Efeitos da Radiação Ionizante sobre a Cor e Propriedades Morfológicas do Couro
DOI:
https://doi.org/10.15392/2319-0612.2024.2675Palavras-chave:
radiação gama, conservação de couro, patrimônio culturalResumo
Estratégias eficazes de conservação para artefatos de couro e objetos de arte são essenciais para preservar o patrimônio cultural, especialmente dada a vulnerabilidade inerente do material à biodegradação, já que o couro, um material orgânico, é especialmente suscetível a esse processo. A radiação gama surgiu como um método promissor para a desinfestação e desinfecção de objetos do patrimônio cultural e materiais de arquivo. Este estudo teve como objetivo avançar a compreensão da radiação gama como uma técnica de conservação para couro de cobra curtido ao vegetal e couro bovino curtido ao cromo, focando especificamente em seus efeitos na cromaticidade, topologia da superfície e estrutura da fibra e comportamento térmico. A radiação gama foi aplicada em doses controladas de 1 e 3 kGy, e seu impacto na morfologia do couro foi avaliado usando colorimetria dentro do espaço de cores CIELAB e microscopia eletrônica de varredura por canhão de emissão de campo (FEGSEM). As descobertas indicaram que a radiação gama nessas doses induziu alterações mínimas nas propriedades morfológicas do couro. As diferenças de cor para amostras irradiadas e não irradiadas foram insignificantes, com diferenças totais de cor (ΔE) permanecendo dentro de limites aceitáveis (ΔE < 3). Além disso, a análise FEGSEM demonstrou que a estrutura da fibra e a morfologia da superfície não foram significativamente comprometidas pelo processo de irradiação. As análises termogravimétricas apresentaram decomposição térmica similar entre as amostras não irradiadas e irradiadas tanto para o couro bovino quanto para o couro de cobra, a análise dos dados detalhados indicaram estabilidade térmica. Os resultados apoiaram a eficiência da radiação gama como uma técnica de conservação para artefatos de couro bovino e de cobra, preservando sua integridade estética e estrutural.
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Referências
[1] COVINGTON, A. D.; WISE, W. R. Introduction. In: COVINGTON, A. D.; WISE, W. R. Tanning Chemistry: The Science of Leather. London, UK: Royal Society of Chemistry, 2019. p. 027–031. https://doi.org/10.1039/9781839168826. PDF ISBN: 978-1-83916-882-6
[2] NAVARRO, D.; WU, J.; LIN, W.; FULLANA-I-PALMER, P.; PUIG, R. Life cycle assessment and leather production. Journal of Leather Science and Engineering. n. 2, p. 1–13, 2020. https://jlse.springeropen.com/articles/10.1186/s42825-020-00035-y
[3] ELNAGGAR, A.; OSAMA, A.; ANWAR, A.M.; EZZELDIN, S.; ELHASSAN, S. A. E.; EBEID, H.; LEONA, M.; MAGDELDIN, S. Paleoproteomic profiling for identification of animal skin species in ancient Egyptian archaeological leather using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Heritage Science. n. 10, p. 1–10, 2022. https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40494-022-00816-0
[4] FERRARI, W. A.; PACHECO, J. W. F.; RAVACCI, H. C. J. [et al.]; MARTINES, A. M. [et al.]. Descrição do processo industrial. In: FERRARI, W. A.; PACHECO, J. W. F.; RAVACCI, H. C. J. [et al.]; MARTINES, A. M. [et al.]. Guia técnico ambiental de curtumes. 2. ed. São Paulo: Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB)., 2015. p. 027–032. ISBN 978-85-61405-40-3
