3.7 Zásady preventivní péče v depozitářích

Transkript

1 3.7 Zásady preventivní péče v depozitářích Kateřina Doubravová, Ústav chemické technologie restaurování památek Skladové (depozitní) systémy mohou být od nejjednodušších, např. přímo na místě vyráběné obaly, až po složité na míru připravené instalace, ale v zásadě mají vždy stejnou funkci: izolovat materiál sbírek od světla, prachu, sousedních škodlivých materiálů a také je ochránit od prostého poničení při špatné manipulaci. Zároveň je již všeobecně dobře známo, že poškození materiálů sbírek je možné omezit a zpomalit pomocí vhodných podmínek jejich uložení. V případě depozitářů, kde jsou předměty uchovávány dlouhodobě, jsou většinou nejdůležitějšími parametry klimatu relativní vlhkost a teplota vzduchu. Udržovat zcela přesně konkrétní doporučovanou hodnoty těchto parametrů, by mnohdy znamenalo značné finanční nároky na úpravy stávajících prostor. Pokud je v objektu problematické dosažení těchto konkrétních podmínek, stává se, že je systém nestabilní a dochází k jeho častým výpadkům a výkyvům teploty a relativní vlhkosti. Protože k největším škodám dochází, pokud se teplota a nebo relativní vlhkost náhle výrazně mění, mnohdy opakovaně, je vhodnější najít takové podmínky, které v daném prostoru dokážeme udržet dlouhodobě stabilní, byť nebudou zcela přesně odpovídat doporučeným hodnotám. Nicméně kromě teploty a relativní vlhkosti vzduchu nelze opomenout ani znečišťující látky přítomné v ovzduší a druh a intenzitu osvětlení Jednotlivé parametry Měřítkem vlhkosti vzduchu je hmotnost vodních par obsažených v daném objemu vzduchu (g/m 3 ) neboli absolutní vlhkost vzduchu. Tento údaj ale není zcela vyhovující, neboť teplý vzduch může obsahovat větší množství vodní páry než studený. Běžně se používá relativní vlhkost vzduchu (%), která udává vztah mezi množstvím páry v daném objemu vzduchu (h) a maximálním množství vodní páry, které může při dané teplotě obsahovat vzduch je nasycený vodními parami (H). h RH = 100 (%) H Doporučené hladiny RH závisejí na druhu sbírek. V optimálním případě by měly být všechny hladiny udržovány v rozsahu 5% a v žádném případě by neměly být vyšší než 64% a nižší než 40%. Výjimkou jsou sbírky obsahující kovy, pro které je vhodná spíše RH nižší než 40%. Všechny materiály, které obsahují vodu, reagují na změny množství vody ve vzduchu (na RH). V suchém prostředí vodu ztrácejí a ve vlhkém zase absorbují, což je doprovázeno jejich smršťováním a botnáním. Vysoká RH může vyvolat změny rozměrů, urychlit chemické 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 91

