Arte e industria: nuevos enfoques para la evaluación y desarrollo de sistemas de limpieza para pinturas de látex acrílico de artistas.

Desde que lo introdujeron a mediados de
Latas acrílicas a base de agua de la década de 1950
Comúnmente conocida como pintura de emulsión acrílica.
Ampliamente adoptado por los artistas. (1)
Tienen buena estabilidad como clase de materiales y son altamente resistentes al deterioro, decoloración, fragilidad y/o fallas mecánicas.
Sin embargo, los nuevos materiales plantean nuevos desafíos para quienes se dedican a la conservación y restauración del arte.
David Hawkney, un famoso pintor británico.
Uno de los pioneros en la aplicación artística de la resina acrílica ---
Observación detallada: uno de los tratamientos de protección más comunes para cualquier obra de arte es la limpieza de superficies ---
Es decir, la eliminación de polvo, suciedad y otras acumulaciones y/o depósitos a lo largo del tiempo.
Al final, el edificio-
Arriba puede dañar la apariencia del dolor por lo que se requiere un tratamiento de limpieza.
Sin embargo, la limpieza de la superficie de la pintura de emulsión acrílica no es un procedimiento sencillo por muchas razones: * la pintura acrílica rara vez se pinta (
Diferente de las pinturas al óleo tradicionales);
Por lo tanto, el polvo y la suciedad del aire se depositan directamente sobre la superficie de la pintura.
La pintura de látex acrílico suele ser blanda a temperatura ambiente y la suciedad se arraigará profundamente.
En el peor de los casos, la superficie de la pintura queda incrustada de forma permanente.
Por lo tanto, la distancia entre la eliminación exitosa de la suciedad y el daño a la película de pintura puede ser pequeña.
Ligeramente] Ilustraciones
* La deposición de suciedad puede verse agravada por la deposición de grasa en la superficie, como grasa de la piel causada por un tratamiento inadecuado;
De hecho, no es raro que queden marcas tenaces y oscuras de dedos en la pintura acrílica.
* La pintura en emulsión acrílica del artista es sensible a una gran cantidad de reactivos líquidos comúnmente utilizados para la limpieza de superficies de otras obras de arte, y es susceptible a la expansión del adhesivo y la eliminación de pigmentos durante la limpieza.
* La superficie de la pintura moderna y contemporánea suele ser sutil y sutil, el brillo y la textura son sutilmente diferentes de la apariencia y la consistencia de la pintura, e incluso la calidad de la superficie cambia ligeramente ---
Acabado desigual por lijado/lijado o revelado--
Hay grandes problemas.
* Las sustancias tensioactivas originalmente presentes en la pintura pueden migrar y acumularse en la superficie, lo que puede contribuir a la retención de suciedad superficial, y la eliminación de suciedad superficial también puede conducir a la reducción de esta sustancia tensioactiva original.
Dado que el agente de superficie migrado puede considerarse como el componente "original" de la pintura, el agente de superficie que puede eliminarse durante el tratamiento de limpieza es un tema un tanto controvertido dentro del alcance de la protección: los profesionales generalmente
Por lo tanto, uno de los principales retos es encontrar limpiadores que puedan evitar o minimizar estos riesgos, pero que también puedan eliminar eficazmente la suciedad.
Por lo general, la limpieza de la superficie se realiza pasando suavemente pelusa, fibras sintéticas o hisopos de algodón de espuma humedecidos con una pequeña cantidad de líquido limpiador sobre la superficie de la pintura (Figura 1).
En la práctica, encontrar el sistema de limpieza adecuado para un cuadro determinado suele hacerse realizando pruebas temporales en un objeto no considerado, combinadas con la intuición experta del administrador;
El objetivo es intentar encontrar un sistema de limpieza que elimine la suciedad a la velocidad adecuada y tenga un nivel aceptable de control sobre el acabado de la superficie.
En términos generales, la gama de componentes químicos que utiliza el vivero de pinturas en el sistema de limpieza de fórmulas es relativamente limitada (
Agente tensioactivo, regulador y regulador de pH, Chelsea, electrolito, disolvente orgánico simple)
Se promueve y adopta principalmente a partir de la práctica establecida para la limpieza de superficies de pintura al óleo.