[5] SHI, J.; SHENG, L.; SALMI, O.; MAIS, M.; PUIG, R. Life cycle assessment insights into nanosilicates-based chrome-free tanning processing towards eco-friendly leather manufacture. Journal of Cleaner Production, v. 434, p 1–9, 2024. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652623040507
[6] WANG, Y.; ZHANG, Y.; WANG, Z. Biodegradability of leather: a crucial indicator to evaluate sustainability of leather. Collagen and Leather. ed 6, 1–9, 2024. https://jlse.springeropen.com/articles/10.1186/s42825-024-00151-z
[7] DICKINSON, E.; HIGH, K.E. The use of infrared spectroscopy and chemometrics to investigate deterioration in vegetable tanned leather: potential applications in heritage science. Heritage Science. n. 10, p 1–13, 2022. https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40494-022-00690-w
[8] DAVIS, M. A.; CULLETON, B. J.; ROSENCRANCE, R. L.; JAZWA, C. S. Experimental observations on processing leather, skin, and parchment for radiocarbon dating. Radiocarbon. Published online, p. 1–23, 2023. https://www.cambridge.org/core/journals/radiocarbon/article/experimental-observations-on-processing-leather-skin-and-parchment-for-radiocarbon-dating/29BFB589CE24129A802A8E22132C6B2B#
[9] ZHANG, M., FAN, J., LIU, J.; CHEN, Y.; LU, Y.; LEI, Y.; KAYA, M. G. A.; TANG, K. A comprehensive evaluation of a historical leather armor from Yanghai Cemetery, Turpan. Heritage Science, n. 12, p. 1–11, 2024. https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40494-024-01275-5
[10] ZHANG, M.; ZHANG, Z.; WANG, F.; LIU, J.; LEI, Y.; KAYA, M. G. A.; TANG, K. A.; TANG, K. A novel identification method for collagen-based cultural heritage: Integrating thermokinetics and generalized master plots. Journal of Cultural Heritage, n. 67, p. 226–236, 2024. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1296207424000657?via%3Dihub
[11] ZHANG, Y.; CHEN, Z.; LIU, X.; SHI, J.; CHEN, H.; GONG, Y. SEM, FTIR and DSC Investigation of Collagen Hydrolysate Treated Degraded Leather. Journal of Cultural Heritage, v. 48, p. 205–210, 2021. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1296203620301954
[12] UNITED NATIONS EDUCATION, SCIENTIFIC AND CULTURAL ORGANIZATION (UNESCO). World Heritage. Available at: https://www.unesco.org/en/world-heritage. Accessed on: 15 apr. 2024.
[13] DRUMOND, M.C.P. Preservação e Conservação em Museus. In: INSTITUTO do PATRIMÔNIO HISTÓRICO e ARTÍSTICO NACIONAL (IPHAN). Caderno de Diretrizes Museológicas 1 ed. 2. Belo Horizonte: Secretaria de Estado da Cultura/Superintendência de Museus, 2006, p. 105–135. http://portal.iphan.gov.br//uploads/publicacao/caderno_diretrizes_museologicas_2a_edicao.pdf
[14] COELHO, B.; QUITES, M. R. E. Estudo da escultura devocional em madeira. Belo Horizonte: Fundação João Pinheiro, 2014. ISBN: 978-8580542189.
[15] THOMSON, R. The Nature and properties of leather. In: Kite, M., Thomson, R. Conservation of Leather and Related Materials. New York, USA: Butterworth-Heinemann, 2011. p. 01–03. ISBN: 978-0-7506-4881-3.
[16] ZHANG, M.; YADI, H.; LIU, J.; PEI, Y.; TANG, K.; LEI, Y. Biodeterioration of collagen-based cultural relics: A review. Fungal Biology Reviews. v. 39, p. 046–059, 2022. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1749461321000622
[17] CORTELLA, L.; ALBINO, C.; TRAN, Q.; FROMENT, K. 50 years of French experience in using gamma rays as a tool for cultural heritage remedial conservation. Radiation Physics and Chemistry. v. 171, p. 1–13, 2020.
