RO126570B1 - Composition and process for treatment, chemical restoration and biological disinfection of surface of paper documents in archives and libraries - Google Patents
Composition and process for treatment, chemical restoration and biological disinfection of surface of paper documents in archives and libraries Download PDFInfo
- Publication number
- RO126570B1 RO126570B1 ROA201000098A RO201000098A RO126570B1 RO 126570 B1 RO126570 B1 RO 126570B1 RO A201000098 A ROA201000098 A RO A201000098A RO 201000098 A RO201000098 A RO 201000098A RO 126570 B1 RO126570 B1 RO 126570B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- paper
- treatment
- restoration
- composition
- nanoparticles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Description
Invenția prezentă se referă la o compoziție de tratare, restaurare chimică și dezinfecție biologică a suprafeței hârtiei istorice degradată, prin utilizarea unor suspensii de nanoparticule de hidroxiapatităîn soluție alcoolică (izopropanol), utilizată pentru restaurarea documentelor din arhive sau biblioteci, a obiectelor de patrimoniu.The present invention relates to a composition for the treatment, chemical restoration and biological disinfection of the surface of degraded historical paper, by using suspensions of hydroxyapatite nanoparticles in alcoholic solution (isopropanol), used for the restoration of documents from archives or libraries, of heritage objects.
Sunt prezentate atât prepararea suspensiei de nanoparticule, cât și dispozitivul și modalitatea de pulverizare a acestei suspensii pe hârtia supusă tratamentului, cu evidențierea aspectului vizual, chimic și biologic al probelor de hârtie, înainte și după tratarea prin această metodă.There are presented both the preparation of the nanoparticle suspension, as well as the device and the way of spraying this suspension on the paper subjected to the treatment, with the highlighting of the visual, chemical and biological aspect of the paper samples, before and after the treatment by this method.
Degradarea hârtiei, datorită acidității excesive (datorată acțiunii agenților chimici sau biologici), este reflectată prin apariția de tonalități galbene, însoțită de creșterea fragilității acesteia, iar hârtia se fărâmițează la cea mai slabă atingere.The degradation of the paper, due to the excessive acidity (due to the action of the chemical or biological agents), is reflected by the appearance of yellow tones, accompanied by the increase of its fragility, and the paper is crushed to the slightest touch.
Deteriorările produse de agenții biologici și chimici, cel mai frecvent întâlnite la hârtie sunt:The damage caused by biological and chemical agents, most commonly encountered on paper are:
- creșterea acidității până la apariția de perforații în suprafața hârtiei;- increasing the acidity until the perforations appear on the surface of the paper;
- erodarea și fragilizarea;- erosion and brittleness;
- subțierea și transparentizarea hârtiei;- paper thinning and transparency;
- pătarea prin apariția de pigmentații brune, gălbui, verzi, roz, mov, portocalii, însoțite de degradări mai profunde, nesesizabile cu ochiul liber, datorate ciupercilor și, în special, pigmenților difuzibili, produși de acestea;- the appearance by the appearance of brown, yellow, green, pink, purple, orange pigments, accompanied by deeper degradation, not visible to the naked eye, due to the fungi and, in particular, the diffusible pigments produced by them;
- „foxing-ul sau apariția de pete roșcate-cafenii de 0,5...5 mm diametru, datorate tot ciupercilor și, în special, încetării acțiunii acestora. Aceste pete de foxing pot fi produse și de mucegaiuri, care în general trăiesc neobservate în hârtie și devin vizibile prin mirosul iute și culoarea cafenie marcată, ce apar la permeabilizarea hârtiei;- "foxing or the appearance of reddish-brown spots of 0,5 ... 5 mm diameter, due also to the fungi and, in particular, the cessation of their action. These foxing spots can also be produced by molds, which generally live unobserved in paper and become visible through the sharp smell and marked brown color that appear when the paper is permeabilized;
- cele mai mari distrugeri provocate hârtiei sunt datorate ciupercilor Aspergillus Niger și Penicillium (printre cele mai des întâlnite);- The biggest damage to paper is due to the Aspergillus Niger and Penicillium mushrooms (among the most common ones);
- microorganismele în general provoacă creșterea acidității, fapt ce provoacă distrugerea hârtiei. Microorganismele cele mai întâlnite sunt bacteriile și ciupercile microscopice (fungi, micromicetele, mucegaiurile). Sporii acestora se găsesc pretutindeni, se înmulțesc foarte ușor și folosesc ca hrană orice material de natură organică. Aceștia se depun odată cu praful și nu se întâmplă nimic dacă temperatura și umiditatea nu depășesc limitele normale: 18 grade Celsius și 50...65% umiditate. Toate materialele de natură organică sunt higroscopice. Când hârtia absoarbe apă, fibrele și adezivii se umflă. Când conținutul în apă al hârtiei depășește procentul de 10%, sporii devin activi, dezvoltându-se și înmulțindu-se într-un timp foarte scurt. Ca să poată consuma materialele organice, microorganismele eliberează enzime care desfac macromoleculele în elementele componente. Unele se hrănesc cu celuloză, altele cu amidon (hârtia devine în anumite zone translucidă), altele cu gelatină. Altele se adaptează, hrănindu-se cu oricare dintre aceste materiale. Microorganismele consumă materialul cărții și elimină resturi care au natură acidă, și care atacă pe cale chimică materialul cărții, documentului. Unele sunt incolore, dar produc pigmenți ce pătează materialul, altele sunt colorate. Ciupercile produc substanțe lipicioase și cartea capătă un aspect pâslos, iar creșterile abundente ale acestor microorganisme uneori împiedică vizualizarea textului. Deci, ciupercile pot distruge prin: consumarea materialului, pătarea și blocarea materialului. în cazul materialelor colorate, atacul microorganismelor determină decolorarea materialelor.- microorganisms generally cause acidity to increase, which causes paper to be destroyed. The most common microorganisms are the microscopic bacteria and fungi (fungi, micromycetes, molds). Their spores are found everywhere, they multiply very easily and use as food any organic material. They are deposited with the dust and nothing happens if the temperature and humidity do not exceed the normal limits: 18 degrees Celsius and 50 ... 65% humidity. All organic materials are hygroscopic. When the paper absorbs water, the fibers and adhesives swell. When the water content of the paper exceeds 10%, the spores become active, developing and multiplying in a very short time. In order to be able to consume organic materials, microorganisms release enzymes that break down the macromolecules into the component elements. Some feed on cellulose, others with starch (the paper becomes translucent in some areas), others with gelatin. Others adapt, feeding on any of these materials. Microorganisms consume the material of the book and eliminate residues that are acidic in nature, and which chemically attack the material of the book, the document. Some are colorless, but they produce pigments that stain the material, others are colored. Mushrooms produce sticky substances and the book looks pale, and the abundant growths of these microorganisms sometimes hinder the visualization of the text. So, fungi can destroy by: consuming the material, staining and blocking the material. In the case of colored materials, the attack of microorganisms causes the discoloration of the materials.
