Konzervace artefaktů z organických a problematických materiálů. Mgr. Šimon Kochan

Transkript

1 Konzervace artefaktů z organických a problematických materiálů Mgr. Šimon Kochan

2 Excavation without conservation is vandalism. Pearson, C. 1987: Conservation of Marine Archaeological Objects.

3 Úkoly archeologa před konzervací Fáze záchranná exkavace dokumentace in situ vlastní exkavace zabezpečení (preventivní konzervace, dočasné uložení) Fáze analytická nedestruktivní: fotografie, popis, stereomikroskop, SEM, RTG, CT, destruktivní: odběry vzorků Zajištění konzervace!

4 materiály Dřevo Kůže Kost Papír Textil

5 Dřevo

6 Dřevo Při archeologizaci se dřevo zpravidla okamžitě začne rozkládat. Ve středoevropských půdách Biologické faktory: drobní živočichové, plísně a bakterie Chemické faktory: přítomnost kyselin

7 Dřevo Kde se dřevo zachovává: suché podmínky (např. Egypt) mráz (např. Alpský ledovec) vlhko za současného nízkého obsahu kyslíku (bažiny, studny, odpadní jímky, podmáčená půda, místa pod úrovní hladiny spodní vody, )

8 Vodou nasycené dřevo Při makrobiálním rozkladu je zasažena především sekundární stěna bohatá na celulosu. Při pokračujícím rozkladu se sekundární stěna oddělí a v dalším procesu mizí. Zůstává pouze střední lamela. Strukturu dřeva pak udržuje pouze voda, kterou dřevo obsahuje.

9 Vodou nasycené dřevo Vodou nasycená dřeva na první pohled působí neporušeně.

10 Vodou nasycené dřevo Po vytažení na vzduch se voda odpařuje a dřevo se smršťuje (tzv. kolaps buněk), což může vést až k nevratnému zhroucení jeho struktury a totální destrukci předmětu. Po exkavaci: Zamezit vysychání Dokumentovat, změřit, případně obkreslit tvar příčného řezu

11 Konzervace vodou nasyceného dřeva Před konzervací: Nutné omýt a dezinfikovat Stabilizace v destilované vodě Dezinfekce: ajatyn univerzální čisticí prostředek (3% roztok), isothiazolin, Mithon PVA (Pardubice) Problém reverzibility - provádění analýz před napuštěním (např. xylotomární analýza)

12 Konzervace vodou nasyceného dřeva Jsou sledována tato hlediska: Odstranění vody bez objemových a strukturálních změn dřeva Stabilizace dřeva s ohledem na vlivy (změny) prostředí Zachování původního vzhledu i požadované pevnosti materiálu

13 Konzervace vodou nasyceného dřeva Typy metod: metody dehydratační při nichž, po odstranění vody, následuje zpevnění dřeva vhodnými petrifikačními prostředky (např. vakuová sublimace ledu) metody bez předchozí dehydratace ke zpevnění dřeva jsou požívány vhodné roztoky látek, které nahradí vodu a zabrání zhroucení (např. vodný roztok sacharózy nebo PEGu)

14 Konzervace vodou nasyceného dřeva Metody: aplikace vodného roztoku sacharózy aplikace vodného roztoku Polyethylenglykolu (PEG) vakuové vymražování ionizující záření

15 Konzervace vodou nasyceného dřeva 1 sušení na vzduchu 2 dehydratace vakuovou sublimací ledu 3 sušení na vzduchu po impregnaci 10 % PEG dehydratace vakuovou sublimací po impregnaci 10 % PEG 400

16 Konzervace vodou nasyceného dřeva Aplikace roztoku sacharózy cukr se převaří aplikace za normální teploty 10 cm tlusté dřevo trvá cca 15 měsíců výhoda levnější, ale dochází ke smrštění, může být napadeno plísní vhodné pro konzervaci rozměrných objektů (lodě)

17 Konzervace vodou nasyceného dřeva PEG (polyethylglykol) syntetická, polymerní látka voskovité konzistence voda se zahříváním odpařuje a je nahrazována vodným roztokem PEG vyhřívaná lázeň finančně nákladné nejvhodnější je kombinace nízkomolekulárního PEG 200 a vysokomolekulárního PEG po vyjmutí materiálu z horké PEG lázně dochází při ochlazení k jeho ztuhnutí uvnitř dřevní hmoty

18 Konzervace vodou nasyceného dřeva

19 Konzervace vodou nasyceného dřeva Po impregnaci následuje pomalé a kontrolované sušení. Výsledek konzervace vodou nasyceného dřeva se hodnotí podle jeho rozměrové stability, tzn. stupně zachování původních rozměrů při vystavení na vzduchu (vysušení). Vyjadřuje se hodnotou ASE (tj. koeficient účinnosti proti sesychání), která se pohybuje v rozmezí %. Za úspěšnou se považuje konzervace, který má vyšší hodnotu ASE než 75 %.

