การพัฒนาสารเคลือบกันน้ำเพื่อรักษาสภาพกระดาษโดยใช้ อนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตและเอทิลเซลลูโลส
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้พัฒนาสารเคลือบป้องกันน้ำเพื่อรักษาสภาพกระดาษในรูปแบบจดหมายเหตุและหนังสือที่มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ โดยใช้วัสดุผสมเอทิลเซลลูโลสและอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตในรูปแบบคอลลอยด์ จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคอินฟราเรดและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพบว่า วิธีการที่พัฒนานี้ทำให้อนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตฝังตัวลงในเส้นใยของกระดาษอย่างสม่ำเสมอ โดยไม่ส่งผลต่อลักษณะภายนอกของกระดาษ จากการวัดมุมสัมผัสหยดน้ำบนกระดาษแสดงให้เห็นว่า สารเคลือบกระดาษนี้ทำให้กระดาษมีสมบัติการกันน้ำเพิ่มขึ้นมาก กระดาษกรองมีมุมสัมผัสหยดน้ำเพิ่มขึ้นจาก 0 องศา เป็น 100 องศา และกระดาษจากหนังสือเก่ามีมุมสัมผัสหยดน้ำเพิ่มขึ้นจาก 75 องศา เป็น 80 ถึง 100 องศา โดยสมบัติกันน้ำเกิดขึ้นจากฟิล์มเอทิลเซลลูโลสบนกระดาษมีความไม่ชอบน้ำจากหมู่เอทิลซึ่งมีขั้วต่ำ นอกจากนี้อนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตยังช่วยให้สมบัติการกันน้ำของกระดาษเพิ่มขึ้นจากความขรุขระบนพื้นผิว ปัจจัยสุดท้ายที่ทำให้สมบัติการกันน้ำเพิ่มสูงขึ้นอีกระดับคือการปรับปรุงสมบัติพื้นผิวของอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตด้วยกรดสเตียริกที่มีสายโซ่โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีขั้ว จึงทำให้พื้นผิวของอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต เกิดอันตรกิริยากับน้ำลดลง โดยสรุปแล้ววิธีการนี้เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเคลือบป้องกันน้ำเพื่อรักษาสภาพกระดาษ
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิชาการโรงเรียนนายเรือ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการโรงเรียนนายเรือ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ถือเป็นลิขสิทธิ์ของโรงเรียนนายเรือ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากโรงเรียนนายเรือก่อนเท่านั้น
References
ชลิตา เมฆมุกดา. การศึกษาวิเคราะห์ผลระยะยาวของวัสดุเคลือบอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตและเซลลูโลสพอลิเมอร์ต่อสมบัติและการเสื่อมสภาพของกระดาษด้วยกระบวนการเร่งอายุ. วารสารวิชาการโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า. 2565;20(1):22-30.
Baty JW, Maitland C, Minter W, Hubbe M, Jordan-Mowery S. Deacidification for the conservation and preservation of paper-based works: a review. Bioresources. 2010 Aug; 5(3):1955-2023.
Chamberlain D. Anion mediation of aluminium-catalysed degradation of paper. Polym Degrad Stab. 2007;92:1417-20.
Moiseev YV, Khalturinskii NA, Zaikov GE. The mechanism of the acid-catalysed hydrolysis of glucosides. Carbohydr Res. 1976 Oct;51(1):23-37.
Poggi G, Toccafondi N, Melita LN, Knowles JC, Bozec L, Giorgi R, Baglioni P. Calcium hydroxide nanoparticles for the conservation of cultural heritage: new formulations for the deacidification of cellulose-based artifacts. Appl Phys A Mater Sci Process. 2014 Mar;114(3):685-93.
Giorgi R, Dei L, Ceccato M, Schettino C, Baglioni P. Nanotechnologies for conservation of cultural heritage: paper and canvas deacidification. Langmuir. 2002;18(21):8198-203.
Rodriguez-Navarro C, Suzuki A, Ruiz-Agudo E. Alcohol dispersions of calcium hydroxide nanoparticles for stone conservation. Langmuir. 2013 Sep 10;29(36):11457-70.
Amornkitbamrung L, Marnul M, Thirvengadam P, Hribernik S, Kovalcik A, Kargl R, et al. Strengthening of paper by treatment with a suspension of alkaline nanoparticles stabilized by trimethylsilyl cellulose. Nano-Struct Nano-Objects. 2018 Oct;16:363-70.
Amornkitbamrung L, Mohan T, Hribernik S, Reichel V, Faivre D, Gregorova A, Engel P, Kargl R, Ribitsch V. Polysaccharide stabilized nanoparticles for deacidification and strengthening of paper. RSC Adv. 2015;5:32950-61.
Shi J, Liu W, Jiang X, Liu W. Preparation of cellulose nanocrystal from tobacco-stem and its application in ethyl cellulose film as a reinforcing agent. Cellulose. 2020;27:1393-1406.
Cao Z, et al. Chemical surface modification of calcium carbonate particles with stearic acid using different treating methods. Appl Surf Sci. 2016 Aug 15;378:320-9.
Nguyen DM, et al. Synergistic influences of stearic acid coating and recycled pet microfibers on the enhanced properties of composite materials. Mater. 2020 Mar 23; 13(6):1461.
Rahmani M, Ashenai Ghasemi F, Payganeh GH. Effect of surface modification of calcium carbonate nanoparticles on their dispersion in the polypropylene matrix using stearic acid. Mech Ind. 2014 Jan;15(1):63-7.
Costa V, Simões RMS. Hydrophobicity improvement of cellulose nanofibrils films by stearic acid and modified precipitated calcium carbonate coating. J Mater Sci. 2022 Jun; 57(11):11443–59.
Abdel-Halim ES. Chemical modification of cellulose extracted from sugarcane bagasse: preparation of hydroxyethyl cellulose. Arab J Chem. 2014 Jul;7(3):362-71.