SPECTRAA

Développement d'une nouvelle approche par SPECTrométrie de masse couplée à la pyrolyse (Py-GCMS) et à la réaction de transfert de protons (PTR-MS) pour l’étude de la dégradation des Rubans Auto-Adhésifs (RAA) utilisés dans le Patrimoine

Session AAP :

AAP 2023-10

Responsabilité scientifique :

  • Elsa Perruchini

Secteurs disciplinaires :

Partenariat :

Financement :

  • DIM PAMIR

ID projet : IDF-DIM-PAMIR-2023-10-010

Descriptif :

L’INP porte un projet de recherche dont l’objectif final est de proposer une identification fine des stades de dégradation des rubans auto-adhésifs (RAA) utilisés dans le patrimoine grâce à une approche multimodale (méthodes physico-chimique et imagerie scientifique). En 2023, le stage DEGRAA-D a permis de mettre en évidence des variations de la structure chimique par IRTF et de la fluorescence des RAA suite à leur vieillissement accéléré [1]. Cependant ces variations n’ont pas pu être corrélées, probablement dû à la dégradation lente des RAA et la complexité des spectres infrarouges, conséquence de la nature composite de ces matériaux. D’autres techniques d’analyses sont donc à envisager pour mieux appréhender cette dégradation. Ainsi, SPECTRAA consistera à réaliser des analyses par Py-GCMS (pyrolyse couplée à la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse) et scruter les potentialités de la PTR-MS (spectrométrie de masse à réaction de transfert de protons) (CRCC, USR3224) pour analyser des RAA à l’état neuf et vieillis artificiellement (10 à 15 mois). Couramment utilisée pour la caractérisation des matériaux du patrimoine [2], la Py-GCMS ne nécessite qu’une petite quantité d’échantillon pour une capacité séparative élevée et une faible limite de détection. La méthode double-shot, combinant désorption thermique et pyrolyse afin de séparer et analyser les composés volatils et la fraction polymérique, permettra l’identification de produits de dégradation – même à l’état de traces – des RAA soumis à un vieillissement. En complément, La PTR-MS sera utilisée pour détecter et quantifier en temps réel des composés organiques volatils (COVs) [3, 4] provenant de la dégradation des RAA. Ces deux techniques complémentaires, dont les résultats seront interprétés au regard de photographies sous différents rayonnements avec l’aide d’A. Mirabile (restaurateur d’œuvres d’art sur papier), permettront une meilleure appréhension des mécanismes de dégradation des RAA.

 

[1] DEGRAA-D
[2] G. Germinario, A. Mirabile, L. Sabbatini, Pyrolysis gas chromatography – mass spectrometry of pressure sensitive adhesive tapes, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 151 (2020) 104904. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2020.104904.
[3] K. Curran, M. Strlič, Polymers and volatiles: Using VOC analysis for the conservation of plastic and rubber objects, Studies in Conservation. 60 (2015) 1–14. https://doi.org/10.1179/2047058413Y.0000000125.
[4] J. Kammer, F. Truong, C. Boissard, A.-L. Soulié, A.-L. Dupont, L. Simon, V. Gros, B. Lavédrine, Quantitative and qualitative assessment of VOCs emitted from cellulose acetate movie films by PTR-ToF-MS, Journal of Cultural Heritage. 47 (2021) 50–58. https://doi.org/10.1016/j.culher.2020.09.004.
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