CC BY
4УДК 66.081:637.652:569.614:678.7 DOI 10.24412/cl-37255-2024-1-171-172
СТАБИЛИЗАЦИЯ БИВНЕЙ МАМОНТОВ III-IV СОРТОВ ПОЛИМЕРНЫМИ СМОЛАМИ
Ботвин Г.В., Чириков А.А., Петров В.В., Исакова Т.А., Павлова В.В., Соловьев Т.М., Хабаров Д.Р.,
Петухова Е.С.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
E-mail: [email protected]
Аннотация. В данной работе представлена стабилизация фрагментов бивней мамонтов III-IV сортов с использованием различных полимерных смол для получения качественных заготовок для изготовления сувенирной продукции методом фрезерования на пятиосевом станке с числовым программным управлением. Показано, что для стабилизации фрагментов бивней мамонтов III сорта эффективным является чередование стадий вакуумирования и выдержки под повышенным давлением. Для стабилизации фрагментов бивней IVсорта, помимо вакуумирования и выдержки под давлением, необходима также термообработка. Применение данных методов стабилизации позволяет получать качественные заготовки из бивней мамонтов различных сортов для последующего фрезерования на пятиосевом станке с ЧПУ и изготовления сувенирной продукции.
Ключевые слова: бивень мамонта, полимерные смолы, стабилизация, пропитывание, фрезерование.
Бивень мамонта (БМ) является ценным природным сырьем с высоким спросом, особенно в связи с запретом охоты на современных слонов [1, 2]. Благодаря уникальным геокриологическим условиям Арктики, ископаемые остатки мамонтовой фауны, включая БМ, хорошо сохранились [3-4]. Однако степень сохранности БМ варьируется в зависимости от воздействия различных факторов окружающей среды [5-6]. Так, на рисунке 1 представлены поперечные спилы БМ I и IV сортов. Художники-косторезы заинтересованы в основном в изготовлении изделий из сырья I-II сортов, тогда как сырье более низкого качества остается маловостребо-ванным. Для стабилизации и улучшения декоративных качеств низкосортных фрагментов БМ (III-IV сорта) перспективно применение полимерных составов и методик пропитывания, что позволит использовать этот материал для изготовления недорогих сувениров, обучения косторезному мастерству и реставрации музейных экспонатов.
Рисунок 1 - Поперечные спилы БМ I (а) и IV (б) сортов Результаты пропитывания образцов БМ с использованием вакуумной установки показали, что применение смолы Элакор-ЭД приводит к наличию незаполненных трещин в образ-
Издательство АНО ДПО «Межрегиональный центр инновационных технологий в образовании» ~171
цах, что делает их непригодными для последующего фрезерования. В то же время, использование смолы «196РА СМОЛА CRYSTIC» в сочетании с жидкостью для стабилизации 100ТЕРМ позволяет получить монолитные образцы с практически полностью заполненными дефектами. Плоскорельефное фрезерование таких образцов на станке с ЧПУ дает достаточно качественные изделия, незначительные дефекты которых могут быть устранены при финишной обработке. Однако при фрезеровании объемных изделий становится очевидным, что часть внутренних трещин смолой не заполняется.
Для пропитывания образцов БМ III сорта использовали ортофталевую полиэфирную смолу «196РА СМОЛА CRYSTIC» с добавлением пигментной пасты для достижения нужного оттенка. Процесс включал чередование вакуумирования и выдержки под давлением 3 атм. Полученные образцы хорошо поддавались фрезерованию, но при этом наблюдалось скалывание мелких элементов, что свидетельствует о недостаточной адгезии смолы к БМ. Поэтому такие пропитанные образцы рекомендуется использовать только для изготовления изделий без тонких и выступающих деталей.
Для пропитывания сильно расслоившегося БМ IV сорта также использовали полиэфирную смолу «196РА CRYSTIC». Из-за большого объема пор и трещин в этом материале, кроме вакуумно-давленческой обработки, применялась дополнительная термообработка при 40°С в течение 16 часов. Это позволило качественно заполнить все пустоты, но привело к изменению цвета образца. При фрезеровании таких пропитанных образцов также наблюдалось откалывание значительных сегментов, что указывает на низкую адгезию смолы к БМ.
Таким образом, пропитывание методом чередования вакуума и избыточного давления позволяет получить пригодные для фрезерования образцы БМ III-IV сортов, но требует дальнейшей оптимизации режимов для улучшения адгезии смолы к бивню и сохранения цветовых характеристик.
В результате проведенных экспериментов установлено, что ортофталевая полиэфирная смола марки «196РА CRYSTIC» эффективна для получения монолитных заготовок из БМ III-IV сортов для изготовления сувенирных и декоративных изделий. Для полного заполнения дефектов рекомендуется чередование вакуумной и повышенного давления стадий обработки. Для БМ IV сорта с большим объемом заполняемого пространства необходима дополнительная термообработка. Пропитывание БМ III сорта позволяет получать качественные объемные изделия, но не рекомендуется для тонкостенных или изделий с мелкими деталями. Пропитывание БМ IV сорта на данном этапе позволяет получать заготовки для плоскорельефных изделий, но для объемных изделий требуется повышение адгезии между БМ и полимерной смолой.
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ НИОКТР № 122042000008-5. Выражаем благодарность ЦКП ФИЦ ЯНЦ СО РАН за возможность проведения исследований на научном оборудовании Центра.
Список литературы
1. Охота на слонов: история и современность [Электронный ресурс]. - URL: https://vk.com/wall-31922085_203255?ysclid=lvx2uj7va5308868996 (дата обращения 08.05.2024).
2. Джон Гейгер. Африканский слон. Охота - это сохранение видов и защита экологии? [Электронный ресурс]. - URL: https://www.ohotniki.ru/hunting/artide/2023/06/02/663874-afrikanskiy-slon-ohota-eto-sohranenie-vidov-i-zaschita-ekologii.html?ysclid=lvx30nj76c197935967 (дата обращения 08.05.2024).
3. Шпанский А.В. О мамонтах и их спутниках: палеоэкология мамонтовой фауны. М.: Фи-тон XXI, 2021. 152 с.
4. Kuznetsova T.V., Matthes H., Tumskoy V.E., Schirrmeister L. Mammoth Fauna Remains From Late Pleistocene Deposits of the Dmitry Laptev Strait South Coast (Northern Yakutia, Russia) // Frontiers in Earth Science. 2022. DOI: 10.3389/feart.2022.757629
5. Рябчикова Э.Д. Палеонтология. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. 136 с.
6. Янина Б.Т. Методическое руководство по тафономии позвоночных организмов. М.: Изд-во МГУ, 1994. 144 с.
Издательство АНО ДПО «Межрегиональный центр инновационных технологий в образовании» ~ 172'
