Konzervacija predmeta od drveta

Tilman Rimenšnajder, Sv. Varvara, oko 1510, Bavarski nacionalni muzej,Minhen

Konzervacija predmeta od drveta jedna je od disciplina unutar konzervacije restauracije predmeta kulturne baštine. Posvećena je konzervaciji kako istorijskih tako i arheoloških predmeta od drveta. Temeljni principi konzervacije drvenih predmeta jednaki su kao i kod drugih predmeta kulturne baštine, znači pre svega usmerenost ka striktnom poštovanju i što boljem očuvanju izvornosti samog predmeta na kojem se radi. Reverzibilnost te uočljivost rekonstruisanih delova kao i mogućnost ponavljanja zahvata takođe su vrlo važne. Konzervator restaurator drvenih predmeta mora poznavati osnove tehnologije drva, istoriju umeća obrade istog, ali i osnovne uzroke propadanja predmeta, te barem osnove arheologije i istoriji umijetnosti. Veoma je važno i poznavanje savremene teorije i prakse konzerviranja restauriranja ovog materijala, te konzervatorske etike i osnova znastvenog ispitivanja predmeta.

Tehnološka svojstva

Meke vrste drveta

• Lipa
• Cedar
• Jela
• Smreka

Tvrde vrste drveta

• Hrast
• Trešnja
• Javor
• Tikovina
• Mahagonij

Konzervacija istorijskih objekata

Dokumentovanje zatečenog stanja

Sistemski i kvalitetno vođena dokumentacija se danas podrazumeva kao bitan preduslov kvalitetno provedenog konzervatorsko restauratorskog tretmana, a uključuje kako dokumentovanje stanja predmeta pre, tokom i nakon zahvata, tako i obavezno navođenje svih materijala i postupaka korišćenih pri radu, kao i rezultate eventualnih naučnih ispitivanja sprovedenih na predmetu. Sastavni deo dokumentacije mora biti i preporuka za dalje čuvanje predmeta.

Promišljanje o obimu i posledicama zahvata

Poželjno je da u ovo promišljanje bude uključeno što više stručnjaka, kao minimum možemo uzeti povijesničara umetnosti, stručnjaka za propadanje drveta, te samog konzervatora restauratora.

Čišćenje

• Mehaničko
• Hemijsko
• Lasersko

Konsolidacija drveta

Istraživanja i nove spoznaje u konzervaciji - restauraciji kulturnih dobra, prilikom procesa stabilizacije (konsolidacije) drveta ili drvenih nosilaca ukazuju na oprez i pažljiv odabir korišćenih metoda i materijala. Glavni aspekti na koje treba obratiti pažnju su: kompatibilnost sa originalom prodornost konsolidanata u drvnu građu inertnost prema osnovnom i slikanom sloju reverzibilnost postupka, ako je moguće. Ne postoji univerzalno rešenje i svaki objekat zbog različitih faktora (vrsta drveta, starost, izloženost lokalnim uslovima, oštećenost, dimenzije, vlažnost itd) zahteva individualni pristup rešavanju stabilizacije. Procesu stabilizacije u konzervaciji treba pristupiti u slučajevima kada je bitno narušena čvrstoća drvenog nosioca i ako je ikako moguće treba ju provoditi delimično. Nije nužno da se ceo objekat tretira ako to nije stvarno neophodno.

Temeljne postavke

Konsolidacija ili učvršćenje drveta je direktna aktivnost na objektu interesa s ciljem stabilizacije drvne građe i usporavanja daljeg propadanja kulturnog dobra. Takav zahvat definišemo kao trajnu promenu na kulturnom dobru i svrstavamo ga u konzervatorske postupke. Učvršćenje ili konsolidacija izvodi se na drvenom objektu (parcijalno ili u celosti) kada je došlo do većeg biološkog oštećenja odnosno oštećenja uzrokovanog uticajem insekata i / ili gljivicama te kada je tim procesom narušena strukturalna stabilnost drvenog objekta ili nosioca. Takođe, valja napomenuti da je reverzibilnost u primeni konsolidanata diskutabilna tema, ali da je naglasak stavljen na kompatibilnost materijala i reverzibilnost postupka.