Scopul restaurării este de a conserva, pentru posteritate, impresiile istorice, artistice, religioase și practice ale picturilor prețioase și ale lucrărilor caligrafice moștenite de la înaintașii noștri. Prin restaurare, seînțelege ansamblul operațiilor menite să conserve în timp toate informațiile conținute de obiectul respectiv. Acesta se caracterizează prin pluralitate, deoarece cartea este alcătuită din diferite elemente și are deci diverse valențe, atât aleThe purpose of the restoration is to preserve, for posterity, the historical, artistic, religious and practical impressions of the precious paintings and of the calligraphic works inherited from our ancestors. By restoration, is meant all the operations meant to preserve in time all the information contained in the respective object. It is characterized by plurality, because the book is composed of different elements and therefore has different valences, both of
RO 126570 Β1 întregului, cât și ale fiecărei părți. în cazul cărților românești vechi, acestea se află în stadii 1 de deteriorare atât de avansate, încât necesită intervenții de mare amploare. Astfel, unele cărți trebuie restaurate complet, pentru că restaurarea nu se poate face datorită unor 3 procese evolutive de degradare a hârtiei.EN 126570 Β1 of the whole, as well as of each party. In the case of the old Romanian books, they are in stages of deterioration so advanced that they require large interventions. Thus, some books must be completely restored, because the restoration cannot be done due to 3 evolutionary processes of paper degradation.
Restaurarea hârtiei, a documentelor pe suport papetar poate fi clasificată în: 5Restoration of paper, documents on paper can be classified as: 5
- restaurarea distrugerilor, ce intenționează să restaureze acele lucrări astfel încât să dispară sau să fie acoperite porțiunile distruse precum găurile provocate de viermi, 7 porțiunile lipsă, rupturile, sau găurile datorate îmbătrânirii;- restoration of destruction, which intends to restore those works so that the destroyed parts such as holes caused by worms, 7 missing parts, ruptures, or holes due to aging will disappear or be covered;
- dezinfectarea biologică, ce presupune distrugerea și eliminarea bacteriilor, mucegaiurilor și/sau ciupercilor (sau urmelor lăsate de acestea) de pe suportul papetar. 11- biological disinfection, which involves the destruction and elimination of bacteria, mold and / or fungi (or traces left by them) on the paper support. 11
Pentru restaurarea chimică, până în prezent, se cunosc diverși agenți utilizați la tratarea hârtiei precum: cenușa de oase, plumbul alb, carbonatul de calciu, ghips, ceară, oxid 13 de zinc, dioxid de titan, polimeri acrilici, argilă, talc, alb satin (amestec hidroxid de aluminiu, hidroxid de calciu și sulfat de calciu), sulfit de bariu, dar și amestec de sulfat, sulfit și 15 carbonatul de calciu.For the chemical restoration, to date, various agents used in the treatment of paper are known: bone ash, white lead, calcium carbonate, gypsum, wax, zinc oxide 13, titanium dioxide, acrylic polymers, clay, talc, white satin (a mixture of aluminum hydroxide, calcium hydroxide and calcium sulfate), barium sulfite, but also a mixture of sulfate, sulfite and 15 calcium carbonate.
Se cunosc următoarele stadii ale tehnicii, cu privire la invenția prezentată: brevetul 17 RO 121510 B1, care se referă la un procedeu de dezinfecție, pentru stoparea degradării microbiologice a obiectelor de patrimoniu, confecționate din materiale organice de tipul lemn, 19 hârtie, piele și materiale textile, prin pretratamentul obiectelor prin expunerea într-un vas de reacție din sticlă termorezistentă, la o descărcare de înaltă frecvență 1,3 MHz, timp de 21 25 min, la o intensitate a câmpului electric de 300 ... 400 V/cm, în atmosferă de azot și o presiune de 2...3 torri, urmată de acoperirea, în același vas, a obiectelor pretratate, cu un film 23 de 0,5 g/cm2 de polimetacrilat de metil, ce înglobează 2,3-benzopiridină ca substanță biocidă. Dezavantajul acestui brevet îl reprezintă complexitatea instalației de lucru, precum 25 și utilizarea biocidului din benzopiridină, care este toxic.The following stages of the technique are known, regarding the invention presented: patent 17 RO 121510 B1, which refers to a disinfection process, to stop the microbiological degradation of heritage objects, made of organic materials such as wood, 19 paper, leather and textile materials, by pretreating the objects by exposing them in a reaction vessel made of heat-resistant glass, at a high frequency discharge 1.3 MHz, for 21 25 min, at an electric field intensity of 300 ... 400 V / cm , in a nitrogen atmosphere and a pressure of 2 ... 3 towers, followed by the coating, in the same vessel, of the pre-treated objects, with a film 23 of 0.5 g / cm 2 of methyl polymethacrylate, which includes 2.3 -benzopyridine as a biocidal substance. The disadvantage of this patent is the complexity of the work plant, such as the use of the biocide in benzopyridine, which is toxic.
