Dominik Mączyński
Zastosowanie promieniowania
gamma w dziedzinie konserwacji
zabytków
Ochrona Zabytków 38/3-4 (150-151), 311-314
lative humidity of 35% at temp. 20°C., after their transfer to the air with relative humidity of 75% at the same tem perature, are shown on illustrations 2 and 3. Illustration no 2 (distemper polychromy) reveals a rapid bulging of wooden layers of unpolychromed side of the painting cau sed by the adsorption of water vapour and diffusion of water into the painting. This brings about the pressing of wood layers, the humidity of which under polychromy is smaller than the humidity of outside layers. With the time water diffuses towards polychromy and it comes to levelling the humidity of the layers near polychromy. As can be seen from ill. 2 polychromy gets deformed proportionally to layers of the wood, on which it has been put. This proves its flexibility and fine binding with the base.
The course of a curve of bulging measured by a tensome ter placed on the board of the painting with oil polychro my is similar to that of distemper polychromy, while the layers under polychromy have shown a stronger and more permanent effect of pressing due to board deformation. This results from a flow of a smaller amount of water through oil polychromy when compared to distemper one. A curve of the deformation of polychromy had a different
shape because of a poor cohesion with the groundwork and fragility. Curves of the deformation during the drying of paintings have an identical character to that during adsorption, which confirms results and their interpreta tion.
The work done shows that the bulging of unpolychromed layers of the underpaintings is counteracted by under-po- lychromy layers that do not swell at that time. This brings about reducing dimensions of the layers that had become worst deformed and then, after a subsequent drying of the wood, to its initial humidity it leads to permanent shrinking and permanent buiging of the polychromy. The phenomenon of paintings’ distortion under the effect of dampening and drying of the underpainting can be pre vented by putting on the opposite plane of polychromy the material with exactly the same permeability of water va pour as polychromy, which results in the same speed of humidifying the two surfaces of the painting. In the case( when the painting has got already distored, putting the material that would hinder diffusion of water vapour on the board will not change a shape of the under-painting.
DOMINIK MĄCZYŃSKI
ZASTOSOWANIE PROMIENIOWANIA GAMMA W DZIEDZINIE KONSERWACJI ZABYTKÓW
O d k ilk u n a s tu la t prow adzi się na św iecie próby wy korzystania p ro m ie n io w a n ia ra d io a ktyw n e g o do kon s e rw a cji d zie ł sztuki. Próby te przeprow adza się w la b o ra to ria c h ją d ro w ych lub w w ydzielonych częściach e le k tro w n i atom ow ych, tam , gdzie na co dzień o b cu je się z kontrolow anym p ro m ie n io w a n ie m gam m a.
P ow stała nowa g a łą ź na u ki. U tw orzono liczne instytuty i centra' badaw cze. Jednym z nich je s t aktyw nie d z ia ła ją c e centrum fra n cu skie CEA (C e n tre d ’Etudes N u c lé a ire s ) w G re n o b le . O śro d e k ten d y s p o n u je siło w n ią ją d ro w ą w yłączoną z sieci i z a m ie n io n ą w la b o ra to rium . Prowadzi się tam b a d a n ia bezp o śre d n io zw iąza ne z konserw acją dzieł sztuki, a m iędzy innym i o p ra c o w u je się : 1) nowy sposób dezynfekcji p rzedm iotów za bytkow ych p ro m ie n ia m i gam m a, 2) m etody w zm a cn ia n ia s tru k tu r w ewnętrznych m a te ria łó w przy zastosow a n iu ra d io p o lim e ry z a c ji żywic syntetycznych.