Istorijski aspekt

Veliki problem kroz istoriju bilo je pronaći prikladan konsolidant za drvnu građu. Tek u 20 veku razvile su se prikladnije metode kompatibilne zahtevima savremenog pristupa konzervaciji - restauraciji. Tutkalo odnosno belančevine Glutin ili kazeina među prvima je u istoriji primenjen konsolidant te se i danas, ali vrlo retko, preporučuje u nekim specifičnim slučajevima trulog ili crvotocnog drvenog nosioca. Njegov način primene proteže se od nanošenja kistom do tutkalnih kupki u koje se uranja ceo objekat. Primenom raznih aditiva možemo učiniti drveni nosilac vodootpornim do toga da je sam konsolidant nepovratan. Korišćeni aditivi uključivali su formalin, kalijum-bikromat, tanin, laneno ulje, venecijanski terpentin i sl Ređa rastvor lepka penetrira jako dobro u trulo drvo i pokazuje zadovoljavajuće stabilizacione rezultate. Takođe konsoliduje i crvotočno drvo sa nešto slabijom efikasnošću nego trulo. Osnovni nedostaci ovog konsolidanta su u tome što se drveni nosilac deformiše i povećava volumen. Uz to belančevine predstavljaju hranu za kukce, a prisustvo lanenog ulja i / ili venecijanskog terpentina u potpunosti su neprihvatljivi.

Sušiva ulja - laneno ulje. Literatura ranog 18 veka opisuje impregnaciju drveta s vrućim lanenim uljem. U 20 veku koristi se ili kao topli ili hladni kao konsolidant često sa smolnim aditivima. Često su korišćeni dodaci terpentina u želji da se postigne bolja prodornost. Laneno ulje prodire duboko u drvo i slepljuje drvenu prašinu u gumi sličnu mešavinu, ali bez pravog učvršćenja. Suši se vrlo sporo i drvo impregnirano ili tretirano lanenim uljem apsorbuje više vlage i ekspandira više nego netretirano drvo. Poznato je i kinesko drveno ulje koje je korišćeno kao konsolidant početkom 20. veka, a njegova se primena protezala čak do 1962. godine. Takav premaz nakon zagrevanja postaje vrlo tvrd. Zbog tamnjenja drveta i neujednačenih mrlja na površini danas više nije u primeni. Voskovi i voštano smolne mešavine. Pčelinji vosak, karnauba vosak i mineralni (parafinski) vosak korišćeni su kao konsolidanti gde su se objekti zaranjao u vruće voštane kupke, a često se drvo prethodno premazivao tutkalom. Iako kao tradicija antičkog ganosisa, potpuna je konsolidacija u voštanoj kupki prvi puta preduzeta kao eksperiment 1902. godine. Postojale su mnoge recepture voštanih kupki.