[18] VUJCIC, I.; MASIC, S.; MEDIC, M.; MILIĆEVIĆ, B.; DRAMICANIN, M. The influence of gamma irradiation on the color change of wool, linen, silk, and cotton fabrics used in cultural heritage artifacts. Radiation Physics and Chemistry. v. 156, p. 307–313, 2019. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969806X18307163?via%3Dihub
[19] RIZZO, M. M.; MACHADO, L.D.B.; BORRELY, S.I.; SAMPA, M.H.O.; RELA, P.R.; FARAH, J.P.S.; SCHUMACHER, R.I. Effects of gamma rays on a restored painting from the XVIIth century. Radiation Physics and Chemistry. v. 63, p. 259–262, 2002. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969806X01005096
[20] VASQUEZ, P. A. S. The State of the Art in Radiation Processing for Cultural Heritage in Brazil In: Uses of Ionizing Radiation for Tangible Cultural Heritage Conservation. Vienna, AT: International Atomic Energy Agency. ed. 1, 2017. p. 197–201. ISBN 978–92–0–103316–1.
[21] PONTA, C. C.; HAVERMANS, J. B. G. A. Trends in disinfection. In: Uses of Ionizing Radiation for Tangible Cultural Heritage Conservation. Vienna, AT: International Atomic Energy Agency. ed. 1, 2017. p. 31–37. ISBN 978–92–0–103316–1.
[22] CORTELLA, L. Khroma the frozen baby mammoth. In: Uses of Ionizing Radiation for Tangible Cultural Heritage Conservation. Vienna, AT: International Atomic Energy Agency. ed. 1, 2017. p. 137 – 139. ISBN 978–92–0–103316–1.
[23] MARUŠIĆ, K.; MLINARIĆ, N. M.; MIHALJEVIĆ, B. Radiation treatment of cultural heritage objects made of leather treated with common preservatives. Radiation Physics and Chemistry. v. 197, p. 1–6, 2022. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969806X22001682
[24] PONTA, C. C.; HAVERMANS, J. B. G. A.; BOUTAINE, J. L. Disinfection of cultural artefacts using irradiation. In: Uses of Ionizing Radiation for Tangible Cultural Heritage Conservation. Vienna, AT: International Atomic Energy Agency. ed. 1, p. 93–103, 2017. ISBN 978–92–0–103316–1.
[25] SINGARAJ, S. P.; MURALI, R. C.; KUMARESAN, A.; GUNASEKARAN, B. Characteristic Analysis of Sisal Fabric and Cow Nubuck Leather for Developing Leather Lifestyle Accessories. Journal of Natural Fibers. v. 20, p. 1–16, 2023. https://www.tandfonline.com/doi/epdf/10.1080/15440478.2023.2218120?needAccess=true
[26] ROVATSOS M.; ALTMANOVÁ M.; POKORNÁ M. J.; AUGSTENOVÁ B.; KRATOCHVÍL L. Cytogenetics of the Javan file snake (Acrochordus javanicus) and the evolution of snake sex chromosomes. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. v. 56, p. 117–225, 2017. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jzs.12180
[27] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY (IAEA). Radiation safety of gamma, electron and X Ray Irradiation Facilities IAEA Safety Standards Series. No. SS-G-8, 2010. https://www.iaea.org/publications/8401/radiation-safety-of-gamma-electron-and-x-ray-irradiation-facilities.
[28] INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES (IPEN). Irradiador Multipropósito. Available at: https://www.ipen.br/portal_por/portal/interna.php?secao_id=2500&campo=1798. Accessed on: 15 apr. 2024.
[29] LORUSSO, S.; NATALI, A.; MATTEUCCI, C. Colorimetry applied to the field of cultural heritage: examples of study cases. Conservation Science in Cultural Heritage. v. 7, p. 187–220, 2007. https://conservation-science.unibo.it/article/view/1252
[30] SHRESTHA, Y. K.; SHRESTHA, S. K. Fundamentals of Colorimetry. 2024. https://www.intechopen.com/chapters/87730.
