ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. В них разбирается только квалифицированный специалист!
 

При археологических раскопках находят деревянные предметы различной степени сохранности. Поэтому возникло новое направление в реставрационной практике — разработка материалов и технологий их применения для сохранения древесины, длительное время (столетия, тысячелетия) находившейся в воде или в земле. Возрастающий объем археологических раскопок, появление подводной археологии стимулируют развитие этого направления.

Археологическая древесина в зависимости от условий ее залегания может быть относительно сухой или водонасыщенной («мокрой»), этим определяется характер ее обработки.

5.3.1. СРЕДСТВА ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ «МОКРОЙ» ДРЕВЕСИНЫ

«Мокрая» археологическая древесина при высыхании изменяет размеры и форму. Поэтому извлеченные из раскопа деревянные предметы либо изолируют от окружающей атмосферы (вкладывают в герметичные полиэтиленовые пакеты, заворачивают в парафинированную бумагу и т, п.), либо перевозят в музей или реставрационную мастерскую в сосуде с водой или глицерином, в который добавлен антисептик.

Для консервации мокрую археологическую древесину пропитывают веществами, замещающими воду в межклеточных пространствах. Древесина трудно поддается пропитке, несмотря на развитую капиллярно-пористую систему. Эффективность пропитки зависит от свойств пропиточного раствора (вязкости, полярности, поверхностного натяжения) и его способности сохранять гомогенность при изменении содержания воды. Если консервант растворим в органическом растворителе, не смешивающемся с водой, проводят постепенное замещение воды на переходные растворители (ацетон, этиловый спирт), которые далее замещают необходимым для введения консерванта растворителем.

Хорошими консервантами мокрой археологической древесины являются водорастворимые фенолоспирты, а также глицерин с последующей обработкой алюмо-калиевыми квасцами, однако глицерин изменяет цвет древесины. Фенолоформальдегидные олигомеры укрепляют и антисептируют разрушенную древесину, стабилизируют ее размеры, но со временем в них происходят структурные изменения, приводящие иногда к нарушению целостности предмета. Наилучшие результаты при консервации мокрой археологической древесины дают полютиленгликоли.

Для временной консервации мокрой археологической древесины (для сохранения ее при перевозке от места извлечения до реставрационной мастерской) можно наносить на поверхность вещества, создающие защитные пленки, — креозот и льняное масло, льняное масло и этиловый спирт, глицерин, формальдегид, шеллак, карболинеум, петролатум, канифоль, фенол, ПВС. К таким веществам обычно добавляют антисептические средства.

Удаление воды из древесины с помощью замещающих жидкостей проводят 3—4-кратным вымачиванием последовательно в смесях растворителей: вода — этиловый спирт — диэтиловый эфир; вода — ацетон — диэтиловый эфир; вода — диоксан — диэтиловый эфир. При удалении последней смеси растворителей остается сильно пористая сухая древесина без объемных изменений, которая может-быть насыщена для укрепления различными полимерами с добавками антисептиков.

Довольно часто для пропитки древесины используют природные смолы — шеллак, даммару, мастикс, канифоль, камфару, иногда в сочетании с восками и льняным маслом. Эти смолы растворяют в метиловом спирте, диэтиловом эфире, ксилоле, трет-бутиловом спирте, толуоле, бензоле, этил- и метилцеллозольве.

Успешно применяются синтетические мономеры и олигомеры, коэффициент диффузии которых в древесину сопоставим с коэффициентом даффузии воды. Полимеризацию мономеров (метил- и бутилметакрилаты, 2-гидроксиэтилметакрилат) осуществляют путем нагревания предмета, пропитанного мономером с добавкой инициатора полимеризации — бензоилпероксида или лаурилпероксида (1—2% при низких температурах, 0,5 % при высоких температурах полимеризации). Хорошие результаты дает пропитка древесины смесью диметилсилоксановых и акрилатных олигомеров с бензоилпероксидом в качестве инициатора. Полимеризацию проводят нагреванием пропитанной древесины до 55 °С.