Efekti kupki su sledeći: Promena boje slikanog sloja, Može uzrokovati gubitak metalnih aplikacija (zlatni listići), Diskoloriranje drvenog nosioca (masne mrlje), Razdvajanje delova slepljenih tutkalom, Pucanje drveta zbog visokih temperatura kupki Eksperimenti su pokazali da je stabilizacioni efekat pčelinjeg voska minimalan, a za razliku od kritike iz prošlosti drvo tretirano pčelinjim ili parafinskim voskom takođe apsorbuje vlagu. Po svoj prilici to se događa zbog smanjenja volumena voska prilikom sušenja te dolazi do kreiranja finih kapilara između drvne građe i voska. Prirodne smole, vosak i laneno ulje do pre 50 godina bili su jedini pogodni materijalni za konsolidovanje crvotocnog drveta. U svrhu konsolidovanja prirodne smole ćilibara, damara i kolofonija otapaju se u organskim rastvaračima ili kuvaju u sikativiziranim sušivim uljima. Jantar kuvan u lanenom ulju koristio se do cca 1930. godine dok se nije pokazalo kako tako tretiran objekat ima jako smeđi efekat. Damar otopljen u tetrakloru ili ksilen kao konsolidant za drvo preporučuje se u literaturi s kraja 19. veka. Kolofonij često je korišćen kao jeftinija zamena skupocenih smola ćilibara i damara, a veliku ulogu imao je i kao dodatak voštanim kupkama. Zbog jakog smeđeg efekta i sklonosti pucanju izbačen je iz upotrebe. Šelak se koristi za premazivanje drveta koje nije izloženo atmosferilijama. Šelak loše penetrira u drvo i postiže slabe rezultate kao konsolidant.

Prvenstveno se koristi kao politura. Celulozni estri, tj njihova dva derivata (celuloza nitrat i acetilceluloza) početkom 20. veka postaju važni konsolidanti za drvo. Zapon lak prvi je celuloza nitrat produkt koji je stigao na tržište kao bezuljni lak. To je bio veliki korak napred u odnosu na dotada korišćene konsolidante. Acetilceluloza se pokazala postojanijom i stabilnijom od celuloze nitrata iu potpunosti je zamenila kao konsolidant. 1931. godine na tržištu se pojavljuju metil celuloze i karboksi metil celuloze kao bezbojna lepka. Ti celulozni estri snažno bujaju u vodi te se stoga nisu pokazali prikladnim za konsolidaciju drveta. Vodene disperzije veštačkih smola Od 1950. godine veštačke smole zamenjuju tutkalna i kazeinska lijepila koja su do tog vremena bila standard. Polivinil alkoholi, polivinil acetat, polivinil metil estri, poliakrilne kiseline, polivinil hloridi te poliakril estri kao konsolidanti za drvo dolaze na tržište. Ovi materijali počinju koristiti i pre nego što su sva njihova svojstva, čistoća, postprodukti, itd ispitani. Osnovni problem što je voda, dodata tim veštačkim smolama, u disperziji te tako uzrokuje širenje drveta u unutrašnjosti. Dalji problem je u tome što neki korišćeni materijali imaju sposobnost migrirati u originalnu supstancu, ao njihovim procesima starenja nema jasnih spoznaja. Takođe, jedan od problema kod korišćenja nekih od ovih materijala je u stvaranju vodonepropusnog površinskog sloja koji zadržava prethodno zarobljenu vodu te zbog veličine molekula konsolidant ne penetrira duboko u drvo i javlja se mogućnost stvaranja pukotina prilikom sušenja. Monomeri i epoksidne smole osnovna je karakteristika ovih materijala je da polimerizuje u samoj drvenoj građi pa im nije potreban rastvarač i ne gube na volumenu. Ipak, uprkos dobrim karakteristikama, zbog visoke viskoznosti ne penetriraju duboko u drvo, ai prilikom polimerizacije dolazi do visokih temperatura reakcije (100°C-110°C) što isušuje i oštećuje drvo. Danas postoji manji broj epoksidnih smola koje polimerizuje tzv. hladnim procesom i pogodne su za konsolidaciju crvotocnog drveta.

Konsolidacija drveta danas

Danas ne poznajemo materijal koji bez zadrške možemo preporučiti za sve primene i još uvek su sve tehnike vezane za: prodornost konsolidanta u drvenu građu promena boje drveta promena volumena drveta temperatura reakcije efekat na slikanom sloju. Do jednog ili više od gorenavedenih problema obično dolazi kada se razmatra konsolidacija drvenog nosioca. Prodornost konsolidanta u drvo možemo klasifikovati kao nepredvidljiv tok jer se prodornost menja kako konsolidant prodire u drvenu građu. Koristeći integrisanu formu Darcievog zakona o tečnostima i pretpostavljajući da je prodornost konstanta s dužinom daje jednačinu za izračunavanje promenljivosti apsorpcije.