[31] SHARMA, G.; WU, W.; DALAL, E. The Development of the CIE 2000 Colour-Difference Formula: CIEDE2000. Color Research and Applications, vol. 30, p. 340–350, 2001. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/col.1049
[32] THOMASSET, A.; BENAYOUN, S. Assessing the durability of diverse leather tanning techniques for the manufacturing of leather goods through artificial aging processes. Cleaner Engineering and Technology. Elsevier, v. 22, p. 1–16, 2024. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666790824000879
[33] HARDEBERG, J.Y. Acquisition et reproduction d’images couleur: approches colorimétrique et multispec-trale. Interface homme-machine [cs. HC]. 1999. 253p. Thèse (Docteur Specialité: Signal et Images) Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications - Télécom ParisTech, Français.
[34] PONTA, C. C.; HAVERMANS J. B. G. A.; TRAN, Q. K.; CORTELLA, L. Effects of ionizing radiation on materials. In: INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. Uses of ionizing radiation for tangible cultural heritage conservation. IAEA Radiation Technology Series Nº 6. Vienna, p. 61–85, 2017.
[35] VADRUCCI, M.; DE BELLIS, G.; MAZZUCA, C.; MERCURI, F.; BORGOGNONI, F.; SCHIFANO, E.; UCCELLETTI, D.; CICERO, C. Effects of the Ionizing Radiation Disinfection Treatment on Historical Leather. Frontiers in Materials, v. 7, p. 1–9, 2020. https://www.frontiersin.org/journals/materials/articles/10.3389/fmats.2020.00021/full
[36] GAIDAU, C.; STANCULESCU, I. R.; STANCA, M.; CUTRUBINIS, M.; TRANDAFIR, L.; ALEXANDRU, M.; ALEXE, C. A. Gamma irradiation a green alternative for hides and leather conservation. Radiation Physics and Chemistry, v. 182, p. 1–9, 2021. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969806X21000190#:~:text=Gamma%20irradiation%20allows%20preserving%20not,potential%20for%20leather%20final%20products.
[37] KOVACHEVA, A. P.; BOSHNAKOVA, M. N.; ZHEKOV, M. E. D. Studying side-effects of gamma-irradiation processing of leather materials. International Scientific Journal, n. 5, p. 228–231, 2017. https://stumejournals.com/journals/i4/2017/5/228
[38] BANON, E.; GARCÍA, A. N.; MARCILLA, A. Thermogravimetric analysis and Py-GC/MS for discrimination of leather from different animal species and tanning processes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, v. 159, p. 1–13, 2021. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165237021002308
[39] CZIROK, I. S.; JAKAB, E.; CZÉGÉNY, Z.; BADEA, E.; BABINSZKI, B.; TÖMÖSKÖZI, S.; MAY, Z.; SEBESTYÉN, Z. Thermal characterization of leathers tanned by metal salts and vegetable tannins. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, v. 173, p. 1–13, 2023. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165237023001791
[40] MOTHÉ, C. G.; MOTHÉ, M. G.; RIGA, A. T.; ALEXANDER, K. S. Thermal analysis of a model bio-membrane: Human and snake skins. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v. 106, n. 3, p. 637–642, 2011. https://akjournals.com/view/journals/10973/106/3/article-p637.xml
[41] CARSOTE, C.; SENDREA, C.; MICU, M. C.; ADAMS, A.; BADEA, E. Micro-DSC, FTIR-ATR and NMR MOUSE study of the dose-dependent effects of gamma irradiation on vegetable-tanned leather: The influence of leather thermal stability. Radiation Physics and Chemistry, v. 189, p. 1–12, 2021. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969806X21003625
[42] CHEBWOGEN, M.; NALYANYA, K. M., AMOLLO, T. A., MATHENGE, S. G. Effect of Gamma Irradiation on the Stability of Tanned Leather. Textile & Leather Review, v. 7, p. 550–568, 2024. https://www.tlr-journal.com/tlr-2024-038-chebwogen/
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