Лоцманова Е.М., Быстрова Е.С., Волгушкина Н.С.
Упрочнение - одна из основных операций при реставрации объектов. Оно может быть достигнуто пропиткой либо наслоением реставрационного материала. В любом случае должна быть обеспечена возможность дереставрации. В классической ручной реставрации графических и библиотечных материалов используют клеи растительного и животного происхождения, эфиры целлюлозы. Ими проклеивают или с их помощью упрочняют документ наслоением реставрационной бумаги. Была предложена методика пропитки бумаги акриловыми сополимерами. Однако синтетические связующие чаще используются в реставрации станковой и монументальной живописи, книжных переплетов, при дублировании тканей и картона. Упрочнение может быть выполнено наслоением с одной или с двух сторон листа. Возможно как сплошное наслоение по всему листу, так и локальное - на углах, полях, местах сгибов, ослабленных участках листа. Другим способом упрочнения является наслоение пленки или композиционных материалов на основе тенки или бумаги с клеящим подслоем. Ламинирование такими материалами выполняется на специальном оборудовании - валковых и плоских ламинаторах, холодных или обогреваемых, и при помощи термошпателя. Однослойные термопластичные пленки (полиэтиленовая, полиамидная) или двухслойные с термопластичным вторым слоем (лавсановая с полиэтиленовым подслоем) соединяются с документом в результате подплавления между обогреваемыми плитами и дальнейшего прессования между валками. В холодных ламинаторах к документу присоединяют композиционные материалы с невысыхающим связующим, в горячих — с термопластичным. Как правило, это акриловые клеи.
В настоящее время на российском рынке широко представлены разнообразные импортные материалы для наслоения. В данной статье приведены результаты исследования материалов фирм «Neschen» (Германия) и «Archivalaids» (Великобритания). Для наслоения применяли бумагу, пленку и нетканый материал с акриловым клеевым подслоем. Краткая характеристика реставрационных материалов и описание областей их применения даны в таблице 1.
Таблица 1
Характеристика реставрационных материалов и описание областей их применения
| Название материала | Бумага (пленка) | Масса бумаги (пленки), г/м.кв. | Назначение, рекомендуемое фирмой |
|---|---|---|---|
| Neschen Filmoplast R | Прозрачная длиноволокнистая бескислотная японская бумага (древесная целлюлоза + лубяные волокна) Связующее забуферено карбонадом магния | 8,5 | Ремонт документов с разрывами, консервация документов |
| Neschen Filmoplast P | Прозрачная коротковолокнистая долговечная специальная бумага (древесная целлюлоза) Связующее забуферено карбонадом кальция | 20 | Ремонт документов с разрывами, утратами, консервация документов |
| Neschen Filmoplast P90 | Длиноволокнистая долговечная специальная бумага (древесная целлюлоза + лубяные волокна) Связующее забуферено карбонадом кальция | 40 | Вклеивание вырванных листов, упрочнение полей, фиксация объектов в паспарту |
| Neschen Filmoplast P90+ | Специальная бескислотная бумага (древесная целлюлоза) | 50 | Ремонт документов с разрывами, укрепления соединения между обложкой и книжным блоком, фиксация объектов в паспарту |
| Neschen Filmomatt | Пленка поливинилхлоридная | 100 | Защита книг, карт, чертежей, фотографий |
| Archivalaids Archibond-нейлон | Гибкий прозрачный нетканный материал (полиамидные волокна) | 14 | Защита от механических повреждений и загрязнений, ламинирование страниц, упрочнение сгибов, в том числе тканей |
| Archivalaids Archibond-бумага | Бескислотная прозрачная бумага (лубяные волокна) | 8,5 | Локальное восполнение утраченных частей документов и сплошное упрочнение страниц |
В качестве модельных образцов документов, подлежащих упрочнению были выбраны офсетная и мелованная бумага без текста, цветные картографические документы на мелованной и офсетной бумаге, газета ненейтрализованная и после нейтрализации буфером Бэрроу, текстовый документ на офсетной бумаге. В соответствии с назначением реставрационных материалов были изготовлены различные модели реставрированных документов (табл. 2). Наслоение производили на импрегнаторе прессованием в течение 1 минуты с последующим пропусканием между валками. Filmoplast Р, Filmoplast Р90, Filmoplast Р90+ и Filmomatt наслаивали холодным прессованием. Archibond-нейлон, Archibond-бумага и Filmoplast R — горячим прессованием при температуре 115 °С в соответствии с технологическими рекомендациями.
