رفتار بازدارندگی بیونانوکامپوزیت الیاف سلولز و هیدروکسی پروپیل سلولز در برابر تغییرات رنگی به عنوان یک پوشش بر روی اسناد کاغذی



نشریه: سال دوازدهم- شماره دوم- تابستان 1397 - مقاله 7   صفحات :  147 تا 158



کد مقاله:
JCST-13-03-2017-1715

مولفین:
مهدی قربانی: دانشگاه هنر تهران - دانشکده حفاظت و مرمت
کورس سامانیان: دانشگاه هنر تهران - دانشکده حفاظت و مرمت
مریم افشارپور: پژوهشکده شیمی و مهندسی شیمی - شیمی
ع. ا. ثابت جازاری: کتابخانه مرکزی آستان قدس رضوی -


چکیده مقاله:

اسناد کاغذی، بخش مهمی از اموال فرهنگی و تاریخی را شامل می‌شوند. این آثار در گذر زمان، همواره مستعد زردشدگی در قالب یک آسیب زیباشناختی هستند. در این پژوهش با هدف کاهش تغییر رنگ پلیمر کلوسل¬جی (هیدروکسی پروپیل سلولز) به عنوان یک آهار بسیار رایج در مرمت اسناد کاغذی، رفتار بازدارندگی از تغییرات رنگی دو نوع نانوالیاف سلولز باکتریایی (BCN) و سلولز رشته‌اي (NFC) به صورت کامپوزیت در این پلیمر و به واسطه پوشش‌دهی روی کاغذهای صافی، مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با استفاده از روش‌های پیرسازی مصنوعی، طیف‌سنجی UV-Vis و میکروسکوپ SEM نتایج بررسی شدند، يافته‌ها نشان داد كه حضور این نانوالیاف پس از پیرسازی موجب بازدارندگی از تغییرات کلی رنگ (∆E) گردید، به طوری که BCN بیشترین بازدارندگی را نشان داد. همچنین به عنوان هدف فرعی، افزایش غلظت کلوسل¬جی پس از پیرسازی موجب تشدید تغییرات رنگی شد. به طور کلی، افزودن این نانوالیاف در بستر کلوسل¬جی به عنوان یک پوشش برروی کاغذ موجب بازدارندگی از تغییرات رنگی می¬گردد و از طرفی، باید از کاربرد غلظت¬های بیشتر کلوسل¬جی اجتناب شود.


Article's English abstract:

Paper documents are included an important part of cultural and historic property. As time passes, these works are always prone to yellowing as an aesthetic damage. In this study, for the purpose of reduce the colour changes of Klucel-G polymer (Hydroxypropyl cellulose) as a very common size in paper documents restoration, inhibition behavior of colour change for two types of Nanofibers of Bacterial Cellulose (BCN) and Fibrillated Cellulose (NFC) into this polymer, by coating onto filter-paper samples were evaluated; Then, using artificial aging, UV-Vis spectroscopy and SEM microscope methods, the results were analyzed. Based on findings, the presence of these nanofibers after aging led to inhibition of the total colour changes (ΔE), so that BCN showed the highest inhibition. As a sub-purpose, increasing the concentration of Klucel-G led to exacerbation of colour changes after aging. Totally, adding these nanofibers into the Klucel-G, as a coating on paper prevent colour changes and on the other hand, applying more concentrations of Klucel should be avoided.


کلید واژگان:
اسناد کاغذی، نانوالیاف سلولز، کلوسل، آهاردهی، زردشدن، تغییر رنگ.

English Keywords:
Paper document, Cellulose nanofiber, Klucel, Sizing, Yellowing, Colour change.

منابع:
1. م. قربانی. مطالعات میان¬رشته¬ای در حفاظت و مرمت آثار فرهنگی و تاریخی: یک ضرورت مهم و هدفمند، مجموعه مقالات اولین همایش بین¬المللی ضرورت گفتگو در علوم انسانی: مطالعات میان¬رشته¬ای، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران، (1395). 575-575. 5. د. هرندی، ح. احمدی، م. محمدی آچاچلویی، بررسی تغییرات رنگی و ساختاری چوب اصلاح‌شده با نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم و اکسید روی به‌عنوان محافظ پرتو UV. نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ. (1394)10، 216-207. 19. ف. طلایی¬راد، حفاظت از آثار کاغذی با استفاده از نانوساختارهای اکسیدتیتانیوم. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه هنر، ایران، 2009. 20. م. واعظی، ر. ناظمی اشنی، ق. کیانمهر، اسیدزدایی آثار چوبی تاریخی با استفاده از نانوذرات هیدروکسیدکلسیم سنتز شده به روش شیمیایی. مجله مواد و فناوری¬هاي پیشرفته. (1393)1، 79-71. 33. ن. محمدی، شیمی فیزیک پلیمرها. انتشارات دانشگاه امیرکبیر، تهران. 1394.

