Vlastnosti a testování usní a pergamenů Vlastnosti usní a pergamenů •Přirozené vlastnosti – souhrn vlastností které vyplývají z celkového stavu usně. Zjišťují se zrakem a hmatem – plocha, tloušťka, plnost, barevnost •Chemické a fyzikálně chemické (chemické složení, obsah vlhkosti, obsah popela, obsah tuku, obsah látek vyloužitelných vodou, pH) •Fyzikálně mechanické ( pevnost v tahu, tažnost, pevnost v roztržení štěrbiny, pevnost v dvojohybu) •Hygienické (sorpce a desorpce vodních par, propustnost pro plyny a páry, porozita) •Vlastnosti povrchové úpravy ( otěr, stálost na umělém světle, odolnost vůči ohybu) • • Určení druhu zvířete •Vizuálně •Analýza DNA extrahované z kůže Určení typu činění •Vizuálně •Popel •Chemické jednoduché testy •Analytické instrumentální metody – atomová adsorpce, rentgenová fluorescenční spektroskopie, kapalinová chromatografie • Určení stupně poškození •Senzoricky- barva, omak, vůně •Teplota smrštění •pH – vodný extrakt, dotyková elektroda •Obsah síranů – gravimetricky, iontově selektivní elektroda, chromatografie •Obsah tuků – extrakce organickými rozpouštědly, plynová chromatografie/hmotová spektrometrie •Obsah vlhkosti – sušení při 102 °C • Vhodné analytické metody pro sledování degradace kolagenu •Chromatografické metody oAminokyselinová analýza – HPLC – bazické a kyselé aminokyseliny oGelová permeační chromatografie oGC-MS – rozkladné produkty kolagenu •Elektromigrační separační metody o2D elektroforéza – změny v izoelektrickém bodě a molekulové hmotnosti kolagenu •Metody termické analýzy oTermická mikroskopie – teplota smrštění oDSC – teplo a denaturace a změna entalpie oDalší – TA,DTA,DTMA ( dynamická termomechanická analýza) •Spektroskopické metody oFTIR spektroskopie – změny konformace sekundární struktury kolagenu oFT Ramanova spektroskopie – sekundární uspořádání kolagenového řetězce oKolorimetrie – změna barevnosti oEPR spektroskopie - spektroskopie elektronové paramagnetické rezonance – sledování vzniku, reakcí a rozpadu volných radikálů oNMR spektroskopie - změny aminokyselin •Elektronová mikroskopie oSEM – skenovací elektronová oTEM – transmisní elektronová mikroskopie • Vhodné analytické metody •FTIR spektroskopie – infračervená mikrospektroskopie s Fourierovou transformací – konformační změny sekundární struktury kolagenu •Aminokyselinová analýza – HPLC chromatografie – změny v primární struktuře kolagenu •EPR spektroskopie – spektroskopie elektronové paramagnetické rezonance – sledování vzniku, reakcí a rozpadu volných radikálů •Skenovací elektronová mikroskopie s EDS analýzou – morfologické změny struktury •SDS-PAGE elektroforéza – změna polymeračního stupně kolagenu •Termická mikroskopie • • Odhad soudružnosti vláken •ENVIRONMENT Leather Project 1993-1996 •J.Odvárková,M.Součková,A.Orlita, • J.Vaculík: Metodické pokyny ke konzervaci usňových nebo pergamenových knižních vazeb a ostatních sbírkových předmětů vyrobených z kůže a pergamenu, 1999 • Odhad soudržnosti vláken P1010005a Odhad soudržnosti vláken P1010006a P1010013a Vysoká soudržnost vláken Vlákna nesoudržná, vysoká práškovitost Odhad soudržnosti vláken IMG_5781 Odhad soudržnosti vláken P0005 P0013 P0015 1 2 3 Teplota smrštění • •Ts = β0 + β1X1 + β2X2 + β3X3 + β4X4 + β5X1X2X3X4 • •X1 B/A poměr bazických a kyselých aminokyselin •X2 % monomerů taninu •X3 % rozpustných síranů •X4 koncentrace H+ • • Teplota smrštění ČSN 79 38 41 IMG_5772 stupnice vzorek topné