Preparazione di gel e membrane a base di polisaccaridi per la pulitura di manufatti artistici.

Abstract

L’innovazione del presente studio, risiede nel fatto di utilizzare un materiale noto ai restauratori, il gellano, per ottenere membrane che hanno la potenzialità di assorbire solvente per la loro struttura porosa, rilasciarlo come i gel durante il processo di pulitura, ma essere poi facilmente rimovibili senza lasciare residui. La prima parte del lavoro riguarda proprio lo studio di queste soluzioni polimeriche da elettrofilare, costituite da gellano e agenti “co-spinnanti” (polimeri sintetici), usati per facilitare la filatura. Il processo di produzione di queste miscele è stato condotto in funzione della concentrazione di polimero totale e del rapporto tra gellano e agente co-spinnante. La seconda parte ha previsto la produzione delle membrane tramite elettrofilatura, e successiva reticolazione, al fine di stabilizzarle. Nello studio sono state analizzate: la valutazione della viscosità delle miscele e l’analisi della loro tensione superficiale, la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FT-IR) e l’osservazione delle membrane attraverso la microscopia elettronica a scansione (SEM). Grazie al processo di elettrofilatura sono state ottenute membrane nanostrutturate costutuite da gellano/PEO 300k (30:70, 50:50, 70:30). Grazie alla reologia e all’analisi della tensione superficiale sono state caratterizzate le soluzioni utilizzate durante il processo di filatura. Attraverso lo FT-IR è stata osservata una buona compatibilità tra gellano e PEO 300K, grazie alla quale possiamo giustificare l’ottenimento del prodotto. Utilizzando il SEM si è confermata la formazione di nanofibre all’interno delle membrane. In ultima analisi, utilizzando delle soluzioni saline sature in presenza di cationi, abbiamo potuto osservare il rigonfiamento del gellano che ha determinato il collasso strutturale delle fibre con conseguente perdita di maneggiabilità.

The innovation of this study is the use of a material familiar to restorers gellan gum to create membranes that have the potential to absorb solvent through their porous structure, release it like gels during the cleaning process, and then be easily removed without leaving residue. The first part of the study involved the study of these polymer solutions for electrospinning, consisting of gellan gum and "co-spinning" agents (synthetic polymers),to facilitate spinning. The production process of these solutions was conducted based on the total polymer concentration and the ratio of gellan gum to co-spinning agent. The second part involved the production of the membranes through electrospinning and subsequent cross-linking to stabilize them. The study analyzed: the viscosity of the mixtures and their surface tension, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and observation of the membranes through scanning electron microscopy (SEM). Using the electrospinning process to produce nanostructured membranes composed of gellan gum/PEO 300k (30:70, 50:50, 70:30). Rheology and surface tension analysis were used to characterize the solutions used during the spinning process. FT-IR observed good compatibility between gellan gum and PEO 300k to confirm the product's success. SEM confirmed the formation of nanofibers in to membranes. Finally, using saturated salt solutions in the presence of cations, we observed swelling of the gellan gum, which led to the structural collapse of the fibers, resulting in a loss of handleability.