После удаления из мокрой древесины воды путем ее последовательного замещения растворителями для консервации могут быть использованы следующие термопластичные и термореактивные полимеры: ПВБ, ПММА, ПБМА, ПВА, ПВХ, эпоксидные, феноло-, мочевине- и меламиноформальдегидные олигомеры, полиэфирные смолы. Из фенолоформальдегидных смол применяют как водорастворимые низкомолекулярные олигомеры — фонолоспирты, так и более высокомолекулярные растворимые в органических растворителях соединения.

В пропиточные растворы на основе феноло-, мочевино- или меламиноформальдегидных смол вводят отвердитель — 2 %-й раствор хлорида аммония. Для пропитки предметы либо погружают в ванну с раствором на 6—12 ч, либо наносят раствор кистью. При всех способах пропитки для придания древесине достаточной механической прочности в нее необходимо ввести 30—50 г смолы на 1 кг массы сухой древесины. Сушку после пропитки следует проводить медленно, с этой целью пропитанный предмет покрывают полиэтиленовой пленкой. Если в качестве растворителя для мочевиноформальдегидных смол используют смесь, состоящую из 20% воды, 55% этилового спирта и 25% глицерина или этиленгликоля, процесс пропитки происходит замедленно (сутки, недели), но при этом обеспечивается более глубокое проникновение смолы в клеточные стенки древесины.

К недостаткам этих консервантов относятся усадочные явления, недолговечность и способность окрашивать древесину в желтовато-коричневый цвет.

Для консервации мокрой археологической древесины широко используют полиэтиленгликоль (ПЭГ). Пропитку проводят либо непрерывным или периодическим орошением (для крупногабаритных предметов) , либо выдержкой в ваннах. Выпускаемые промышленностью марки ПЭГ различаются молекулярной массой, которая определяет как свойства полимера, так и характер процесса диффузной пропитки древесины (табл. 15).

Для пропитки археологической древесины, в том числе и мокрой, можно использовать также водорастворимые сложные эфиры целлюлозы, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, Na-КМЦ.

Таблица 15. Характеристика различных марок полиэтиленгликоля

Марка ПЭГ

Средняя молекулярная масса

Температура замерзания °С

Растворимость в воде при 20 °С, г/100 г Н2О

Сравнительная гигроскопичность
ПЭГ-200
190-210
-15
100
80
ПЭГ-300
286-315
-10
100
70
ПЭГ-400
380-420
6
100
60
ПЭГ-600
570-630
20
100
45
ПЭГ-1000
950-1050
38
70
5
ПЭГ-1500
1500-2300
45
60
 
ПЭГ-4000
3000-3700
52
60
-
ПЭГ-6000
6000-7500
58
50
-

Интересным, хотя и достаточно сложным, является способ укрепления и стабилизации мокрой древесины обработкой вначале соединениями хрома, а затем льняным маслом. Рекомендуется следующий состав для обработки, г:

Вода — 1000

Дихромат калия — 250

Оксид хрома (III) — 100

Пропитку проводят либо в ваннах, либо, чтобы ускорить процесс и достичь большей глубины проникновения консерванта, в автоклавах по циклу вакуум — давление. После медленной сушки пропитанную древесину погружают в ванну с льняным маслом, которое заполняет поры древесины, окисляется (оксидом хрома) и, полимеризуясь, затвердевает, стабилизируя размеры древесины. Древесина становится водостойкой и не подвергается действию биоразрушителей, правда, при этом несколько снижается ее эластичность и повышается хрупкость.

5.3.2. СРЕДСТВА ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ «СУХОЙ» ДРЕВЕСИНЫ

«Сухая» древесина (содержание воды не более 22 %) может быть укреплена составами на основе ПЭГ, ПММА, ПБМА. 3-10%-й раствор ПЭГ-4000 в смеси дихлорэтана и тетрахлорметана (четыреххлористого углерода) имеет высокую проникающую способность и хорошо пропитывает сухую древесину. 10%-й раствор ПЭГ-4000 в этиловом спирте (с небольшим количеством воды) позволяет восстановить прочность и эластичность пробковых пластин.

