CC BY
62
УДК 675.1
Л. Ф. Богатова, Г. Н. Кулевцов
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОНСЕРВАЦИИ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
ИЗ КОЖЕВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ННТП ОБРАБОТКИ
Ключевые слова: кожевая ткань, физико-механические и гигиенические свойства, консервация, плазменная обработка,
археологический объект.
Исследование влияния ННТП обработки на физико-механические и гигиенические свойства археологических объектов из кожевенных материалов перед процессом консервации. Разработана методика консервации археологических объектов из кожевенных материалов с применением ННТП обработки.
Keywords: leather fabric, physical and mechanical properties and hygiene, preservation, plasma treatment, the archaeological site.
Investigation of the influence NLP processing on the physico-mechanical and hygienic properties of archaeological sites of natural macromolecular materials before the conservation process. The technique of preservation of archaeological sites of natural macromolecular materials using NLP processing.
Многое сегодня известно о первобытной керамике, резьбе по кости и обработке металла. Интересные экспонаты собраны в музеях мира. Но про изделия из натуральных кожевенных материалах известно не так много, это связанно со сложностями хранения и восстановления объектов. Кожевенное и меховое производство - одно из древнейших в России. Из глубокой древности до нас дошли сведения, что люди того времени умели превращать шкуру в кожу. Об этом свидетельствует клинопись с изображением кожанных предметов, найденных в древних египетских гробницах, храмах и других исторических памятников.
Реставрационная деятельность очень сложный и кропотливый труд, требующий больших материальных и временных затрат. Сложность работы с археологическими объектами из кожи, заключается в том, что они не терпят длительного хранения без обработки и ухода.
Реставраторам приходится иметь дело с выделанной кожей, которое долгое время храниться в неблагоприятных условиях и подвергается химическим изменениям, что ведет к ее разрушению, полному или частичному. Интенсивное разрушение археологического объекта начинается с момента соприкосновения с поверхностным слоем почвы. С этого момента кожа начинает интенсивно подвергаться воздействию атмосферных осадков, солнечной радиации, перепада температур, разнообразных грибов и бактерий. С течением времени объект становиться погребенным в культурном слое, толщина которого, увеличивается с каждым годом. За 8-10 веков изделие может быть погребено на глубину до 12-15 м. Такая кожа находиться в состоянии прогрессирующего распада, однако часто ее форма и размеры могут не измениться со временем. Поверхность таких изделий, как правило хорошо сохраняется, а сам объект имеет темно-коричневый цвет [1].
Если извлеченная из почвы кожа оставляется без ухода, она сохнет и разрушается [2]. При высыхании кожа теряет влагу, вначале без изменения формы и объема, а затем быстро ссыхается, растрескивается, окручивается до такой
степени, что форма предмета становится неузнаваемой. В пористых грунтах, через которые легко просачивается вода, кожа подвергается сначала вымыванию таннина (раз-дублению), затем распаду. По мере протекания гидролиза в коже возникают все более растворимые белковые вещества, из-за чего кожа приобретает склонность к желатинизации. Меняется и химический состав кожи, главным образом, в отношении содержания водовымываемых веществ и связанных дубящих веществ. Их количество значительно уменьшается. Происходит процесс раздубливания кожи.
Кожа, найденная в результате археологических раскопок, должна немедленно консервироваться, так как многие предметы при первом прикосновении к ним, а иногда от резкого изменения температурно-влажностного режима распадаются на куски [3]. Известно много случаев, когда вещи погибали безвозвратно, и не по причине неумелого или небрежного обращения с ними, а потому что реставраторы еще не имели проверенных и вполне надежных средств фиксации раскопочного материала. Благодаря огромным успехам химии высокомолекулярных соединений, изо дня в день углубляющей и обогащающей технологию консервации при археологических раскопках, получена возможность применять новые химические материалы как при археологических работах, так и при реставрации и консервации музейных экспонатов.
На данном этапе развития технологии консервирования, используется следующая методика.