2 degradační reakce, podpořit mikrobiální činnost (růst plísní se objeví na většině organických materiálů jakmile je RH > %). V našich zeměpisných šířkách je hlavním problémem velmi nízká RH během zimních měsíců, kdy se k vytápění používá ústřední topení. Jak bylo uvedeno teplota ovlivňuje relativní vlhkost vzduchu, zvyšuje-li se teplota, aniž by se zvlhčoval vzduch, relativní vlhkost klesá. Zvýšení teploty urychluje degradační a korozní procesy a do určité hranice zvyšuje biologickou aktivitu mikroorganismů. Změna teploty také vyvolává změny rozměrů předmětů (závisí na koeficientu teplotní roztažnosti). V případě materiálů, které obsahují vlhkost, jako dřevo, papír, kosti, slonovina, atp., můžeme tyto změny zanedbat, protože botnání způsobené sorpcí vody je významnější. Za předpokladu, že není udržována konstantní RH, může zvýšená teplota u některých materiálů (dřevo, papír, živočišné klihy a kůže) způsobit křehnutí. Pro křehké kompozitní objekty, které vodu neabsorbují, může být významná změna teploty nebezpečná. Pro depozitáře jsou vhodnější nižší teploty (10-15 C), pro uložení fotografických materiálů ještě méně. Musí se ale dbát na udržení konstantní RH, pokud ne, snížení teploty vyvolá zvýšení RH a může dojít až ke kondenzaci vody na povrchu předmětů. Stejně by se mělo zabránit kondenzaci vody na povrchu studených předmětů přenášených do teplého prostředí a průniku vlhkého teplého vzduchu do chladných prostor, kde by voda mohla opět kondenzovat na povrchu studených objektů. Osvětlení je v depozitáři v zásadě možno velmi dobře regulovat, protože zde nejsou kladeny nároky na viditelnost tak, jako ve výstavních prostorách. Samozřejmostí by mělo být zaclonění oken, pokud zde jsou. U materiálů citlivých na světlo je možno zamezit jeho dopadu na předmět vhodným obalem. Výběr nutného osvětlení je ovlivněn zejména nároky uskladněných předmětů světlo o nízké intenzitě s odfiltrovanou UV složkou. Sluneční světlo by do depozitářů nemělo vůbec pronikat. V depozitářích není rovněž vhodné používat zařízení na hubení plísní či mikroorganismů pomocí UV záření. Síla (intenzita) světla je většinou značena jako osvětlení a jednotkou je lux. Pravidlem je, že je-li nějaké místo osvětlováno dvěma lampami namísto jedné, projeví se poškození v polovině času. Znamená to tedy, že rychlost poškození světlem (fotochemická změna) je úměrná součinu intenzity osvětlení a době expozice. Tento součin udává veličinu, která se nazývá osvit a její jednotkou je luxsekunda nebo lépe megaluxhodina (Mlxh). I světlo o malé intenzitě může při dlouhodobém působení vyvolat vážné změny, především barevné vrstvy. Energie UV záření je většinou měřena jako zářivý tok UV záření vztažený na jednotku světelného toku viditelného záření a udává se v jednotkách mikrowatty/lumen (µw/lm). 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 92

3 Tabulka Energie UV záření z jednotlivých světelných zdrojů druh záření (µw/lm) sluneční světlo 400 fluorescenční zářivky žárovky s wolframovým vláknem wolfram-halogenové žárovky do 130 vysokotlaké sodíkové žárovky 3 Znečišťující látky se do depozitářů mohou dostat z venkovního ovzduší při větrání nebo klimatizací, pokud není prováděna filtrace vzduchu (oxidy síry, oxidy dusíku, ozon, pevné částice, atd.). Pevné částice na povrchu předmětů vytvářejí vrstvu prachu, která podporuje další působení znečišťujích látek (vyšší RH než v okolí v důsledku hygroskopicity). Mimo to je pro předměty nebezpečné i opakované odstraňování této vrstvy (abraze a případně zavlhčení povrchu). Oxidy síry a dusíku poškozují organické i anorganické materiály. Ozon způsobuje poškození zejména organických materiálů. Kromě vnějšího znečištěného ovzduší může být zdrojem škodlivých látek v interiérech nevhodně zvolený materiál nábytku či obalů, případně čistící prostředky a nebo některá zařízení např. kopírka, zářivky (tabulka 3.7.2). V neposlední řadě i materiály uskladněných předmětů, zejména kyselý papír, filmy z nitrátu celulózy nebo acetátu celulózy, vlna, atp. Sbírkové předměty organického původu mohou být v depozitářích ohroženy růstem plísní, napadením hmyzem (mol, červotoč) i hlodavci. 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 93