Таблица 2
Модели реставрированных документов
| Упрочняемый образец | Реставрационный материал |
|---|---|
| Газета 1957 г. ненейтрализованная |
Archibond-нейлон
Archibond-бумага Filmoplast R |
| Газета 1957 г. нейтрализованная буфером Бэрроу |
Archibond-нейлон
Archibond-бумага Filmoplast R |
| Книга 1991 г. на офсетной бумаге |
Archibond-нейлон
Archibond-бумага Filmoplast R |
| Офсетная бумага 2007 г. |
Filmoplast P
Filmoplast P90 |
| Мелованная бумага 2007 г. | Filmoplast P90+ |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г. | Filmomatt |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. | Filmomatt |
Выполняли искусственное тепловлажное старение образцов бумаги как с наслоением, так и без него в стандартных условиях (ISO 56-30:1986 «Бумага, картон. Ускоренное старение (ч. 3). Обработка влажным теплом при температуре 80 °С и относительной влажности 65 %»)в течении 5, 10, 15 и 20 сут. Искусственное световое старение —под УФ-лампой ДТР-400 в течение 2, 4 и 6 ч. Для образцов до и после старения определяли pH водной вытяжки (ГОСТ 12523-77), физико-механические показатели: прочность на разрыв при растяжении (ГОСТ ИСО 1924-1-96) и прочность на излом при многократных перегибах (ГОСТ 13525.2-80). С помощью пакета программы «Matiss» анализировали цифровые изображения образцов, полученные средствами пакета программ Adobe Photoshop, и оценивали оптические свойства (координаты цвета, яркость, насыщенность, цветовые различия), коэффициент изрезанности, характеризующий структуру материалов. В соответствии со стандартом ASTM ЕЗ13 рассчитывали индекс желтизны.
Дереставрацию образцов с наслоением выполняли методами отдаленного увлажнения, погружения и тампонирования. При дереставрации отдаленным увлажнением образцы помещали в «пакет», состоящий из нескольких слоев. По обеим сторонам образца укладывали нетканый материал, затем увлажненную растворителем фильтровальную бумагу и картон. Полученный «пакет» заворачивали в полиэтилен и выдерживали при комнатной температуре в течение 2 часов. Дереставрацию погружением в растворитель осуществляли при комнатной температуре в течение 5-10 мин. При дереставрацни тампонированием образец помещали на стеклянную подложку и осторожно промокали ватным тампоном, смоченным растворителем.
Для описания прозрачности реставрационных материалов и их структуры выполнено их наслоение на черную бумагу в соответствии с заявленной технологией. В сравнении с чистой черной бумагой пленка Filmomatt не вуалирует образец и не меняет его структуры— яркость и коэффициент изрезанности, отражающие оптическую неравномерность образца, одинаковы. К незначительному увеличению яркости образцов, а следовательно легкому вуалированию, приводит использование реставрационных материалов с массой 1 м2 бумаги пли нетканого материала 8,5-20 г (Archibond-бумага, Archibond-нейлон, Filmoplast R, Filmoplast Р). Материалы с массой 1 м2 бумаги 40 и 50 г Filmoplast Р 90 и Filmoplast Р 90+ придают композитам наибольшую яркость и максимально перекрывают черную бумагу. Образцы отличаются достаточной равномерностью макроструктуры. Наиболее равномерны материалы на бумаге. У образцов с коэффициентом изрезанности 8,79 и 8,51 уже просматриваются флоккулы волокон. У композита с материалом Archibond-нейлон коэффициент изрезанности наибольший, при невысокой массе 1 м2 четко видны переплетения волокон.
Данные таблицы 3 иллюстрируют влияние реставрационных материалов на оптические свойства модельных документов с текстом. Между газетой без наслоения и с наслоением всех трех упрочняющих материалов существенного различия не наблюдается. Книга на офсетной бумаге, являющаяся нецветным ахроматическим образцом, приобретает оттенок после наслоения, что характеризуется насыщенностью очень близкой для всех образцов. После наслоения пленки Filmomatt на цветные картографические документы наблюдается снижение яркости, т. е. усиление цвета и возрастание насыщенности для желтой и голубой печатной краски.