Dezynfekcja promieniami gamma
Często zdarza się, że dzieło sztuki z a a ta ko w a n e je st przez m ikroorganizm y, pleśń, grzyby lu b insekty. W tra d ycyjn ych m etodach dezynfekcji stosow ano gaz lub ciecz o w łaściw ościach tru ją cych . Z a b ie g w ykonyw ano na przykład pod nam iotem foliow ym lu b po ro ze b ra niu zabytkow ego przedm iotu na części i przemieś i eniu go d o s p e c ja ln ie przygotow anego pom ieszczenia. M etody c iś n ie n io w e i próżniow e zakładały, że gaz lu b płyn wy p e łn i prze d m io t i zniszczy m ikroorganizm y, insekty lub ich larwy. S tosow anie tych m etod nie d a je je d n a k pe w ności, że tru ją c y środek chem iczny dotrze wszędzie i nie sp o w o du je zm iany ciężaru, o b ję to ś c i lu b barw y zabytkow ego przedm iotu. P rom ieniow anie gam m a stw o rzyło nowe m ożliw ości - przechodzi przez c a łą s tru k tu rę m a te ria łu i niszczy wszystkie żywe kom órki.
Jak zatem ustalić w łaściw ą daw kę? Im b a rd zie j skom p liko w a n y organizm , tym b a rd zie j je g o kom órki są w ra żliw e na p ro m ie n io w a n ie . Do zabicia człow ieka w ystar cza 10 000 daw ek p ro m ie n io w a n i a gam m a, a łe do sku tecznego znieszczenia kom órek grzyba liczba daw ek o te j samej sile wynosi m ilion.
Przed przystąpieniem do n a ś w ie tla n ia należy rozpoz nać z ja kim pasożytem mamy do czynienia, u sta lić w ie l kość daw ki p ro m ie n io w a n ia oraz zbadać je j w pływ na m a te ria ł p o ddany dezynfekcji.
Z ależności zachodzące pom iędzy tymi trzem a danym i przedstaw ię na konkretnych przykładach prób p rzepro w adzonych w kilku św iatowych centrach naukowych.
1. Insekty (Lyctus, X e n o b iu m , A n o b iu m )
S tu d ia przeprow adzone w W ie lk ie j B rytanii przez Ble- tchly, w Jap o n ii przez Jam am oto i Y oshibę oraz w C zechosłow acji przez zespół naukow ców u sta liły za bójczą daw kę p ro m ie n io w a n ia dla w ym ienionych trzech ro d za jó w insektów a ta ku ją cych drew no na 500 G y (G y — siła p ro m ie n io w a n ia ). Takie n a ś w ie tla n ie tę p i pasożyta i je g o larwy w przedm iocie poddanym dezyn fe k c ji, ale nie zabezpiecza go na przyszłość przed p o nownym atakiem . W związku z tym naukow cy czescy p o s tu lu ją nałożenie pow ie rzch n io w e j w arstw y o c h ro n n e j po n a p ro m ie n io w a n iu . W e F rancji prze d m io t przed n a św ietleniem zabezpiecza się fo lią plastykow ą i pozo sta je on w nie j po zakończeniu c a łe j o p e ra c ji aż do c h w ili złożenia w herm etycznej g a b lo c ie .
2. Z a g rzyb ie nie drew na
W czasie ba d a ń przeprowadzonych w RFN (Bors) usta lono, że w ielkość daw ki p ro m ie n io w a n ia w ystarczająca
d o zniszczenia grzyba je s t tym m niejsza, im w wyższej te m p e ra tu rz e w y k o n u je się zabieg. Rozwój grzyba prze- b ie g a jq c y w środow isku w ilg o tn ym może zostać czę ściow o zah a m o w a n y przez p o d n ie s ie n ie te m p e ra tu ry. N a przykład, a b y zniszczyć kom órki M y r u liu s L a c ry m a n s
w te m p e ra tu rz e 20°C, potrzeba 2100 Gy, lecz tylko 64 G y w 32°C.
3. G rzyby a ta k u ją c e d zieła m a la rskie
Z a g ro żo n e nim i m a te ria ły — to : d re w n o , p łó tn o , klej I pig m e n ty. Problem ten p rze stu d io w a n o we W łoszech. N a jb a rd z ie j odpornym grzybem o ka za ł się P h iz o p u s Sp.
U le g a on zniszczeniu przy 10 000 Gy, in n e g a tu n k i n i szczyło n a ś w ie tla n ie 2 0 0 0-5000 Gy.