Brevetul RO 71590 se referă la un procedeu de restaurare a documentelor prin 27 despicare, în care documentul degradat se aplică prin termoplastie pe ambele fețe, folii de acetat de celuloză sau polietilenă gata fabricate, se despică documentul, se tratează cele 29 două jumătăți, în mediu lichid cu agenți oxidanți, după aceea se lipesc pe spate pe o folie de hârtie consolidată, utilizând un adeziv. Dezavantajul procedeului constă în distrugerea 31 documentului inițial și lipirea cu adeziv, care poate influența în timp proprietățile documentului, de asemenea, procedeul prezintă dezavantajul că nu efectuează nicio 33 dezinfecție. Cererea de brevet US 2005/00942380 A1, Suspensie bazică, preparare și proces de deacidificare a hârtiei, în care sunt abordate suspensii bazice de tip Li2O, Na2O, 35 K2O, MgO, CaO, SnO, SnO2, PbO, Pb2O, Pb2O3, BiO, Bi2O3, Sb2O3 sau alte mixturi, dar și hidroxizii acestora cu dimensiuni cuprinse între 10 și 500 nm și procedurile de deacidificare 37 ale hârtiei prin imersarea materialelor respective în băi cu suspensii ale oxizilor și bazelor menționate mai sus. 39Patent RO 71590 refers to a process of restoration of documents by 27 splitting, in which the degraded document is applied by thermoplasty on both sides, ready-made cellulose or polyethylene acetate sheets, the document is split, the 29 two halves are treated, in liquid medium with oxidizing agents, then glued on the back on a consolidated sheet of paper, using an adhesive. The disadvantage of the procedure is the destruction of the original document 31 and the adhesive bonding, which can in time influence the properties of the document, also the process has the disadvantage that it does not perform any 33 disinfection. US Patent Application 2005/00942380 A1, Basic suspension, paper preparation and deacidification process, in which basic suspensions of type Li 2 O, Na 2 O, 35 K 2 O, MgO, CaO, SnO, SnO 2 , are addressed PbO, Pb 2 O, Pb 2 O 3 , BiO, Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 or other mixtures, but also their hydroxides with dimensions between 10 and 500 nm and the de-acidification procedures 37 of the paper by immersing the respective materials in baths with suspensions of the above-mentioned oxides and bases. 39
Dezavantajul procedeului este acela că nu rezolvă problema dezinfecției.The disadvantage of the procedure is that it does not solve the problem of disinfection.
Brevetul german DE 19921616 (A1), în care se prezintă o metodă de neutralizare a 41 acidității hârtiei istorice, utilizând o dispersie de carbonat de calciu sau carbonat de magneziu (1,2% procente de masă) cu stabilizator de acid organic în ciclohexan. Dar 43 această metodă utilizează solvent organic (ciclohexan, cu grad de inflamabilitate mare și toxic), existând pericolul aprinderii materialului (cărții) supus tratamentului. în plus, materialul 45 tratat se usucă greu și poate căpăta pe anumite porțiuni fenomenul de brunificare.German patent DE 19921616 (A1), which presents a method of neutralizing the acidity of historical paper, using a dispersion of calcium carbonate or magnesium carbonate (1.2% by mass) with organic acid stabilizer in cyclohexane. But 43 this method uses organic solvent (cyclohexane, with a high degree of flammability and toxicity), with the danger of igniting the material (book) undergoing treatment. In addition, the treated material 45 is difficult to dry and may become browning on certain portions.
RO 126570 Β1RO 126570 Β1
Brevetele AU 2003215817 și WO 03082742, Proces de preparare a nano și microparticulelor oxizilor și hidroxizilor de metale tranziționale și din grupa a ii-a, nano și microparticulele astfel obținute și utilizarea lor în industriile ceramice, textile și de hârtie, în care sunt prezentate doar metodele de sinteză ale acestor nanoparticule, menționându-se potențiala lor aplicare în domeniile mai sus menționate. Lucrarea Conservarea și restaurarea înscrisurilor și cărților, autori Carmen Crespo și Vicente Vinas, în care sunt abordate mai multe metode de restaurare a hârtiei deteriorate, printre care și utilizarea de hidroxid de calciu și hidroxid de magneziu, dar barbotate în soluție de dioxid de carbon, astfel încât, pe suprafața hârtiei, să se formeze un strat de carbonat al celor două metale mai sus menționate.AU Patents 2003215817 and WO 03082742, Process for the preparation of nano- and microparticles of transitional and second-metal oxides and hydroxides, nano- and microparticles thus obtained and their use in the ceramic, textile and paper industries, where they are presented only the synthesis methods of these nanoparticles, mentioning their potential application in the above mentioned fields. The paper Conservation and restoration of writings and books, authors Carmen Crespo and Vicente Vinas, in which several methods of restoration of damaged paper are addressed, including the use of calcium hydroxide and magnesium hydroxide, but bubbled in carbon dioxide solution, so that, on the surface of the paper, a carbonate layer of the two metals mentioned above is formed.
