The use of Size Exclusion Chromatography in the evaluation of the degradation of silk fabrics

Chromatografia wykluczania molekularnego (SEC), zwłaszcza w połączeniu z detektorem wielokątowego rozpraszania światła laserowego (MALLS) jest bardzo użytecznym narzędziem w diagnostyce degradacji obiektów zabytkowych i dzieł sztuki służącym do oceny ich stanu. W niniejszej pracy zastosowano technikę SEC-MALLS-UV-DRI do zbadania degradacji próbek jedwabnych (Bombyx mori), które poddano procesowi przyspieszonego starzenia w różnych warunkach: w obecności tlenu, różnej zawartości pary wodnej oraz lotnych związków organicznych (LZO) w temperaturze 90 °C. Warunki dobrano w taki sposób aby naśladowały one rzeczywiste warunki panujące podczas przechowywania oraz ekspozycji tekstyliów. Technikę chromatografii wykluczania molekularnego wykorzystano do zbadania wpływu temperatury, wilgoci, a także lotnych związków organicznych na stan tkanin jedwabnych. Równanie Ekenstama pseudo zerowego rzędu zastosowano do wyznaczenia stałych szybkości degradacji fibroiny, przy użyciu wcześniej obliczonych przybliżonych wartości stopnia polimeryzacji fibroiny. Z pomocą wyżej wymienionych technik potwierdzono negatywny wpływ wysokich wartości wilgotności względnej oraz obecności lotnych związków organicznych na stan tkanin jedwabnych.

Size exclusion chromatography (SEC), especially coupled with multiple angle laser light scattering detector (MALLS) is a powerful tool in diagnostics of deterioration of historic and art objects to evaluate their condition. In this paper SEC-UV-MALLS-DRI technique was applied to study degradation of silk fibroin samples (Bombyx mori) artificially aged at various conditions: presence of oxygen, different amount of water vapour and volatile organic products (VOCs) at temperature of 90 °C. Conditions were chosen in such a way to mimic real conditions of textiles’ storing at exhibitions and in show cases. The influence of temperature, moisture and VOCs content on the state of silk textiles was examined with the use of size exclusion chromatography. Pseudo-zero order Ekenstam equation was applied to study degradation rates of fibroin with the use of the approximated values of DP of fibroin. With the help of the abovementioned techniques the negative impact of the high humidity levels and the presence of volatile organic compounds (VOC) on the condition of silk fabrics was confirmed.