Таблица 3
Влияние реставрационных материалов на текст и изображение модельных образцов
| Образец | Яркость, % | Насыщенность |
|---|---|---|
| Газета 1957 г. | 72,4 | 10,4 |
| Газета 1957 г.+Archibond-бумага | 72,9 | 9,5 |
| Газета 1957 г.+Archibond-нейлон | 70,9 | 11,1 |
| Газета 1957 г.+Filmoplast R | 68,2 | 10,9 |
| Книга 1991 г. на офсетной бумаге | 83,3 | * |
| Книга 1991 г. на офсетной бумаге+Archibond-бумага | 80,0 | 2,9 |
| Книга 1991 г. на офсетной бумаге+Archibond-нейлон | 81,2 | 2,6 |
| Книга 1991 г. на офсетной бумаге+Filmoplast R | 81,6 | 2,5 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. (желтая краска) | 93,9 | 17,2 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. (желтая краска)+Filmomatt | 90,0 | 21,2 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. (зеленая краска) | 76,8 | 15,0 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. (зеленая краска)+Filmomatt | 71,8 | 13,7 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. (голубая краска) | 90,7 | 13,3 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. (голубая краска)+Filmomatt | 83,4 | 19,4 |
Физико-механические и химические свойства
Сопротивление излому офсетной бумаги и композитов на ее основе возрастает в ряду офсетная бумага—> офсетная бумага+Filmoplast Р—>офсетная бумага+Filmoplast Р90 от 800 до 1800 ч.д.п. (рис. 1). В процессе старения сопротивление излому понижается плавно до 500-750 ч.д.п. В конечной точке — 20 сут — прочность композитов выше, чем бумаги, однако ее снижение в процессе старения композитов более интенсивное.
После наслоения Filmoplast Р90+ на мелованную бумагу ее сопротивление излому возрастает почти в 2,5 раза, от 1000 до 2300 ч.д.п. При старении снижение сопротивления излому композита происходит быстрее, чем бумаги (рис. 2). К 20-м сут сопротивление излому композита вдвое выше.
Наслоение Filmomatt на картографические документы приводит к резкому возрастанию сопротивления излому от 200 до 1300 ч.д.п. карты на мелованной бумаге и от 250 до 1200 ч.д.п. карты на офсетной бумаге (рис. 3 - 4). При старении сопротивление излому карты на мелованной бумаге снижается в большей степени.
Сопротивление излому нейтрализованной и ненейтрализованной газет с наслоением возрастает в ряду газета—>газета + Filmoplast R—>газета + Archibond-бумага с 4-10 до 200-250 ч.д.п. (рис. 5, 6). Причем уменьшение прочности образцов ненейтрализованной газеты с наслоением в процессе старения происходит гораздо более резко, чем нейтрализованной. Прочность бумаги без наслоения при старении практически не меняется и составляет 4-10 ч.д.п. В нулевой точке прочность на излом ненейтрализованного образца газета + Filmoplast R в 4 раза выше, чем нейтрализованного образца газета + Filmoplast R, однако уже к 10 сут старения значения выравниваются. Материал для упрочнения Archibond-бумага изначально упрочняет газету втрое по сравнению с Filmoplast R. К 20-м сут старения прочность на излом того и другого композита выравнивается и приближается к неупрочненной газете. Прочность на излом нейтрализованной газеты, упрочненной Filmoplast R, незначительно превышает прочность газеты без наслоения. Хорошие результаты показывает материал Archibond-бумага, который упрочняет газету более чем в 200 раз, но к 20-м сут старения сопротивление излому снижается почти до прочности газеты без наслоения.
Наслоение Archibond-бумага на текстовый документ на офсетной бумаге приводит к росту прочностных характеристик приблизительно в 2,5 раза (рис. 7). Сопротивление излому исходного документа на офсетной бумаге и документа с наслоением материала Archibond-бумага в процессе старения снижается с 350 и 900 ч.д.п. соответственно до 6 и 20 ч.д.п. Наслоение Filmoplast R повышает сопротивление излому незначительно, но к 20-м сут оно снижается более плавно — от 410 до 220 ч.д.п.
Определить сопротивление излому бумаги с наслоением материала Archibond-нейлон было невозможно, так как вследствие высокой прочности нейлоновой основы образцы не разрушались даже при прочности свыше 11000 ч.д.п.
Прочность на разрыв при растяжении офсетной бумаги и композитов на ее основе возрастает в ряду офсетная бумага—>офсетная бумага+Filmoplast Р—>офсетная бумага+Filmoplast Р90 от 130 до 180 Н. После старения образцов их прочность снижается незначительно —до 120-165 Н.