těleso míchadlo 50 x 3 mm Mikroskopické stanovení teploty smrštění P1010001 P1010012 •Sborník X.seminář restaurátorů a historiků Litomyšl 1997, M.Součková: Teplota smrštění Mikroskopické stanovení teploty smrštění IMG_5777 Průběh smršťování vláken •A: Smršťovací aktivita je pozorována v jednotlivých vláknech. •B: Smršťovací aktivita v jednom vláknu je bezprostředně následována smršťovací aktivitou v druhém vláknu. •C: Nejméně dvě vlákna prokazují smršťovací aktivitu souběžně.Počáteční teplota tohoto intervalu je označována jako teplota smrštění Ts, • interval smrštění ΔT = Te - Ts, • kde Te je konečná teplota intervalu C Ideální průběh smršťování •nulová aktivita •A1 •B1 •C •B2 •A2 •kompletní smrštění Mikroskopické stanovení teploty smrštění P1010023 P1010024 Konzervace usňových a pergamenových knižních vazeb Cíl konzervačního zásahu • • •Zpomalit procesy stárnutí bez omezení funkční a estetické hodnoty předmětu Konzervace do roku 1979 •Předčištění vazby mechanické nebo i chemické (pěna vodného roztoku detergentu) •Tukování tukovacími pastami (stará pasta – stolní olej, včelí a karnaubský vosk, borax, NaOH; nová pasta – lanolin, včelí vosk, cedrový olej, hexan) 60.léta 20.století •Konzervace a dezinfekce beta-naftolem •Někdy i thymol, Azur,chloroform, kyselina šťavelová, konzervační pasta Výzkum konzervace třísločiněných vazebních usní •„Technologický předpis pro konzervaci třísločiněných vazebních usní, zejména z období 17. až 18. století“ v roce1979 •Mechanické čištění a posouzení vzhledu vazby •Chemické čištění 1%ním vodným roztokem Flavolu OMK •Stanovení základních charakteristik usně (plocha, pH povrchu, schopnost sání) •Blokování vodnými roztoky 8% fluoridu draselného a 12% hydrouhličitanu draselného •Tukování – „Směs podle Britského muzea“ nebo „Směs VUK“. • Výzkum konzervace bílých vazebních usní a pergamenů •„Technologický předpis pro konzervaci bílých vazebních usní a pergamenů zejména z období 16. a 17. století “ -1986 •Mechanické čištění •Chemické čištění směsí 80% isopropanolu a 20% destilované vody •Měření pH •Neutralizace a dočinění kyselým uhličitanem sodným a formaldehydem v isopropylalkoholu •Tukování – směs silikonového oleje, klihárenského tuku a vosku E v chloroformu Inovace konzervačních postupů •Odlišné složení konzervačních činidel – 1993 •Chemické čištění 1% Flavolem OMK •Neutralizace a dočinění – Ebotan DA a Novaltan PF v etylalkoholu •Tukování - linární alfaolefin 20-24 ve směsi cyklohexanu a etylalkoholu. Kontrola stavu nakonzervovaných vazeb •Národní knihovna 1979-1990 •Nakonzervováno •Cca 1700 třísločiněných vazebních usní •Cca 800 vazebních pergamenů a bílých vazebních usní Kontrola stavu nakonzervovaných vazeb •1994 kontrola stavu: oSkvrny na usni oLepivost povrchu oZkřehlá useň a praskliny v oblasti hran, hřbetní drážky, hřbetu, výzdoby mramorováním a stříkáním o Kontrola stavu nakonzervovaných vazeb •62% kontrolovaných svazků – dobrý stav •Usně bez zdobení – u 89% bez negativních změn •Mramorované/stříkané usně •33% bez negativní změny •28% potlačeno zdobení bez dalších negativních důsledků •12% křehnutí hned po konzervaci •23% křehnutí po 13 letech při kontrole •„Metodický pokyn ke konzervaci usňových nebo pergamenových knižních vazeb a ostatních sbírkových předmětů vyrobených z kůže a pergamenu“ – 1999 •Mechanické čištění •Popis a odhad stupně degradace materiálu •Chemické čištění •Tukování • • Konzervace podle „Metodických