20 Konzervace vodou nasyceného dřeva a) před ošetřením b) po ošetření sacharosou c) po ošetření PEG (podle Kang 1997)

21 Konzervace suchého dřeva Očištění (nenamáčet) Odstranění dřevokazných škůdců (houby, hmyz), písní, bakterií Dezinfekce Zpevnění petrifikačními prostředky přírodní a syntetické pryskyřice, rozpuštěné v organických rozpouštědlech, dále některé vosky nebo jejich směsi

22 Kůže

23 Kůže Kůže pokrývka těl obratlovců Produkty: Useň vyčiněná kůže Kožešina vyčiněná, se srstí na lícové straně Pergamen nečiněná, pouze loužená a odchlupená (ovce, kozy, telata)

24 Kůže Prostředí nálezu : Vlhko jímky, studny, rašeliniště,. Sucho hroby, pouště,. Mráz permafrost

25 Kůže Faktory degradace: Fyzikální opotřebení, abraze, manipulace, tlak Biologické hmyz, plísně, bakterie Chemické oxidace a hydrolýza Vlhkost a teplotní změny Problémy konzervace: abnormální smrštění tvrdnutí

26 Kůže - exkavace a uložení Základní pravidla: netahat vyčuhující cípy v klidu a pomalu odstranit nánosy hlíny neodstraňovat hlínu špachtlí, motyčkou atp. uložit do PE sáčku se zipem, klidně i s hlínou, ne do papírového! přidat do sáčku vodu (nejpozději v laboratoři) základní očištění neodstraňovat tvrdší krusty a nánosy předání ke konzervaci přidání desinfekce do sáčku ajatyn (3%), n-butanol, případně voda s ethanolem 1:1 uložení do tmy a chladu ne do mrazáku!

27 Vlhké usně Kůže - mytí a dokumentace omýt ručně ve vodě, jemně okartáčovat ultrazvuková vana Suché usně mechanické čištění skalpel, kartáčky, štětce rehydratace a následně čištění jako u vlhkých odolné konsolidace Paraloid B72

28 Dokumentace Kůže - mytí a dokumentace rozřadit nálezy dle kontextu (např. předmět, část předmětu, odřezky, úlomky, odpad apod.) zakreslení obrysu a detailů tužkou (po konzervaci opět např. pastelkou) A) prevence před ztrátou B) základní vizuální záznam souboru C) kontrola stavu

29 Kůže - konzervace Dehydratace Polyethylenglykol PEG 400 ne pro kovy! Glycerol Aceton Následuje pomalé vysychání, rychlé vysychání smrštění až o 20% Vymrazování Normální Vakuové

30 Kůže - konzervace Tukování Britská tukovací směs, Korex aj. Výhody Zlepšení vzhledu a flexibility Nevýhody Kůže tmavnou, vážou prach Nekomatibilita s dalšími chemikáliemi, adhezivy, kovy

31 Kůže - konzervace Dřívější způsoby Dehydratace oleji (např. ricinový) Spíše pro historické a etnografické než archeologické usně Dnes ve špatném stavu žluknutí olejů Bavon Velké smrštění, křehnutí, na povrchu bílé sraženiny emulze, těžko odstranitelné Dehydratace za tepla PEG a glycerol Smršťování a kroucení

32 Kůže podmínky uložení Minimalizace světla Stabilní klima RH 55% Teplota max 18 C Vyloučení prachu, polutantů Pravidelná kontrola prostředí a stavu materiálu Vhodný obalový materiál Organický obalový materiál pufr změn RH Obaly a výplně bez volných kyselin Označení prevence zbytečné manipulace

33 Kost

34 Kost Kost tvoří: kompakta (hutná) spongiosa (houbovitá) Kost pojivové mineralizované tkanivo z kostních buněk (osteocytů) z mineralizované základní hmoty kosti s obsahem kolagenových vláken hydroxylapatit minerál hlavní neorganická složka kostí a zubů kolagen organická složka kosti

35 Kost Nejlépe se dochovává v nezpevněných horninách: jíly spraše štěrky Kosti se rozkládají v kyselých půdách. Plavením získáme drobné fosilie obratlovců (sítě o rozměrech oka 1-5 mm).

36 Kost Suché kosti nenamáčet, pouze očistit kartáčkem. Stabilizace se provádí roztokem polyvinylacetátem v lihu s benzínem. Zpevňování je možné provádět přípravkem Sokrat 2802A, či Duvilaxem, který je možno používat i na keramiku, mazanice atd. Na tmelení kostí se hodí tzv. Akemi tmel, nebo sádra, smíchaná s klihovou vodou a hlinkou na dobarvení.

