ارزیابی تأثیر قارچ کش های تیوفانات متیل و کاربندازیم بر ساختار کاغذ با استفاده از طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه

چکیده:

با توجه به اینکه، اکثر روش های قارچ زدایی که برای پیشگیری یا توقف زوال بیولوژیکی کاغذهای تاریخی استفاده شده اند، ابتدا در دیگر زمینه های علمی و صنعتی همانند حفاظت مواد، کشاورزی و پزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند، به همین دلیل قارچ کش های تیوفانات متیل و کاربندازیم که از پرکاربردترین و مهم ترین مواد مورد استفاده در کشاورزی هستند، جهت کاربرد در حفاظت و مرمت آثار کاغذی مورد ارزیابی قرار گرفتند. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) یکی از روش های مهم در شناخت تغییرات احتمالی ایجادشده در ساختار کاغذ است. جهت ارزیابی ابتدا نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از کاغذ فیلتر تهیه شدند. نمونه ها با محلول های تیوفانات متیل (محلول در متانول) و کاربندازیم (محلول در آب مقطر) در غلظت های ppm100 و ppm200 به روش اسپری تیمار شدند. سپس طبق استاندارد ۴۷۰۶ ISIRI به مدت ۲۸۸ ساعت پیرسازی شدند. پس از پیرسازی، تغییرات ساختاری با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در طیف های حاصل شده از کاغذ های حاوی تیوفانات متیل و کاربندازیم، کاغذها پس از تیمار، در هر دو غلظت ppm 100 و ppm200 دچار تغییری در ساختار خود نشدند. پس از تیمار به وضوح مشخص گردید که هر دو مواد بر ساختار کاغذ اضافه شده اند ولیکن بر طبق طیف های حاصل، موردی مبنی بر تخریب ساختار نمونه مشاهده نگردید. بر اساس طیف کاغذ پیرسازی شده، پیرسازی تسریعی منجر به ایجاد جذب کربونیل در حدود cm-11742 گشت که این امر نشانگر ایجاد تخریب در ساختار سلولز و حضور محصولات تخریب جدید بود که منجر به ایجاد تغییرات بصری در کاغذ می شود. کاغذهای تیمار شده پس از پیرسازی در مقایسه با کاغذهای تیمارشده بدون پیرسازی، تغییرات شدیدی مبنی بر تخریب ساختاری کاغذ ایجاد نکرده اند زیرا تغییری که نشانگر شکست پیوند های سلولز باشد، رخ نداده و غلظت های ppm100 و ppm200، هر دو پس از پیرسازی بدون تخریب بودند. به طورکلی بر اساس نتایج طیف های مادون قرمز، هردو ماده موردمطالعه ساختار کاغذ را تحت تأثیر قرار نمی دهد.

Abstract: Most of fungicides for prevention of biological degradation in historic papers, firstly have been used in the other scientific and industrial fields such as material preservation, agriculture and medical science. Other scientific fields have a great importance in the conservation of historic relics especially paper relics. Therefore, Tiophanate methyl and Carbendazim fungicides were studied for application in the conservation and restoration of paper relics. Each of these materials is one of most important and applied materials in agriculture which are effective against wide range of biological factors. Conservation material should not have intensive structural effects on paper relics. Accordingly, it is required to evaluate effects of Tiophanate methyl and Carbendazim treatments on paper. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) is one of most important methods for structural changes of paper. For the study, laboratory samples were prepared from filter paper. Samples were treated with Tiophanate methyl (dissolved in methanol) and Carbendazim (dissolved in distilled water) in 100ppm and 200ppm concentrations by spray method. Blank and treated samples were aged according to ISIRI4706 standard method for 288 hours. After aging, structural changes have been studied by application of Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Results showed that spectra of treated paper samples with Tiophanate methyl and Carbendazim have no structural deformation in both 100ppm and 200ppm concentrations. According to resulted spectra, it was clear that treatment materials have been added to paper but there was not any sign of paper degradation. Accelerated aging caused to production of carbonyl adsorption of the spectra in 1742 cm-1. It was indicated decay of cellulose and presence of new degradation products which results to aesthetical change of paper. Aged samples compared with unaged ones did not show structural deformation in paper due to treatment materials and there was not any sign of breakdown in cellulose linkages. The both of 100ppm and 200ppm treated samples were without damage after accelerated aging. In general, the both treatments do not affect paper structure according to results of infrared spectra.