ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы. Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
 

Исследования физико-химических свойств консерванта тканей - полиакрилата А45К

ЕМЕЛЬЯНОВ Д.Н. (ННГУ)

Текстильные материалы — ткани — активно стареют. Они очень чувствительны к воздействиям кислорода, пыли, УФ-излучения, влажности, температуры, к биологическим агентам. Даже музейные условия не могут предотвратить старение тканей. Выбор методов консервации и реставрации изделий из тканей, подбор консервантов особенно сложен из-за разнообразия изделий и материалов тканей, вида красителей, сохранности экспонатов.

Особо трудная задача - консервация ветхих тканей, в частности археологических [ 1 ]. При очистке и укреплении тканей необходимо по возможности сохранить их структуру, цвет и эластичность, фактуру и придать экспозиционный вид произведению.

Выбор методов консервации тканей определяется результатами предварительной экспертной оценки сохранности и природы материала экспоната. Классическим способом сохранения ветхих тканей является дублировка их на другую основу (тюль, шелк, газ). Распространенным материалом для дублирующей наклейки служат водные растворы связующих — мучных клейстеров разной консистенции [2]. Для тканей различных по материалу изготовления и состоянию применяют мучные растворы разной концентрации, иногда в сочетании с желатиновым закрепителем. Это позволяет повысить прочность и эластичность нити и волокна.

Новые средства для пропитки и дублировки тканей изготовляют на основе синтетических полимеров. К последним относятся сополимеры этилена с виниловым спиртом (СЭВС), акриламида, акриловые типа Poraloid B-72, ПВА, клей А45К. В отечественной практике в последнее время наибольшее распространение получил сополимер А45К. Применение его основано на большом личном опыте реставраторов при консервации тканей и подборе составов методом эксперимента.

Современный научный подход к разработке методов, способов и приемов консервации памятников должен основываться на использовании закономерностей регулирования физико-химических и структурно-механических свойств сополимеров-консервантов. Однако сведения о свойствах полимерных консервантов крайне малы [3] или разрознены.

В задачу научной работы лаборатории РПП ННГУ входили синтез высокочистого продукта и исследования физико-химических свойств консерванта тканей — акрилового сополимера А45К.

Исследования проводились по следующим направлениям:

— оценка качества исходных компонентов синтеза (табл. 1);

— контроль технических характеристик сополимера А45К (табл. 2);

— определение некоторых физико-химических свойств сополимера как консерванта тканей (рис. 1,2).

На основании литературных данных и многолетних исследований был выработан ряд требований к реставрационным полимерным материалам, основными из которых являются бесцветность, прозрачность, обратимость, химическая инертность к материалам реставрируемого объекта, долговечность, включая в себя устойчивость к действию влаги, перепаду , температур и УФ-излучению. Кроме того, к каждому конкретному объекту реставрации предъявляются и некоторые частные требования, например газо- и влагопроницаемость, эластичность или высокая прочность, хорошая или, наоборот, плохая адгезия к материалу памятника и т.п. На основании этих требований разработаны условия синтеза полиакриловых сополимеров-консервантов. Полиакрилаты были выбраны в качестве объектов исследования ввиду их ценных качеств, таких, как устойчивость к атмосферным воздействиям, а также в связи с их широким применением в реставрационной практике [3].


1. Зависимость массы пленок сополимера А45К от времени сушки (растворитель — этилацетат + ацетон). Концентрации растворов сополимеров (мас. %): 1 - 30; 2 - 20; 3 - 10; 4 - 5


2. Зависимость относительной вязкости растворов сополимера А45К от его разбавления ацетоном или этилацетатом

Данные таблицы 1 показывают, каким свойствам должны отвечать исходные вещества, чтобы получить качественный консервант. Отклонение свойств от приведенных табличных показателей ухудшает свойства сополимера и приводит к его преждевременному старению и потере обратимости как консерванта. Поэтому следует использовать для синтеза исходные вещества высокой степени чистоты. Сведения о качестве исходных реактивов для синтеза полимерного консерванта должны включаться в паспорт, характеризующий их свойства. Необходимо иметь в паспорте следующие показатели мономеров, растворителей, инициаторов: марки веществ, температуры кипения и (или) плавления веществ, показатели преломления (для жидкостей), содержание и вид примесей (по хроматографическому анализу). Для сравнения качества веществ надо приводить табличные данные из справочников со ссылками на эти справочники.