Metoda are ca dezavantaje:The method has disadvantages:
- formarea de carbonați, sub formă de strat solid, neuniform distribuit și ușor de exfoliat de pe suprafața hârtiei;- carbonate formation, in the form of a solid, unevenly distributed and easily exfoliated layer on the paper surface;
- utilizarea de dioxid de carbon, ce poate să conducă la formarea de acid carbonic, fapt ce ar crește aciditatea hârtiei tratate, cu efecte distructive, accentuate, asupra hârtiei supuse tratamentului.- the use of carbon dioxide, which can lead to the formation of carbonic acid, which would increase the acidity of the treated paper, with destructive effects, accentuated, on the paper being treated.
- carbonații formați pot acoperi pigmenții utilizați la figuri sau desene pe hârtia respectivă și produc decolorarea acestora, îngreunând revigorarea culorii.- formed carbonates can cover the pigments used in figures or drawings on the respective paper and produce their discoloration, making it difficult to revive the color.
Lucrarea Nanoparticulele de Mg(OH)2: Sinteză și aplicații în conservarea hârtiei, autori: Giorgi, R., Bozzi, C, Dei, L, Gabbiani, C, Ninham, B. W., Baglioni, P. Lanqmuir21, 8495-8501 (2005), prezintă metode alternative de preparare a Mg(OH)2 și influențele reactanților asupra calității acestui hidroxid, precum și utilizarea acestuia în deacidifierea unor probe de hârtie prin transformarea acestuia la suprafața hârtiei tratate în carbonatul corespunzător.The paper Nanoparticles by Mg (OH) 2 : Synthesis and applications in paper conservation, authors: Giorgi, R., Bozzi, C, Dei, L, Gabbiani, C, Ninham, BW, Baglioni, P. Lanqmuir21, 8495-8501 (2005 ), presents alternative methods of preparation of Mg (OH) 2 and the influence of the reactants on the quality of this hydroxide, as well as its use in deacidifying some paper samples by transforming it to the surface of the treated paper in the corresponding carbonate.
Lucrarea O nouă metodă de deacidificare a hârtiei, bazată pe hidroxid de calciu dispersat în medii neapoase, autori: Giorgi, R., Dei, L, Schettino, C, Baglioni, P, publicată în Preprint ofthe I IC Baltimore Congress 2002, Work of Ari on Paper, Books, Documents and Photographs: Techniques and Conservation, 69, Balvimora (2002), în care este utilizat hidroxidul de calciu în suspensii alcoolice.The paper A new method of paper deacidification, based on calcium hydroxide dispersed in aqueous media, authors: Giorgi, R., Dei, L, Schettino, C, Baglioni, P, published in Preprint ofthe I IC Baltimore Congress 2002, Work of Ari on Paper, Books, Documents and Photographs: Techniques and Conservation, 69, Balvimora (2002), in which calcium hydroxide is used in alcoholic suspensions.
Pentru dezinfecția biologică, în prezent, se folosesc următoarele metode de dezinfecție:At present, the following disinfection methods are used for biological disinfection:
- metoda de dezinfecție cu 2- 3 lingurițe de cristale de timol în 50 ml alcool etilic absolut.- method of disinfection with 2-3 teaspoons of thymol crystals in 50 ml of absolute ethyl alcohol.
Dezinfecția în etuvă, folosind oxidul de etilenă, bromura de metil sau alte substanțe, nu sunt considerate metode necesare pentru suporturile papetare, în condițiile în care insectele și ouăle lor sunt detectate la timp. Dezavantajul acestei metode constă în aceea că oxidul de etilenă este toxic și cu pericol de explozie, și trebuie să se ia în calcul adoptarea unor măsuri de precauție.Disinfection in the oven, using ethylene oxide, methyl bromide or other substances, are not considered necessary methods for paper supports, as long as the insects and their eggs are detected in time. The disadvantage of this method is that the ethylene oxide is toxic and explosive, and precautions must be taken.
Metoda de dezinfecție cu microunde a fost propusă încă din anul 1988, deși se pare că nu a fost preluată de nimeni. Din păcate, nici această metodă nu e lipsită de controverse, datorită producerii îmbătrânirii premature a hârtiei în urma radiațiilor și a radicalilor liberi, formați ca urmare a expunerii la radiații, totuși se pare că este cea mai eficace metodă aplicată în ultimii ani.The microwave disinfection method has been proposed since 1988, although it seems that no one has taken it. Unfortunately, this method is not without controversy either, due to the premature aging of the paper due to radiation and free radicals, formed as a result of radiation exposure, however it seems to be the most effective method applied in recent years.
Brevetul US 5256544, intitulat: Solubilizarea microbiană a fosfaților, prezintă o metodă de solubilizare a fosfaților anorganici de către fungiile izolate din sol;US Patent 5256544, entitled: Microbial solubilization of phosphates, presents a method of solubilizing inorganic phosphates by fungi isolated from soil;
Lucrarea Biofertilizers in Indian agriculture, autori: L. L. Somani, Ed. Nourang Rai, Concept Publishing Company, India, 1987, menționează capacitățile de dizolvare ale hidroxiapatitei de către ciuperci precum Aspergillus și Penicillium.The paper Biofertilizers in Indian agriculture, authors: L. L. Somani, Ed. Nourang Rai, Concept Publishing Company, India, 1987, mentions the dissolution capabilities of hydroxyapatite by fungi such as Aspergillus and Penicillium.
RO 126570 Β1RO 126570 Β1
Lucrarea Conservarea lucrărilor de artă pe suport hârtie, a autoarei Anne F. Clapp, 1 Lvons Press, 1987, tratează o metodă de tratament de dezinfecție a hârtiei prin folosirea etuvei și a vaporilor și cristalelor de timol, cu precizarea că această substanță nu ar trebui 3 folosită pentru dezinfecția fotografiilor, a ornamentelor care conțin diferite uleiuri în stratul de pictură sau pentru pergamente care conțin substanțe uleioase, chiar dacă aceste obiecte 5 prezintă mucegai pe suport.The paper Conservation of works of art on paper by the author Anne F. Clapp, 1 Lvons Press, 1987, deals with a method of treatment of paper disinfection by using ethane and thymol vapor and crystals, specifying that this substance should not 3 used for the disinfection of photographs, ornaments containing different oils in the painting layer or for parchments containing oily substances, even if these objects 5 have mold on the substrate.
Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în distrugerea microbilor și a 7 bacteriilor existente pe suprafața documentelor din hârtie, concomitent cu prelungirea duratei de conservare a acestuia. 9The technical problem, which is solved by the invention, is the destruction of microbes and 7 bacteria existing on the surface of the paper documents, at the same time as extending its preservation period. 9
Soluția propusă de prezente invenție constă într-o compoziție de nanoparticule de hidroxiapatită cu dimensiuni de până la 20 nm, cu o concentrație 0,08...0,8%, cu alcool 11 izopropilic, cu ajutorul căreia se distrug microbii, bacteriile etc., se îmbunătățește calitatea materialului din care este produs documentul și se prelungește durata de păstrare, 13 conservare și utilizare a documentelor pe suport de hârtie.The solution proposed by the present invention consists of a composition of hydroxyapatite nanoparticles up to 20 nm in size, with a concentration of 0.08 ... 0.8%, with isopropyl alcohol 11, by which microbes, bacteria etc. are destroyed. ., the quality of the material from which the document is produced is improved and the duration of storage, preservation and use of documents on paper is extended.
Invenția prezentă se referă la o compoziție și la procedeul de tratare, restaurare 15 chimică și dezinfecție biologică a suprafeței hârtiei istorice degradată, prin utilizarea unor suspensii de nanoparticule de hidroxiapatită în soluție alcoolică (izopropanol). Sunt 17 prezentate atât prepararea suspensiei de nanoparticule, cât și dispozitivul și modalitatea de pulverizare a acestei suspensii pe hârtia supusă tratamentului, cu evidențierea aspectului 19 vizual, chimic și biologic al probelor de hârtie, înainte și după tratarea prin această metodă.The present invention relates to a composition and to the process of chemical treatment, restoration and biological disinfection of the surface of the degraded historical paper, by using suspensions of hydroxyapatite nanoparticles in alcoholic solution (isopropanol). There are 17 presented both the preparation of the nanoparticle suspension, as well as the device and the way of spraying this suspension on the paper submitted to the treatment, highlighting the visual, chemical and biological aspect 19 of the paper samples, before and after the treatment by this method.
Astfel, într-un prim aspect, invenția se referă la o compoziție de tratare, restaurare 21 chimică și dezinfecție biologică a documentelor pe suport de hârtie, constituită din particule de dimesiuni de până la 20 nm de Ca10(PO4)6(OH)2, cu masa moleculară 502,31, cu o 23 concentrație de 0,08...0,8% în combinație cu alcool izopropilic.Thus, in a first aspect, the invention relates to a composition for treatment, chemical restoration 21 and biological disinfection of paper documents, consisting of particles of dimensions up to 20 nm of Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH ) 2 , with molecular mass 502.31, with a concentration of 0.08 ... 0.8% in combination with isopropyl alcohol.
De asemenea, invenția se referă la un procedeu de obținere a compoziției de 25 nanoparticule de Ca10(PO4)6(OH)2 cu masa moleculară 502,31 și alcool izopropilic, definită mai sus, în care particulele de Ca10(PO4)6(OH)2 sunt uscate prin tratare în etuvă la tempe- 27 ratura de 90°C, timp de 12 h și mărunțite la dimensiuni nanometrice, cu diametrul de până la 20 nm și combinarea acestora cu alcool izopropilic. 29 în continuare, invenția se referă la un procedeu de tratare chimică și dezinfecție biologică a suportului de hârtie deteriorată, prin pulverizarea compoziției de nanoparticule 31 deCa10(PO4)6(OH)20,08...0,8%în izopropanol, pe suprafața hârtiei, în scopul restaurării prin acoperire a zonelor deteriorate ale hârtiei și distrugerii ciupercilor din clasele: Aspergillus 33 Niger și Penicilium de pe suprafața documentului.The invention also relates to a process for obtaining the composition of 25 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 nanoparticles with molecular weight 502.31 and isopropyl alcohol, as defined above, in which the Ca 10 (PO) particles 4 ) 6 (OH) 2 are dried by oven treatment at a temperature of 90 ° C for 12 hours and minced at nanometric dimensions up to 20 nm in diameter and combined with isopropyl alcohol. Further, the invention relates to a process for chemical treatment and biological disinfection of the damaged paper carrier, by spraying the nanoparticle composition 31 deCa 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 0.08 ... 0.8% in isopropanol, on the surface of the paper, for the purpose of restoring the damaged areas of the paper and destroying the fungi of the classes: Aspergillus 33 Niger and Penicilium on the surface of the document.
într-un aspect preferat, în procedeul de tratare și restaurare chimică a documentelor 35 pe suport de hârtie pe baza compoziției definite mai sus, se execută următoarele operații: desprăfuirea mecanică, cu o pensulă moale, în nișă cu ventilație slabă, apoi îndreptarea prin 37 mijloace mecanice a filelor supuse tratamentului, cu o pensulă moale și cu un fălțuitor de os, urmată de curățarea mecanică, uscată, cu praf de gumă și radieră, apoi îndepărtarea 39 depozitelor de ceară cu bisturiul și în final pulverizarea unui strat de suspensie de hidroxiapatită în alcool izopropilic prin mișcări rotative, în cercuri succesive de la stânga la 41 dreapta și de sus în jos, și uscarea documentelor timp de 24 h pe rastel.In a preferred aspect, in the process of chemical treatment and restoration of paper documents 35 based on the composition defined above, the following operations are performed: mechanical dusting, with a soft brush, in a niche with poor ventilation, and then straightening through 37 mechanical means of the sheets undergoing treatment, with a soft brush and a bone splint, followed by mechanical cleaning, dry, with gum powder and eraser, then removing 39 wax deposits with the scalpel and finally spraying a hydroxyapatite suspension layer in isopropyl alcohol by rotating movements, in successive circles from left to 41 right and from top to bottom, and drying the documents for 24 hours on the rack.
