О некоторых свойствах пленок осетрового клея

И.В.Назарова, Е.Л.Малачевская (ВЦНИЛКР) О некоторых свойствах пленок осетрового клея. Осетровый клей является традиционным реставрационным материалом, издавна используемым и как связующее. Выяснялось, какое влияние оказывают на свойства пленок осетрового клея чистого и с добавками органические растворители и смена температуры и влажности. Для расчистки произведений искусства, написанных темперой (снятие лакового слоя, олифы или поздних записей), используют широкий набор органических растворителей и их смесей. В этом случае влиянию подвергаются не только слои, подлежащие удалению, но и в какой-то степени авторский красочный слой и грунт и, прежде всего, их связующие. Таким связующим, наиболее распространенным и часто применяемым, служит осетровый клей. Были изучены следующие композиции:

Осетровый клей чистый пленка из 5%-ного раствора Осетровый клей:мед 1:1 пленка из 5%-ного раствора Осетровый клей:мед 1:1 пленка из 10%-ного

раствора Осетровый клей:мед 4:1 пленка из 5%-ного раствора Осетровый клей:ПВС 1:1 пленка из 5%-ного раствора Осетровый клей:ПВС:мед 2:2:1 пленка из 5%-ного раствора

Среди органических растворителей были испробованы наиболее часто встречающиеся при реставрации темперной живописи: диметилформамид (ДМФА), этилцеллозольв, формальгликоль, этиловый спирт + этилацетат – 1:1. Из перечисленных композиций формировали пленки определенных размеров, взвешивали их и затем помещали в среду органического растворителя на 24 ч. Чтобы выяснить, влияют ли органические растворители на растворимость пленок осетрового клея (чистого и с добавками) в воде, исходные пленки и пленки, обработанные органическими растворителями, помещали в воду и следили за процессом растворения. Было найдено, что все без исключения пленки, обработанные органическими растворителями, растворились в воде целиком. Время растворения было идентичным времени растворения исходных пленок, не считая некоторого статистического разброса, связанного с размерами и толщиной пленок. Далее определяли физико-химические свойства у исходных и обработанных пленок: процент вымывания пленок (способная растворяться в органических растворителях часть) предел прочности при разрыве (δ кг/см3), характеризующий жесткость пленок и процент удлинения при разрыве (ε %), характеризующий эластичность пленок. Изменение этих свойств демонстрирует, с одной стороны, вымывание или перераспределение компонентов в пленке, с другой – протекание процесса

деструкции или сшивки. Испытания проводили на разрывной машине фирмы "Шоппер". Результаты испытаний приведены в табл.1.

Проанализировав исходные значения прочности и эластичности пленок всех композиций, можно отметить, что мед является интенсивным пластификатором осетрового клея; так в композиции осетровый клей:мед – 1:1 (пленки № 2 и № 3) он снижает жесткость пленок более чем в три раза (с 1320 кг/см2 до 440 кг/см2), увеличивая при этом эластичность в 5 раз (с 20% до 100%). ПВС также пластифицирует осетровый клей, но не в такой значительной степени, снижая его жесткость в 2 раза (с 1320 кг/см2 до 580 кг/см2). Как видно из табл.1, органические растворители оказывают различное влияние на пленки разных композиций.

1. Механические свойства пленок чистого осетрового клея претерпевают незначительные изменения при действии всех органических растворителей: максимальное уменьшение прочности на 20% в случае этилцеллозольва и максимальный процент вымывания 3,4% в случае ДМФА.

2. Композиция осетровый клей:мед – 1:1 (5%) более интенсивно реагирует на действие органических растворителей: так ДМФА увеличивает жесткость пленок почти в 2 раза, а вымывает из пленок 44%; этилцеллозольв увеличивает жесткость пленок в 1,5 раза, вымывает 26,2%; эти данные свидетельствуют, по-видимому, о том, что названные растворители интенсивно действуют на пластификатор (мед), вымывая его полностью или частично из пленки. Два других растворителя оказывают противоположное влияние на пленки: смесь этилацетат + этиловый спирт снижает жесткость почти в 2 раза, и вымывает около 6%; формальгликоль также снижает жесткость, вымывая при этом 1,4%. Эти растворители делают композицию более эластичной.