El estudio previo sobre la limpieza de pintura de látex acrílico en la industria de protección se basó principalmente en simular el proceso de limpieza real mediante la realización de pruebas de limpieza separadas a mano.
Pruebe el hisopo de algodón con solución limpiadora sobre la película de pintura (Figura 2a). (3)
Aunque este método de evaluación del rendimiento de la limpieza tiene la ventaja de copiar de cerca el proceso de limpieza normal, es manual y requiere mucho tiempo.
Consumo, y es difícil de producir.
Sin embargo, hay muy pocos estudios de este tipo que hayan indicado claramente:
Aunque hay una gran cantidad de marcas,
Variabilidad de marca en recetas de pintura-uso de agua-
El riesgo asociado al limpiador es eliminar la sustancia tensioactiva migrada de la superficie de la pintura y posiblemente de la película en general.
Otras cuestiones destacadas en el estudio incluyen la posible eliminación de pigmentos (
Especialmente pigmentos orgánicos)
Expansión de pintura en sistema de disolvente orgánico y agua.
En general, grasas (no aromáticas)
Se descubrió que los solventes de hidrocarburos eliminan menos sustancias activas de superficie que los sistemas de limpieza con agua, lo que da como resultado un grado significativamente reducido de hinchazón y un impacto mínimo en las propiedades físicas de la membrana corporal. (4)
Sin embargo, las películas coloreadas con pigmentos orgánicos pueden mostrar una tendencia creciente sin eliminar los pigmentos.
Utilice disolvente polar. (5)
Aunque el efecto de limpieza es generalmente más benigno debido al impacto sobre los recubrimientos acrílicos (es decir,
, Capacidad de eliminar la suciedad depositada)
Se encontró que el contenido de hidrocarburos grasos simples del sistema era significativamente menor que el del sistema de agua.
A principios de 2008, cuando los científicos del departamento de materiales de recubrimiento de Dow Chemical Company comenzaron a trabajar con el Getty Protection Institute, surgió una oportunidad para avanzar en la investigación sobre la limpieza de pintura acrílica (GCI).
En la Tate de Los Ángeles y Londres, el objetivo es desarrollar formas más efectivas de limpiar obras de arte creadas con pintura de látex acrílico.
Como producto base de la pintura acrílica para el hogar y muchos fabricantes líderes de materias primas para pintura para el hogar, productos de limpieza, pintura acrílica para arte y materiales de protección, Dow está aplicando su experiencia, diseñando y evaluando el sistema de limpieza con científicos de conservación y conservación de arte en un intento de preservar importantes obras de arte durante los últimos 50 años.
Una de las innovaciones clave de esta colaboración de investigación es la aplicación del alto rendimiento (HTP) de Dow.
Formulación, prueba y análisis automático de instalaciones para volver a simular el proceso de limpieza manual comúnmente utilizado por los administradores para evaluar el efecto de limpieza de los líquidos.
El HTP incluye un conjunto complejo de hardware, software e infraestructura de investigación de información automatizada que permite preparar y analizar cientos de muestras en un período de tiempo relativamente corto.
Un conjunto de programas de software integrados es la columna vertebral de toda la capacidad, que puede realizar diseño experimental complejo, procesamiento automático de materiales, recopilación de datos, análisis de datos, almacenamiento de datos y, finalmente, modelado y minería de grandes conjuntos de datos.
En esta colaboración, se modificaron las herramientas HTP en el flujo de trabajo de recubrimiento y productos de consumo para preparar y examinar cientos de recetas de limpieza para la limpieza de superficies de recubrimientos acrílicos finos.
Un elemento clave de este trabajo es el ajuste del robot de limpieza HTP de Dow para simular de cerca el proceso de limpieza manual (Figura 2b).
Luego, a través de la prueba manual del personal de cuidado infantil, bajo la guía y retroalimentación de los investigadores de Tate, se realizó una evaluación paralela de los principales candidatos en cada clase de fórmulas de limpieza.
Se prepararon y probaron tres tipos de líquidos de limpieza: agua, disolvente de hidrocarburos grasos y agua en
Emulsión de aceite.