4. O b ie k ty g ra fic z n e
G rzyby a ta k u ją c e książki, ja k S ty c k y b o try s A lb a , re a g u ją ju ż na d a w kę 6500 Gy. D o św ia d cze n ia w ykonane zostały przez B e lia ko w ą w ZSRR na 30 różnych p ró b ka c h : wyższą d a w kę u sta lo n o d o zniszczenia S ty m p h y - liu m : 9 0 0 0 -1 0 000 Gy. W Polsce zostały rów nież prze p ro w a d zo n e p o d o b n e dośw ia d cze n ia . N a zlecenie Bi b lio te k i N a ro d o w e j In stytu t P roblem ów Jądrow ych oraz ce n tru m b adaw cze w Świerku pod W a rsza w ą w yko na ły serię b a d a ń n ad m ożliw ościam i de zyn fe kcji p ro m ie n ia m i gam m a a rch iw a ln ych egzem plarzy księ g o z b io ru za a ta ko w a n ych przez m ikro o rg a n izm y. Próby m ia ły c h a ra k te r eksperym entalny i je d n ostko w y.
5. K leje, p ig m e n ty i łą czn iki
K le je zw ierzęce w ykazały spadek w łaściw ości klejących od d a w ki 10 000 G y wzwyż (Rossi — D o ria , W łochy). Test na p ig m e n ta c h w ykonany przy n a ś w ie tla n iu siłą 200 000 G y w ykazał zm ianę k o lo ru w p ig m e n c ie białym za w ie ra ją cym ołów . Przy sile 5 000 G y zm iana koloru w ykazana przez czułe a p a ra ty ko lo ro m etryczne była ta k n ie w ie lk a , że n ie d o strze g a ln a ludzkim okiem .
6. P apiery
Rozkład celulozy zauw ażono od o ko ło 10 000 Gy. To warzyszyło mu zm niejszenie w łasności fizykochem icz nych p a p ie ru . B eliakow a (ZSRR) nie zaobserw ow ała zm ian w y g lą d u p a p ie ru , je g o o d p o rn o ści m echanicznej na p rze d a rcie , lecz przy 7000 G y s tw ie rd ziła je g o zm niejszoną o d p o rn o ść na s k ła d a n ie (p o d w ó jn a k ra wędź). Beck (RFN) p o d d a ł próbom 17 różnych rodza jó w p a p ie ru . Do 10 000 G y nie było żadnych zmian ko lo ru a n i zm n ie jsza n ia o d p o rn o ś c i na p rze d a rcie czy ro z c ią g a n ie w p o ró w n a n iu z p ró b k ą nie n a św ie tlo n ą . P o tw ie rd ził on, że przy 5000 G y lekko s p a d ła wytrzy m ałość na skła d a n ie , lecz b a d a n ie m ikroskopow e nie w ykazało żadnych zm ian we w łó k n a c h . Próba d z ia ła nia te m p e ra tu rą 7 5 - 1 05°C na p a p ie r n a p ro m ie n io w a ny w ykazała większą je g o p o d a tn o ść na zniszczenie. S tąd w niosek, że muszą w ystępow ać we w łóknach zm iany m o le k u la rn e zależne od sto p n ia p o lim e ryza cji wiskozy.
7. Skóry i p e rg a m in
F rie d le r (F ra n c ja ) stw ie rd ził, że d e zynfekcja dozą 18 000 G y nie w pływ a na zm ianę własnośoi chem icznych i f i zycznych próbek.
W e F rancji pow szechnie stosuje się dezynfekcję d zie ł sztuki w ykonanych w d re w n ie przez n a św ie tla n ia p ro m ieniam i gam m a. Jednocześnie zaaw ansow ane są b a d a n ia p a p ieru , skóry czy kle ju w celu u s ta le n ia sku tecznej daw ki p ro m ie n io w a n ia nie w yw o łu ją ce j ubocz nych skutków. O p is a n y sposób dezynfekcji pozw ala na d z ia ła n ie szybkie i skuteczne - wym aga je d n a k prze niesie n ia o b ie ktu do i z la b o ra to riu m w o d p o w ie d n im o p a ko w a n iu . Proces n a ś w ie tla n ia nie w ym aga rozpa kow ania, co zm niejsza ryzyko uszkodzeń m echanicz nych. N a p ro m ie n io w a n ie można pro w a d zić e tapam i, e lim in u ją c n ie p o żą d a n e wzrosty te m p e ra tu ry nim wy w oła n e .