Прочность на разрыв мелованной бумаги после наслоения Filmoplast Р90+ возрастает от 180 до 250 Н. Снижение ее при старении образца с наслоением происходит до 200 Н. Прочность на разрыв образца без наслоения практически не меняется.
После наслоения Filmomatt на картографические документы происходит рост прочности на разрыв: в случае карты на офсетной бумаге—от 100 до 120 Н, карты на мелованной бумаге — от 120 до 140 Н. В процессе тепловлажного старения прочность на разрыв образцов без наслоения слегка снижается, образцов с Filmomatt — практически остается неизменной.
После наслоения прочность на разрыв нейтрализованной и ненейтрализованной газет возрастает в ряду газета—>газета+Archibond-нейлон—>газета + Filmoplast R—>газета +Archibond-бумага с 20 до 50 Н. Причем прочностные показатели образцов с покрытием Archibond-бумага и Filmoplast R очень близки. На протяжении 20 суток старения прочность на разрыв нейтрализованной газеты и композитов на ее основе не меняется, ненейтрализованной газеты — слабо уменьшается.
Наслоение на текстовый документ на офсетной бумаге материала Archibond-нейлон повышает прочность на разрыв с 50 до 60 Н, наслоение Filmoplast R и Archibond-бумага — до 70 Н. При старении прочность образцов снижается весьма слабо.
Результаты измерения pH представлены в таблице 4.
Значение pH ненейтрализованной газеты и композитов с упрочняющими реставрационными материалами находится в кислой области до и после старения. Наслоение Filmoplast R несколько повышает pH и в какой-то степени стабилизирует композит в процессе старения.
Значение pH нейтрализованной газеты и композитов с материалами Filmoplast R и Archibond-бумага до старения находятся в щелочной области, наслоение Archibond-нейлон понижает pH до 6,7. К 20-м суткам старения pH образцов неупрочненной нейтрализованной газеты и газеты с наслоением Archibond-нейлон понижается до 6,0, композитов с Archibond- бумага и Filmoplast R — до 6,4 и 6,7 соответственно. Образец, упрочненный Filmoplast R, стабилизирует pH нейтрализованной газетной бумаги.
Значение pH книги на офсетной бумаге (pH 5,1) незначительно возрастает после наслоения материалов Archibond-бумага и Archibond-нейлон. После старения все эти три образца имеют одинаковое значение pH 5,0. Материал Filmoplast R придает композиту близкий к нейтральному pH 6,7 и стабильность в процессе старения.
Установлено, что pH водной вытяжки офсетной бумаги находится в щелочной области (8,7), pH композитов практически не зависит от вида наслаиваемого материала и равен 8,4. В процессе старения pH офсетной бумаги и композитов на ее основе слабо снижается и к 20-м суткам становится одинаковым.
После наслоения Filmoplast Р90+- на мелованную бумагу происходит снижение pH с 8,2 до 7,4, за 20 суток старения pH почти не меняется.
Значение pH картографических документов на офсетной и мелованной бумаге составляет 8,3 и 9,8 соответственно. Наслоение материала Filmomatt приводит к некоторому снижению pH, возможно под действием связующего. К 20-м суткам старения это соответствие сохраняется. Уменьшение значения pH относительно несостаренных образцов происходит уже к 5-м суткам и далее не меняется.