Objetivo del disolvente de carbono hidrógeno agua y grasa
La elección se basa en desarrollar un sistema con el mejor efecto de limpieza para reducir el tiempo de contacto con la superficie de la pintura durante el proceso de limpieza.
Lo ideal es que solo los componentes volátiles puedan garantizar la evaporación completa de la superficie de la pintura después de la limpieza.
Sin embargo, en la práctica, la enfermera generalmente confía en la adición de componentes no volátiles al sistema de limpieza y luego intenta eliminar por completo cualquier residuo de la preparación después de su uso.
Además, mediante el diseño de experimentos, se exploró sistemáticamente el efecto de la concentración de aditivos y la conductividad de la solución en el efecto de limpieza, con el objetivo de minimizar el daño potencial a los residuos del sistema y la película de pintura seca.
Figura 1 ligeramente][
Figura 2:[
Figura 3 ligeramente]Agua en-
La emulsión de aceite es una categoría de material relativamente nueva para la protección de la pintura.
Se dispersan de forma estable por el fluido y la termodinámica del petróleo.
En este caso, el disolvente hidrocarburo alifático)
El tamaño del agua está dentro del rango de varios cientos, por lo que el agua tiende a formar un sistema claro.
Suelen contener sustancias tensioactivas y co-
Ayuda a aumentar la capacidad de los disolventes y las fases acuosas.
La emulsión se identifica como un grupo de materiales que pueden solucionar la escasez de agua.
Basado en el sistema de disolventes de hidrocarburos grasos.
En la solución de limpieza tradicional, el sistema de agua tiene un efecto de limpieza más poderoso, pero es más riesgoso para la película de pintura.
Como se mencionó anteriormente, es bien sabido que el sistema de agua es particularmente fácil para eliminar el material original de la superficie de la pintura.
La exposición al agua también cambiará temporalmente las propiedades físicas de la película de pintura y el efecto a largo plazo.
El significado del término exposición al agua y eliminación de sustancias tensioactivas de la matriz de pintura aún se desconoce.
Disolvente de hidrocarburos grasos
Se considera que el sistema basado en tiene un menor impacto en la película de pintura original, pero ha demostrado un efecto de limpieza deficiente.
Figura 4 ligeramente]
Para producir un tipo de emulsión, se requiere la combinación correcta del tipo de superficie.
El tipo de disolvente y el solvente deben encontrarse y personalizarse según la aplicación específica.
En el cribado inicial se estudió una microemulsión comercial diseñada para limpieza industrial, INVERTTM 5000. (6)
Este sistema muestra una alta eficiencia de limpieza, pero la distancia con la película de pintura es escasa debido a la baja volatilidad.
Además, se observó que esto provocó la eliminación de pigmentos en algunas muestras evaluadas manualmente.
Una serie de riegos
Posteriormente, se preparó y probó una emulsión de aceite con equipo HTP. El objetivo de estos nuevos materiales es proporcionar al personal de protección artística un método mejorado o alternativo para la limpieza de obras de arte modernas, especialmente aquellas sensibles al agua.
En este artículo, una descripción general de esta colaboración de investigación describe un método para cuantificar y dividir la eficacia limpia del agua, los solventes de hidrocarburos grasos y el agua.
Bolsa de aceite-
Solución de limpieza de películas de pintura acrílica sucia basada en herramientas y software HTP.
Posteriormente se presentó una descripción general de la evaluación manual de pruebas posteriores de estos sistemas en condiciones de tratamiento de protección más naturales.
El objetivo general de la evaluación experimental de alto rendimiento del efecto de limpieza del método HTP es diseñar un método que simule de manera confiable la limpieza manual con hisopo de superficies pintadas; este método es repetible, cuantitativo y permite la detección rápida de una gran cantidad de soluciones de limpieza.
El flujo de trabajo general de HTP se detalla en el diagrama esquemático de la figura 3.
Preparación de muestra para evaluación de limpieza HTP. Todas las evaluaciones de limpieza HTP se realizan en película de pintura acrílica de titanio blanco de cuerpo pesado de oro, fundida sobre portaobjetos de vidrio hasta un espesor de película seca de aproximadamente 200 µm.
