Konzervování a restaurování  dřeva a papíru Dřevo – chemické složení Složení : 40-50 % celulóza 20-30 % hemicelulóza 20-30 % lignin ostatní látky (organické – vosky, pryskyřice , … anorganické, voda) β‐D‐glukopyranóza celulóza deriváty fenylpropanu (p‐kumarylalkohol, koniferylalkohol a sinapylalkohol) vázané  do trojrozměrných struktur  etherovými vazbami nebo vazbami mezi dvěma uhlíky Lignin • s kruhovitě pórovitou stavbou – např. dub, jasan, akát, jilm, pajasan, morušovník,  kaštanovník • s polokruhovitě pórovitou stavbou – např. ořešák, třešeň, švestka • s roztroušeně pórovitou stavbou dřeva – např. buk, platan, habr, olše, lípa, javor, bříza,  topol, vrba, hrušeň Dřevo – stavba anizotropní vlastnosti – jeho vlastnosti závisí na směru řezu Rozdělení dřeva podle tvrdosti Dřevo – vlastnosti Požadavky na užitkovou vlhkost výrobků: • Stavební konstrukce: 15 ‐ 22% • Truhlářské výrobky (okna, dveře..apod.): 12 ‐ 15%. • Nábytek v mírně vytápěných místnostech: 10 ‐ 22%. • Nábytek v místnostech s ústředním topením: 8 ‐ 22%. • Dýhy, překližky, laťové středy: 5 ‐ 7%. • Hudební nástroje: 5 ‐ 7%. Rozřazení dřeva dle vlhkosti: • dřevo mokré, dlouhou dobu uložené ve vodě (w > 100%) • dřevo čerstvě skáceného stromu (w = 50 ‐ 100%, některá dřeva např. topol až 180%) • dřevo vysušené na vzduchu (w = 15 ‐ 22%) • dřevo vysušené na pokojovou teplotu (w = 8 ‐ 15%) • dřevo absolutně suché (w = 0%) Dřevo – vlastnosti Střelecký terč „salva na počest dobrých  střelců“; 1834; olej na dřevě; Olomoucká  sbírka  Dřevěná socha řeholníka,  asi z konce 18.  Dřevo – výrobky • Dřevěné stavby a stavební komponenty • Archeologické dřevo • Dřevěný nábytek a skulptury Základní skupiny konzervovaných a restaurovaných objektů Dřevo – rozdělení z konzervátorského a restaurátorského pohledu 1. Očištění povrchu (štětkou, kartáčem, vysavačem, omytí vodou, vodnými roztoky  saponátů, omytí organickými rozpouštědly) 2. Zjištění míry poškození ‐ vizuální diagnostika (napadení škůdci, houbami, mechanické  poškození) přístrojová diagnostika např. optická mikroskopie, IČ spektrometrie (určuje  vnitřní poškození struktury) 3. Ošetření antiseptiky a ohnivzdornými prostředky 4. Hlubinná impregnace konzervačními prostředky 5. Ochranné a dekorativní ošetření povrchu • Datace stáří • Fotodokumentace • Určení materiálu (druh dřeviny) ze kterého byl objekt vyroben • Návrh postupu prací Další doprovodné úkony: Základní úkony: Dřevo – postup při konzervování a restaurování Mokré dřevo: • Nahrazení vody v mezibuněčných prostorách impregnačními látkami • Konzervace pomocí termoplastických a termoaktivních polymerů • Stabilizace a zpevnění Suché dřevo: • Zpevnění  • Náhrada poškozených a nebo chybějících částí Další kroky dle povahy konzervovaného či restaurovaného objektu: Stavby: • Rozebrání (pokud to jde) • Zaplnění či nahrazení chybějících částí • Zpevnění Dřevo – postup při konzervování a restaurování Dřevo – chemické sloučeniny používané při konzervování Pořadí aplikace: 1. Sloučeniny nahrazující vodu (ideálně ve vodě rozpustné ‐ fenolalkoholy, glycerin, aceton,  etanol) 2. Antiseptika (pronikají nejhlouběji) 3. Antipyreny 4. Zpevňující roztoky polymerů (pronikají nejméně – velké molekuly) Rozpouštědla: • Voda ( anorganické sloučeniny se mohou se snadno vymývat) • Organické rozpouštědla (aceton, ethanol, xylen, benzen, toluen, a další …) aceton ethanol benzen toluen Dřevo – chemické sloučeniny používané při konzervování Antipyreny: • Směsi na bázi fosforečnanu nebo síranu amonného • Fosforečnanu močoviny • Sloučeniny boru (borax, kyselina boritá a jejich směsi) • Karbamidové a karbamido‐furanové pryskyřice • A další …. Antiseptika: • Chrom‐měďnaté sloučeniny • Soli chromu, mědi, arzenu, zinku • Kombinace výše uvedených sloučenin s NaOH, NH4, fluoridy, dinitrofenoly • Thymol (derivát cymenu, C₁₀H₁₄OH),   • Katamin AB (Benzyl‐C10‐18‐alkyldimethylammonium chlorid) • p‐dichlorbenzen • A další … Thymol p‐dichlorbenzen Karbamid furan Dřevo – chemické sloučeniny