Таблица 4
Изменение pH модельных документов и композитов на их основе в процессе тепловлажного старения
| Образец | Значение pH при продолжительности тепловлажного старения, сут | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная | 4,5 | 4,9 | 4,7 | 4,6 | 4,5 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Filmoplast R | 6,3 | 6,2 | 6,0 | 5,7 | 5,5 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-нейлон | 4,5 | 4,8 | 4,7 | 4,8 | 4,6 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-бумага | 5,2 | 5,3 | 5,1 | 5,0 | 4,7 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная | 7,9 | 7,1 | 6,8 | 6,4 | 6,0 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Filmoplast R | 7,5 | 7,1 | 7,1 | 7,0 | 6,7 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Archibond-нейлон | 6,7 | 6,6 | 6,5 | 6,2 | 6,0 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Archibond-бумага | 7,6 | 7,3 | 7,2 | 7,1 | 6,4 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.) | 5,1 | 5,4 | 5,8 | 5,4 | 5,0 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Filmoplast R | 6,7 | 6,6 | 6,4 | 6,3 | 6,3 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-нейлон | 5,7 | 5,6 | 5,4 | 5,3 | 5,0 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-бумага | 5,9 | 5,4 | 5,3 | 5,4 | 5,0 |
| Офсетная бумага 2007 г. | 8,7 | 8,4 | 8,2 | 7,9 | 8,0 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P | 8,4 | 8,2 | 8,1 | 8,1 | 8,1 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P90 | 8,4 | 8,0 | 7,8 | 7,9 | 8,0 |
| Мелованная бумага 2007 г. | 8,2 | 7,7 | 7,6 | 7,7 | 7,9 |
| Мелованная бумага 2007 г.+Filmoplast P90+ | 7,4 | 7,3 | 7,3 | 7,2 | 7,4 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г. | 9,8 | 8,7 | 8,5 | 8,5 | 8,6 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.+Filmomatt | 8,7 | 8,4 | 8,3 | 8,1 | 8,2 |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г. | 8,3 | 8,3 | 8,2 | 8,2 | 8,3 |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г.+Filmomatt | 7,9 | 7,7 | 7,6 | 7,6 | 7,7 |
Оптические свойства
В процессе естественного и искусственного старения в полимерных материалах, естественных (бумага) и синтетических (акриловые связующие и полиамидное волокно), происходят физико-химические процессы с образованием структур, изменяющих оптические свойства объектов. Эго выражается, в частности, в приобретении полимерами оттенка желтого цвета. Для оценки динамики этого процесса рассчитан индекс желтизны образцов после тепловлажного, светового старения и после 8 лет естественного старения.
К 20-м суткам тепловлажного старения (табл. 5) пожелтение ненейтрализованной газетной бумаги несколько выше, чем нейтрализованной. Аналогичная зависимость характерна для образцов с наслоением реставрационных материалов, но индекс желтизны композитов со стороны упрочняющего материала выше на 3,9-6,4 ед., чем не упрочненной газетной бумаги.
Наслоение на офсетную бумагу Filmoplast Р90 и Filmoplast Р приводит к возрастанию индекса желтизны в 4 и 6 раз соответственно. Тепловлажное старение в течение 20 суток способствует резкому повышению желтизны самой офсетной бумаги (в 12 раз), однако значения индекса желтизны не высоки. Индекс желтизны композитов после старения возрастает в 6,5 и 3,5 раза и превышает его значение для состаренной неупрочненнон офсетной бумаги в 1,75 и 2 раза.
Индекс желтизны светлых и цветных модельных документов возрастает после наслоения исследуемых материалов. После 20 суток старения индекс желтизны офсетной бумаги книги и композитов на ее основе возрастает в 3-3,5 раза относительно несостаренных образцов. По сравнению с неупрочненной бумагой наслоение на нее материалов Filmoplast R, Archibond- нейлон, Archibond-бумага приводит к интенсивному пожелтению — значение индекса желтизны возрастает на 50-70 %.
Для мелованной бумаги характерно отсутствие желтизны, связанное со свойствами ее покрытия, и после наслоения Filmoplast Р90+ с усиленным клеящим подслоем образец не приобретает желтизны. После старения индекс желтизны мелованной бумаги находится на уровне офсетной бумаги. Образец, упрочненный FilmoplastР90+, близок по степени пожелтения к газете 1957 г. издания. Индекс желтизны возрастает к окончанию старения в 16,7 раза и его значение в 2,5 раза выше, чем состаренной мелованной бумаги без наслоения.
Наслоение пленки Filmoinatt на карты несущественно меняет индекс жёлтизны. После старения карты на мелованной бумаге с желтой н зелёной краской происходят схожие изменения — индекс желтизны относительно неупрочненных образцов возрастает на 25-30%. Индекс желтизны голубой краски возрастает, но не превышает нуля. Старение упрочненного образца приводит к возникновению незначительного пожелтения.
Очень стабильны образцы карты на офсетной бумаге с зеленой краской. Возрастание индекса желтизны голубой краски происходит к 20-м сут тепловлажного старения, причем интенсивность пожелтения образца, упрочненного Filmomatt, в 2 раза выше.
В таблице 6 представлена динамика изменения индекса желтизны в процессе светового старения. К 6-му ч экспозиции происходит незначительное возрастание индекса желтизны (2,5-5 ед.) образцов ненейтрализованной и нейтрализованной газетной бумаги, неупрочненной и упрочненной Filmoplast R, Archibond-нейлон, Archibond-бумага. Значение индекса желтизны немного ниже, чем после тепловлажного старения.