В таблице 2 приведены технические характеристики промышленного А45К в соответствии с ТУ 6-01-2-661-83, которые оценивают сополимер как пленкообразующее и клей. Основными компонентами синтеза являются мономеры: бутилакрилат (БА), винилацетат (ВА), метакриловая кислота (МАК). Полимеры-консерванты должны оцениваться по следующим параметрам: растворимости в ряде растворителей, температурам стеклования, размягчения и плавления (текучести), молекулярной массе (характеристической вязкости), вязкости растворов различных концентраций, составам сополимеров, особенностям изменения свойств при старении (появление цвета, сшивания, потере растворимости и др.).

Регулирование состава сополимера позволяет направленно изменять его физико-механические свойства. Увеличение доли звеньев МАК обеспечивает повышение адгезии. Изменение температуры стеклования достигается за счет варьирования соотношения БА и ВА. В результате можно синтезировать серию сополимеров типа А45К применительно к использованию для консервации материалов различной жесткости, гибкости, назначения, то есть тканей разной природы и изготовления. При изменении концентрации инициатора получаются сополимеры различной молекулярной массы, что позволяет изменять вязкость растворов консервантов в нужном направлении и регулировать степень проникновения консервантов в поры волокон. Готовые к употреблению растворы полимеров необходимо контролировать по таким параметрам, как вязкость при разных концентрациях полимера, скорость испарения растворителя при сушке, скорость и полнота впитывания в объем или на поверхность объекта консервации, обратимость консервации, концентрационные диапазоны использования растворов в качестве консервантов или консолидантов.

Исследованы некоторые физико-химические свойства растворов и пленок сополимера А45К, а также оценен ряд механических свойств композиций ткань (нить) - сополимер. В качестве моделей выбраны ткань батист и хлопчатобумажные нити № 40. Как пример контроля нами приведены следующие показатели:

1. Скорость сушки пленок, получаемых из растворов сополимера, разбавленных ацетоном или этилацетатом, вязкости растворов разных концентраций (рис. 1). Графические зависимости позволяют реставратору обоснованно осуществлять подбор условий приготовления растворов и оценивать сушку консерванта. Естественно, что эти данные требуют корректировки применительно к конкретным объектам консервации.

2. Характеристические вязкости, значения которых как меры оценки молекулярной массы сополимера (рис. 2) важны для оптимизации концентраций растворов полимеров при их использовании в качестве консервантов или консолидантов.

3. Разрывные и адгезионные усилия композиций ткань (нить)-сополимер, полученных при их обработке растворами разных концентраций (табл. 3).

В планах дальнейшего развития работы будут проведены исследования взаимодействия тканей разного типа (батист, газ и др.) и нитей на хлопчатобумажной и шелковой основе с сополимером А45К, физико-химические и механические свойства композиций ткань—полимер. Будет изучено старение консервационных композиций и модельных объектов.

Автор считает, что используемые реставраторами полимерные консерванты должны подвергаться тщательному входящему контролю свойств чистоты и качества.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 01-06-80328).

Литература

1. Никитин М.К., Мельникова ЕЛ. Химия в реставрации. Л.: Химия, 1990.

2. Выставка памятников реставрируемых в Государственном Эрмитаже: Каталог. Л.: Аврора, 1973.

3. Федосеева Т.С. Материалы для реставрации живописи и предметов прикладного искусства. М.: ГосНИИР, 1999.

4. Липатов Ю.С., Нестеров А.Е., Гриценко Т.М., Веселовский Р.А. Справочник по химии полимеров. Киев: Наукова Думка, 1971.

Таблица 1

Синтез сополимера А45К


Радикальная полимеризация смеси мономеров в растворителе этилацетате при 75 - 80°С в течении 8 -М2 часов в присутствии инициатора.