Работа по консервации археологической кожи начинается с механической чистки. Очистку кожи проводят дистиллированной водой с помощью художественных кистей с натуральным волосом и мягких флейцев. На следующем этапе, этапе консервации, объект помещают в водно-спиртовой раствор низкомолекулярного полиэтиленгликоля (ПЭГ400). Пребывание археологической кожи в данном растворе можно разделить на два процесса, которые позволили коже принять первоначальный вид.
1. Диффузия. На этой стадии полиэтиленгликоль проникает в межволоконное пространство кожевой ткани.
2. Пластификация. На данном этапе кожевая ткань объекта восстанавливает свою пластичность.
После пребывания археологической кожи в водно-спиртовом растворе низкомолекулярного полиэтиленгликоля, её помещают на несколько недель в морозильную камеру. Потом кожу помещают в новый раствор, отличный от предыдущего - водно-спиртовой раствор высокомолекулярного и низкомолекулярного полиэтиленгликоля. Процесс помещения объекта в морозильную камеру повторялся несколько раз. Во время процесса консервации проводится шерфование бахтармяной поверхности кожевой ткани. Эта операция проводилась вручную, с помощью скальпеля. Процесс консервации считается завершенным, когда кожевая ткань объекта достигла состояния пластичности [4].
Необходимо учитывать так же то, что успех консервации кож зависит от метода высушивания. При неравномерной просушке консервант, которым обрабатывалась кожа, будет концентрироваться в середине. В результате межволоконные пространства будут претерпевать смещения, произойдет оклеивание волокон, ведущее к увеличению хрупкости и ломкости кожи.
Для определения характера воздействия ВЧ-плазмы пониженного давления на свойства археологических объектов из кожи, использовались как стандартные, так и специальные методы исследований. Результаты экспериментов сравнивались и сопоставлялись с известными теоретическими и экспериментальными данными.
Для определения режимов ННТП обработки образцы прошли подготовительные операции механической очистки от загрязнений. Затем образцы кож подверглись воздействию ННТП. Для придания археологическим объектам, перед процессом консервации, гидрофильных свойств, обработали их в следующих режимах: 1) газ: аргон, р = 26,6 Па, в = 0,04 г\с, и = 3 кВ, I = 0,4 А, г = 5 мин; 2) газ: аргон (70) \пропан-бутан (30), р = 26,6 Па, в = 0,04 г\с, И = 6 кВ, I = 0,52 А, г = 5 мин [5]. После ННТП обработки образцов, был проведен испытания по впитываемости капли воды поверхностью кожи (рис. 1, 2, 3).
А Б В Г
Рис. 1 - Фотографии формы капель воды на поверхности контрольного образца; А - в момент нанесения, Б - через 15 мин, В - через 30 мин, Г -через 60 мин
А Б В Г
Рис. 2 - Фотографии формы капель воды на поверхности, обработанного в режиме: газ: аргон (70) \пропан-бутан (30), р = 26,6 Па, О = 0,04 г\с, и = 6 кВ, I = 0,52 А, 1 = 5 мин; А - в момент нанесения, Б - через 15 мин, В - через 30 мин, Г -через 60 мин
А Б В Г
Рис. 3 - Фотографии формы капель воды на поверхности, обработанного в режиме: газ: аргон, р = 26,6 Па, О = 0,04 г\с, и = 3 кВ, I = 0,4 А, 1 = 5 мин; А - в момент нанесения, Б - через 15 мин, В - через 30 мин, Г -через 60 мин
Рисунки 1, 2, 3 показывают влияние ННТП обработки на форму капель воды нанесенных на лицевую поверхность археологической кожи в момент нанесения, через 15, 30 и 60 мин после нанесения. Таким образом определенны режимы ННТП обработки для исследований ее влияния на археологические объекты из кожи во время процесса консервации. Гидрофильный режим (газ: аргон, р = 26,6 Па, в =
Все образцы были разделены на три группы: контрольные образцы, образцы, обработанные в двух режимах ВЧ-плазмы пониженного давления (гидрофобном и гидрофильном), при этом фиксировались все параметры обработки. Далее образцы были помещены в водный раствор низкомолекулярного полиетиленгликоля (ПЭГ 400). В растворе образцы проходили процесс консервации в течении месяца.