používané při konzervování Látky s antipyretickými i antiseptickými vlastnostmi: • Kyselina boritá (H3BO3) • Borax (Na2B4O7*10H2O) • Dichroman sodný (Na2Cr2O7) • Síran měďnatý (CuSO4) • Kyselina octová (CH3COOH) • Látky na bázi melaninu, dikyanid aminu, formaldehydu • A další… melanin dikyanid amin formaldehyd Dřevo – chemické sloučeniny používané při konzervování Sloučeniny využívané pro zpevňováni dřeva: • Močovino‐, fenol‐, resorcnol‐ formaldehydové oligomery • Organokřemičité materiály • Akrylátové a epoxidové pryskyřice Látky používané pro zpevňování stavebních  prvků: • Směsi isokyanátu s polyethylenglykolem • Polybutylmetakrylát • viniflex • Akrylové pryskyřice (s opatrností, časem  dochází k destrukci polymeru) Látky nedoporučované pro zpevňování  stavebních prvků: • Polyakryláty a PVB (nepronikají  hluboko) • Epoxidové pryskyřice (malá odolnost  vůči UV‐záření) Co musíme zvážit před samotnou aplikací: • Na jaký objekt bude látka použit (UV‐záření, míra penetrace, bobtnání) • Jak se daná látka chová  (smršťování, degradace, změna barvy dřeva)  Příklad: Dřevo – chemické sloučeniny používané při konzervování Povrchová úprava pro konzervaci suchého dřeva: • PEG‐4000 • Trimethylester kyseliny borité (zpevňující a impregnační vlastnosti) • Organokřemičité polymery (Polymethylfenylsiloxany, ‐silazany a –silanoláty) • Přírodní pryskyřice (šelak, damar, mastix, kalafuna, kamfara) • A další … Povrchová úprava pro konzervaci mokrého dřeva: • PEG‐200 až PEG‐6000 • Přírodní pryskyřice (šelak, damar, mastix, kalafuna, kamfara) • A další … Povrchová úprava pro konzervaci archeologického dřeva (suché i mokré): • Ve vodě rozpustné estery celulózy, hydroxycelulózy • Sloučeniny chromu s následnou aplikací lněného oleje • A další … Dřevo – sloučeniny používané pro povrchovou úpravu za účelem  restaurování dřeva • Sírany železa manganu, mědí, zinku, hořčíku (hnědá až červené odstíny) • Chlorid vápenatý (hnědé odstíny) • Dichroman draselný (hnědé až žluté odstíny) • Octan kobaltnatý (oranžové až žluté odstíny) • Kyselina pyrogallové (šedé odstíny) • Fosforečnan močoviny (žluté, růžové a hnědé odstíny) • Odvary z čaje, trávy, kávy o pod. Mořidla: Anilinové barvy (odolné vůči světlu) Barvení muzejních sbírkových předmětů: Dřevo – sloučeniny používané pro povrchovou úpravu za účelem  restaurování dřeva Ochranné nátěry muzejních sbírkových předmětů: • Šelakový lak (cenné druhy dřeva – červené a růžová dřeva, ořech, palisandr, apod.  • Voskový tmel (dob, jasan) • Bělený šelak a vosk (světlé dřeva) • Vysokomolekulární polyethylenové vosky a parafiny !!! Syntetické ochranné nátěry se v restaurování muzejních sbírkových předmětů  nepoužívají, protože mají jiné optické vlastnosti než přírodní šelak a vosky !!! Ochranné nátěry stavebních prvků: • fenol‐ a močovinoformaldehydové pryskyřice,  • chlorované kaučuky,  • vinylové polymery s obsahem halogenů Obsahují pigmenty (oxidy kovů) antiseptika a antipyreny Papír ‐ výroba Suroviny na výrobu papíru do 12. století: • Konopí • Lněné pláto • Bavlněná tkanina • Rostlinné klihy  Suroviny na výrobu papíru od 12. století do dnes: • Dřevní hmota • Kationický škrob (zvyšuje pevnost) • Kalafuno‐kamencové klížidlo (proti rozpíjení tiskových barev nebo inkoustu a  proti průsvitnosti) • A další sloučeniny zlepšující vlastnosti papíru Trvanlivost papíru z rostlinných vláken je i 900 let Papír časem slábne a stává se křehkým v důsledku reakce celulózy s se sírany použitými při  výrobě. Papír – postup při konzervaci a restaurování Konzervace • Mechanické očištění • Zpevnění díla bezezměnny jeho vnějšího vzhledu (upevnění vrstvy barev nebo textu) • Promytí papíru vodou (odstranění nadbytečné kyselosti až do hodnoty blízké pH 7) Restaurování • Bělení papíru • Odstranění nečistot a skvrn • Neutralizace a stabilizace papíru • Doplnění chybějících částí • Zpevnění pomocí roztoků klížících látek, laminující vrstvy či restaurátorského papíru Další doprovodné úkony: • Fotodokumentace • Určení charakteru