مطالعه‌ی ساختاری آثار چرمی و بررسی روش‌های مناسب نرم‌سازی و درمان آنها (نمونه‌ی موردی: مشک چرمی منسوب به دوره‌ی سلجوقی)

چکیده:

سرعت بالای تخریب آثار چرمی، اقدامات سریع حفاظتی و درمانی بر روی این اشیاء را می‌طلبد که لزوم آن، شناخت کامل ماهیت و ساختار اثر است. از این‌رو، با توجه به ندرت و آسیب‌پذیری زیاد این آثار، مطالعه و حفاظت از آنها اهمیت زیادی دارد. مطالعه‌ی ساختاری در جهت فن‌شناسی و آسیب‌شناسی، پیش‌زمینه‌ی هر نوع اقدام حفاظتی است. یکی از مباحث مهم در زمینه‌ی حفاظت آثار چرمی تاریخی، نرم‌سازی این آثار است و پلی‌اتیلن گلیکول و روغن سیلیکون از جمله ترکیبات پرکاربرد در این زمینه (چه در چرم‌های خشک و چه اشباع از آب) هستند. از این‌رو، پژوهش پیش رو دو هدف کلی شامل ارزیابی ساختاری (فن‌شناسی و آسیب‌شناسی) و بررسی روش‌های نرم‌سازی (پلی‌اتیلن گلیکول و روغن سیلیکون) آثار چرمی را در یک نمونه‌ی موردی دنبال می‌کند. هم‌چنین با توجه به احتمال اکسیداسیون پلی‌اتیلن گلیکول، تأثیر اسید آسکوربیک نیز در بهبود ویژگی‌های پلی‌اتیلن گلیکول ارزیابی شد. در این راستا، یک مشک چرمی منسوب به دوره‌ی سلجوقی که متشکل از چند شکل چرم و مکشوفه از محوطه‌ی تاریخی قلعه‌کوه قاین بود، مورد مطالعه قرار گرفت. این اثر از لحاظ قدمت و تکنیک ساخت، اثری شاخص به‌شمار می‌رفت و لزوم بررسی و حفاظت آن امری آشکار بود. در این راستا، پس از بررسی میدانی و منابع مرتبط با موضوع، از مطالعات آزمایشگاهی شامل روش‌های شیمی کلاسیک و آنالیزهای دستگاهی در ارزیابی ساختاری چرم‌های تشکیل‌دهنده‌ی مشک و بررسی روش‌های نرم‌سازی ذکر‌شده بر روی نمونه‌هایی با فرایند تولید نسبتاً مشابه با اثر مورد مطالعه در طی درمان و پیرسازی تسریعی، استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل، چرم‌های تشکیل‌دهنده‌ی مشک، حاصل از پوست بز با موزدایی به دو روش تعریقی و آهک‌دهی و دباغی گیاهی بودند. این چرم‌ها پس از دباغی احتمالاً با استفاده از مواد گیاهی در کنار استفاده از ترکیبات آهن رنگرزی و سپس با چربی حیوانی (پیه گاو و یا گوسفند) روغن‌دهی شده‌اند. خروج بخشی از این چربی آزاد در کنار کاهش رطوبت چرم و تأثیر ترکیبات معدنی خاک را می‌توان از عوامل دخیل در کاهش انعطاف چرم دانست. البته تغییرات چربی آزاد چرم و اکسیداسیون آن نیز در تشدید این خشکی، دخیل بوده‌است. از طرفی وجود رسوبات معدنی، در تشدید آسیب‌های ساختاری چرم نیز، دخیل بوده‌است. هم‌چنین فروشست اسیدهای چرب آزاد اشباع از ساختار چرم، به شکل رسوبات و شوره‌های سفید، بر سطح چرم‌ها دیده می‌شود. فعالیت عوامل بیولوژیک و خصوصاً ماکروارگانیسم‌ها، از مهم‌ترین عوامل از بین‌رفتن چرم به‌شکل کمبود هستند. علاوه بر این، فعالیت میکروارگانیسم‌ها نیز به‌صورت جزئی در نمونه‌های بررسی‌شده قابل مشاهده است که گسترش فعالیت، منجر به تشدید آسیب‌های ساختاری چرم خواهد شد. نتیجه‌ی آسیب‌های وارده به اثر، تخریب شدید ساختاری، در کنار افت دمای دناتوره‌شدن، ذوب و اکسیداسیون حرارتی چرم است. ارزیابی پایداری ترمواکسیدان نرم‌کننده‌ها و بررسی چرم‌های مشابه با ویژگی‌های نمونه مطالعاتی با استفاده از رنگ‌سنجی، ارزیابی دمای انقباض، pH، مقاومت کششی، ATR-FTIR و DSC، در طی درمان و پیرسازی تسریعی نشان داد که روغن سیلیکون عملکرد بسیار مناسب‌تری در درمان چرم نسبت به پلی‌اتیلن گلیکول چه به صورت خالص و چه همراه با اسید آسکوربیک دارد. ارزیابی روغن سیلیکون در درمان یک نمونه تاریخی مشابه با مشک مورد بررسی نیز، عملکرد درمانی قابل قبولی را ارائه داد.

Abstract: Severe decay and degradable structure shows the urgent need to structural study and conservation treatment of historical leathers. Structural investigation for technological and pathological study has a great importance prior to interventive conservation. Softening is a main intervention in the conservation of historic leathers. Polyethylene glycol (PEG) and Silicon oil are many used compounds in this procedure (for wet or dry leathers). In this research, Structural condition (from technological and pathological aspects) and softening methods (by PEG and Silicon oil) has been investigated for the conservation of historic leathers. Moreover, effect of Ascorbic acid (as an antioxidant) on PEG properties was evaluated due to probable oxidation of PEG. A leather bottle attributed to Seljuk period was studied as an important object regarding to its date and technique. The leather bottle was composed of several pieces of leather and had been discovered in Ghalee Kuh_i Ghaen historical site. After field assessments and literature review, classical wet chemical method and instrumental analysis were applied to structural evaluation of the relic. In addition, softening methods were assessed on the leather. The historic specimens and new leather samples were used for treatment and accelerated aging processes. Manufacture procedure of new samples was the same as technical information of the historic leather. According to results, historic leather pieces had been produced from goat skin by sweating and lime unhairing, and vegetable tanning methods. The specimens had been probably dyed by iron and vegetable compounds and lubricated by animal fats (obtained from cow or sheep). Leaching of free fats, decrease of moisture and effect of soil composition have been resulted to failure in the flexibility of leathers. Additionally, oxidation and chemical transformation of free fats were accelerated the drying process. White organic salts on the leather indicated to leaching of structural free fats. Biologic activity and specially macroorganisms were accounted as one of main decay factors. Moreover, limited activities of microorganisms were detected on the surface which could be result to severe degradation in the future. The results of these damage factors are severe structural degradation of leather, and a reducing in its denaturation, melting and thermal oxidation temperatures. Thermo oxidation stability of softening compounds and structural properties of samples were assessed by Colorimetry, study of shrinkage temperature, pH measurement, tensile strength, DSC and ATR-FTIR techniques. Results during treatments and accelerated aging showed that Silicon oil has better effects with comparison to PEG (with or without Ascorbic Acid). Moreover, application of Silicon oil for treatment of historic samples indicated to better improvement of structural properties of leather.