Основное возрастание индекса желтизны офсетной бумаги книги и композитов с использованием Filmoplast R, Archibond-нейлон, Archibond- бумага происходит ко 2-му ч старения. При дальнейшем световом старении желтизна образцов, упрочненных Archibond-нейлон и Archibond-бумага, стабильна. Незначительно возрастает желтизна офсетной бумаги книги с Filmoplast R и без наслоения. К 6-му ч светового старения значения индекса желтизны офсетной бумаги книги с наслоением Archibond-нейлон и без наслоения практически равны. Реставрационные материалы на основе бумаги Filmoplast R и Archibond-бумага повышают индекс желтизны композитов в 2 и 1,4 раза по сравнению с неупрочненной офсетной бумагой книги.
Пожелтение образцов офсетной бумаги с наслоением Filmoplast Р, Filmoplast Р90 и без наслоения в 2, 2,5 и 6 раз соответственно происходит уже ко 2-му ч светового старения. Затем к 6-му ч значения индекса желтизны изменяются очень незначительно, при этом индекс желтизны офсетной бумаги почти вдвое ниже, чем композитов.
Индекс желтизны мелованной бумаги, упрочненной Filmoplast Р90+, и без упрочнения, становится одинаковым к 4-му ч старения. К 6-му ч индекс желтизны мелованной бумаги без наслоения меняется более интенсивно.
Значения индекса желтизны всех образцов мелованной карты стабильны в процессе тепловлажного старения и практически соответствуют несостаренным образцам.
При сравнении результатов (табл. 5 и 6) видно, что тепловлажное старение в течении 20 сут оказывает более деструктивное воздействие, чем 6-часовое световое УФ-старение. При этом в первом случае конечные значения желтизны образцов офсетной и мелованной бумаги больше в 2-5 раз, газетной бумаги (газеты 1957 г.) различаются незначительно. Это указывает на более серьезные изменения в результате гидролитической деструкции при повышенной температуре и влажности.
Влияние естественного старения оценивали после 8 лет хранения в картонной папке в шкафу без доступа света. Результаты измерения оптических показателей представлены в таблице 7.
Как и после искусственного старения газетной бумаги, её индекс желтизны увеличивается незначительно. Это связано с естественным старением газеты с 1957 г. по 2009 г., в процессе которого произошли основные изменения свойств документа, что подтверждают результаты обследования коллекций газет РНБ. Существенно возрастает желтизна офсетной бумаги книги. Причем значения индекса желтизны близки к результатам после 10 суток тепловлажного старения для этой группы образцов. Возникают наиболее значительные цветовые различия газетной бумаги и офсетной бумаги книги после упрочнения материалом Archibond-нейлон, наименьшие— Filmoplast R. Происходит более интенсивное пожелтение офсетной бумаги, упрочненной материалом Filmoplast Р90, чем Filmoplast Р, хотя значения индекса желтизны невысокие. Та же зависимость характерна и для цветовых различий. Также наблюдается пожелтение образца мелованной бумаги с наслоением Filmoplast Р90+, которое заметно визуально. При этом цветовые различия сопоставимы с данными для газетной бумаги, упрочненной Filmoplast R. После естественного старения возрастает яркость упрочненной стороны газетной и мелованной бумаги, офсетной — снижается, возникает более насыщенный цвет. Таким образом, даже непродолжительное естественное старении привело к изменению оптических свойств образцов, которые в ряде случаев различимы визуально.
