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Nano e Micro Celulose como material de Consolidação e Reforço de Papel
| Summary: | O património documental é alvo de diversos fenómenos de degradação. Objetivando a sua salvaguarda e conservação, têm-se desenvolvido e aprimorado diferentes métodos, que permitem a sua consolidação e reforço. Na última década, um material antigo, mas que tem vindo a ser revisitado para esta finalidade, devido às suas propriedades à nano escala, é a nanocelulose (NC). Algumas das propriedades da NC, tais como, a biocompatilidade, os benefícios a nível ecológico, a elevada resistência e a transparência material, têm vindo cada vez mais a suscitar forte interesse no seio da comunidade científica. Tendo por base este enquadramento, a presente dissertação, pretende avaliar os prós e contras da utilização da NC, no contexto da conservação e restauro de papel, analisando para efeito as suas principais propriedades e potencial aplicabilidade. Para tal, foram estudados dois tipos de NC, sendo eles, a Nano Celulose Cristalina (NCC) e a Celulose Microfibrilada (CMF). As NCCs e CMFs, foram dispersas em água e realizadas suspensões com diversas composições, que incluíram também a adição de um derivado da celulose - Carboximetilcelulose (CMC), e posteriormente, por evaporação do solvente, foram obtidos filmes sólidos. A adição da CMC, além de atribuir um “caráter adesivo” aos filmes, foi efetuada com o propósito de controlar as propriedades óticas e mecânicas dos filmes sólidos obtidos inicialmente a partir da NCC. Com o objetivo de comparar as propriedades dos filmes preparados a partir das NC e CMC, foi igualmente testado o papel japonês (PJ). A escolha do PJ recaiu exclusivamente no facto de este ser o material tradicionalmente utilizado na consolidação e reforço de papel. A fim de identificar as principais vantagens e desvantagens da aplicação da NC em papel, foi utilizada a seguinte metodologia: criação das amostras e a sua caracterização físico-química que se traduziu na observação das propriedades visuais das mesmas; realização de análises de colorimetria, de espetroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), na emissão de raio-x induzido por partículas (µ-PIXE), e na execução de testes de tração uniaxial. De referir que a maioria das análises foi feita antes e após envelhecimento controlado das amostras. Os resultados indicam que a NCC, quando comparada com a CMF, é um material que possui mais limitações de aplicação ao nível das propriedades óticas e mecânicas. No entanto, após envelhecimento, a CMF inicial apresenta igualmente alterações nas suas propriedades óticas. Deste modo, foi ainda posteriormente utilizada uma outra CMF, produzida maioritariamente por processos mecânicos, a qual permitiu produzir filmes sólidos mais promissores, não só a nível das propriedades óticas (cor e transparência) como também resistência mecânica (módulo de Young e resistência à fratura). |
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| Main Authors: | Brandão, Beatriz dos Santos |
| Subject: | Celulose Nanocelulose Papel Consolidação Reforço |
| Year: | 2021 |
| Country: | Portugal |
| Document type: | master thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | Universidade Nova de Lisboa |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | Repositório Institucional da UNL |
| Summary: | O património documental é alvo de diversos fenómenos de degradação. Objetivando a sua salvaguarda e conservação, têm-se desenvolvido e aprimorado diferentes métodos, que permitem a sua consolidação e reforço. Na última década, um material antigo, mas que tem vindo a ser revisitado para esta finalidade, devido às suas propriedades à nano escala, é a nanocelulose (NC). Algumas das propriedades da NC, tais como, a biocompatilidade, os benefícios a nível ecológico, a elevada resistência e a transparência material, têm vindo cada vez mais a suscitar forte interesse no seio da comunidade científica. Tendo por base este enquadramento, a presente dissertação, pretende avaliar os prós e contras da utilização da NC, no contexto da conservação e restauro de papel, analisando para efeito as suas principais propriedades e potencial aplicabilidade. Para tal, foram estudados dois tipos de NC, sendo eles, a Nano Celulose Cristalina (NCC) e a Celulose Microfibrilada (CMF). As NCCs e CMFs, foram dispersas em água e realizadas suspensões com diversas composições, que incluíram também a adição de um derivado da celulose - Carboximetilcelulose (CMC), e posteriormente, por evaporação do solvente, foram obtidos filmes sólidos. A adição da CMC, além de atribuir um “caráter adesivo” aos filmes, foi efetuada com o propósito de controlar as propriedades óticas e mecânicas dos filmes sólidos obtidos inicialmente a partir da NCC. Com o objetivo de comparar as propriedades dos filmes preparados a partir das NC e CMC, foi igualmente testado o papel japonês (PJ). A escolha do PJ recaiu exclusivamente no facto de este ser o material tradicionalmente utilizado na consolidação e reforço de papel. A fim de identificar as principais vantagens e desvantagens da aplicação da NC em papel, foi utilizada a seguinte metodologia: criação das amostras e a sua caracterização físico-química que se traduziu na observação das propriedades visuais das mesmas; realização de análises de colorimetria, de espetroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), na emissão de raio-x induzido por partículas (µ-PIXE), e na execução de testes de tração uniaxial. De referir que a maioria das análises foi feita antes e após envelhecimento controlado das amostras. Os resultados indicam que a NCC, quando comparada com a CMF, é um material que possui mais limitações de aplicação ao nível das propriedades óticas e mecânicas. No entanto, após envelhecimento, a CMF inicial apresenta igualmente alterações nas suas propriedades óticas. Deste modo, foi ainda posteriormente utilizada uma outra CMF, produzida maioritariamente por processos mecânicos, a qual permitiu produzir filmes sólidos mais promissores, não só a nível das propriedades óticas (cor e transparência) como também resistência mecânica (módulo de Young e resistência à fratura). |
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