تأثیر نانوالیاف سلولز بر خواص نوری و مکانیکی 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

هدف این پژوهش، ارزیابی تأثیر ماده نانوالیاف سلولز و استفاده از آن به‌عنوان استحکام‌بخش جهت بازگرداندن مقاومت کششی و استحکام به آثار کاغذی تاریخی است. روش انجام پژوهش تحلیلی- مقایسه­ای و شیوه گردآوری داده­ها از طریق آزمایش­های مرتبط با موضوع پژوهش همچون pH سنجی، رنگ­سنجی و اندازه­گیری مقاومت کششی نمونه­ها بوده است. در این پژوهش تیمار نانو الیاف سلولز با درصدهای وزنی 5/0، 1 و 2 درصد، به­صورت سوسپانسیون با آب تهیه شد و جهت استحکام‌بخشی نمونه‌های کاغذ، مورد استفاده قرار گرفت. تیمار حاصل روی نمونه­های کاغذی سه بار به­وسیله اسپری دستی به مقدار 3 میلی­­لیتر اسپری شد و سپس نمونه­های تیمار شده بر اساس استاندارد D776-92 ASTM، در دمای 105 درجه سانتی‌گراد به مدت 144 ساعت تحت کهنه­سازی حرارتی قرار گرفتند. در مرحله بعد تغییرات pH، رنگ و مقاومت کششی نمونه­ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار pH نمونه­ها پس از تیمار در محدوده 98/6 تا 17/7 و بعد از عمل کهنه­سازی نیز pH نمونه­ها در محدوده نزدیک به قلیایی 85/6 تا 11/7 قرار گرفته است. شاخص مقاومت کششی نمونه­ها نیز در هر 3 غلظت پس از تیمار افزایش پیدا کرده است اما پس از کهنه­سازی شاخص مقاومت کششی نمونه‌ها نسبت به مرحله قبل کاهش‌یافته است. بیشترین مقدار مقاومت کششی در مرحله بعد از تیمار مربوط به نمونه­های با تیمار 2 درصد به‌اندازه 2/28 و پس از کهنه­سازی به‌اندازه 3/26 نیوتن متر بر گرم است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Barkeshli, M., 2006. Historical and scientific analysis on sizing materials used in Iranian manuscripts and miniature paintings. Ayneye Miras, 4:307–24. (In Persian).
[2] Hummert, E., Henniges, U. and Potthast, A., 2013. Stabilisation Treatments with Aerosols: Evaluating the Penetration Behaviour of Gelatine and Methylcellulose. Restaurator, 34:134–171.
[3] Vinas, V., and Vinas, R., 1992. Les tehniques traditionnelles de restauration:un etude RAMP, UNESCO, Paris, 34.
[4] Zervos, S. and Alexopoulou, I. 2015. Paper conservation methods: a literature review. Cellulose, 22(5): 2859-2897.
[5] Weber, H., 1985. Conservation and Restoration of Natural Stone in Europe. Bulletin of the Association for Preservation Technology, 17:15-23.
 [6] Ghorbani, M., Samanian, K., Afsharpour, M. and 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).
[7] Hadilam, M., Afra, E., Yousefi, H., and 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).
 [8] Aliniyay Lakani, S., and 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).
 [9] 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.
[10] 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.
[11] Dreyfuss-Deseigne, R., 2017. Nanocellulose Films in Art Conservation. Paper Conservation, 18(1): 18-29.
[12] Dreyfuss-Deseigne, R., 2017. A New Mending Material: Nanocellulose Film. Journal of Paper Conservation, 18(1): 36-37.
[13] Volke, L., Ahn, K., Hahner, U., Gindl Altmutter, W. and Potthast, A., 2017. Nano meets the sheet: adhesive-free application of nanocellulosic suspensions in paper conservation. Heritage science, 5(23): 2-17.
[14] 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).
[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] 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).
[17] Holik, H., 2006. Handbook of paper and board, John Wiley & Sons, 32p.
[18] Feller, R., 2001. Color science in the Examination of museum objects. Los Angeles: The J. Paul Getty Trust.
[19] Ferrer, N., and Sistach, M. C., 2007. FTIR Technique Used to Study Acidic Paper Manuscripts Dating from the Thirteenth to the Sixteenth Century from the Archive of the Crown of Aragón, The Book and Paper Group Annual, 21-26.
[20] 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).
[21] Bogaard, J. and Whitmore, P., 2001. Effects of dilute calcium washing treatments on paper. Journal of the American institute for conservation, 40: 105-123.
[22] Rosenau, T., Potthast, A., Krainz, K., Yoneda, Y., Dietz, T., Shields, Z.P.I. and French, A.D., 2011. Chromophores in cellulosics, VI. First isolation and identification of residual chromophores from agedcotton linters, Springer Science Business Media, 18(4): 1623–1633.
[23] Dadmohamadi, K., Azadi Bouyaghchi, M. and Abed Esfahani, A., 2017. Identifying the function of rehabilitated and activated methyl cellulose glue for preparation of tissues used in restoration of paper works, Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8(2): 171-183.