Development of Binder in Ground Layer for Restoration of Thai Mural Painting

Abstract

During the conservation processes of Thai mural painting, the wall must be filled with ground layer before painting. Tamarind kernel gum has been mentioned as a binder of the ground layer. However, there are difficulties in finding tamarind seeds out-of-season, and storage problems. Therefore, gum acacia has been used as a binder instead of tamarind seeds because of its convenience to purchase and to prepare. In this research, hemicellulose was extracted from tamarind kernels with ethanol in order to develop binder with good properties such as adhesion efficiency, less time consumption in preparation and long term preservation time. The results show that the optimum conditions of the hemicellulose extraction were at 65-70 °C and the ethanol-water ratio was 1.0 : 1.5. For practical use concentration, the tamarind kernel gum and hemicellulose gum have higher viscosity than the acacia gum and their amounts of gum are used less than the acacia gum 13.50 and 21.60 times, respectively. Moreover, hemicellulose gum has the longest preservation time. Protein contents of tamarind seed and hemicellulose were 16.60 %(w/v) and 3.04 %(w/v), respectively and total lipid contents were 7.17 %(w/v) and 2.13 %(w/v), respectively. Tamarind kernel gum and hemicellulose gum have whiter shade of the background than the acacia gum. Not only tamarind kernel gum and hemicellulose gum have higher adhesion property than acacia gum, but they are also tolerate to ground water and tap water. In terms of morphology, hemicellulose has highly porous which helps color absorption and humidity flow. Thus, hemicellulose gum from tamarind seeds maybe use for restoration of Thai mural painting instead of acacia gum and tamarind kernel gum.

การอนุรักษ์จิตรกรรมฝาผนังของไทยซึ่งในขั้นตอนการอนุรักษ์นั้นมีการลงชั้นรองพื้นบริเวณที่ชำรุด จากนั้นจึงซ่อมแซมส่วนของภาพจิตรกรรม โดยกาวเมล็ดมะขามถูกใช้เป็นตัวประสานในชั้นรองพื้นสำหรับงานอนุรักษ์จิตรกรรมฝาผนังของไทย แต่เนื่องจากเมล็ดมะขามหาได้ยากเมื่ออยู่นอกฤดูกาล มีขั้นตอนในการเตรียมที่ยุ่งยาก เสียสภาพได้ง่าย รวมทั้งปัญหาเชื้อรา และมอดในขั้นตอนการเก็บรักษาเมล็ดมะขามไว้ใช้งาน ด้วยเหตุนี้จึงมีการนำกาวยางกระถินมาใช้เป็นตัวประสานแทนกาวเมล็ดมะขาม เนื่องจากสามารถหาซื้อได้ง่าย และมีขั้นตอนในการเตรียมที่ง่าย งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเพื่อสกัดเฮมิเซลลูโลสจากเมล็ดมะขามด้วยเอทานอลเพื่อเป็นการพัฒนากาวให้มีประสิทธิภาพการเป็นตัวประสานสำหรับชั้นรองพื้นได้ดี สามารถนำไปใช้งานได้ง่าย และแก้ปัญหาการหาเมล็ดมะขามได้ยาก โดยสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดเฮมิเซลลูโลสคือที่อุณหภูมิ 65-70 ◦C และอัตราส่วนเอทานอลต่อน้ำกาวเมล็ดมะขาม เป็น 1.0 : 1.5 ในการศึกษาคุณสมบัติในด้านความหนืดที่ความเข้มข้นที่นักอนุรักษ์จิตรกรรมฝาผนังใช้จริงพบว่ากาวเมล็ดมะขาม และกาวเฮมิเซลลูโลสแสดงคุณสมบัติด้านความหนืดสูงกว่ากาวยางกระถิน และใช้ปริมาณน้อยกว่า 13.50 และ 21.60 เท่า ตามลำดับ ในการทดสอบการเสียสภาพของน้ำกาวพบว่ากาวเฮมิเซลลูโลสเสียสภาพช้าที่สุด นอกจากนี้ในการศึกษาปริมาณโปรตีน และปริมาณลิพิดพบปริมาณโปรตีนในเมล็ดมะขามเท่ากับ 16.60 %(w/v) ในเฮมิเซลลูโลสที่ 3.04 %(w/v) และพบปริมาณลิพิดในเมล็ดมะขามที่ 7.17 %(w/v) ในเฮมิเซลลูโลสที่ 2.13 %(w/v) การศึกษาคุณสมบัติในด้านสีของชั้นรองพื้น และสีฝุ่นบนชั้นรองพื้น ผลการทดลองพบว่าชั้นรองพื้นจากน้ำกาวเมล็ดมะขาม และน้ำกาวเฮมิเซลลูโลสมีสีขาวกว่าชั้นรองพื้นจากน้ำกาวยางกระถิน ชั้นรองพื้นจากน้ำกาวยางกระถินเกิดการหลุดร่อนในสภาวะน้ำกระด้าง และน้ำประปา คุณสมบัติด้านการยึดเกาะ และรอยขูดขีดของชั้นรองพื้น พบว่าชั้นรองพื้นจากน้ำกาวเมล็ดมะขาม และน้ำกาวเฮมิเซลลูโลสมีความสามารถยึดเกาะได้ดีกว่าจึงช่วยยืดอายุจิตรกรรมฝาผนัง ในด้านสัณฐานวิทยาชั้นรองพื้นจากน้ำกาวเฮมิเซลลูโลสมีการดูดซับเม็ดสีเข้ามาในชั้นรองพื้น เนื่องจากมีรูพรุนสูงซึ่งจะช่วยในการดูดซับสีให้ยึดเกาะกับชั้นรองพื้นได้ดียิ่งขึ้น และช่วยให้ระบายความชื้นได้ดี ทำให้ชั้นรองพื้นไม่แตกร่อนออกมา ดังนั้นกาวเฮมิเซลลูโลสมีแนวโน้มที่จะสามารถนำมาเตรียมในส่วนชั้นรองพื้นสำหรับงานอนุรักษ์จิตรกรรมฝาผนัง แทนกาวเมล็ดมะขาม และกาวยางกระถินได้