materiálu, ze kterého byl papír vyroben (chemické složení,  technologie výroby) • Identifikace dalších látek nacházejících se na papíře (druh malby, povrchové úpravy) • Mikrobiologické testy, testy na pH • Návrh postupu prací Náročnost konzervování a restaurování dle materiálu, ze kterého byl zhotoven a dle míry  dochovanosti: • Díla zhotovená na textilním papíře – dostatečné pevné a proto většinou postačí jen úkony  spojené s konzervováním (grafiky, obrázky malované tužkou, pastelem, uhlem) • Díla z nezpevněného dřevěného papíru – kromě konzervačních kroků, nezbytné zpevnění  (podkládání) (dokumenty, rukopisy) • Díla z nezpevněného a nedostatečně vodostálého dřevěného papíru ‐ kromě  konzervačních kroků, nezbytné zpevnění (klížení želatinou či ve vodě rozpustnými  polymery (plakáty) Papír – postup při konzervaci a restaurování Převzato z http://atelierfrank.cz Převzato z http://www.restaurovani‐papiru.cz Převzato z http://www.zrestaurovat.cz Papír – chemické sloučeniny používané při konzervování Mycí prostředky: • Voda s mýdlem • Voda s mýdlem a glycerinem (pro křehký papír) • Enzymy (amylosubtilin a alfa‐amyláza) (pro opakovaně restaurovaný papír) • Chelaton Fixace obrázků a textů: • Roztoky polymerů (fixace rozpadajících se obrázků) • Roztoky etylcelulózy ve směsi benzen‐ethanol (fixace textu a obrázků rozpustných ve vodě a  vodných alkoholových roztocích) • Fluoroplast ve směsích esterů (fixace obrázků a textů rozmývajících se ve vodě) • Parafilm (fixace ,,tekoucích“ textů) • Vinylové a akrylové polymery (fixace textu a hedvábného papíru východních rukopisů) Bělidla: • Peroxid vodíku (nejšetrnější způsob bělení) • Směsný roztok KMnO4 a H3PO4 s následnou aplikací roztoku NaHSO3  (zažloutnutí papíru,  skvrn od inkoustu a razítkové barvy) • KMnO4 s následnou aplikací roztoku NaHSO3 a omytím v ve zředěném amoniaku • Roztok chloraminu B (grafická díla, papír s akvarelovými nebo litografickými barvami. • A další … Papír – chemické sloučeniny používané při konzervování Činidla pro odstranění skvrn: • Roztok KOH (tuky a oleje) • Roztok kyseliny šťavelové (rez) • Roztok kyseliny citronové (rez) • Peroxid vodíku (plísně) • Roztok NaClO (plísně) • Organická rozpouštědla a jejich směsí (benzín, chloroform, tetrachlorethylen,…) (oleje,  vosky, tuky pryskyřice) • A další … Ochrana před mikroorganismy:  Účinné antiseptikum, které nepoškozuje papír dosud nenalezena  U papíru, který byl bělen bylo pozorováno zpomalení růstu mikroorganismů  Hlavní prevence spočívá v udržování teplotního a vlhkostního režimu v místech  vystavování a skladování • Mikrovlnné záření • Plynování (ethylenoxid, n‐butanol) Papír – chemické sloučeniny používané při konzervování Stabilizace pH: • Atmosféra amoniaku (krátkodobá účinnost) • Vodné roztoky nebo suspenze hydroxidů, uhličitanů a hydrogenuhličitani kovů alkalických  zemin • Metoxymagnesiummetylkarbonát v metanolu Papír – doplnění ztrát a zpevňování Doplnění ztrát: • Doplnění podlepováním – komplikace s výběrem analogického materiálu • Dolévání papírovou hmotou – výroba dle receptury která se blíží složení původního papíru • Skeletizace – nalepování restaurátorského papíru na zadní stranu, funkce zpevňovací i  doplňovací, nutno dodržet hydroskopičnost  Restaurátorský podkládací papír • Hedvábný papír • Papír z dlouhých vláken bavlny Zpevňování: • Laminování – vrstvení termoplastické polymerní vrstvy (noviny a díla na vetchém papíru) • Aplikace termoplastických klihů v kombinaci s podkládacím papírem (sevilen) • Povrchové ošetření zpevňující směsí Laminovací polymery: • Polyethylen – lze odstranit pomocí toluenu či xylenu • Polyethylentereftalát – rozpustný v polyamidu P‐548 Papír – doplnění ztrát a zpevňování Zpevňující směsi: • Přírodní polymery – např. pšeničný škrob, želatina,  • Modifikované ve vodě rozpustné přírodní polymery  ‐ např. methylopropylcelulóza,  deriváty celulózy  • Syntetické polymery – např. PValk s plastifikovaným glycerinem, disperze vinylových  polymerů, PVAc