Таблица 5
Влияние тепловлажного старения на оптические свойства модельных документов и композитов на их основе
| Образец | Индекс желтизны при продолжительности тепловлажного старения, сут | ||
|---|---|---|---|
| 0 | 10 | 20 | |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная | 16,7 | 19,1 | 21,0 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Filmoplast R | 15,7 | 21,4 | 24,2 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-нейлон | 16,6 | 24,4 | 25,9 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-бумага | 15,1 | 22,2 | 25,9 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная | 16,1 | 18,2 | 18,3 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Filmoplast R | 17,2 | 22,3 | 23,4 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Archibond-нейлон | 13,8 | 20,8 | 22,2 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Archibond-бумага | 15,1 | 20,8 | 24,7 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.) | 2,8 | 9,2 | 10,2 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Filmoplast R | 4,9 | 11,9 | 15,1 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-нейлон | 4,9 | 11,8 | 14,7 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-бумага | 4,9 | 13,8 | 17,0 |
| Офсетная бумага 2007 г. | 0,39 | 3,6 | 5,0 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P90 | 1,6 | 7,3 | 10,3 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P | 2,4 | 6,9 | 7,7 |
| Мелованная бумага 2007 г. | 2,4 | 6,9 | 7,7 |
| Мелованная бумага 2007 г.+Filmoplast P90+ | 0 | 14,0 | 16,3 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(желтая краска) | 23,6 | 24,8 | 26,7 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(желтая краска)+Filmomatt | 28,5 | 33,3 | 33,5 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(зеленая краска) | 26 | 30,4 | 28,1 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(зеленая краска)+Filmomatt | 26,2 | 32,5 | 32,7 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(голубая краска) | -13,8 | -6,6 | -2,6 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(голубая краска)+Filmomatt | -18,1 | -3,0 | 1,8 |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г.(зеленая краска) | 18,3 | 18,6 | 20,2 |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г.(зеленая краска)+Filmomatt | 14,2 | 20,4 | 20,8 |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г.(голубая краска) | -2,6 | 1,8 | 4,7 |
| Карта на офсетной бумаге 2009 г.(голубая краска)+Filmomatt | -2,7 | 6,2 | 9,9 |
Таблица 6
Влияние светового старения на оптические свойства модельных документов и композитов на их основе
| Образец | Индекс желтизны при продолжительности тепловлажного старения, ч | |||
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2 | 4 | 6 | |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная | 16,7 | 17,1 | 14,7 | 18,9 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Filmoplast R | 15,7 | 18,6 | 19,4 | 20,2 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-нейлон | 16,6 | 17,5 | 19,7 | 18,8 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-бумага | 15,1 | 16,7 | 17,5 | 18,8 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная | 16,1 | 19,1 | 20,0 | 19,8 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Filmoplast R | 17,2 | 18,8 | 20,8 | 20,8 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Archibond-нейлон | 13,8 | 16,1 | 16,5 | 16,8 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) нейтрализованная+Archibond-бумага | 15,1 | 16,0 | 17,7 | 18,1 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.) | 2,8 | 4,1 | 4,2 | 5,1 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Filmoplast R | 4,9 | 8,0 | 9,3 | 10,0 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-нейлон | 4,9 | 5,4 | 5,4 | 5,4 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-бумага | 4,9 | 7,1 | 7,5 | 7,2 |
| Офсетная бумага 2007 г. | 0,4 | 2,4 | 3,3 | 2,0 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P90 | 1,6 | 4,0 | 4,4 | 4,4 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P | 2,4 | 4,7 | 4,8 | 4,8 |
| Мелованная бумага 2007 г. | -2,4 | 0,8 | 3,3 | 5,0 |
| Мелованная бумага 2007 г.+Filmoplast P90+ | 0 | 2,5 | 3,8 | 4,6 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(желтая краска) | 23,6 | 23,3 | 23,1 | 23,1 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(желтая краска)+Filmomatt | 28,5 | 28,0 | 28,6 | 29,2 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(зеленая краска) | 26,0 | 25,0 | 24,7 | 24,7 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(зеленая краска)+Filmomatt | 26,2 | 27,6 | 27,8 | 27,9 |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(голубая краска) | -13,8 | - | - | - |
| Карта на мелованной бумаге 2009 г.(голубая краска)+Filmomatt | -18,1 | -18,0 | -17,3 | -16,8 |
Таблица 7
Влияние светового старения на оптические свойства модельных документов и композитов на их основе
| Образец | После наслоения | После 8 лет естественного старения | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Индекс желтизны | Яркость, % | Индекс желтизны | Яркость, % | Цветовые различия | |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Filmoplast R | 17,2 | 79,8 | 19,3 | 83,4 | 11,6 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-нейлон | 15,1 | 84,6 | 16,0 | 93,1 | 40 |
| Газетная бумага (газета 1957 г.) ненейтрализованная+Archibond-бумага | 14,3 | 82,6 | 15,5 | 95,1 | 23,3 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Filmoplast R | 4,9 | 98,4 | 10,3 | 93,7 | 15,3 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-нейлон | 4,9 | 98,4 | 10,3 | 93,7 | 15,3 |
| Офсетная бумага (книга 1991 г.)+Archibond-бумага | 4,9 | 98,0 | 7,9 | 96,8 | 13,9 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P | 2,4 | 100 | 3,2 | 100 | 2,2 |
| Офсетная бумага 2007 г.+Filmoplast P90 | 1,6 | 100 | 3,9 | 100 | 5,2 |
| Мелованная бумага 2007 г.+Filmoplast P90+ | 0 | 97,7 | 4,9 | 99,2 | 9,4 |
Дереставрация
Дереставрация представляет собой удаление материалов предшествующей реставрации, в нашем случае, — реставрационных материалов, использованных ранее в целях упрочнения документа.