pokynů“ •Mechanické očištění •Popis předmětu •Fotografická dokumentace • Konzervace podle „Metodických pokynů“ •Odhad stupně degradace • Měření pH •Odhad soudržnosti vláken •Teplota smrštění Konzervace podle „Metodických pokynů“ •Chemické čištění • • •Tukování Ošetření předmětů z třísločiněných usní s mírně degradovanou strukturou materiálu •Charakteristika konzervovaného materiálu •pH vyšší než 4 •soudružnost vláken ve třídě 1-2 •teplota smrštění vyšší než 45 °C Ošetření předmětů z třísločiněných usní s mírně degradovanou strukturou materiálu •Chemické čištění pěnou 1% Alvolu ve vodě •Tukování za mokra •Doporučované přípravky •Tukovací směs VUK •Dotukování Ošetření předmětů z třísločiněných usní ve vyšším stupni degradace, z bílých vazebních usní a z pergamenů •Charakteristika konzervovaného třísločiněného materiálu •pH nižší než 4 •soudružnost vláken ve třídě 3 •teplota smrštění pod 45 °C Ošetření předmětů z třísločiněných usní ve vyšším stupni degradace, z bílých vazebních usní a z pergamenů •Chemické čištění 80%-90%ní vodným roztokem isopropylalkoholu •Tukování •bílé vazební usně a pergameny •Tukovací směs pro bílé vazební usně a pergameny •třísločiněné usně •Tukovací směs podle britského muzea modifikovaná •Tukovací směs VUK Konsolidace kůže •Klucel G – 1-2%roztok v etanolu nebo izopropylalkoholu •SC6000,Klucel G,2%etanol (1:1:1) Odkazy na video – konzervace usňových knižních vazeb •https://www.youtube.com/watch?v=85SgJz9vf2E • •https://leatherworking.wonderhowto.com/how-to/apply-leather-dressing-dry-leather-bound-book-217783 / •Poznámky: •Pracovat v rukavicích •Konzervační činidlo nanášet v menším množství – raději opakovaně - více slabších vrstev než jeden silný nános činidla Skladování sbírkových předmětů z usní a pergamenů •Teplota •Vyvolává oxidaci a urychluje hydrolýzu kolagenních materiálů. • •12-20 °C, optimum 12-18 °C Skladování sbírkových předmětů z usní a pergamenů •Vlhkost •Nízká vlhkost – křehnutí a praskání •Vysoká vlhkost – biologická degradace (růst mikroorganismů) •Rychlé změny vlhkosti – mechanické poškození • •40-60 % RV, optimum 50-55%, konstantní Skladování sbírkových předmětů z usní a pergamenů •Světlo •Vyloučit UV složky (150-380 nm) •Maximální přípustné osvětlení •Pro nebarvené usně a pergameny - •50-200 luxů •Barvené usně, iluminace a etnografické sbírky – •50 luxů Polutanty z vnějších zdrojů nacházející se uvnitř budovy Zdroj: Monitoring for Gaseous Pollutants in Museum Environments, C.M.Grzywacz, Getty Conservation Institut Polutant Navrhovaný limit Srovnávací hodnoty Doporučení WHO μg.m-³ μg.m-³ μg.m-³ Citlivé materiály Ostatní Přirozená hladina v ovzduší Město NO2 < 0,1 – 5 3,8 – 19,1 0,4 – 9,3 19,1-90 199 (1hod) 40,2 (celoročně) SO2 < 0,11 – 1,1 1,1 – 5,3 2,7 - 37 5,3 - 251 506 (10 min) 50,6(celoročně) O3 < 0,1 1 - 10 2 - 200 130 - 290 60 (8 hod) Měření polutantů v budovách NK ČR v Praze Polutant Navrhovaný limit Naměřené průměrné hodnoty SVÚOM μg.m-³ Citlivé materiály Ostatní K trez3 K baroko H dep NO2 Minim. < 0,1 3,8 3,4 14,5 3, 4 Maxim. 5 19,1 13,5 20,7 10,6 SO2 Minim. < 0,11 1,1 1,3 0,9 0,6 Maxim. 1,1 5,3 11,1 14,1 14,9 Skladování sbírkových předmětů z usní a pergamenů •Prach •Nebezpečí mikrobiálního a chemického poškození. •Mechanické čištění kolagenních materiálů ve vyšším degradačním stupni je často poškozuje. •Maximálně omezit vnikání prachu do depozitářů - omezení vstupu, prachotěsnost, klimatizace s filtry