Исходя из результатов исследования, приведенных в таблице 1, сделан вывод о возможности применения ННТП обработки перед процессом консервации археологических объектов из кожи. Найден оптимальный режим обработки -гидрофильный режим.
Образцы, обработанные ННТП в гидрофильном режиме, показывают наилучшие результаты. Результаты экспериментов, дают возможность, сделать заключение, что объекты из археологической кожи, обработанные в данном режиме, имеют более высокие физико-механические и гигиенические свойства. Обработка образца ННТП в гидрофильном режиме приводит к разволокнению кожевой ткани, упорядоченности пор. В свою очередь данное воздействие позволит наиболее равномерно провести процесс консервации, за счет увеличения диффузии водных растворов в межволоконное пространство [6].
Таблица 1 - Результаты исследования влияния ННТП обработки на физико-механические и гигроскопические свойства археологических объектов из кожи
¡S ¡el H e <U S VC PL, К С Макс. сила, Н Макс.напря жение, МПа О о .а « с н Паропрониц аемость, мг/см3 Краевой угол, О
Контроль ный 3.73 1,11 61,5 0,0041 57,88
Гидрофил ьный 33,8 3,58 79,8 0,0019 41,78
Гидрофоб ный 78,5 9,46 76 0,0027 63,2
Разработанная методика консервации археологических объектов из натуральных высокомолекулярных материалов, также, как и классическая на подготовительном этапе, включает в себя механическую очистку, которая позволяет поверхность от сильных загрязнений. После чего Объект подвергается ННТП воздействию в гидрофильном режиме (газ - аргон, р = 26,6 Па, в = 0,04 г\с, и = 3 кВ, I = 0,4 А, I = 5 мин). Далее объект консервируется по классической технологии (рис. 4).
Рис. 4 - Блок-схема методики консервации археологических объектов из натуральных высокомолекулярных материалов с
применением ННТП обработки
Литература
1. Sholz Tamas. Einige Fragam der Konservierung von Archivgut in der Ungarischen Volskrepublik Archivnitteilungen / Sholz Tamas, Laurenszky Helga // -1973. - №237 Jg. 5. - с. 181-187.
2. Koza i obuca. - 1977. - №6. - с. 158-160.
3. Кирьянов А. В. Реставрация археологических предметов / Кирьянов А.В. //. M. Изд-во АН. -1960.
4. Синицина Н. П. Реставрация кожаных предметов археологического происхождения / Н. П. Синицина, Н. В. Соломатина // Россия, Москва, Всероссийский художественный научно-реставрационный центр, Государственный исторический музей.
5. Калимуллина Г.Р. Влияние плазменной модификации на создание гидрофобной поверхности кожи / Г. Н. Кулевцов, Г. Р. Калимуллина, Р. Р. Мингалиев // Вестник Казан. Технол. Ун-та. - 2012. - №14. - С. 48-50.
6. Николаенко Г.Р. Исследование влияния ВЧ-плазменной модификации на гигиенические свойства кожи / Г. Н. Кулевцов, Г.Р. Николаенко, П. А. Андреев // Кожевенно-обувная промышленность -2012. - №4. - С. 29-30.
© Л. Ф. Богатова - асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, linafeliksovna@mail.ru; Г. Н. Кулевцов - д-р техн. наук, проф. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, gkulevtsov@rambler.ru.
© L. F. Bogatova - Asp. Department. plasma chemical nanotechnology and macromolecular materials KNRTU, linafeliksovna@mail.ru; G. N. Kulevtsov - Dr. Sci . Sciences , prof. Department . plasma chemical nanotechnology and macromolecular materials KNRTU , gkulevtsov@rambler.ru.