W b a d a n ia c h n a d dezynfekcją p ro m ie n ia m i gam m a prow adzonych we Francji in te re s u ją c a je s t jeszcze inna sp e c ja liz a c ja . W centrum badawczym w Sacley pod Paryżem p o d d a n o d e zynfekcji wyżej opisanym spo- bem m um ię fa ra o n a Ramzesa II. Z a a ta ko w a n a przez m ikroorganizm y m ogła być p ow ażnie uszkodzona. C a łą a kcję poprzedziła seria w n ikliw ych b a d a ń . Pobrano pró b ki włosów m um ii oraz kaw ałeczki bandaży, który mi była częściowo pokryta. U sta lo n o , ja k i pasożyt ją za a ta ko w a ł. D la sko m p le to w a n ia b a d a ń p o b ra n o rów nież p ró b ki z innych m um ii — e g ip skich i p e ru w ia ń s kich : włosy, bandaże, pró b ki skór, o rg a n ó w w ew nętrz nych etc. W yn iki p ró b n a ś w ie tla n ia p ro m ie n ia m i gamm a p o ró w n a n o z a n a log iczn ym i d o św ia d cze n ia m i na p ró b kach pobranych z c ia ła człow ieka zm arłego współcze śnie. D a ło to niezw ykle cie ka w y m a te ria ł badawczy. O g lą d a n o je pod m ikroskopem optycznym i e le ktro nicznym, p o d d a w a n o b a d a n io m fizycznym i chem icz nym. W końcu u sta lo n o daw kę p ro m ie n io w a n ia (Tes- sygny) na 18 000 Gy. M u m ia Ramzesa II w prow adzona została do kom ory n aśw ietlań w herm etycznym n am io cie w ypełnionym sterylizowanym pow ietrzem i p o d d a na o d p o w ie d n ie m u n a p ro m ie n io w a n iu . N a stę p n ie p o d niesiono ją i oczyszczono z pleśni. Potem z zachow a niem w a ru n kó w p e łn e j sterylności złożona została w sa rkofagu w herm etycznej g a b lo c ie .
O d 1978 r. około dziesięciu innych m um ii poddanych zostało podobnym zabiegom dezynfekcyjnym w G re noble.
W zm acnianie materiałów porowatych przez radiopoli- meryzację żywic syntetycznych
M e to d a p o le ga na w y p e łn ie n iu p o ró w m a te ria łu c ie kłą żywicą syntetyczną (ką p ie le , m etody próżn io w e ) oraz je j p o lim e ryza cję (zestalenie) przy za s tą p ie n iu k a ta li zatora chem icznego p ro m ie n io w a n ie m gam m a.
Pozytywne i negatyw ne aspekty te j m etody za syg n a li zuję na kilku konkretnych p rzykładach m a te ria łó w b a danych w C entre d'Etudes N u clé a ire s w G re n o b le . Ten nowy sposób w zm a cn ia n ia w e w n ę trzn e j stru ktu ry m a te ria łu , z któ re g o zro b io n e je s t d zie ło sztuki, nie może być uzyskany przy użyciu dotychczasow ych m etod ko n s e rw a c ji. B a d a n ia prow adzone są od przeszło 15 lat, n ie m n ie j je d n a k je s t jeszcze za w cześnie, by m ó w ić o pełnym sukcesie ich praktycznego zastosow ania. 1. Kamień
Im p re g n a c ja 1 w a p ie n i zależna je s t m. in. od ich po ro w a tości (zaw artości m ikro- i m akroporów ). Płynna żywica syntetyczna w tra k c ie kolejnych k ą p ie li w y p e łn ia w ię k szość tych wolnych przestrzeni, a n a ś w ie tla n ie p ro m ie nia m i gam m a zestala ją w c a łe j o b ję to ści p o d d a n e g o
zabiegow i o b ie k tu . N a s tę p u je zm iana w łaściw ości f i zycznych ka m ie n ia , która zależy od ro d za ju i ilo ści w ch ło n ię te j przez n ie g o żywicy. Z n a czn ie zm niejsza się procent porów w m a te ria le , zwiększa się n a to m ia s t je g o w aga, tw ardość, wytrzym ałość na ściskanie oraz odporność na cykle kolejnych zam rażać i o dm rażać w la b o ra to ryjn ym procesie starzenia p róbki. Przy tym ostatnim zauw ażono, że je śli w arstw a pow ie rzch n io w a nie je s t d o k ła d n ie nasączona żywicą, to ła tw o może ulec zniszczeniu przez „o d k le je n ie się” .
