پیرشدن و آهار از عوامل تاثیرگذار در شناسایی کاغذهای تاریخی با روش طیف سنجی FTIR_ATR

سابقه و هدف: شناسایی کاغذهای تاریخی یکی از مراحل مهم مطالعه بر روی آثار آرشیوی و کاغذی است که حفاظت صحیح از آن را تضمین می کند. کاغذهای تاریخی متشکل از الیافی با ترکیبات آلی کربوهیدرات همچون سلولز و همی سلولز و لیگنین ها هستند. میزان اندک لیگنین و پرکننده های قلیایی موجب ماندگاری آنان شده است. علاوه بر این حضور آهار به عنوان ایجاد سطح مناسب نگارشی بر مقاومت آن افزوده است. روش های دستگاهی بسیاری برای شناسایی کاغذهای تاریخی مورد استفاده قرار گرفته است که از جمله آن، طیف سنجی مادون قرمز است. این پژوهش بر آن است تا تاثیر تغییرات پیرشدگی و آهار را بر روی دو دسته از کاغذهای تاریخی معروف به سمرقندی و دولت آبادی با این روش دستگاهی بررسی نماید.مواد و روش ها: از میان کاغذهای تاریخی ۸ نمونه به طور تصادفی انتخاب شدند. این نمونه ها همگی با ویژگی خود رنگ بودن و آهار یکسان نشاسته انتخاب شدند که برای این منظور با استفاده از آزمون لوگل سنجیده شدند. برای بررسی تغییرات صورت گرفته در ساختار درونی کاغذها و همچنین آهار موجود در سطح کاغذهای تاریخی از آزمون پیرسازی مصنوعی که روشی تسریعی در تخریب ساختار مولکولی مواد آلی کاغذ است استفاده شد. برای آماده سازی نمونه ها، حدود g۵ از دو نمونه کاغذ تاریخی D۲ و S۴ برداشته شد و به مدت h ۲۴ ساعت در شرایط °C۲۳ و در رطوبت نسبی % ۵۰ قرار گرفتند. سپس جهت آزمون پیرسازی تسریعی در حرارت °C۸۰ و رطوبت نسبی %۶۵ به مدت ۲۴ روز به انکوباتور منتقل شدند. از دستگاه FTIR Spectrometer مدل TENSOR ۲۷ساخت شرکتBruker آلمان در دانشگاه هنر تهران، با سطح آنالیزور کریستال ZnSe و به روش انعکاس کلی ضعیف شده در محدوده cm-۱ ۴۰۰ الی cm-۱ ۴۰۰۰ استفاده شد.یافته های تحقیق: پس از گذشت دو دوره ۱۲ روزه (۵۷۶ ساعت و تقریبا معادل ۵۰ سال) مقادیر اسیدیته در دو نمونه کاغذ تاریخی، کاهش میزان عدد pH را نشان می دهند. این مقادیر اکسیداسیون سلولز را آشکار می کنند که ناشی از فرآیند توامان پیرسازی تسریعی حرارتی و رطوبتی می باشند. نتایج افزایش اسیدی شدن کاغذها پیک های واضحی را در ناحیه cm -۱ ۱۷۳۰ ظاهر و یا به شدت آنان افزودند. این نوارهای جذبی مربوط به پیوندهای C=O در گروه های کربونیل هستند که در مقایسه با نمونه های قبل از پیرسازی وجود نداشتند و پس از آن آشکار شدند. مقایسه میان دو کاغذ تاریخی پیرسازی شده به مدت ۵۰ سال بیشتر از نمونه های کاغذ اصلی در طیف سنجی FTIR- ATR نشان می دهند که پس از پیرسازی، شدت مقادیر سلولزی و ترکیبات آلی در مقایسه با مقادیر لیگنین کاهش یافته است و با افزایش شدت پیک لیگنین در ناحیه cm -۱ ۱۵۹۵ خود را آشکار ساخته است. و این دو نمونه نسبت به نمونه کاغذهای اصلی خود در ارتفاع دورتر و بالاتری قرار گرفته اند که به دلیل افزایش مقادیر لیگنین به نسبت مقادیر سلولز و ترکیبات آلی است. بنابراین نقش پیرسازی و تغییر اسیدیته را در تغییر نقاط شناسایی الیاف با توجه به نمودار گارسید با خطا مواجه می کنند. همچنین تاثیر عامل خارجی آهار نشاسته نیز با تغییر در اعداد موجی و شدت آنان در نقاط اصلی cm -۱ ۱۵۹۵، cm -۱ ۱۱۰۵ و cm-۱ ۲۹۰۰ نمود می یابد. در طیف سنجی کاغذ اصلی کاهش شدت پیک کاملا مشهود است و این نشان می دهد که آهار منجر به پوشش سطح کاغذ و در نهایت کاهش شدت طیف شده است. بنابراین با شستن کاغذها، شدت ها تغیر کرده و اندکی از میزان لیگنین کاسته شده است اما بر میزان ترکیبات آلی و سلولز افزوده شده است.نتیجه گیری: یافته ها نشان دادند میزان اسیدیته که با روند افزایش عمر و با افزایش لیگنین در کاغذهای تاریخی ظاهر می گردد بر روی نقاط شدت حاصل از طیف سنجی FTIR_ATR تاثیر داشته و آنان را در نمودار گارسید جابجا می کند. همچنین آهار نیز عامل دیگری است که نقش بسزایی در تغییر داده های نمودار گارسید در شناسایی الیاف کاغذهای تاریخی دارد و نقاطی متفاوت را نشان می دهند. بنابراین آهار نشاسته و روند پیرسازی که با تغییر میزان اسیدی شدن کاغذهای تاریخی در ارتباط است بر روی طیف سنجی FTIR_ATR تاثیر گذارند.

کلیدواژه ها:

پیرسازی ، آهار نشاسته ، کاغذهای تاریخی ، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز- دقیق نمایی بازتاب کلی ، نمودار گارسید