Razvoj multifunkcionalnih polisaharidnih kompozitnih nanodelcev za razkislinjenje,izboljšanje trdnosti in preprečevanje mikrobiološkega napada zgodovinskih artefaktov na osnovi celuloze
Šifra | J4-1764
Naziv projekta | RAZVOJ MULTIFUNKCIONALNIH POLISAHARIDNIH KOMPOZITNIH NANODELCEV ZA RAZKISLINJENJE,IZBOLJŠANJE TRDNOSTI IN PREPREČEVANJE MIKROBIOLOŠKEGA NAPADA ZGODOVINSKIH ARTEFAKTOV NA OSNOVI CELULOZE
Nosilca projekta | dr. Matej Bračič, dr. Tamilselvan Mohan
Raziskovalni projekt financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
| Spletna stran/povezava | |
| Trajanje projekta | 1. 7. 2019 do 30. 6. 2022 |
| Obseg financiranja | 4,35 FTE (cenovna kategorija C) |
| Nosilca projekta | dr. Matej Bračič, dr. Tamilselvan Mohan |
| Koordinator projekta | Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo |
| Sodelujoče RO | Spletna povezava SICRIS |
| Sestava projektne skupine | Spletna povezava SICRIS |
Povzetek projekta
Slovenska in evropska zgodovina, vse od leta 1830 naprej, ki je napisana na kisli arhivski material, počasi razpada. Mnoga unikatna besedila, ki so bila celo priča dogodkom kot je npr. druga svetovna vojna, se ireverzibilno izgubljajo zaradi uničenja materiala. Konservacijski ukrepi, ki so trenutno na voljo za preprečevanje te znatne izgube informacij, imajo mnoge slabosti kot so npr. krvavenje originalnih žigov, neenakomerna porazdelitev materiala za razkisanje, nizka mehanska trdnost in premajhna tvorba primernih alkalnih rezerv proti nadaljnji degradaciji papirja. Zatorej je potrebno zagotoviti novo metodo razkisanja, ki se lahko uporabi, brez predhodne selekcije, za bodisi posamezne liste papirja ali za vezane celulozne izdelke (npr. knjige) v slovenskih knjižnicah in arhivih. Takšna metoda je trenutno nujno potrebna in zaželena.
Projekt DeacidCellulose cilja na ohranjanje arhivskih materialov v boju proti njegovi kislosti, poslabšanju mehanskih lastnosti in mikrobne razgradnje, z uporabo najnovejšega razvoja v kemiji celuloze in nanotehnologije. Projekt bo razvil nove poti za razkisanje papirja s kombinacijo trenutno najboljših razpoložljivih konceptov, z znanjem o reakcijah hlapnih organskih topil in nanotehnologije. Nevodni proces topil združuje razkisanje, zaviralce gorenja in protimikrobne spojine, stabilizatorje ter sredstva za ojačitev, v enem samem postopku obdelave in bo apliciran na artefakte na osnovi celuloze s pomočjo enostavne metode prevlečenja s potopitvijo (˝dip-coating˝).
Projekt DeacidCellulose bo prinesel sledeče novosti:
• Popolno nevtralizacijo kislin in kontrolirano, podaljšano, primerno in uniformno tvorbo alkalnih rezerv.
• Izboljšanje mehanskih lastnosti papirja; zagotovljene s polisaharidi in silikonskimi oligomeri.
• Fleksibilnost obdelanega papirja bo učinkovito kontrolirana in preprečen bo nastanek preveč rigidne povezane mreže papirnih vlaken.
• Dosegli bomo protimikrobne učinke z uporabo spojin, ki nosijo amino-terminirano ali fenolno skupino, kar bo zaviralo rast plesni.
• Uporaba hlapnih organskih topil z nizko površinsko napetostjo bo omogočila zadostno omakanje, dala papirju boljšo dimenzijsko stabilnost in minimizirala tveganje za odstranitev črnil.
• V konservirane knjige ne bo vnesena dodatna vlažnost, kar je pomembno z vidika kislinsko katalizirane hidrolize papirja.
• Zagotovljena bo negorljivost papirja.
Pomemben cilj je razvoj odgovorne procesne metode – recikliranje nosilne faze za ohranitev nizkega okoljskega odtisa in nizkih stroškov procesa.
Le-te bodo dosežene z uporabo (i) funkcionalnih kalcijevih in magnezijevih kompozitnih nanodelcev (za nevtralizacijo kislin), (ii) polisaharidov in silikonskih oligomerov (za ojačitev), (iii) ˝halloysite˝ nanogline in fenolnih spojin (za vpeljavo negorljivosti in protimikrobnih lastnosti), pri čemer bodo temeljni metodološki koncepti, za takšen pristop razkisanja, razviti na UM. V NUK-i bo narejena ustrezna izbira kislih arhivskih materialov (papir in knjige), ocenjevanje pogojev, kemijska analiza in kontrola kvalitete poti razkisanja. InnoRenew CoE bo opravil testiranje papirja (mehanske lastnosti, vzdržljivost, kemijske lastnosti, itd.), ki je ključno za oceno učinkovitosti postopka obdelave in s tem nadaljnjo optimizacijo pogojev procesa. Na ZVKDS bodo preverili okoljski vpliv na različne vrste razkisanega papirja in predmetov, v smislu kemijskih in bioloških sprememb ter razvoja novih analiznih orodij za raziskave na objektih kulturne dediščine. Na tej osnovi se bo razvilo intenzivno sodelovanje in izmenjava znanj ter izkušenj, kar bo vodilo k neposredni realizaciji opredeljenih rezultatov. Pridobljeno znanje znotraj projekta DeacidCellulose bo odpravilo trenutno obstoječo vrzel na področju slovenskega konserviranja knjig in bo bistveno okrepilo položaj vključene slovenske arhivske skupnosti.