W dośw ia d cze n ia ch z w apieniem z M a a s tric h tu , stosu ją c żywicę m e ta kryla tu -m e tylu, zaobserw ow ano w ystę pow anie drobnych pę kn ięć i zarysow ać na pow ierzchni próbki po zakończeniu ra d io p o lim e ry z a c ji. P ra w d o po d o b n ie je s t to zw iązane z pow staniem n a d c iś n ie n ia we wnętrzu skały, sp o w o do w a n e g o początkow ym p a ro w a niem m onom eru. Tworzący się na pow ierzchni p o lim e r stanow i w arstw ę nieprzepuszczalną d la powstałych w ten sposób par. D ru g a hipoteza z a kła d a wzrost o b ję tości w p ro w a d zo n e j do m a te ria łu żywicy w procesie ra d io p o lim e ryza cji. To z kolei pow odow ać może n a p rę że
nia, które m ogą być przyczyną pęknięć.
W toku dalszych b a d a ń ustalono czynniki, które m ogą mieć w pływ na w ystępow anie p ę kn ięć i zarysow ać:
- w łasności żywic użytych do im p re g n a c ji, - charakterystyka fizyczna i chem iczna skały, - środow isko, w którym odbywa się p o lim e ryza cja , - g łę b oko ść nasycenia żywicą,
- nie ko n tro lo w a n e w a h a n ia te m p e ra tu ry.
Powszechne zastosow anie te j m etody im p re g n a c ji k a m ienia u w a ru n ko w a n e je s t całkow itym rozw iązaniem opisanych problem ów .
2. D rew no
W 1971 r. po raz pierwszy użyto w G re n o b le żywicy styre n o -p o lie stro w e j do w zm a cn ia n ia dre w n a nie p o krytego złoceniem lu b p o lic h ro m ią . Popraw a w łasności fizycznych poddanych zabiegom p ró b e k d rew na z a d e cydow ała o w p ro w a d ze n iu te j m etody d o praktyki ko n serw atorskiej. Jednym z ubocznych skutków ra d io p o lim eryzacji te j żywicy je s t wzrost w a g i przedm iotu p o d d a n e g o im p re g n a c ji oraz pew ne przycie m n ie n ie je g o barwy. D obry skutek przyniosło zastosow anie te j m e to d y do konserw acji zabytkowych p a rk ie tó w (m. in. o s ią g n ię to znaczne zwiększenie ich o d p o rn o ś c i na ście ranie). Przeszkodą w zastosow aniu je j na większą ska lę okazały się zbyt duże koszty o p e ra c ji.