3. Все те же закономерности можно проследить в изменении параметров пленок

осетровый клей:мед – 1:1, сформированных из 10%-ных растворов. 4. Физико-механические свойства пленок состава осетровый клей:мед – 4:1

(5%), в которых более чувствительная к органическим растворителям составляющая – мед содержится в количестве 20%, изменяются минимально. Так, при действии ДМФА и этилцеллозольва значения прочности почти не меняются, а вымывание лежит в пределах 2,5% этилацетат + этиловый спирт и формальгликоль несколько снижают значения прочности – на 15% и дают 0,4 и 1,0% вымывания.

5. В пленках осетровый клей:ПВС – 1:1 пластификатором является высокомолекулярный синтетический полимер. В этих пленках под действием всех использованных органических растворителей происходит увеличение жесткости, максимально на 60% при использовании ДМФА, вымывание – максимально 3,2% также в случае применения ДМФА. Эти пленки по значениям исходной прочности близки к пленкам композиций №2 и №3, но по своему поведению в органических растворителях намного более стабильны.

6. Пленки композиции осетровый клей:ПВС:мед - 2:2:1 (5%) дали лучшие и наиболее стабильные результаты: значения их прочности и эластичности практически не меняются при действии всех органических растворителей, вымывание ничтожное, в среднем 1%.

Итак, на основании описанных результатов можно сделать следующие выводы: наибольшую стабильность к действию органических растворителей показали пленки чистого осетрового клея и пленки композиции осетровый клей:ПВС:мед – 2:2:1; несколько меньшую – пленки композиций осетровый клей:ПВС – 1:1 и осетровый клей:мед – 4:1. Низкую стабильность показали пленки, содержащие 50% меда, почти во всех случаях мед вымывается органическими растворителями. Предпочтение в работе следует отдать композиции осетровый клей:ПВС:мед – 2:2:1, т.к. она обладает лучшими исходными прочностными характеристиками. Если расположить растворители по степени нарастания агрессивности к испытанным пленкам, то получится следующий ряд:формальгликоль – смесь этилацетат + этиловый спирт - этилцеллозольв -диметилформамид. Далее исходные пленки всех названных композиций подвергались воздействию переменных температуры и влажности по двум следующим циклам:

1. 25 ч. при температуре 60°С и влажности 100%, затем при температуре 20 ±2°С и влажности 50% до постоянного веса. Такие циклы повторяли 4 раза.

2. 25 ч. при температуре -18°С и повышенной влажности и затем при комнатной температуре и влажности до постоянного веса. Такие циклы повторяли 4 раза.

Результаты испытаний представлены в табл. 2 и 3.

Как видно из данных табл. 2, максимальные деформации и изменения в весе претерпевают пленки из чистого осетрового клея из-за их значительной гигроскопичности и жесткости: к концу 4-го цикла испытаний они представляют собой бесформенные желтые комочки. В пленках осетровый клей:мед – 1:1 наблюдаются значительные деформации, размягчение пленок и изменения в весе. Совсем другую картину мы наблюдаем в случае композиции осетровый клей:мед – 4:1 – при прохождении четырех циклов испытаний пленки практически не изменяют внешнего вида и веса. По-видимому, такое соотношение компонентов

является оптимальным, дающим необходимое соответствие между значениями жесткости и эластичности. В процессе испытаний пленки осетровый клей:ПВC – 1:1 возникают внутренние напряжения: уже с первого цикла пленки дают скручивание, не проходящее до конца испытаний. Лучшими оказались пленки на основе композиции осетровый клей:ПВС:мед – 2:2:1, при прохождении четырех циклов испытания эти пленки практически не изменили своих размеров и внешнего вида. Таким же образом вели себя пленки из полимерных дисперсий ВА-2ЭГА и СВЭД, взятые в эксперимент для сравнения. В табл.3 представлены результаты третьего вида испытаний – циклического действия пониженных температур к повышенной влажности. Как видно из полученных результатов, этот вид испытаний меньше всего повлиял на свойства пленок всех рассматриваемых композиций. В результате проведенных испытаний, можно сделать вывод, что максимальной стабильностью обладают пленки композиции осетровый клей:ПВС:мед – 2:2:1. Задача следующего этапа работы – исследование изменения свойств пленок в процессе старения. Отчет о работе находится во ВЦНИЛКР (в настоящее время ГосНИИР.) Выходные данные: Назарова И.В., Малачевская Е.Л., О некоторых свойствах пленок осетрового клея //Реставрация, исследования и хранение музейных художественных ценностей: Научный реферативный сборник. – М., 1979. – Вып. 1. – С. 6-12.