Película de recubrimiento colada en seco en un entorno controlado de 25 [grados]
C/50% HR, al menos 30 días antes del recubrimiento con una mezcla de suelo artificial preparada según una preparación desarrollada en estudios anteriores (Tabla 1). (7)
La mezcla de tierra artificial se prepara mezclando los componentes sólidos y líquidos y luego utilizando un pincel aplicador de espuma sobre una película de pintura seca.
Dos aplicaciones de tierra proporcionan una capa de mediana a densa.
Luego, seque la membrana sucia durante siete días antes de la evaluación de limpieza HTP.
Al desarrollar un método de preparación de muestras para la evaluación de la limpieza htp, es importante determinar el tiempo de aplicación de la película de pintura de prueba hasta su secado (es decir, coalescencia).
Completamente, porque este factor controla el período de tiempo entre la preparación de la película de pintura, la aplicación de suelo artificial y la prueba HTP.
También son de interés la migración y deposición de sustancias tensioactivas sobre la superficie de la pintura. (8), (9)
Por lo tanto, durante la fase de desarrollo del proyecto HTP, se utilizó microscopía de fuerza atómica para monitorear el cambio de la película de recubrimiento a lo largo del tiempo durante la etapa inicial de secado (AFM) (Figura 4).
El apéndice proporciona información detallada sobre el método AFM de recubrimiento blanco de titanio acrílico de cuerpo pesado de oro y los resultados de la selección.
Una serie de hidrocarburos de agua y grasa.
El efecto de limpieza basado en la solución limpiadora se probó utilizando el método HTP.
Además, se ha lanzado un nuevo comercial y una serie de nuevos productos de riego formulados.
Se comprobó la emulsión en fase oleosa.
Estas fórmulas se preparan manualmente o se preparan utilizando un manipulador de líquidos robótico durante el trabajo de HTP.
La fórmula probada se basa en materias primas que incluyen nuevos materiales utilizados actualmente en el campo de la química y la protección para la protección artística (Tabla 2). [
Figura 5 Ligeramente]
Dispositivo de limpieza HTP utilizado en este trabajo (Figura 5)
Consiste en una cabeza que toca
Las piezas con hasta 24 "cepillos" se pueden tocar suavemente con la placa base para limpiarlas (
En este caso, la película de recubrimiento acrílico está sucia artificialmente).
La película de color sucio se sujeta en la parte inferior del dispositivo para formar 24 no
Células comunicables, cada una capaz de recibir una pequeña cantidad de líquido limpio a través de un tubo de pipeteo automático.
El dispositivo está programado para que la cabeza (
Toque la superficie de pintura sucia con un cepillo)
En y-
Especifica la dirección del número de ciclos.
El robot de limpieza permite limpiar 24 posiciones en cada película de pintura de prueba al mismo tiempo que se cierra.
Las mismas condiciones físicas: cada ubicación se trata con la misma cantidad de líquido de limpieza, la misma presión aplicada, la misma velocidad y la misma cantidad de ciclos de limpieza.
Figura 6 ligeramente]
El "cepillo" utilizado aquí se selecciona para que sea similar en composición y dureza al hisopo de algodón que se usa habitualmente para evitar el protector.
Están dentro de la espuma (
Proporcionó)
Cubrir con algodón.
De manera similar, para simular el proceso real de limpieza de obras de arte que generalmente utiliza un volumen bajo de líquido, la cantidad de soluciones de limpieza se estandariza a 50 ul por celda.
La velocidad con la que el robot limpia los trazos es de un segundo por trazo.
Evaluación del agua
Cuatro soluciones de limpieza básicas (
Dos pases de ida y vuelta)
Disolvente para sistemas basados ​​en hidrocarburos grasos--
Generalmente menos activo que las preparaciones de agua: 24 golpes (
Se utilizaron 12 veces de ida y vuelta.
Para cada prueba de limpieza se utiliza un hisopo de limpieza nuevo. [
Figura 7 Ligeramente]
Cuantificación de la eficacia de limpieza La eficacia de limpieza de cada líquido de prueba se cuantifica midiendo la diferencia de apariencia de color entre los objetos secos originales (sin suciedad).