3. D rew no p o lich ro m o w a n e i złocone
N ajwiększym problem em w zastosow aniu tu wyżej o p i sanej m etody je s t n ie je d n o ro d n o ś ć m a te ria łu (d re w no -f- p o d kła d + łą c z n ik + p ig m e n t). W konsekw en c ji m ogą w ystąpić zarysow ania i p ę k a n ie zew nętrznej w arstw y z d o b ien ia w postaci m ikroszczelin. Ich p o w s ta n ie w iązać się może z n a p rę że n ia m i term icznym i
lu b m echanicznym i w czasie trw a n ia p o lim e ry z a c ji ży w icy. D o d a tko w o is tn ie je m ożliwość rozpuszczenia przez n ie o d p o w ie d n io d o b ra n ą żywicę w ie rz c h n ie j w arstw y p o lic h ro m ii w tra k c ie ką p ie li im p re g n u ją c y c h . Innym niebezpieczeństw em je st pewna zm iana o d c ie n i b a rw i ich kontrastów . G d y w arstw y z d o b ie n ia p o ło żon e są n ie ró w n o i n ie d o k ła d n ie , m ogą rów nież w ystą p ić ich m iejscow e o d s p o je n ia . Czasami je s t to je d n a k je d y n a m etoda u ra to w a n ia bardzo pow ażnie uszkodzonych d z ie ł sztuki. Z astosow ano ją już w ie lo k ro tn ie w p ra
ktyce z za d o w ala ją cym w ynikiem . 4. W y p a la n a g lin a , kości
A c e ta t w in ylu użyty w procesie k o n s o lid a c ji p ró b e k w spółczesnej te ra k o ty spow odow ał w ystą p ie n ie w 3 0 % p ró b e k zarysow ania ich pow ierzchni. Ta sama żywica użyta do „s ta ry c h " w yrobów g a rn ca rskich d a ła d o b re rezultaty. S ty re n o -p o lie s tr spow odow ał n a to m ia s t le k kie p rzycie m n ie n ie koloru próbek.
Kości i w yroby z kości p o d d a n o podobnym zabiegom , a w yniki p ró b uznano za satysfa kcjo n u ją ce .
5. D rew no w y p e łn io n e w odą (znaleziska a rc h e o lo g ic z ne)
W ysuszenie te g o typu znaleziska je s t je d n o z n a c z n e z je g o zniszczeniem . W czasie sp ecjalnych k ą p ie li w m iejsce w ody w uszkodzonej strukturze d re w n a w p ro w adza się rozpuszczalnik, a n a stę p n ie żywicę synte tyczną (n o rm a ln ie n ie rozpuszczalną w w odzie, np. m e ta n o l, potem styren). N a stę p n ie d o k o n u je się je j p o lim e ryza cji przez n a p ro m ie n io w a n ie . T rw ają b a d a n ia , a b y określić s to p ie ń p e n e tra c ji żywicy w m a te ria le , czas za biegu w stosunku do w ielkości p rz e d m io tu ; p rzycie m n ie n ie barw y, w ystępujące n a p rę że n ia , a ta kże dąży się d o o g ra n icze n ia ilo ś c i stosow anych ś ro d ków chem icznych.
N ow e m etody w ykorzystujące p ro m ie n io w a n ie gam m a do dezynfekcji d zie ł sztuki oraz d o w z m a c n ia n ia m a te ria łó w , z których dzieła te są w ykonane, s ta n o w ią n o w ą d zie d zin ę p ra c we w spółczesnej ko n se rw a cji. D zięki nim u ra to w a n o już w ie le cennych d zie ł sztuki. B a d a n ia nad ich doskonaleniem prow adzi się o b e c n ie w w ie lu la b o ra to ria c h , dążąc do ich b e zb łę d n e g o s to sow ania na pow szechną skalę w n ie d a le k ie j przysz ło ści *.
mgr inż. arch. Dom inik Mączyński PP PKZ - O d d z ia ł w W arszawie * W tekście zostały wykorzystane materiały z ośrodka ba dawczego w Saclay i międzynarodowej konferencji pt. Prze mysłowe wykorzystanie technologii radioizotopów i pro m ie niow ania (Grenoble 1981, 1984) oraz notatki z wykładów Studium Podyplomowego Międzynarodowego Centrum Kon serwacji w Leuven (Belgia).
THE USE OF GAMMA-RADIATION IN MONUMENTS’ CONSERVATION Studies are under way on the establishment of concrete
applications of radio-active radiation in the conservation of works of art. This, in particular, refers to two directions of studies: (1) disinfection treatment, and (2) consolidation of porous materials by using radiopolymers. The disinfec tion of historic objects attacked by microorganisms, fungi, moulds or insects is done by their irradiation with
gamma--rays. Radiation is fixed at such a stregth as to totally destroy cells of the parasite and to avoid, if possible, any side effects of irradiation.
The treatment is done in research institutes in a strictly controlled way. The next step is to establish the kind of the insect, stregth of radiation needed to destroy it, time of irradiation and to control the temperature during this
process. Prior to and after irradiation the objects are sub jected to detailed physical and chemical analyses. _ This form of disinfection is applied on a broad scale in France; similar trials have been made in Japan, the USSR and Czechoslovakia.