Avantajele pe care le oferă invenția constau în:43The advantages offered by the invention consist of: 43
- utilizarea de suspensii de nanoparticule de hidroxiapatită Ca10(PO4)6(OH)2 preparată în laborator și pulverizată în soluție apoasă pe suprafața hârtiei deteriorate;45- use of suspensions of Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 hydroxyapatite nanoparticles prepared in the laboratory and sprayed in aqueous solution on the surface of the damaged paper;
- prezentarea dispozitivului de pulverizare a suspensiei de nanoparticule și algoritmul operațiilor de tratare;47- presentation of the nanoparticle suspension spraying device and the treatment operations algorithm; 47
RO 126570 Β1RO 126570 Β1
- hârtia respectivă este lăsată să se usuce în atmosferă la temperatura camerei, astfel încât să se realizeze legături între nanoparticulele pulverizate și fibrele de celuloză degradate din constituția hârtiei, iar hârtia să capete consistență și rezistență;- the respective paper is allowed to dry in the atmosphere at room temperature, so as to make connections between the pulverized nanoparticles and the degraded cellulose fibers of the paper constitution, and the paper to gain consistency and strength;
- alcoolul izopropilic are o toxicitate redusă, este volatil, are tensiune superficială redusă și este prietenos mediului;- Isopropyl alcohol has low toxicity, is volatile, has low surface tension and is environmentally friendly;
- în comparație cu metoda Wei t'O (bazată pe alcoxizi de magneziu) și utilizată în prezent în multe depozite de cărți și biblioteci, suspensia de hidroxiapatită, preparată de noi, are următoarele avantaje:- compared to the Wei t'O method (based on magnesium alkoxides) and currently used in many book stores and libraries, the hydroxyapatite suspension prepared by us has the following advantages:
- nanoparticulele de HA sunt mai puțin agresive;- HA nanoparticles are less aggressive;
- prezintă dezavantaje minore din punct de vedere al solvenților utilizați: metoda Wei t'O utilizează CFC;- presents minor disadvantages in terms of solvents used: the Wei t'O method uses CFC;
- tratamentul este simplu și nu necesită instalații speciale;- the treatment is simple and does not require special installations;
- tratamentul cu nanoparticule al hârtiei are beneficii economice substanțiale;- paper treatment with nanoparticles has substantial economic benefits;
- tratamentul cu nanoparticule al hârtiei favorizează și dezinfecția acesteia, datorită capacității de inactivare de către hidroxiapatită a ciupercilor din clasele: Aspergillus Niger și Penicillium.- The paper treatment with nanoparticles also favors its disinfection, due to the hydroxyapatite inactivation of the fungi of the classes: Aspergillus Niger and Penicillium.
în continuare, invenția este descrisă în legătură cu fig. 1...8, în care:The invention is further described with reference to FIG. 1 ... 8, in which:
- fig. 1 reprezintă dispozitivul de pulverizare a hârtiei cu suspensia de nanoparticule de hidroxiapatită;FIG. 1 represents the paper spraying device with the suspension of hydroxyapatite nanoparticles;
- fig. 2 prezintă microgramele obținute prin microscopie electronică cu baleiaj ale mostrelor de hârtie (a), precum și ale mostrelor de hârtie pulverizate cu compoziția de hidroxiapatită cu dimensiuni de până la 20 nm în concentrație de 0,08 -0,8% în izopropanol (b, c);FIG. 2 shows the micrograms obtained by scanning electron microscopy of the paper samples (a), as well as the paper samples sprayed with hydroxyapatite composition up to 20 nm in concentration of 0.08-0.8% in isopropanol (b , c);
- fig. 3 prezintă microgramele cu morfologia nanoparticulelor de hidroxiapatită (0,8% in izopropanol), obținute prin microscopie cu forță atomică;FIG. 3 shows the micrograms with the morphology of the hydroxyapatite nanoparticles (0.8% in isopropanol), obtained by atomic force microscopy;
- fig. 4 prezintă distribuția dimensională a nanoparticulelor de hidroxiapatită pe suprafața hârtiei (0,08...0,8% în izopropanol);FIG. 4 shows the dimensional distribution of hydroxyapatite nanoparticles on the paper surface (0.08 ... 0.8% in isopropanol);
- fig. 5 prezintă topologia stratului de nanoparticule de hidroxiapatită pe suprafața hârtiei (0,8% în izopropanol);FIG. 5 shows the topology of the hydroxyapatite nanoparticle layer on the paper surface (0.8% in isopropanol);
- fig. 6 prezintă aspectul biologic al hârtiei înainte (jos) și după 72 h (sus) de la tratamentul cu nanoparticule de hidroxiapatită;FIG. 6 shows the biological aspect of the paper before (down) and after 72 h (up) from the treatment with hydroxyapatite nanoparticles;
- fig. 7 prezintă aspectul biologic al hârtiei înainte (jos) și după 144 h (sus) de la tratamentul cu nanoparticule de hidroxiapatită;FIG. 7 shows the biological aspect of the paper before (bottom) and after 144 h (top) after the treatment with hydroxyapatite nanoparticles;
- fig. 8 prezintă o mostră de hârtie (împărțită în două jumătăți) înainte (stânga) și după 144 h (dreapta) de la tratamentul cu nanoparticule de hidroxiapatită.FIG. 8 shows a paper sample (divided into two halves) before (left) and after 144 h (right) after treatment with hydroxyapatite nanoparticles.