4 Tabulka Přehled nejčastějších znečišťujících látek a materiálů, které ohrožují polutant vnitřní a vnější zdroje ohrožený materiál oxidy dusíku hnojiva, automobilový provoz, provoz tepelných elektráren, fotochemický smog, plynové vytápění, degradace nitrátu celulózy (filmy), osvětlení, (kyseliny dusičná a dusitá vznikají oxidací oxidu dusičitého v atmosféře nebo na povrchu materiálů a degradací nitrátu celulózy) oxidy síry sirovodík ozon pevné částice kyselina octová kyselina mravenčí aldehydy mastné kyseliny čpavek peroxidy ropné rafinérie, papírenský průmysl, spalování fosilních paliv, degradací materiálů obsahujících síru bílkovinných vláken (vlna), pyritu, mineralogických vzorků, sírou vulkanizované pryže, (kyselina sírová vzniká oxidací oxidu siřičitého v atmosféře nebo na povrchu materiálů a degradací nitrátu celulózy) spalování uhlí, provoz elektráren, automobilový provoz, konstrukční materiály, vlna, barviva, pryž, organické materiály z vodou zaplavených míst, mineralogické vzorky obsahující pyrit, fotochemický smog, UV světelné zdroje, elektrostatické filtry, kopírky, tiskárny, elektrická zařízení, elektrostatické filtry, elektrické odpuzovače hmyzu, osvětlení, průmyslové procesy, spalování fosilních paliv, stavební práce, sprašování zeminy, kvetoucí rostliny, lidé, textilní materiály, stavební materiály, laserové tiskárny, koberce, obalové materiály, požár, (síran a dusičnan amonný reakcí čpavku s oxidem siřičitým nebo dusičitým v ovzduší nebo na povrchu pevných látek, chloridy, organické látky a látky biologického původu mikroorganismy, spory), konstrukční materiály, hlavně produkty ze dřeva, tmely a lepidla, těsnící materiály, acetát celulózy, emulzní a olejové nátěrové hmoty, lidský metabolismus, linoleum, mikrobiální napadení v klimatizačních jednotkách (ve filtrech), fotografické vývojky, čistící prostředky oxidace formaldehydu, vysychání olejových nátěrů, nátěry z alkydových pryskyřic, produkty ze dřeva automobilový provoz, spalování obecně, čističky vzduchu produkující ozon, močovino-formaldehydové pryskyřice, tabákový kouř, plynové topení, některá polyvinylacetátová lepidla, dřevo, složky povrchových úprav koberců a textilií, fungicidy v emulzních nátěrových hmotách, automobilový provoz, produkty ze dřeva, olejové nátěrové hmoty, objekty obsahující živočišné složky, mikrobiální činnost v klimatizaci, lidský metabolismus, linoleum, beton, emulzní nátěrové hmoty, čistící prostředky, lidé, živočišné exkrementy, hnojiva, anorganické průmyslové výroby, činnost mikroorganismů v půdě fotochemický smog, degradací organických materiálů dřeva, olejových nátěrových hmot, činností mikroorganismů, kovy sloučeniny mědi a stříbra, fotografické materiály, textilie, papír, useň, barviva kovy, kámen, useň, papír, textilie, malby, organické povlaky (nátěry), fotografické materiály kovy, hlavně stříbro, měď, bronz, ocel, mosaz, olovnatá běloba, malby, organické povlaky (nátěry), fotografické materiály, textilie stříbro, měď, pryž, fotografické materiály, papír, textilie, barviva, všechny materiály, které nejsou chráněny obalem mohou být poškozeny v důsledku opakovaného čištění, vrstva prachu (je hygroskopická) vytváří na povrchu materiálů vhodné mikroklimatické podmínky pro další degradační reakce (vyšší RH než v okolí), (amonné soli měď, nikl, stříbro, zinek, skvrny na lacích z přírodních pryskyřic a na ebonitu, chloridy koroze kovů) kovy, zejména olovo, zinek, kadmium a slitiny mědi, materiály obsahující vápenec, mineralogické sbírky, sklo s vysokým obsahem sody, degradace celulózy materiály obsahující proteiny skvrny na malbách, koroze bronzu, kadmia a olova, žloutnutí papíru a fotografických materiálů mosaz, skvrny na ebonitu, výkvěty na nitrátu celulózy, v kombinaci se sírany nebo dusičnany vytváří bílé úsady na povrchu objektů fotografické materiály, organické materiály obecně, barevné vrstvy 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 94

