اثر نانوالياف سلولز بر عملكرد آهار نشاسته مورد استفاده در آثار كاغذي تاريخي

The effffectt off cellllullose nanoffiibers on tthe ffuncttiion off sttarch siiziing used iin hiisttoriicall paper relliics

اين پژوهش باهدف ارزيابي نانوالياف سلولز و بررسي تأثيرات آن روي آهار نشاسته به‌عنوان پركاربردترين آهار مورداستفاده در آثار كاغذي تاريخي و كاربرد آن به‌عنوان استحكام‌بخش جهت بازگرداندن مقاومت كششي و پايداري به آثار كاغذي تاريخي انجام‌شده است. روش انجام پژوهش تحليلي- مقايسه­اي و شيوه گردآوري داده­ها از طريق آزمايش­هاي مرتبط با موضوع پژوهش همچون pH سنجي، رنگ سنجي و اندازه­گيري مقاومت كششي نمونه­ها بوده است. در اين پژوهش نانو الياف سلولز با درصدهاي وزني 5/0، 1 و 2 درصد، به‌صورت سوسپانسيون با آب تهيه شد و جهت تيمار نمونه­‌هاي بدون آهار و نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته، مورداستفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد شاخص مقاومت كششي نمونه­هاي بدون آهار و نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته پس از تيمار افزايش پيداكرده است اما پس از كهنه­سازي شاخص مقاومت كششي نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته مقداري كاهش‌يافته است. بيشترين ميزان مقاومت كششي پس از تيمار مربوط به نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته با تيمار 2 درصد به ميزان 36 Nm/g و پس از كهنه­سازي نيز مربوط به نمونه­هاي بدون آهار با تيمار 2 درصد به ميزان 2/28 Nm/g است. ميزان pH نمونه­هاي بدون آهار پس از تيمار در محدوده 98/6 تا 17/7 و بعد از عمل كهنه­سازي نيز در محدوده نزديك به خنثي 85/6 تا 11/7 قرارگرفته است. pH نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته پس از تيمار در محدوده خنثي 36/7 تا 42/7 و پس از كهنه­سازي نيز در محدوده 16/7 تا 19/7 قرارگرفته است. بررسي تغييرات رنگي نمونه­ها نشان داد بعد از تيمار نمونه­هاي بدون آهار و نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته، رنگ نمونه­ها روشن­تر شده است. بعد از مرحله كهنه­سازي، رنگ هر دو گروه نمونه­ها تيره­تر شده و به سمت زرد شدگي تمايل پيداكرده است. البته تغييرات رنگي ايجادشده در نمونه­هاي حاوي آهار نشاسته نسبت به نمونه­هاي بدون آهار كمتر بوده است.

This study aimed to evaluate cellulose nanofibers and study the effects of these material on starch sizing as the most commonly used sizing in historical paper relics and its use as strength enhancer to restore tensile strength and durability. This research was conducted by analytical comparisons method and samples were collected by experiments related to research topics such as pH measurement, calorimetric and the measurement of tensile strength of the samples. In this study, treatment of cellulose nanofibers with weight percentages of 0.5, 1 and 2%, was prepared as a suspension with water and used to treat the samples containing starch sizing and without it. The results showed that the tensile strength of non-sizing and starch- sizing samples increased after treatment but after aging, the tensile strength of the samples containing starch- sizing decreased slightly. The highest tensile strength after treatment was observed for samples containing starch sizing with 2% treatment at 36 Nm/g and after aging, for non-sizing samples with 2% treatment at 28.2 Nm/g. PH value of non-sizing samples after treatment ranged from 6.98 to 7.17 and after aging, it still remained within the neutral range of 6.85 to 7.11. pH of samples containing starch sizing after treatment was within the neutral range from 7.36 to 7.42 and after aging also remained within the range of 7.16 to 7.19. Examination of the color changes of the samples showed that after treatment of non-sizing and starch- sizing samples, the color of the samples is brighter. After the aging, the color of both groups of samples became darker and it tends to yellowing. However, the color changes in the samples containing starch sizing was less than the non-sizing samples.