Se dau în continuare exemple de realizare a invenției.Following are examples of embodiments of the invention.
Exemplul 1. Compoziția care stă la baza suspensiei de nanoparticule de hidroxiapatită este constituită din pulbere de hidroxiapatită Ca10(PO4)6(OH)2 cu masa moleculară 502,31. Pulberea este uscată prin tratare în etuvă la temperatura de 90°C, timp de 12 h și urmată de mărunțire până la dimensiuni de 20 nm.Example 1. The composition underlying the suspension of hydroxyapatite nanoparticles consists of Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 hydroxyapatite powder with molecular weight 502.31. The powder is dried by treatment in the oven at a temperature of 90 ° C, for 12 hours and followed by grinding to a size of 20 nm.
Procedeul de obținere a compozitului de nanoparticule de hidroxiapatită și alcool izopropilic constăîn prelucrarea hidroxiapatitei Ca10(PO4)6(OH)2 cu masa moleculară 502,31 și după ce a fost uscată prin tratarea termică în etuvă la temperatura de 90°C timp de 12 h, se mărunțește într-un vibrator, timp de 30 min, timp în care dimensiunile particulelor ajung până la valori de 20 nm (determinate prin microscopie cu forță atomică - AFM). După acestastă operație de mărunțire, pulberea rezultată, în concentație de 0,08...0,8% este imersată în alcool izopropilic. Se obține o soluție cu aspect alb-lăptos, omogenă, ce se utilizează în continuare.The process for obtaining the composite of hydroxyapatite and isopropyl alcohol nanoparticles consists of processing Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 hydroxyapatite with molecular weight 502.31 and after being dried by heat treatment in the oven at 90 ° C for a time. by 12 h, it is ground in a vibrator, for 30 minutes, during which the particle sizes reach values of 20 nm (determined by atomic force microscopy - AFM). After this shredding operation, the resulting powder, in a concentration of 0.08 ... 0.8% is immersed in isopropyl alcohol. A homogeneous, milky-white solution is obtained which is still used.
RO 126570 Β1RO 126570 Β1
Metoda de tratare și restaurare chimică a unei probe de hârtie, provenită dintr-o carte 1 aparținând unui colecționar particular, oferită spre experimentare. Operațiile efectuate de conservare a porțiunilor îngălbenite, decolorate și fragilizate ale hârtiei: 3The method of chemical treatment and restoration of a paper sample, from a book 1 belonging to a private collector, offered for experimentation. Operations for preserving the yellowed, discolored and fragile portions of the paper: 3
1. Desprăfuirea mecanică, operație efectuată cu o pensulă moale, în nișă cu ventilație slabă.51. Mechanical dusting, operation performed with a soft brush, in a niche with poor ventilation.5
2. îndreptarea prin mijloace mecanice a filelor supuse tratamentului, cu o pensulă moale și cu un fălțuitor de os.72. straightening by means of mechanical means of the sheets undergoing treatment, with a soft brush and a bone splint.7
3. Curățarea mecanică uscată: cu praf de gumă și radieră.3. Dry mechanical cleaning: with gum powder and eraser.
4. îndepărtarea depozitelor de ceară cu bisturiul.94. removal of wax deposits with the scalpel.9
5. Pulverizarea suspensiei de hidroxiapatităîn alcool izopropilic prin mișcări rotative, în cercuri succesive de la stânga la dreapta și de sus în jos.115. Spray the suspension of hydroxyapatite in isopropyl alcohol by rotating movements, in successive circles from left to right and from top to bottom.11
6. Uscarea filelor, respectiv, 24 h, pe rastel.6. Drying the sheets, respectively, 24 hours, on the rack.
în urma aplicării jetului uniform de hidroxiapatită în alcool izopropilic și uscării, hârtia 13 a fost supusă unor analize fizico-chimice precum: microscopia electronică cu baleiaj (SEM) și microscopia de forță atomică (AFM). S-a putut observa, pe de o parte, topologia și 15 morfologia nanoparticulelor de hidroxiapatită, dimensiunea acestora, dar și omogenitatea stratului de hidroxiapatită pulverizat pe mostra de hârtie. 17Following the application of the uniform jet of hydroxyapatite in isopropyl alcohol and drying, paper 13 was subjected to physico-chemical analyzes such as: scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). It was observed, on the one hand, the topology and morphology of the hydroxyapatite nanoparticles, their size, but also the homogeneity of the hydroxyapatite layer sprayed on the paper sample. 17
Exemplul 2. Metodă de dezinfecție biologică a unei probe de hârtie, provenită dintr-o carte aparținând unui colecționar particular, oferită spre experimentare. Metoda de lucru este 19 prezentată în cele ce urmează.Example 2. Method of biological disinfection of a paper sample, from a book belonging to a particular collector, offered for experimentation. The working method is presented in the following.
Probele de hârtie au fost pulverizate, spreiate cu nanoparticule de hidroxiapatită în 21 alcool izopropilic, de concentrații 0,8%, 0,4%, 0,2%, 0,1% și 0,08%.The paper samples were sprayed, sprayed with hydroxyapatite nanoparticles in 21 isopropyl alcohol, of concentrations 0.8%, 0.4%, 0.2%, 0.1% and 0.08%.
