Array Коллектив авторов - Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 3

Из данных Табл. 2 видно, что 20 % раствор сополимера обеспечивает удовлетворительную адгезию клеевого шва к ткани как до, так и после теплового воздействия.

Таблица 2. Адгезионнная прочность отслаивания (σ) композиций: ткань + сополимер А-45К + ткань

Это можно объяснить с точки зрения одного из видов механической теории адгезии. Согласно этой теории, адгезия осуществляется за счет того, что ворсинки, находящиеся на поверхности материала, при нанесении жидкого клея попадают в его толщу и после отверждения клея оказываются прочно внедренными в адгезив, что обеспечивает прочную связь адгезива с субстратом. Если заменить одну из тканей на подвергнутую ранее старению при повышенной температуре ткань, то адгезионная прочность такой композиции немного снижается, очевидно, из-за отсутствия мелких ворсинок, деструктированных у состаренной ткани.

Изучена способность сополимера А-45К экстрагироваться из ткани растворителем после теплового воздействия на композицию. Полученные результаты позволяют оценивать температурное поведение систем с точки зрения обратимости консервации, т. е. возможности удаления СПЛ из ткани. Предварительно взвешенные образцы исходной ткани размером 80×10 мм пропитывали растворами сополимера 10 % и 5 % концентрации, сушили при комнатной температуре до постоянной массы. Затем образцы прогревали при температурах 40 оС, 60 оС и 80 оС. Такой прогрев композиций может происходить при легком глажении, а повышенные температуры позволяют также моделировать ускоренное старение композиций. Состаренные образцы погружали в растворитель – этилацетат или смесь этилацетата и ацетона. Через определенные промежутки времени образцы вынимали, сушили и взвешивали. По изменению массы образцов судили о том, сколько сополимера вымывается из ткани. Опыт с погружением чистой ткани в растворитель показал, что ее масса со временем пребывания в растворителе остается постоянной. Это означает, что молекулы волокон ткани не растворяются в растворителе. Результаты исследования по вымыванию СПЛ А-45К из ткани приведены на ил. 3а, б.

Из графика (ил. 3а) следует, что после воздействия на композицию ткань – СПЛ температуры до 40°С СПЛ из ткани вымывается полностью. Чем меньше концентрация пропитывающего раствора СПЛ, тем быстрее он вымывается. Так, если для раствора СПЛ с концентрацией 10 % этот срок равен 15 минутам, то для 5 % раствора – 5 минут. Чем выше температура прогрева и больше время теплового воздействия, тем медленнее вымывается СПЛ из ткани. Вероятно, когда температура прогрева невысокая, то имеет место лишь физическое взаимодействие между тканью и пропитывающим агентом. Прогрев композиции в течение 2 и 3 часов при 60°С и 80°С приводит к тому, что полимер вымывается из ткани не полностью. Очевидно, при достижении критической температуры компоненты целлюлозная ткань – СПЛ взаимодействуют химически – и это препятствует вымыванию СПЛ из ткани.

Ил. 3. Изменение содержания СПЛ А-45К в композиции ткань + СПЛ от времени пребывания ее в этилацетате

а) Концентрация р-ра СПЛ, нанесенного на ткань, мас.% (1) -5; (2–4) -10. Температура прогрева, °С: 1,2–40; 3–60; 4–100. Время прогрева 3 часа.

б) Концентрация р-ра СПЛ, нанесенного на ткань 10 мас.%. Время прогрева при 80°С, ч: 1–1; 2–2; 3–3

Данные исследования позволяют установить оптимальный температурный интервал использования сополимера А-45К как консерванта ткани и предотвратить необратимые химические превращения в композициях. Этот интервал до 40–50°С.

Выводы

1. Прогрев сополимера А-45К при повышенных температурах вызывает его частичное или полное сшивание, потерю растворимости и потемнение пленок.

2. Для ткани и ее композиции с сополимером выявлены три области их разрушения под воздействием повышенных температур. В первой области до 150°С происходит испарение сорбированной волокнами ткани воды, в результате прочность ткани и ее композиций с сополимером немного повышается. Во второй области от 150 до 250°С происходит деструкция целлюлозы – прочность ткани и композиций резко падает до 90 %. И в третьей области – выше 250°С – ткань сгорает, образуя обуглившийся остаток, который рассыпается при прикосновении к нему руками.