Аналіз елементного складу друкарського паперу: виявлення закономірностей та інтерпретація результатів дослідження

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32461/2226-3209.4.2025.351862

Ключові слова:

друкарський папір, елементний склад, рентгенофлуоресцентний аналіз, інфрачервона спектроскопія з Фур’є-перетворенням, каолін, наповнювачі

Анотація

Мета роботи полягала у виявленні закономірностей елементного складу друкарського паперу різних хронологічних періодів та інтерпретації отриманих результатів для вдосконалення підходів до атрибуції та автентифікації об’єктів на паперовій основі. Методологія дослідження ґрунтувалася на загальнонауковому підході, що передбачав системне використання теоретичних методів (аналіз, дедукція, індукція, узагальнення) у поєднанні з емпіричними дослідженнями з використанням сучасних недеструктивних фізико-хімічних методів. Наукова новизна статті: вперше встановлені закономірності елементного складу друкарського паперу кінця XIX – початку XXI ст., виявлені характерні хімічні елементи та інтерпретоване їхнє можливе походження залежно від технології виробництва та використаних наповнювачів; визначено діагностичні маркери, які можуть бути використані для попередньої ідентифікації каоліну в паперовій масі методом рентгенофлуоресцентного аналізу. Висновки. Встановлено, що характерними хімічними елементи у складі друкарського паперу ХІХ–ХХ ст. є залізо, кальцій, калій, цинк та мідь, для зразків другої половини ХХ ст. є типовою наявність титану, зумовлена використанням як наповнювачів каолінів з вторинних родовищ. Показано, що в складі паперу ХХІ ст. кальцій стає домінуючим елементом, що пов’язано із застосуванням карбонату кальцію як основного наповнювача. Доведено ефективність використання рентгенофлуоресцентного аналізу для встановлення елементного складу паперу та доцільність його поєднання з інфрачервоною спектроскопією для визначення природи наповнювачів. Результати дослідження створюють підґрунтя для формування бази даних елементного складу паперу різних хронологічних періодів, що сприятиме розвитку науково обґрунтованих методів автентифікації об’єктів культурної спадщини на паперовій основі.

Посилання

Andrianova, O. B., & Biskulova, S. O. (2024). Interpretation of the origin of titanium compounds in 19th–20th century paper based on physico-chemical methods. Proceedings from The 12th International Scientific Conference ‘Art Culture: History, Theory, Methodology’. (pp. 205–210). Lviv [in Ukrainian].

Andrianova, O., Biskulova, S., & Fesenko, O. (2016). Investigation of paper using modern non-destructive methods and determination of its production date. Bulletin of Lviv University. Chemistry Series, 57(1), 212–218 [in Ukrainian].

Albertin, F., Balliana, E., Pizzol, G., Colavizza, G., Zendri, E., & Raines, D. (2018). Printing materials and technologies in the 15th–17th century book production: An undervalued research field. Microchemical Journal, 138, 147–153 [in English].

Beazley, K. (1991). Mineral fillers in paper. The Paper Conservator, 15(1), 17–27 [in English].

Bicchieri, M., Biocca, P., Caliri, C., & Romano, F. P. (2020). New discoveries on Leonardo da Vinci drawings. Microchemical Journal, 157, 104844 [in English].

Čechák, T., Kopecká, I., Trojek, T., Štanzel, T., & Bártová, H. (2015). Application of X-ray fluorescence in an investigation of photographic heritage. Radiation Physics and Chemistry, 116, 8–13 [in English].

Fierascu, I., Fierascu, R. C., Stirban, A., Panaitescu, D. M., Nicolae, C. A., Raditoiu, V., et al. (2020). Chemical and mineral characterization of Romanian book paper materials (XVII–XIXth century). Microchemical Journal, 152, 104307 [in English].

Hubbe, M. A., & Gill, R. A. (2016). Fillers for papermaking: A review of their properties, usage practices, and their mechanistic role. BioResources, 11(1), 2886–2963 [in English].

Manso, M., & Carvalho, M. L. (2007). Elemental identification of document paper by X-ray fluorescence spectrometry. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 22(2), 164–170 [in English].

Manso, M., Carvalho, M. L., Queralt, I., Vicini, S., & Princi, E. (2011). Investigation of the composition of historical and modern Italian papers by energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy energy dispersive spectrometry (SEM-EDS). Applied Spectroscopy, 65(1), 52–59 [in English].

Masruchin, N., & Soo-Jeong Shin. (2024). Inorganics and printing image analysis by micro X-ray fluorescence analysis in base paper and printed ink. Journal of Korea TAPPI, 56(4), 5–13 [in English].

Shahani, C. J., & Hengemihle, F. H. (1986). Influence of copper and iron on permanence of paper. Historic textile and paper materials: Conservation and characterization. H. L. Needles & S. H. Zeronian (Eds.). American Chemical Society [in English].

Yahaya, Sh., Jikan, S. S., Badarulzaman, N. A., & Adamu, A. D. (2017). Chemical composition and particle size analysis of kaolin. Traektoriâ Nauki = Path of Science, 3(10), 1001–1004 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-13

Номер

Розділ

Образотворче мистецтво, декоративне мистецтво, реставрація