По данным технической документации на исследуемые упрочняющие материалы они могут быть удалены с помощью следующих растворителей: воды — Filmoplast Р, Filmoplast Р90, Filmoplast Р90+; спирта — Filmoplast R, Archibond-бумага и Archibond-нейлон; ацетона — Filmoplast R, Filmoplast P90+. В данном исследовании в качестве увлажняющих агентов использовали ацетон, этиловый спирт, бутилацетат и воду.
Установлено, что при дереставрации отдаленным увлажнением водой и ацетоном покрытия Filmoplast Р, Filmoplast Р90, Filmoplast Р90+ удаляются только с верхним слоем бумаги документа, что недопустимо.
При погружении в этиловый спирт, бутилацетат и ацетон на 5-10 мин при комнатной температуре легко снимаются все покрытия со всех образцов. Однако в случае Filmoplast Р90+ и Filmomatt на поверхности образца остается липкий неудаляемый слой клея.
Тампонирование с ацетоном дает положительные результаты в случае материалов Archibond-бумага и Archibond-нейлон в первые 1-2 мин обработки. Filmoplast R удаляется медленнее — за 3-5 мин, при этом требуется постоянное увлажнение растворителем непосредственно в зоне отделения. Filmoplast Р, Filmoplast Р90, Filmoplast Р90+ и Filmomatt снимаются легко. Но, как и при дереставрации погружением, после FilmoplastР90+ и Filmomatt на поверхности образца остается слой клея. При тампонировании с этиловым спиртом Filmoplast R, Archibond-бумага и Archibond-нейлон, Filmoplast Р и Filmoplast Р90+ легко удаляются за 2-3 мин. Filmomatt снимается с большим трудом, особенно с карты на мелованной бумаге. При этом происходит отрыв фрагментов верхнего слоя бумаги документа. Filmoplast Р90 удаляется только с верхним слоем упрочняемого образца.
Результаты исследования воздействия на документы ряда современных реставрационных материалов с клеящим подслоем представлены ниже.
Выводы
- Наслоение всех реставрационных материалов на модельные образцы документов приводит к увеличению прочности композитов на разрыв до 2,5 раз. После тепловлажного старения происходят незначительные изменения.
- Сопротивление излому композитов возрастает от 2 до 200 раз после наслоения реставрационных материалов. Это зависит не только от упрочняющего материала, но и от вида бумаги документа. Остаточная прочность после тепловлажного старения композитов на основе офсетной и мелованной бумаги возрастает в ряду документ + Filmoplast Р90+—>документ + Filmomatt—>документ + Filmoplast Р—>документ + Filmoplast Р90 — от 40 до 78 %. Сопротивление излому композитов на основе газетной бумаги и офсетной бумаги книги к 20-м суткам снижается практически до прочности образцов без наслоения, исключением является офсетная бумага книги+Filmoplast R — остаточная прочность составляет 50 %.
- Определить сопротивление излому бумаги с наслоением Archibond-нейлон было невозможно, так как вследствие высокой прочности нейлоновой основы образцы не разрушались даже при прочности свыше 11000 ч.д.п.
- Индекс желтизны модельных документов после наслоения всех исследованных реставрационных материалов выше как до, так и после тепловлажного, светового и естественного старения, особенно светлых и цветных образцов. Наибольшие различия наблюдаются у модельных документов, упрочненных Filmoplast Р, Filmoplast Р90 и Filmoplast Р90+.
- В каждой группе модельных документов возникают наибольшие цветовые различия образцов, упрочненных материалами Archibond-нейлон, Filmoplast Р90 и Filmoplast Р90+.
- Реставрационный материал Filmoplast R способствует стабилизации кислотности композитов благодаря связующему, забуференному карбонатом магния.
- После дереставраци погружением в этиловый спирт, бутилацетат, ацетон и при тампонировании с ацетоном легко снимаются все покрытия со всех модельных образцов.
- После удаления Filmoplast Р90+ и Filmomatt любым растворителем на поверхности образцов остается слой клея.
Теория и практика сохранения памятниклв культуры. Выпуск 25
2017 г.