Upojnost je osnovna karakteristika koja određuje tok konsolidanta tokom postupka konsolidacije. Postoje mnogi faktori koji utiču na upijanje kao što su veličina pora i crvotočina, vlažnost drveta itd Uopšteno upijanje je veća kod rubnog dela nego kod srčike drveta i značajno je veća u longitudinalnom nego u transverzalnom smeru. U mekšem drvetu veličina razmaka između godova takođe određuje upijanje, dok je kod tvrdog drveta stvar kompleksnije naravi zbog vrlo malih ili gotovo nikakvog razmaka među godovima. Drugi faktori poput svojstva tečnosti (npr. polaritet rastvarača) takođe utiču na upijanje. Uopšteno, drvo je upojnije za nepolarna nego polarna rastvarača. Gornja jednačine ukazuje i da će povećanje pritiska pogodovati upojnosti te da je frakcijska volumenska apsorpcija proporcionalna kvadratu vremena.

Promena boje drveta, tj konsolidanti i razređivača koji je uzrokuju, uopšteno ne smatraju se prihvatljivim.

Do promena volumena drveta dolazi usled korišćenja rastvarača kao prenosnika konsolidanta u unutrašnjost drvne građe. Voda kao rastvarač ima najveći faktor promene volumena uz svojstvo da u potpunosti i izlazi iz drveta i time ne utiče trajno na promene u drvetu. Za razliku od vode, organski rastvarači manje utiču na promene volumena, no s obzirom da ne izlaze u potpunosti iz drvne građe mogu reagovati sa originalnom strukturom i trajno promeniti volumen drveta. Monomeri i epoksidne smole ne menjaju volumen, ali nisu primereni za svaku upotrebu.

Temperatura reakcije prvenstveno se odnosi na monomera i epoksidne smole. Njihovom polimerizacijom dolazi do egzotermne reakcije koja zbog visokih temperatura, koje mogu dosezati i do 130°C, uzrokuje isušivanje i oštećenja drvne strukture.

Konsolidanti korišćeni danas za drvo oštećeno gljivicama (truleži) Uglavnom se koriste veštačke smole koje zbog viskoznosti rastvora prodiru vrlo efikasno čemu možemo zahvaliti i poroznosti drveta napadnutog gljivicama. Ako se koristi dugo isparavajuće rastvarač distribucija konsolidanta je vrlo dobra. Nedovoljna koncentracija smanjuje jačinu drvne građe, jer zbog značajnog povećanja težine drveta prilikom konsolidacije, vlakna u drvetu mogu biti razdvojena i mala količina smole teško nadoknađuje takav gubitak u jačini. Ohrabrujući rezultati postignuti su na testovima sa srednjom do velikom koncentracijom veštačkih smola (Pleksigum P28, 30-40% otopljenom u vhite spiritu; Movilith 30, 20%-tna otopina u toluenu).

Konsolidanti korišćeni danas za drvo oštećeno insektima Osnovno svojstvo drva oštećena insektima je gubitak strukturne jačine zbog crvotočnih kanala ali ne i zbog hemijskih promena same drvne građe (kao što je drvo oštećeno gljivicama). Dobre rezultate u konsolidaciji tako oštećenog objekta pokazuju srednje koncentracije (Butvar B90, 20%-tna otopina u toluenu ili etanolu; Pleksigum P28, 20-30% otopljenom u vhite spiritu; Paraloid B72, 20%-tna otopina u toluenu ili etanolu, danas korišćenom zbog smanjenog štetnog uticaja na zdravlje čoveka). Velika viskoznost rastvora veštačkih smola nedovoljno prodire u drvo i zadržava se na površini, dok manje viskozne rastvore prenose premalo konsolidanta u oštećeno drvo. Moguće je prvo tretirati drvo slabijom, ali vrlo prodornom rastvorom, a nakon toga sa rastvorom veće koncentracije. Epoksidne smole male viskoznosti (Araldit AI 130 + HV 956) ostaju fluidne duže vreme, dobro se distribuiraju i vezuju praškastu građu u crvotočna kanalima.