Pintura, pintura sucia y pintura lavada.
La diferencia de color se calcula a partir de las mediciones cie l*a*B* que provienen de la imagen digital de la película de pintura en cada condición.
La eficiencia de limpieza se define como la relación ([Incremento de E2]/[Incremento de E1])
Diferencia entre los dos colores: [Incremento de E1]--
Estado inicial y estado sucio (sin limpiar); [Incremento de E2]--
Diferencia de color entre el estado sucio y el estado limpio.
La medición del color se genera escaneando imágenes mediante un análisis Matlab dedicado.
Software básico desarrollado por el equipo de investigación de información de Dow.
Captura de pantalla del software (Figura 6)
Ilustra el proceso de obtención de datos limpios de eficacia para cada célula en una única matriz de prueba.
Para este tipo de análisis, el software permite al usuario seleccionar el espacio de color (XYZ, L*a*b*)
Y el área específica de la muestra a analizar.
En el ejemplo que se muestra en la Figura 6, se mide el valor de color del área dentro de cada cuadro azul.
Efecto de limpieza general (% limpieza)
Para cualquier líquido dado, se determina como un promedio de una serie de resultados (
Generalmente entre 3 y 12)
Copiar celdas.
Preparación de muestra para evaluación manual del efecto de limpieza por parte del administrador. Película de pintura de prueba para evaluación subjetiva. Película de pintura de prueba utilizada en estudio HTP. Película de pintura de prueba sobre sustrato, número de marcas probadas, antigüedad y método de tinción utilizado.
Estas muestras se desarrollan de forma independiente y lo más cerca posible de la superficie del dibujo.
Este grupo de muestra está compuesto por cuatro marcas de pintura acrílica de calidad profesional para artistas (
Colores Winsor & Newton, Liquitex, Talens y Golden Artist)
Par de 10 oz para Fredrix
Utilice los rodillos de película ajustables del instrumento de brillo para llenar la imprimación de dispersión acrílica sobre la película seca con un espesor de aproximadamente 110 um.
Un total de 23 muestras-
Titanic (PW6)
Y la luna amarilla (PY3)--fueron evaluadas.
Todas las muestras fueron enviadas en 2003;
Algunos de ellos se envejecen térmicamente antes de ensuciarse en el horno ambiental Fisons 185HWC (60 [grados]C; 55% HR) durante 16 semanas;
Bajo el tubo fluorescente Philips TLD 58 W/15.000 de luz diurna, otros materiales se iluminan durante 16 semanas a 840 lux y los componentes UV se filtran con láminas acrílicas.
Suponiendo reciprocidad, esto es equivalente-
Expuesto a las condiciones normales del Museo durante 50 años.
Después de las etapas iniciales de envejecimiento natural o acelerado, todas las muestras fueron contaminadas, no cepilladas en 2006.
Después de la tinción, todas las muestras se someten a tres años de envejecimiento natural en condiciones de oscuridad y luego se utilizan en la prueba de eficacia de limpieza.
Para la prueba subjetiva de Tate se utiliza la misma mezcla de suelo artificial que para la prueba HTP de Dow (Tabla 1).
Como se describe en la sección de resultados, el rendimiento de limpieza relativo de una variedad de líquidos se evalúa mediante pruebas manuales y observación visual.
Resultados del desarrollo preliminar del método de limpieza HTP. La repetibilidad del método de limpieza HTP se determinó en una serie de 11 pruebas de limpieza repetidas utilizando cuatro fluidos de limpieza, y se espera que el rendimiento varíe en gran medida (ver Tabla 3).
Datos brutos típicos de estos ensayos (es decir,
, Imagen digital de muestras de suelo limpiadas por robot HTP)
Como se muestra en la Figura 7.
La desviación estándar del método es de [+ o -]5-10%.
Este nivel de ruido es suficiente para distinguir el rendimiento del gran número de soluciones limpias estudiadas.
El objetivo del enfoque HTP es examinar una gran cantidad de soluciones de limpieza e identificar un conjunto más pequeño de candidatos potenciales.