5 3.7.2 Ochrana Obecně lze vhodné klimatické podmínky v depozitáři zajistit pokud je umístěn ve stavebně vyhovující budově. To znamená budova nemá vlhké a zasolené zdivo, je pravidelně udržována tak, aby nemohlo dojít k nečekaným haváriím voda zatékající neopravenou střechou, porušeným okapním svodem nebo ze zastaralé instalace. Také vhodné podlahové krytiny (nikoli dřevotříska, koberce) a těsnící okna a dveře jsou nezbytností. K zatemnění oken pokud jsou jsou použity vhodné fólie, žaluzie případně rolety. Skladovací prostory by měly být také maximálně ochráněny proti pronikání hmyzu a hlodavců. Pokud se jedná o novostavbu, není zařizování depozitáře a umisťování předmětů prováděno bezprostředně po dokončení stavby, kdy ještě nejsou v budově konečné klimatické podmínky (např. bývá vyšší RH). Nezanedbatelnou možností jak příznivě či nepříznivě ovlivnit podmínky v depozitáři je úklid. Je třeba dbát nejen na používání pouze takových čistících prostředků, které neuvolňují škodlivé látky, ale také je třeba zajistit, aby např. po skončení vytírání nezůstávaly na podlaze kaluže. Zabránit růstu plísní lze úpravou klimatických podmínek (nízká teplota, RH nižší než 65 %, proudění vzduchu, tma). V případě hmyzu je vhodné nejen upravit klimatické podmínky (nízká teplota, RH nižší než 65 %), ale také zabránit jeho pronikání do prostoru depozitáře. Veškerá okna, dveře musí dobře těsnit a příchozí materiál by měl být kontrolován. Na ochranu proti hlodavcům je možné kromě preventivních opatření (těsnění oken, dveří) použít pasti. V závislosti na možnostech jsou vhodné podmínky zajišťovány buď pomocí ústřední kondicionace vzduchu nebo klimatizací jednotlivých místností pomocí klimatizačních jednotek nebo pomocí přirozené kondicionace vzduchu. Pokud jsou v depozitáři uskladněny předměty ze smíšených sbírek, může být obtížné najít jednotné klimatické podmínky vhodné pro všechny druhy materiálů. Řešením jsou menší skříně nebo i jen obaly, ve kterých je udržována požadovaná RH pomocí různých tlumících materiálů. Obaly musí být z materiálů, které neobsahují ani neuvolňují nebezpečné zplodiny. Pokud je uváděno, že materiál má tlumící účinky, znamená to, že obsahuje ještě alkalickou rezervu, která je schopna po určitou dobu pohlcovat případné kyselé zplodiny z okolí (tedy i uvolňované exponátem). To je jistě mnohdy přínosné, ale vždy je třeba zvážit, jestli materiál, který chráníme tímto obalem není citlivý na alkálie. Pak je možné použít obálku s alkalickou rezervou a uskladněný předmět ještě izolovat i od této obálky nekyselým papírem bez alkalické rezervy. Obal také chrání předmět pře depozicí prachových částic. 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 95

6 Ústřední kondicionace vzduchu V principu se skládá z ústřední jednotky, ze které je potrubím rozváděn vzduch do jednotlivých prostor. Vzduch je zbaven prachu a škodlivých plynů a je upravena jeho teplota a RH. Většinou je přisáváno pouze 10 % nového vzduchu a i recyklovaný vzduch je filtrován. Celý systém závisí na dobré kalibraci měřících čidel, na jejich vhodném rozmístění v prostoru, na přesnosti obsluhy při zaznamenávání a kontrole jednotlivých parametrů. Klimatizace jednotlivých místností pomocí klimatizačních jednotek V případech kdy není možné ze stavebních či finančních důvodů vybudovat ústřední kondicionaci vzduchu, je možné používat samostatné klimatizační jednotky v každé místnosti. Klimatizační jednotka, případně zvlhčovač či odvlhčovat by měl být vybírán s ohledem na konkrétní podmínky v budově a na požadované parametry. Přirozená kondicionace vzduchu V tomto případě není využívána žádná klimatizace, vhodné klima se udržuje pomocí regulace topení, větrání s využitím přirozené schopnosti stavby vyrovnávat krátkodobé výkyvy vnějších podmínek RH a teploty. Větrání by nemělo být nahodilé, ale pouze na základě výpočtů, které vycházejí z hodnot teploty a RH vně a uvnitř objektu. Pomůckou jsou buď psychrometrické tabulky nebo orientační graf (obrázek 3.7.1). Obrázek Orientační graf pro určení změny RH na teplotě. 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 96

