학술논문

The Effect of Iron Ions from Prussian Blue Pigment on the Deterioration of Japanese Paper
Document Type
research-article
Source
Restaurator. International Journal for the Preservation of Library and Archival Material. 36(4):251-267
Subject
iron ions
Japanese paper
cellulose
Language
English
ISSN
0034-5806
1865-8431
Abstract
Schädigung von japanischem Papier durch in Preußischblau enthaltene Eisenionen
Papier wird häufig durch Tinten oder Pigmente, die Übergangsmetallionen enthalten, abgebaut. In der vorliegenden Arbeit wurden die Schäden untersucht, die Eisenionen aus Preußischblau-Pigmenten (Eisen Ferrocyanid) oder die der Säuregehalt von verdünnter Schwefelsäure während künstlicher Alterung an Kozo Papier (japanisches Papier) verursachen. Einige Beobachtungen deuten darauf hin, dass der durch Eisenionen induzierte Abbau ein synergistischer Prozess aus hydrolytischen und oxidativen Reaktionen ist. Die Degradation des Cellulosepolymers wurde mit Fluoreszenzmarkierung von Carbonyl- und Carboxylgruppen in Kombination mit Gelpermeationschromatographie-Mehrfachwinkel-Laserlichtstreuung untersucht.
Neben Cellulose enthält Kozo Papier auch einen relativ großen Anteil an Hemicellulosen, die durch Bestimmung der Uronsäure und der neutralen Kohlenhydrate charakterisiert wurde. Die Anzahl der Carboxylgruppen in Kozo Papier nahm während der Alterung ab. Eine Abnahme der Uronsäure, die aus den Hemicellulosen des Kozo Papiers stammt, wird als der wichtigste Faktor in der beobachteten Reduktion des Gesamt-Carboxylgehaltes erachtet, auch wenn die Oxidationsreaktion die Anzahl der Carboxylgruppen erhöhen müsste. Die Menge der Uronsäure und Xylose wurde während der Alterung durch Eisenionen beeinflusst, was auf einen Abbau von Hemicellulosen hinweist. Dieses Ergebnis legt nahe, dass die Hemicellulosen in Kozo Papier zuerst vom Abbau betroffen sind und in der Folge den hydrolytischen und oxidativen Abbau von Cellulose verhindern, was möglicherweise den Erhaltungszustand von Kozo Papier positiv beeinflusst.
Les dommages causés par des ions ferreux ou des pigments (bleu de Prusse) au cours du vieillissement du washi (papier japonais)
Le papier est souvent endommagé par de l‘encre ou des pigments contenant des ions de métaux de transition. Du papier Kozo artificiellement vieilli (une sorte de washi) endommagé par des ions de fer ou des pigments de bleu de Prusse (ferrocyanure de fer) a été étudié. Il semble que la dégradation provoquée par les ions de fer est issue d’un processus synergique constitué par des réactions d‘hydrolyse et d‘oxydation. L‘état de dégradation du polymère de cellulose dans le papier Kozo a été étudiée à l‘aide d’un marquage par fluorescence des groupes carbonyles et carboxyles en combinaison avec une chromatographie à perméation de gel-diffusion de lumière laser multi-angle. En plus de la cellulose, le papier Kozo contient une quantité relativement importante d‘hémicellulose, ce qui est déterminé par dosage de l‘acide uronique et des hydrates de carbone neutres. Les ions de fer ont provoqué une diminution du poids moléculaire moyen du papier Kozo et une augmentation de la quantité de groupes carbonyles du fait de réactions d‘oxydation qui se produisent dans le papier Kozo au cours du vieillissement. Cependant, la quantité de groupes carboxyles a diminué. Il a été observé que les pigments causent des dommages semblables dans le papier Kozo, mais moins graves. Une diminution de la quantité d‘acide uronique provenant de l‘hémicellulose du papier Kozo est considéré comme le facteur dominant dans la diminution observée des groupes carboxyles, car la réaction d‘oxydation augmenterait le nombre de groupes carboxyles. La quantité d‘acide uronique et de xylose dans l‘hémicellulose a été influencée par les ions ferreux au cours du vieillissement, ce qui indique la décomposition de l‘hémicellulose. Ce résultat suggère que l‘hémicellulose du papier Kozo a été touchée en premier et a évité la dégradation par hydrolyse et par oxydation de la cellulose, ce qui pourrait permettre au papier Kozo de durer plus longtemps.