Luego, antes de comercializar, evaluar a estos potenciales candidatos utilizando un enfoque más tradicional y riguroso, o en este caso, asesorar al campo de la protección del arte.
El valor de limpieza de la solución de limpieza acuosa preparada y el disolvente de hidrocarburo graso preparado %-
El sistema básico de solución de limpieza es el mismo.
Sin embargo, el rendimiento que se debe lograr en el truco de limpieza más significativo está relacionado con los PUFA (
Formulación de hidrocarburos grasos.
Como se describe en la sección experimental, las condiciones para el agua y el disolvente de carbono igual
Se realizaron ajustes basados ​​en el sistema para permitir que se lograra un rendimiento diferente en cada categoría: las pruebas que utilizaban sistemas de agua utilizaron cuatro cepillos de limpieza automáticos, mientras que las pruebas que utilizaban sistemas de nafta
Sistema basado en 24 plumas.
También se investigaron los efectos de varios aditivos (
Tipos de sustancias activas en la superficie, disolventes, quelantes, etc. )
Efecto limpiador del agua y la nafta
Basado en la preparación de limpieza.
En la Tabla 4 se enumera un subconjunto del líquido de limpieza de agua probado en la prueba inicial y se enumeran los valores porcentuales de limpieza correspondientes.
El efecto limpiador de los preparados a base de agua oscila entre el 10% y el 80%.
Las preparaciones de agua de mayor rendimiento en este grupo incluyen citrato de triamonio al 1% y [ECOSURF. sup. TM] al 1%.
EH9, esta última sustancia es un éster no alcohólico.
Sustancias tensoactivas APE producidas por Dow.
En la etapa posterior del proyecto, se realizarán más investigaciones clave (
Informe lo siguiente)
Se realiza con este componente combinado para verificar el efecto de la concentración de la sustancia activa superficial, el pH de la solución y la conductividad en el efecto de limpieza.
Los instrumentos automatizados utilizados en el proyecto de investigación Dowis HTP están respaldados por un conjunto integrado de programas de software, permiten el diseño experimental complejo, el procesamiento automatizado de materiales, la recopilación de datos, el análisis de datos, el almacenamiento de datos y, finalmente, el modelado y la extracción de grandes conjuntos de datos.
El software de visualización de datos se utiliza generalmente para el análisis y la minería de datos.
El ejemplo de salida para este análisis se muestra en la figura 8.
En esta figura, Miner3D se genera utilizando el paquete de software comercial (10)
El rendimiento de limpieza respectivo de la fórmula del grupo se demuestra visualmente.
El efecto de limpieza de cada solución se expresa en el color y el tamaño de la molécula: el círculo azul grande representa un efecto de limpieza alto y el círculo rojo pequeño representa un efecto de limpieza bajo.
La variabilidad del rendimiento de limpieza de cada solución de limpieza en un conjunto de repeticiones está determinada por x-
Eje, que representa la prueba de limpieza de la misma fórmula en diferentes lugares del sustrato contaminado.
En la esquina superior derecha de cada círculo se enumera la eficacia de limpieza real de cada réplica en un conjunto de productos.
Finalmente, el software permite áreas donde se utilizaron las imágenes originales, las imágenes sucias y las imágenes limpias [incremento de E]
El cálculo de la diferencia de color se visualizará junto con los resultados del rendimiento medido.
Este tipo de análisis de datos permite a los usuarios de HTP ver rápidamente grandes cantidades de datos.
Influencia del pH en el efecto de limpieza Se estudió la influencia del pH en el efecto del sistema de limpieza de agua con una serie de soluciones de agua preparadas con 0.
1 titulación con HCl diluido o hidróxido de sodio hasta un valor integral en el rango de pH 4 a 10.
La Figura 9 resume los resultados, de la cual se puede ver que para este simple sistema de tratamiento de agua/superficie, el efecto de limpieza de la solución se reduce significativamente en comparación con la solución por encima y por debajo de este rango de pH.
Los efectos de las concentraciones de sustancias tensioactivas y complejos se diseñaron para explorar los efectos de las concentraciones de sustancias tensioactivas y citrato de amonio en el efecto de limpieza, que también se llevaron a cabo utilizando el método de limpieza HTP.