Надежным средством поверхностного укрепления древесины является ее обработка раствором, состоящим из 3% акриловой смолы Раraloid В-72, 2% космолоида (полиэтиленовый воск) и 95% толуола. Толуол может быть на 25 % заменен скипидаром.

Хорошие результаты по укреплению экспонатов из сухого дерева, в том числе и обгорелого, дает спиртовый раствор ПВА.

Находит применение композиция следующего состава, ч. (масс.):

ПЭГ-6000
75
Даммара
25
Пчелиный воск
50
Канифоль
25

Растопленную на водяной бане смесь смешивают со скипидаром (или терпентином) в соотношении 2 : 1 и горячей смесью заливают разрушенную древесину. Обработку необходимо проводить несколько раз спромежуточным нагреванием инфракрасными лампами. Достигается хорошее проникновение в глубину древесины, укрепленная древесина сохраняет прочность и внешний вид.

Для стабилизации сухую частично разрушенную древесину пропитывают раствором триметилбората в метиловом спирте в автоклаве с переменным давлением (для лучшего проникновения) и после высушивания (удаления растворителя) обрабатывают парами формальдегида. Взаимодействие целлюлозы, входящей в состав клеточных стенок древесины, с тряметилборатом и с альдегидом приводит к образованию в древесине разветвленной полимерной сетки, благодаря чему восстанавливается ее механическая прочность и снижается водопоглощение.

Новые возможности открываются при использовании для укрепления и модификации сухой древесины низковязких растворов КОС, способных глубоко проникать в древесину. Так, скорость движения 5—10%-х растворов метилфенилсилоксанового олигомера (КО-921, К-9) вдоль волокон свежей древесины около 10 см/ч, в радиальном направлении ОД-ОД см/ч. ПБМ-НВ за сутки может проникнуть вдоль волокон на 8-10 см. В частично разрушенной древесине скорость движения и количество поглощенного полимера возрастают.

Для пропитки используют: полиметилфенилсилоксаны (КО-921, К-9, К-42, К-47),полиметилсилазаныиалкш1силаноляты(МСН-7,ГКЖ-8,К15/3 и др.), тетраэтоксисилан и продукты его частичного гидролиза (этилси-ликат-32, этилсиликат-40), алкил (арил) алкоксисиланы. Многие кремнийорганические модификаторы хорошо сочетаются с широко применяемым для укрепления древесины полибутилметакрилатом. Так, в полиорганосилоксаны вводят ПБМА в виде 5 %-го толуольного раствора при соотношении КОС : ПБМА от 1 : 5 до 5 : 1.

При реставрации памятников деревянного зодчества довольно часто приходится встречаться с разрушением бревен сруба биоразрушителями при сохранении целостности наружной части бревен. В этом случае или заменяют отдельные венцы сруба, или ставят так называемый протез (заменяют часть бревна на новое), или освобождают внутреннюю полость бревна от деградированной древесины и образовавшуюся полость заполняют композицией из опилок и связующего. Вначале внутреннюю полость бревна очищают от пылеобразной разрушенной древесины и в полость закачивают кремнийорганический лак КО-921 или органосиликатный материал типа Е-2 для пропитки древесины с целью ее укрепления, гидрофобизации и подавления жизнеспособности биоразрушителей. Готовят пластическую массу из кремнийорганического лака или органосиликатного материала и опилок. Соотношение компонентов подбирают таким образом, чтобы было удобно ввести эту массу в полость бревна и уплотнить ее. В результате такой обработки восстанавливается 60—70 % механической прочности исходной древесины и сохраняется ее газопроницаемость (не менее 25 % от первоначальной).

Введение в модифицирующие составы на основе КОС 20-30% ПБМА, ПММА, акриловых сополимеров (БМК-5, 40БМ, 80БМ), ПВБ способствует повышению адгезии.