Свойства исходных компонентов [4]

Мономеры Температура стеклования гомополимеров
БА Ткип= 35°С при 8 мм Hg
d20= 0,9078 г/ см3
n20D= 1,4190
nБА ТС=-55°С
ВА Ткип= 72,5°С
d20=0,9342г/см3
n20D= 1,3953
nВА ТС=28°С
МАК Ткип= 160°С
d20=1,0153г/см3
n20D= 1,4314
nМАК
не расстекловывается
Растворители  
ЭА Ткип =77 2°С
d20=0,9010 г/cм3
n20D= 1,3721
 
ацетон Tкип=56,5°С
d2O=0,7920 г/cм3
n20D= 1,3591
 

Обозначения:

БА — бутиловый эфир акриловой кислоты

ВА — виниловый эфир уксусной кислоты

МАК — метакриловая кислота

ЭА — этилацетат

Таблица 2

Свойства сополимера А45К (акрилат-45)

Представляет собой раствор сополимера в органическом растворителе — этилацетате.

Рекомендуется применение А45К в художественных промыслах в качестве пленкообразующего покрытия при консервации картин, тканей и др.; в различных областях техники - в качестве клея к различным подложкам.

При использовании сополимера акрилат-45:

1. Обеспечивается сохранение внешнего вида (формы, цвета) обрабатываемых изделий.

2. Достигается высокая адгезия к склеиваемым поверхностям.

Техническая характеристика

Внешний вид Бесцветный однородный раствор с небольшой опалесценцией
Массовая доля нелетучих веществ, % 30/35
Удельная вязкость 1%-ного раствора полимера в этилацетате, не менее 1,20
Продалж. табл. 2
Физико-механические свойства пленок, полученных из сополимера

Прочность при разрыве, мПа 3,5 / 6,0
Относительное удлинение при разрыве, % 400/600
Температура стеклования, °С от -5 до -8

Таблица 3

Разрывные и адгезионные усилия композиций нить или ткань — сополимер, полученных при обработке растворами разных концентраций

Образцы Усилие, кг
Исходная нить
Нить — этилацетат
Нить + р-р сополимера в этилацетате
5 мас.%
10 мас.%
20 мас.%
0,49
0,60
0,64
0,75
0,83
Нить - этилацетат + ацетон
Нить + р-р сополимера в этилацетате + ацетон
5 мас.%
10 мас.%
20 мас.%
0,65
0,71
0,96
1.01
Ткань + р-р сополимера в этилацетате 20 мас.%
до термообработки
после термообработки
0,82
0,90
Ткань + р-р сополимера в этилацетате + ацетон 20 мас.%
до термообработки
после термообработки
1,11
1,20
Первоисточник: 
Исследования физико-химических свойств консерванта тканей - полиакрилата А45К. ЕМЕЛЬЯНОВ Д.Н.
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2018)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.

КУЛЬТСОХРАНАГИТПЛАКАТ - Спам во имя культуры! Скопируй код плаката и вставь его в интернет!

БИБЛИОТЕКА РЕСТАВРАТОРА

RSS Последние статьи в библиотеке реставратора.

НазваниеАвтор статьи
УЧЕБНИК РУССКОЙ ПАЛЕОГРАФИИ (1918) Щепкин В.Н.
МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНИКА ВИЗАНТИЙСКОЙ РУКОПИСНОЙ КНИГИ Мокрецова И. П., Наумова М. М., Киреева В. Н., Добрынина Э. Н., Фонкич Б. Л.
О СИМВОЛИКЕ РУССКОЙ КРЕСТЬЯНСКОЙ ВЫШИВКИ АРХАИЧЕСКОГО ТИПА Амброз А.К.
МУЗЕЙНОЕ ХРАНЕНИЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ЦЕННОСТЕЙ (1995) Девина Р.А., Бредняков А.Г., Душкина Л.И., Ребрикова Н.Л., Зайцева Г.А.
Современное использование древней технологии обжига керамических изделий Давыдов С.С.