English References:
2. D. N. Hon, Yellowing of modern papers, preservation of paper & textiles of historic & artistic value. Chapter 10, A.C.S., Washington. 1981, 119-141. 3. P. Baglioni, R. Giorgi, Soft and hard nanomaterials for restoration and conservation of cultural heritage. Soft. Matter. 2(2006), 293–303. 4. P. Baglioni, D. Chelazzi, R. Giorgi, Nanotechnologies in the conservation of cultural heritage. Springer, London. 2015. 6. S. Sequeira, C. Casanova, E. Cabrita, Deacidification of paper using dispersions of Ca(OH)2 nanoparticles in isopropanol: Study of efficiency. J. Cult. Heritage. 7(2006), 264–272. 7. R. Giorgi, C. Bozzi, L. Dei, C. Gabbiani, B. W. Ninham, P. Baglioni, Nanoparticles of Mg (OH) 2: synthesis and application to paper conservation. Langmuir. 21(2005), 8495-8501. 8. G. Poggi, R. Giorgi, N. Toccafondi, V. Katzur, P. Baglioni, Hydroxide nanoparticles for deacidification and concomitant inhibition of iron-gall ink corrosion of paper. Langmuir. 26(2010), 19084-19090. 9. M. Afsharpour, F. Talaee rad, H. Malekian, New cellulosic titanium dioxide nanocomposite as a protective coating for preserving paper-art-works. J. Cult. Heritage. 12(2011), 380–383. 10. H. Wang, G. Lu, J. Zhang, D. Zheng, Multifunctional nanocomposites for paper conservation. Stud. Conserv. 1(2013), 23-29. 11. H. Turaif, Relationship between tensile properties and film formation kinetics of epoxy resin reinforced with Nanofibrillated Cellulose. Prog. Org. Coat. 76(2013), 477–481. 12. S. Lwamoto, K. Abe, H. Yano, The Effect of hemicelluloses on wood pulp nanofibrillation and nanofiber network characteristics. Biomacromolecules. 3(2008), 1022–1026. 13. M. Nogi, S. Iwamoto, A. Nakagaito, H. Yano, Optically Transparent nanofiber paper. Adv. Mater. 16(2009),1595–1598. 14. V. S. Chauhan, S. K. Chakrabarti, Use of Nanotechnology for high performance cellulose and papermaking products. Cellul. Chem. Technol. 5-6(2012), 389-400. 15. Y. C. Ching, A. Rahman, K. Y. Ching, N. L. Sukiman, H. C. Cheng, Preparation & characterization of PVA based composite reinforced with nanocellulose & nanosilica. BioResources. 2(2015), 3364-3377. 16. B. S. Cristina, J. Brasb, T. Williamsa, T. Senechalb, W. Ortsa, HPMC reinforced with different cellulose nano-particles. Carbohydr. Polym. 86(2011), 1549–1557. 17. R. J. Moon, A. Martini, J. Nairn, J. Simonsen, J. Youngblood, Cellulose nanomaterials review: structure, properties and nanocomposites. Chem. Soc. Rev. 40(2011), 3941–3994. 18. K. Lee, T. Tammelin, H. Kiiskinen, J. Samela, K. Schlufter, A. Bismarck, High performance cellulose nanocomposites: comparing the reinforcing ability of bacterial cellulose and nanofibrillated cellulose. ACS Appl. Mater. Interfaces. 4(2012), 4078 - 4086. 21. H. Bansa, R. Ishii, The effect of different strengthening methods on different kinds of paper. Restaurator. 2(1997), 51-72. 22. E. Ardelean, R. Nicu, D. Asandei, E. Bobu, Carboxymethyl-chitosan as consolidation agent for old documents on paper support. Eur. J. Sci. Theol. 4(2009), 67-75. 23. R. Feller, M. Wilt, Evaluation of cellulose ethers for conservation. United States of America: The Getty Conservation Institute press. 1993. 24. H. Carter, The Chemistry of paper preservation: part 2, The yellowing of paper and conservation bleaching. J. Chem. Educ. 11(1996), 1068-1073. 25. R. Pinto, M. Neves, C. Neto, T. Trindade, Composites of cellulose & metal nanoparticles, nanocomposites: new trends & developments. Chapter 4. 2012, 73-96. 26. D. Klemm, F. Kramer, S. Moritz, T. Lindstrom, M. Ankerfors, D. Gray, A. Dorris, Nanocelluloses: A new family of nature-based materials. Angew. Chem. Int. Ed. 50(2011), 5438-5466. 27. Standard test method for effect of moist heat on properties of paper and board, standard by technical association of the Pulp and paper industry, TAPPI Standard, T544 SP-0, 2003. 28. C. Fellers, T. Iversen, T. Lindstr?m, T. Nilsson, M. Rigdahl, Ageing/ Degradation of paper: A literature survey. Report No.1E.tockholm. 1989. 29. A. Lienardy, P. Van Damme. Inter folia: manuel de conservation et de restauration du papier. Belgium: The Royal Institute for Cultural Heritage, 1989. 30. M. Durovic, J. zelinger, Chemical processes in the bleaching of paper in library and archival collections. Restaurator. 14(1993), 78–101. 31. M. Beyer, H. Koch, K. Fischer, Role of hemicelluloses in the formation of chromophores during heat treatment of bleached chemical pulps. Macromol. Symp. 1(2005), 98–106. 32. S. Margutti, G. Conio, P. Calvini, E. Pedemonte, Hydrolytic and oxidative degradation of paper. Restaurator. 2(2001), 67–83.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 427
تعداد دریافت فایل مقاله : 6

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:428

کاربران حاضر:26