U eksperimentalnim poređenjima Butvar daje veća poboljšanja u čvrstoći i gustini od Paraloida B72 s naznakama da Butvar B98 daje veću čvrstoću od Butvara B90. S druge strane Paraloid B72, iako limitiranih konsolidantskih mogućnosti daje veći izbor u kreiranju rastvor manjeg viskoziteta. Eksperimenti ukazuju i da bi polarna rastvarača mogla biti pogodnija od nepolarnih. Ipak ako postoji problem u upojnosti drvne građe nepolarna rastvarača koja stvaraju manje viskozne rastvore, a i sama su uponija od polarnih trebalo bi da se koristi. Koncentracije konsolidanta u rastvoru trebalo bi da budu što je moguće više s obzirom na mogućnost upijanja drveta. Potpuna konsolidacije za sada možda nije moguća čak i primenom vakuum a, što zbog činjenice da potpunu prodornost otopljenog konsolidanta nije moguće izvesti ili zbog dijelomicno povratne migracije materija (konsolidanta) koja je eksperimentalno uočena. U svakom slučaju više će se konsolidanta zadržati na površini nego u središtu objekta. Tako neujednačena distribucija konsolidanta nije nužno loša jer tako ojačana površina pospešiti će čvrstoću i upojne otpornost, a takođe poboljšava jačinu na lepljenim delovima.

Konzervacija arheološkog drveta

Dokumentovanje zatečenog stanja

Sistemski i kvalitetno vođena dokumentacija se danas podrazumeva kao bitan preduslov kvalitetno provedenog konzervatorsko restauratorskog tretmana, a uključuje kako dokumentovanje stanja predmeta pre, tokom i nakon zahvata, tako i obavezno navođenje svih materijala i postupaka korišćenih pri radu, kao i rezultate eventualnih naučnih ispitivanja sprovedenih na predmetu. Sastavni deo dokumentacije mora biti i preporuka za dalje čuvanje predmeta. Kod arheoloških predmeta poželjno ie i da deo dokumentacije budu napomene vezane za nalaženje predmeta, kao npr.podaci o dubini i vrsti tla, odnosno dubini vode te kretanju vodenih struja, te eventualnoj prisutnosti makro i mikro organizama.

Promišljanje o obimu i posledicama zahvata

Poželjno je da u ovo promišljanje bude uključeno što više stručnjaka, kao minimum možemo uzeti arheologa, stručnjaka za propadanje drveta, te samog konzervatora restauratora.

Čišćenje

Polietilen glikol (PEG) metoda

Za veće objekte: 100 gr PEG 4000

900 ml vode destilovane

1 gr natrijum pentahlorfenolat

Temperatura kupke 30 C. Vrednost pH 7,5 (koristiti 10% rastvor natrijum-karbonata kao pufer). Vodu koja hlapi stalno dopunjavati sa 10% rastvorom, po postizanju bezvodne rastvora temperaturu podići na 70 C.

Za manje objekte:

50 delova PEG 1000/50 delova etanola pri 65 C

Trajanje 20-30 dana.

Predmete pre tretmana tretirati 2-3% formalinom, vodu ukloniti etanolom

Natapanje saharozom

50 gr saharoze

Godine 1000, ml destilovane vode

1 gr natrijum pentahlorfenola

Temperatura rastvora 20 C. Tokom 3 dana podići postupno koncentraciju sa 50 gr saharoze, na 1000 gr saharoze na 1000 ml destilovane vode. Trajanje oko 70 dana, potom sušiti pod peskom do oko 60 dana

Natapanje mešavinom Aceton-kalofonij

KOd ove metode vodu nadomjesti sa prirodnom smolom - kalofonijem. Namenjeno tvrđim vrstama drveta, za koje PEG postupak nije upotrebiv. Postupak je upotrebiv i za predmete od drveta i metala. Može se izvoditi i na sobnoj temperaturi, umesto acetona se može koristiti alkohol. Obrađeni predmeti su prilično krhki.

