون آهار پس از تیمار در محدوده 98/6 تا 17/7 و بعد از عمل کهنه­سازی نیز در محدوده نزدیک به خنثی 85/6 تا 11/7 قرارگرفته است. pH نمونه­های حاوی آهار نشاسته پس از تیمار در محدوده خنثی 36/7 تا 42/7 و پس از کهنه­سازی نیز در محدوده 16/7 تا 19/7 قرارگرفته است. بررسی تغییرات رنگی نمونه­ها نشان داد بعد از تیمار نمونه­های بدون آهار و نمونه­های حاوی آهار نشاسته، رنگ نمونه­ها روشن­تر شده است. بعد از مرحله کهنه­سازی، رنگ هر دو گروه نمونه­ها تیره­تر شده و به سمت زرد شدگی تمایل پیداکرده است. البته تغییرات رنگی ایجادشده در نمونه­های حاوی آهار نشاسته نسبت به نمونه­های بدون آهار کمتر بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Hummert, E. Henniges, U., Potthast, A., 2013. Stabilisation Treatments with Aerosols: Evaluating the Penetration Behaviour of Gelatine and Methylcellulose. Restaurator, 34:134–171.
[2] Vinas, V., Vinas, R., 1992. Les tehniques traditionnelles de restauration: UN etude RAMP, UNESCO, Paris, 34.
[3] Zervos, S. Alexopoulou, I.,­ 2015. Paper conservation methods: a literature review. Cellulose, 22(5): 2859-2897.
[4] Ghorbani, M., Samanian, K., Afsharpour, M., Sabet Jazari, A., 2017. Introducing and Comparing Methods for Consolidation of Paper records and Suggesting the Use of Cellulose Nano-Fibers for Conservation of such records. GANJINE-YE ASNAD, 26(4): 110-131. (In Persian).
[5] Hadilam, M., Afra, E., Yousefi, H., Ghasemian, A., 2012. Investigate Resistive and barrier against moisture behavior of cellulose paper containing Nanofiber cellulose. First National Conference on Nanotechnology and its Applications in Agriculture and Natural Resources. University of Tehran – Karaj, Faculty of Agriculture and Natural Resources. (In Persian).
[6] Aliniyay Lakani, S., Afra, E., 2011. Nanofiber Cellulose and its Application in Improving Paper Properties. First National Conference on Nanomaterials and Nanotechnology, Islamic Azad University of Shahrood. (In Persian).
[7] Xu, Sh., Girouard, N., Schueneman, G., Shofner, M.L. and Meredith, J.C., 2013. Mechanical and thermal properties of waterborne epoxy composites containing cellulose nanocrystals. Polymer Journal, 54 (24): 6589- 6598.
[8] Lopez-Suevos, F., Eyholzer, C., Bordeanu, N.and Richter, K., 2010. DMA analysis and wood bonding of PVAc latex reinforced with cellulose nanofibrils. Cellulose, 17 (2): 387-398.
[9] Dreyfuss-Deseigne, R., 2017. Nanocellulose Films in Art Conservation. Paper Conservation, 18(1): 18-29.
[10] Dreyfuss-Deseigne, R., 2017. A New Mending Material: Nanocellulose Film. Journal of Paper Conservation, 18(1): 36-37.
[11] Volke, L., Ahn, K., Hahner, U., Gindl‑Altmutter, W., Potthast, A., 2017. Nano meets the sheet: adhesive-free application of nanocellulosic suspensions in paper conservation. Heritage science, 5(23): 2-17.
[12] Standard test methods for Paper and board - Determination of tensile properties - Part 3: Constant rate of elongation method (100 mm/min)-Test method. Standard national organization of Iran. 14471-3, 2013. (In Persian).
[13] Jonhed, A., 2006.  Properties of modified starches and their use in the surface treatment of paper. Karlstad University Studies.
 [14] Biricik, Y., Sonmez, S., Ozden, O., 2011. Effects of Surface Sizing with Starch on Physical Strength Properties of Paper. Asian Journal of Chemistry, 23(7): 3151-3154.
 [15] Standard Test Method for Determination of Effect of Dry Heat on Properties of Paper and Board, Annual Book of ASTM Standards, 10.01, D 776 – 92, 2001.
 [16] Holik, H., 2006. Handbook of paper and board, John Wiley & Sons, 32p.
[17] Standard test methods for Paper, board and pulp- Determination of pH of aqueous extracts- Part 1: Cold extraction. Standard national organization of Iran. 3568-1, 2007. (In Persian).
[18] Rosenau, Th., Potthast, A., Krainz, K., Yoneda, Y., Dietz, Th. and French, A., 2011. Chromophores in cellulosics, VI. First isolation and identification of residual chromophores from agedcotton linters, Springer Science Business Media, 18(4): 1623–1633.
[19] Ansari, N., 2008. Principles and theories physical tests on fibers and textile, 1st Ed., Amirkabir University, Tehran, 83p. (In Persian).
[20] Hassan, E.A., Hassan, M.L. and Oksman, K., 2011. Improvement of paper sheets properties of bagasse pulp with microfibrillated cellulose isolated from xylanase treated bagasse. Wood and Fiber Science, 43(1): 1-7.
 [21] Ariafar. A., Samanian. K. and Afsharpour. M., 2015. Optimization of CMC against microorganism factors with nanoparticles Titanium Deoxide using for promotion of this polymer quality protection in restoration of paper document. Ganjineh Asnad Journal, 25: 116-140. (In Persian).