The consolidation of porous materials consists in their sa turation with synthetic resin and irradiation with gamma rays, which in effect leads to the polymerization of resin. Gamma-radiation replaces here a chemical catalyst. Side effects of the process include an increase in the weight of the object (resin fills in pores of the material), possi bility of slight discolouring or even microcracks in the sur
face of the object (in case of heterogeneous materials like polychromed wood).
The use of this kind of consolidation is being worked out for individual kinds of materials and their combinations as well as for various types of resins and their combinations by means of experiments. On a broader scale this form of treatment is used for objects made in wood or for the conservation of archaeological finds (water-filled wood), using in both cases styrene-polyester.
The studies are carried out in the Centre for Nuclear Stu dies in Grenoble and in Sachay in France.
STEFAN SĘKOWSKI
KOMPLEKSORY, CZYLI ZŁAMANE KANONY MALARSKIE
Aby nie było nieporozum ień, już od razu na w stępie in fo rm u je m y, ie nie chodzi tu o ja k iś nowy kierunek w m a la rstw ie artystycznym, lecz o d o n io s łe o s ią g n ię cie te ch n iczn e , o nowy m ilow y krok na dro d ze w afki z korozją. C hodzi o nowy, bardzo skuteczny p re p a ra t, który na pew no pomoże każdemu, kto za jm u je się ko n serw a cją w yrobów stalowych i żeliw nych, zwłaszcza eksponow anych stale na o tw a rte j przestrzeni.
Jak wiemy, przy pokryw aniu stali lu b żeliw a w szelkim i p ow łokam i m alarskim i, a w ięc fa rb a m i i la k ie ra m i, o b o w ią zyw a ła żelazna zasada ja k n a jd o k ła d n ie js z e g o p rzyg o to w a n ia pow ierzchni. Rysy, nierów ności czy w że ry p o zostaw ione na pow ierzchni p rzedm iotów stalow ych pokrytych p ow łokam i m alarskim i tylko o b n iż a ją estety kę w yg lą d u , n a to m ia st pokrycie skorodow anych lub żle oczyszczonych z korozji przedm iotów stalow ych p o w ło ką m a la rską je s t po prostu karygodne. Pozostaw ie nie resztek p ro d u k tó w korozji lub na w e t tylko d ro b nych n a lo tó w na pow ierzchni stali i pokrycie ich fa r bą czy lakierem p o w o du je nie u chro n n y proces korozji p o d p o w ło k o w e j. Inaczej m ówiąc, nie d osta te czn ie oczy szczone i p o m a lo w a n e przedm ioty stalow e czy ż e liw ne po krótkim czasie u legną silnej korozji.
Tymczasem z praktyki w iadom o, ja k tru d n o je s t oczy ścić d o k ła d n ie z pro d u któ w korozji wyroby stalow e lu b żeliw ne, a zwłaszcza wyroby o skom plikow anych kształtach czy rozw iniętej pow ierzchni. Jako przykład można tu w ym ienić elem enty ogrodzeniow e, w szelkie b a lu stra d y, kute liście, kraty, rzeźby, p o m n iki. A prze cież od d o k ła d n o ś c i usunięcia naw et śladów p ro d u k tó w korozji z wszystkich załam ań, w g łę b ie ń i innych za kam arków zależy skuteczność zabiegu m a lo w a n ia . N ie łudźm y się w ięc. Ze świecą chyba trzeba szukać ta kiego uczciw ego wykonawcy, który z benedyktyńską c ie rp liw o ś c ią szczotkami i skrobakam i usunie c a łk o w ic ie p ro d u kty korozji z kutego liścia, ła ń c u c h a czy że liw n e j rzeźby. N ajczęściej po kilku n a stu p o c ią g n ię ciach sta lo w ą szczotką szybko n a k ła d a n y je s t p o d kład m iniow y, id e a ln ie m askujący resztki korozji i m ie j sca nie doczyszczone. Po paru dniach p o d k ła d m i niowy zostaje pokryty czarną fa rb ą błyszczącą, m a tow ą lu b z pięknym odcieniem g ra fitu . Z ew nętrznie 'na oko wszystka jest w porządku, ele m e n t został za konserw owany, kolorystyka w sp a n ia ła . A le ju ż po paru m iesiącach nie usunięte z pow ierzchni m etalu resztki korozji da d zą o sobie znać. Rozpoczyna się la w in o w o n a ra s ta ją c y proces korozji p o d p o w ło ko w e j. P o ja w ia ją
się coraz liczniejsze pęcherze, pę kn ięcia , złoszczenia pow łoki.