1. Dobro isprati predmete
2. Ukloniti vodi sukcesivnim kupkama u acetonu. Za 5-10 cm debele objekte treba po 4 dana u svakoj kupki, za tanje je dosta 2 dana. Voda mora biti potpuno uklonjena, jer je inkompatibilna sa kalofonij.
3. Staviti predmet u potpuno zatvorenu posudu sa rastvorom kalofonij u acetonu, pri 52 C. Koristiti samo kalofonij u grudama, ne onaj u prahu

Omjer 67% smole/33% acetona.

1. Izvaditi tretirani predmet, suvišak obrisati krpom namočenom u aceton.

Natapanje mešavinom Alkohol-Eter

Opasno - mogućnost eksplozije! Bolje izbegavati!

Natapanje mešavinom Kamfor-Alkohol

Nešto manje opasan od prethodnog, no takođe baziran na vrlo zapaljivim materijama!

Smrzavanje

Pre smrzavanja na - 32 do - 40°C tretirati sa 10-15% vodene rastvorom PEG 400

Tretman silikonskim uljem

Objekte prvo potopiti u etanol na 1 čas, pod vakuumom (10 kg). Nakon toga takođe pod vakuumom stavljamo objekat na 1 čas u aceton. Zatim izmerimo primerenu količinu SFD-1 silikonskog ulja pomešanog sa 4% izobutiltrimetoksisilana. U ovu mešavinu uroniti predmet (slab vakuum - 5 kg!) na 12 časova. Potom predmete vadimo i suvišak ulja uklonimo suvom krpom. Na kraju predmet stavimo u hermetički zatvorenu posudu zajedno sa malom količinom FASCAT 4200 Catalist-a u tanjiriću, te ovu posudu stavljamo u sterilizator zagrijan na 52 C.

Preventivna konzervacija

45-55% relativne vlažnosti vazduha ,19-24°C temperature. Kod arheološkog mokrog drveta tretiranog sa PEG rastvorima obavezno ispod 60% relativne vlažnosti, temperatura 15-20 C. Osvetljenje d0 150 lk za oslikane ili lakirane predmete, kod predmeta oslikanih bojama do 50 luksa, netretirano drvo do 200 luksa .

Literatura

• Unger, A., Schniewind, A.P., Unger, W.:Conservation of Wood Artifacts,New York 2001.
• Sutter,H. Holzschädlinge an Kulturgütern erkennen und bekämpfen,Bern 2003.
• Holzobjekte und ihre Oberflächen - Untersuchung – Konservierung – Restaurierung,Wien 2011.
• Bürger,M.;Haas,A.;Kühner,H.;Winkelsen,B.:Holz - Ergänzung – Festigung – Kittung,Muenchen 2008.

Spoljašnje veze

• ON THE REVERSIBILITY OF CONSOLIDATION TREATMENTS OF DETERIORATED WOOD WITH SOLUBLE RESINS
• Wood conservation
• Wood Science for Conservation of Cultural Heritage
• Painted Wood - History and Conservation
• Waterloged Wood - Guidelines
• CONSERVATION OF THE WOOD OF THE SWEDISH WARSHIP VASA OF A.D. 1628
• Methodology for the Conservation of Polychromed Wooden Altarpieces
• HIMIČESKIE MATERIALЫ V RESTAVRACII DEREVA Arhivirano na sajtu Wayback Machine (18. oktobar 2014)
• ARHEOLOGIČESKOE DEREVO Arhivirano na sajtu Wayback Machine (22. oktobar 2014)