Для модификации частично разрушенной древесины предложен следующий состав, %:

Полиметилфенилсилоксан (КО-921, К-9) — 50

Полиметилсилазан (МНС-7) — 25

ПБМА-НВ — 25

Состав применяют в виде 20%-го (по сумме компонентов) раствора в ксилоле. Его можно наносить кистью или поливом в древесину с торца, через боковые стенки фрагментов и трещины. При расходе 1 л раствора на 1 дм2 обрабатываемой поверхности в древесину вводится около 200 г полимера с глубиной пропитки до 5—6 см.

Компоненты модифицирующего состава после удаления растворителя медленно взаимодействуют между собой и с активными центрами древесины, поэтому процесс укрепления продолжается несколько недель. Это имеет положительное значение, так как при медленном отверждении снижается влияние внутренних напряжений.

Для заделки трещин и склеивания фрагментов древесины предложены различные клеи-расплавы. Так, находит применение воскосмоляная мастика на основе ПБМА и КОС следующего состава, ч. (масс.) :

Воск пчелиный — 4

Канифоль — 2

 

ПБМА-НВ — 2

Смола К-9 — 0,5

Мастику готовят смешением компонентов при нагревании до 85—95 °С.

Большие трещины и полости бревен после удаления гнилой древесины заполняют смесью древесных опилок и пигмента под цвет данного дерева с 10—20 %-м раствором КОС и ПБМА при соотношении опилки : КОС : ПБМА = 6:1 :1. Полное закрепление материала наступает после постепенной полимеризации КОС в течение 50—90 сут при положительных температурах.

Таблица 16. Характеристика древесины модифицированной растворами полимеров

Полимер

Содержание полимера в растворе, %

Свежая древесина

Древесина, поврежденная гнилью

Древесина, поврежденная насекомыми

Поглощение полимера, %

Водопоглощение за 3 сут, %

Прочность на сжатие, % к исходной

Поглощение полимера, %

Водопоглощение за 3 сут,%

Прочность на сжатие, % к исходной

Поглощение полимера, %

Водопоглощение за 3 сут, %

Прочность на сжатие, % к исходной

Немодифицированная древесина

-
-
122,7
100
-
195,8
100
-
176,1
100
Сополимер БМК-5
10
8,26
42,0
110
21,0
152,0
190
13,10
115,9
202
ПЕМА-НВ
10
5,03
82,0
105
21,47
186,9
80
8,40
136,2
197
Акриловая смола Paraloid В-72
10
9,53
70,3
111
17,9
197,3
108
14,03
117,9
171
Эпоксидная смола ЭД-6
10
11,53
81,3
108
22,13
158,9
140
14,06
107,7
195
Полисилазан МСН-7
25
25,90
48,0
115
47,57
92,5
260
32,06
82,7
212

Полиуретановый олигомер УР-19

25
19,36
13,6
118
59,66
52,3
222
27,60
80,6
218

Примечание: Относительные значения прочности древесины свежей, поврежденной насекомыми и поврежденной гнилью 1; 0,5 и 0,16.

При реставрации деревянной скульптуры, длительно экспонировавшейся на открытом воздухе, необходимо укрепить частично разрушенную древесину и соединить фрагменты скульптуры. Применяемые для реставрации материалы должны обеспечивать долговременное сохранение материала скульптуры с учетом социально значимого времени будущего существования данного памятника истории и культуры. Таким образом, долговечность (неизменность свойств) материалов для модификации древесины в музейных экспонатах должна быть, по крайней мере, в пределах нескольких десятилетий. Этому требованию отвечают КОС.

Данные табл. 16 иллюстрируют эффективность различных полимеров, применяемых для модификации сухой древесины.

Первоисточник: 
ХИМИЯ В РЕСТАВРАЦИИ. СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ. М. К. Никитин, Е. П. Мельникова; Л., 1990
 
 
 
 
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)

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РАБОТ ВЕРНИСАЖА И ВЕБ-ПОРТФОЛИО
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.