37 Papír

38 Časové schránky Papír

39 Papír - degradace Vnitrní degradační faktory Druh papíroviny - kvalita výchozích surovin a chemické složení papíroviny Plniva, klížidla, barviva Nečistoty z provozních vod a technologií Vnější degradační faktory Teplota a relativní vlhkost Účinek oxidu síry a dusíku, ozónu Světelná energie Biologičtí škůdci (plísně, bakterie, hmyz)

40 Papír - degradace Koroze celulózy Kyselá hydrolýza - důsledek je snižování relativní molekulové hmotnosti celulózy, čímž se snižuje pevnost jejích vláken a tedy i pevnost papíru Celulóza připravená z dřevoviny je méně odolná vůči kyselé hydrolýze než celulóza připravená z rostlinných vláken

41 Papír - preventivní konzervace a podmínky uložení Vysušit, okartáčkovat, bez mechanické manipulace skladovat v ph neutrálních papírových obálkách, bez Fe sponek. udržovat T a RH v určitém rozmezí a hlavně konstantní, nesmí kolísat!!! T v rozmezí 2-18 C, optimum 18±2 C RH %, optimum 50±5 % Světlo musí se odfiltrovat UV záření (tedy vlnové délky pod 400 nm) a intenzita světla se musí udržovat do 50 luxů Sledovat množství polutantů

42 Papír konzervace, restaurování Průzkum Dezinfekce Čištění papíru Bělení papíru Odkyselování Doplňování Zpevňování Zpráva

43 Textil

44 Textil podmínky dochování Extrémně suché prostředí: vysoké procento salinity minimální bakteriální aktivita zamezení přístupu vzduchu tkanina si ponechá téměř všechny své původní vlastnosti včetně barvy Permafrost Vlhké prostředí: nepřístup vzduchu, světla, půdní kyseliny Korozní produkty

45 Textil podmínky dochování Textilie z archeologických výzkumů přímý kontakt se zeminou - vystaveny vlhkosti, ale chráněny před světlem a teplem Textilie z hrobek a hrobů přímý kontakt s lidským tělem a prostředím v rakvi po rozpadu rakve kontakt se zeminou - chráněny před světlem a teplem, ale značné riziko biodegradace rostlinná vlákna - špatně odolávají kyselému prostředí živočišná vlákna - špatně odolávají alkalickém prostředí

46 Textil - exkavace in situ dokumentace (fotografie, kresba, verbální a metrický popis) vyjmutí předmětu: pokud možno vyjmout in situ v blocích (folie) z vlhkého prostředí neočišťovat, zachovat vlhké zmrzlé nepolévat horkou vodou, zmrazit dusíkem zuhelnatělé nejkřehčí, vyjmout v bloku

47 Textil - exkavace korozí prostoupené nikdy nesundávat z předmětu! vyjmout celé

48 Textil - exkavace Dochované na lidských ostatcích nebezpečí mikroorganismů nutno pracovat s respirátory a rukavicemi, používat antibakteriální mýdlo

49 Textil dočasné uložení Uložení do inertních materiálů (past, nekyselé dřevo, nekyselý papír, hliníková folie) lze užívat skleněných podložek mokré nálezy do polyethylenového sáčku, uložit do lednice (cca 6 C )

50 Textil konzervace Minimální zásah zachovat v maximum objektu, informace o jeho funkci atd. Postup konzervování je volen na základě nálezové situace, stupně poškození Mikrobiologický průzkum - dezinfekce Čištění mechanické čištění nebo čištění mokrou cestou podle stavu textilie Textilně technologický rozbor Dokumentace Adjustace

51 Textil konzervace Dezinfekce Bacillol AF (propanol, etanol) aplikace postřik doba působení: 15 min následuje mokré čištění => úplné odstranění dezinfekčního prostředku z materiálu

52 Textil konzervace Čištění Mechanické čištění (jemné štětečky, pinzety, vysavač) Vysušené textilie zvlhčit Vyrovnávání zvlhčování studenou parou pomocí ultrazvukového zvlhčovače Čištění mokrou cestou (textilie uložené v půdě) mnohonásobné proplachy v demineralizované či destilované vodě jemné pohyby textilie ve vodní lázni na síti (měření hodnoty ph před a po čištění)

53 Textil konzervace Sušení Na vodorovné podložce volně na vzduchu Vymrazováním - mrazicí zařízení Kontrolované sušení ve zvlhčovací komoře (při konstantní relativní vlhkosti)

54 Textil analytická fáze Technologický rozbor: určení vazby, určení torze, metrický popis, fotografická a kresebná dokumentace, Určování textilní suroviny: nedestruktivní snímání pod el. mikroskopem destruktivní snímkování prosvětlovacím mikroskopem, infračervená mikroskopie Suroviny: rostlinné (len, konopí, kopřiva, bavlna) živočišné (vlna, hedvábí, zvířecí srst, koňské žíně)

55 Textil dokumentace

56 Textil Restaurátorské dílny na Pražském hradě vakuový stůl

57 Textil - doporučené podmínky uložení Uložení teplota 16 ±3 C relativní vlhkost 50 ±5% bez přístupu světla a vystavování Expozice teplota 20 ±2 C relativní vlhkost 50 ±5% Intenzita osvětlení méně než 50 lx Podíl UV záření: max. 75 μw/lm (lépe méně než 30 μw/lm)

58 Děkuji za pozornost!