W tym m iejscu nasuwa się pytanie, dla cze go raz pow stałe p ro d u kty korozji stali i żeliw a p o w o d u ją ich dalsze niszczenie. Rzecz w tym, że na pow ierzchni stall i że liw a przy w sp ó łd zia ła n iu pow ietrza i w ilg o c i pow stają związki żelaza, je g o tle n k i i w o d o ro tle n k i. Te związki żelaza są nietrw ałe, u le g a ją rozkładow i, a pow sta ją c e p ro d u kty a ta k u ją stal. Trzeba bow iem pam iętać, iż w przeciw ieństw ie do a lu m in iu m czy m iedzi, które raz pokryte pow łoką tle n ko w ą d łu g o i skutecznie o p ie ra ją się atakom korozji, stal za chow uje się inaczej. Tlenki a lu m in iu m czy m iedzi tw orzą tw a rd ą , zwartą pow łokę do sko n a le zw iązaną z podłożem . D la te g o też ta k ie pow łoki c h ro n ią skutecznie m etal podłoża przed dalszym i a ta ka m i korozji. N a to m ia s t p ro d u kty korozji stali i żeliw a tw orzą gąbczaste n a lo ty tylko luźno zw iązane z podłożem . W arstew ka porow atych p ro d u któw korozji stali stanow i ja k gdyby g ą b k ę w c h ła n ia ją c ą i g rom adzącą w ilg o ć. Reszty już się można ła tw o dom yślić — c ią g ły postęp procesów korozji prow adzi d o ca łk o w ite g o zniszczenia sta lo w e go przedm iotu. W w ypadku korozji p o d p o w ło ko w e j trzeba jeszcze d o dać, że p o w sta jące p rodukty korozji zw iększają znacz nie swą objętość, co w ła śn ie prow adzi do pow sta w an ia pęcherzy, czyli odwarstW iainia farby.
Na po d sta w ie analizy tych sm utnych, lecz bezspornych faktów , sp e cja liści od w a lki z korozją ju ż d a w n o po sta w ili p y ta n ie : — s k o ro w w ie lu w y p a d k a c h ta k tr u d n o je s t usunąć p rz e d m a lo w a n ie m p ro d u k ty k o ro z ji s ta li, . to czy n ie m o żn a by ic h ja k o ś „ u n ie s z k o d liw ić " ?
Tak n a ro d ziły się odrdzew iacze fosforow e. P reparaty te, z a w ie ra ją c e ja ko głów ny skła d n ik kwas fosforow y, sku tecznie roztw arzają tle n k i i w o d o ro tle n k i żelaza, po czym w ytw arzają cie n iu tk ą w arstew kę n ierozpuszczal nych fosforanów .
Pomimo w ie lu zalet, stosow anie odrdzew iaczy fo s fo ra nowych je s t w praktyce bardzo uciążliw e. W ym aga ono bowiem zmywania odrdzew ianych pow ierzchni w odą. N a to m ia s t pozostaw ienie resztek odrdzew iacza (kwasu fo sfo ro w e g o ) uniem ożliw ia d o b re zw iązanie się m a te
ria łu m alarskiego z podłożem .
Z tych dośw iadczeń n a ro d z ił się nowy pomysł. Trzeba o p ra co w a ć ta ki zestaw, który nie będzie roztw arzał p ro d u któ w korozji, lecz przetworzy je w związki trw a łe , nierozpuszczalne w w odzie i chem icznie bierne. Idea o ka za ła się słuszna i w Instytucie M e c h a n ik i