7 Udržování vhodných podmínek ve skříních a obalech Skříň by měly izolovat předmět od vnějších podmínek, je tedy nutné ji zhotovit tak, aby její plynotěsnost byla co největší. Někdy je vhodné do ní pod mírným tlakem vhánět filtrovaný vzduch nebo inertní plyn s nastavenou RH. V uzavřených skříních bez tlumících materiálů, ovlivňuje měnící se teplota RH. Pokud kolísá relativní vlhkost vně skříně, kolísá i uvnitř, jen v menším rozsahu a menší rychlostí, v závislosti na rychlosti pronikání vnějšího vzduchu a na množství tlumícího materiálu ve skříni. Obaly pro uložení jednotlivých předmětů chrání předmět před usazováním prachu, před působením světla a zároveň částečně tlumí výkyvy relativní vlhkosti v okolí. Materiál obalu může obsahovat látky, které reagují s případnými kyselými zplodinami uvolňovanými předmětem (alkalická rezerva uhličitan vápenatý nebo hořečnatý). Pro účinnější regulaci relativní vlhkosti v obalech a skříních je možno používat tzv. tlumící materiály (např. silikagel - komerční výrobek Artsorb, Airsorb). Silikagel může přijmout dostatečné množství vody, reaguje rychle na změnu vlhkosti a je chemicky inertní. Před použitím musí být kondicionován na požadovanou RH tím, že je vložen do klimatizační skříně, kde je udržován při požadované relativní vlhkosti nejméně 14 dní. Pokud je pak ale použit do netěsnící skříně nebo obalu, udržuje požadované RH pouze v případě, že odpovídá průměrné hodnotě RH okolí. Zpomaluje a zmenšuje výkyvy RH, ale nemůže trvale udržovat hodnotu vyšší nebo nižší. Je doporučováno na 1 m 3 objemu skříně nebo obalu 20 kg silikagelu. Pokud se objeví náhlý výkyv relativní vlhkosti, je třeba silikagel vyměnit za čerstvý. Proti koroznímu působení znečišťujících plynů je možno sbírky chránit, do určité míry, vypařovacími inhibitory koroze. Sulfan je možno zachytit adsorpcí na papír napuštěný mědnatými sloučeninami, octanem olovnatým nebo chlorofylem. V případě uskladnění předmětů z materiálů uvolňujících škodlivé látky je nutná jejich izolace od ostatních exponátů. Z výše uvedeného vyplývá, že materiály použité na výrobu nábytku (skříní, polic) a obalů by měly být vybírány tak, aby neuvolňovaly škodlivé látky (tabulka 3.7.3). 3 Koroze a degradace polymerních materiálů 97

8 Tabulka 3.7.3: Materiály použitelné v depozitářích použití materiál skříně kovy povrstvené práškovými barvami, v případě vypalovacích alkydových a epoxidových nátěrů je nutné počkat 4 týdny než je nábytek instalován, pokud není jiná možnost, dřevo vyzrálé (dlouhodobým uložením) vždy s povrchovou úpravou, nátěrové hmoty na dřevo s výjimkou olejových, alkydových, epoxidových, přičemž všechny použité nátěry musí vysychat 4 týdny, než je nábytek instalován, (úplně vynechat dub, cedr), police, stěny, stropy nátěrové hmoty na dřevo s výjimkou olejových, alkydových, epoxidových, přičemž všechny použité nátěry musí vysychat 4 týdny podlahy nátěrové hmoty na dřevo s výjimkou olejových, alkydových, epoxidových, přičemž všechny použité nátěry musí vysychat 4 týdny nebo více podle doporučení výrobce, nemělo by se používat linoleum, dřevotřískové desky, kyselé druhy dřeva materiály, které jsou fólie PE, nikoli polyuretanové nebo polyvinylchloridové, ph v kontaktu s předmětem neutrální nebo tlumící (s alkalickou rezervou) papír, (předměty je možno takto oddělit od povrchově upravených polic až 4 týdny po aplikaci nátěru, pouze v případě práškových barev a vypalovacích laků po 1 dni) Zařízení a postupy na kontrolu podmínek uložení Pro zajištění vhodných podmínek nejen v depozitářích je pravidelná (stálá) kontrola jednotlivých parametrů. Vhodné je použití záznamníků, které jsou napojeny na počítač a umožňují kontinuální sledování teploty a relativní vlhkosti vzduchu. Pravidelně by také měly být prováděny testy na zjištění znečišťujících látek (např. Oddy test). Literatura ke kapitole 3.7 Tétreault, J.: Airborne Pollutants in Museums, Galleries, and Archives: Risk Assessment, Control Strategies, and Preservation Management. Canadian Conservation Institute, Thompson, G.: The Museum Environment. Butterworth-Heinemann, Hatchfield, P. B.: Pollutants in the Museum Environment. Archetyp Publications, Koroze a degradace polymerních materiálů 98