Aceste probe și o referință de hârtie netratată au fost apoi introduse în două tipuri de 23 medii de cultură, pe plăci Petri, și anume: Mediul cu geloză nutritivă - pentru numărul total de germeni (NTG) și Mediul Sabouraud - pentru miceți (M). 25These samples and an untreated paper reference were then introduced into two types of 23 culture media, on Petri dishes, namely: Nutrient jelly medium - for total number of germs (NTG) and Sabouraud medium - for mice (M) . 25
Plăcile au fost incubate într-un incubator Sanyo, la 28°C, la întuneric, în hotă cu flux laminar, și s-au examinat plăcile după 72, respectiv, 144 h. Cele mai bune rezultate pentru 27 proprietatea fungicidă asupra Aspergillus Niger și Penicillium s-au obținut cu proba de nanoparticulele de hidroxiapatiată cu concentrația de 0,8%, în izopropanol (fig. 6 și 7). La 29 celelalte concentrații, coloniile de Penicillium se dezvoltă rapid pe medii specifice agarizate, formând o pâslă deasă de conidiofori de culoare verde, uneori de culoare albă. De aici, s-a 31 dedus că optimul de concentrație la care se obține dezinfecție biologică totală este de 0,8%.The plates were incubated in a Sanyo incubator, at 28 ° C, in the dark, in a laminar flow hood, and the plates were examined after 72, 144 hours, respectively. Best results for 27 fungicidal property on Aspergillus Niger and Penicillium were obtained with the sample of hydroxyapatite nanoparticles with a concentration of 0.8%, in isopropanol (Figs. 6 and 7). At 29 other concentrations, Penicillium colonies develop rapidly on specific agarized media, forming a dense stream of green, sometimes white, conidiophores. From here, it was deduced that the optimum concentration at which total biological disinfection is obtained is 0.8%.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000098A RO126570B1 (en) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | Composition and process for treatment, chemical restoration and biological disinfection of surface of paper documents in archives and libraries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000098A RO126570B1 (en) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | Composition and process for treatment, chemical restoration and biological disinfection of surface of paper documents in archives and libraries |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO126570A2 RO126570A2 (en) | 2011-08-30 |
| RO126570B1 true RO126570B1 (en) | 2014-08-29 |
Family
ID=44487256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201000098A RO126570B1 (en) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | Composition and process for treatment, chemical restoration and biological disinfection of surface of paper documents in archives and libraries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO126570B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2626464B1 (en) | 2011-12-15 | 2017-03-22 | Institutul National de Cercetare Dezvoltare Pentru Chimie si Petrochimie - Icechim | Composition for paper deacidification, process to obtain it and method for its application |
-
2010
- 2010-02-23 RO ROA201000098A patent/RO126570B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO126570A2 (en) | 2011-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Baig et al. | Single step production of high-purity copper oxide-titanium dioxide nanocomposites and their effective antibacterial and anti-biofilm activity against drug-resistant bacteria | |
| Han et al. | Removal of foodborne pathogen biofilms by acidic electrolyzed water | |
| Kangwansupamonkon et al. | Antibacterial effect of apatite-coated titanium dioxide for textiles applications | |
| Zervos et al. | Paper conservation methods: a literature review | |
| Bhuyan et al. | Biosynthesis of zinc oxide nanoparticles from Azadirachta indica for antibacterial and photocatalytic applications | |
| Li et al. | Antimicrobial activities of ZnO powder‐coated PVC film to inactivate food pathogens | |
| De Filpo et al. | Gellan gum/titanium dioxide nanoparticle hybrid hydrogels for the cleaning and disinfection of parchment | |
| Jia et al. | Protective coating of paper works: ZnO/cellulose nanocrystal composites and analytical characterization | |
| Caballero et al. | Photoinactivation of Escherichia coli on acrylic paint formulations using fluorescent light | |
| Xie et al. | Methodology to evaluate the antimicrobial effectiveness of UV-activated TiO2 nanoparticle-embedded cellulose acetate film | |
| CN106400310B (en) | Nanofiber antibacterial fruit-vegetable plastic wrap and preparation method with porous structure and application | |
| Riahi et al. | High-performance multifunctional gelatin-based films engineered with metal-organic frameworks for active food packaging applications | |
| Ariafar et al. | Use of TiO2/chitosan nanoparticles for enhancing the preservative effects of carboxymethyl cellulose in paper-art-works against biodeterioration | |
| Singh | Flower extract-mediated green synthesis of bimetallic CuZn oxide nanoparticles and its antimicrobial efficacy in hydrocolloid films | |
| De Filpo et al. | Gellan gum hybrid hydrogels for the cleaning of paper artworks contaminated with Aspergillus versicolor | |
| CN107532011A (en) | Modified mineral-based filler comprising mantoquita | |
| US20200337301A1 (en) | Antimicrobial coating material comprising nanocrystalline cellulose and magnesium oxide and method of preparation thereof | |
| RO126570B1 (en) | Composition and process for treatment, chemical restoration and biological disinfection of surface of paper documents in archives and libraries | |
| Chen et al. | Open roads and bridge: Preservation of fresh beef by a packaging film constructed from photosensitizing bacterial cellulose | |
| Tanino et al. | Inactivation of Bacillus subtilis spores on the surface of small spheres using low-pressure dielectric barrier discharge | |
| Sun et al. | Sustainable double-synergistic silver-hydroxyapatite composite catalyst derived from fish bones for efficient disinfection of Vibrio parahaemolyticus | |
| Zhang et al. | Highly flexible carbon nitride-polyethylene glycol-cellulose acetate film with photocatalytic antibacterial activity for fruit preservation | |
| Sun et al. | Gelatin-based composite film integrated with nanocellulose and extract-metal complex derived from coffee leaf for sustainable and active food packaging | |
| Pekhtasheva et al. | Classification of biodamages, evaluation and protection methods | |
| Zhou et al. | In-situ synthesized Ag@ AgCl-collagen fiber nano-hybrid materials and their photocatalytic activities |