Con el fin de observar los efectos principales de las variables o factores independientes, se realizó un diseño factorial completo (
Nivel de sustancia activa superficial y nivel de citrato de amonio)
Además de identificar cualquier efecto de interacción que exista entre los factores sobre el rendimiento de la limpieza.
Cuando la diferencia de un factor depende del nivel del otro, tendrá un efecto interactivo.
Composición de la solución de limpieza de prueba (
Como se muestra en la Tabla 5
Los ensayos se realizaron en tres repeticiones.
Para este estudio, el número de pasadas limpias se redujo de 4 a 2 para mejorar la resolución entre soluciones limpias con un efecto de limpieza relativamente alto.
Modelo basado en la concentración del entorno ecológico
La sustancia tensioactiva SURFM EH9 y el citrato de amonio se desarrollaron con un valor R cuadrado del 77%.
Los niveles de sustancias tensioactivas y de citrato de amonio son significativos en el modelo del efecto de limpieza.
Además, Rose-
El producto de las variables independientes también es importante en el modelo.
Esto demuestra que efectivamente existe interacción entre el nivel de contaminante y el nivel de citrato de amonio en el efecto de limpieza.
Esto se puede ver visualmente en el diagrama de rendimiento previsto basado en el nivel de sustancias activas superficiales y citrato de amonio (
Como se muestra en la Figura 10
Cuando cualquier aditivo está presente en un nivel bajo, el efecto de limpieza es deficiente independientemente del nivel de otros factores.
El contenido de citrato de amonio está directamente relacionado con la conductividad de la solución.
Esta correlación permite un segundo modelo de la concentración y conductividad de la solución de la sustancia tensoactiva de ECOSURF EH9.
Este modelo tiene la misma calidad y factores importantes que el primer modelo.
La figura de la Figura 10 también muestra el rendimiento previsto de una solución en función de la conductividad.
El espacio de fórmula para predecir el mayor rendimiento de limpieza es 1 % en peso de ECOSURF eh9 y 0,75-
Citrato de amonio 1 % en peso y 7,5-
La conductividad de la solución es de 10 MS/cm.
La predicción del modelo de eficacia de limpieza se validó en ensayos de limpieza posteriores.
Este análisis en espacios de recetas extranjeras proporciona a los profesionales información sobre las compensaciones entre la carga de sustancia activa superficial, la conductividad de la solución y el rendimiento general de la limpieza.
Figura 8:[
Figura 9 omitida[
Figura 10 ligeramente]
Rendimiento de la nafta
Identificación de disolventes eficaces de hidrocarburos grasos basados ​​en sistemas de limpieza
Resulta que la solución de limpieza a base de base enfrenta un desafío mayor que el sistema acuoso.
En general, agregar agentes tensioactivos convencionales y solventes de oxidación a la nafta VM y P puede generar sistemas con un rendimiento de limpieza relativamente deficiente.
Sin embargo, se añade a la fórmula un nuevo tipo de poli no iónico compuesto por surfactante de nafta vm y P (óxido de etileno)/co-poli(óxido de butileno) (EOBO).
Con éster lineal de doce (LAS)
La prueba HTP encontró que el rendimiento ha mejorado (Tabla 6).
Se encontró que los grados experimentales y comerciales de los materiales EOBO tienen propiedades similares;
La mejor relación (% peso)
Según los resultados de la prueba HTP, 1% LAS + 3% EOBO. (
Nota: El grado experimental de sustancias tensioactivas no iónicas se obtuvo por herencia EOBO;
La clase comercial tiene un nombre comercial SatinFX [TM]). Agua en
La microemulsión de aceite proporciona una mejora limitada del rendimiento de limpieza, que normalmente se consigue simplemente añadiendo sustancias tensioactivas al disolvente de carbohidrato graso (nafta).
Formas alternativas de desarrollar nafta
Exploración de sistemas básicos de limpieza, incluido el riego.
Emulsión de aceite.
La atención inicial se centró en el Dow existente.
Productos de emulsión]TM]
5000. Desarrollo a mediano plazo. Años 1990. (12)
Como todas las microemulsiones verdaderas, INVERT 5000 es una preparación estable y transparente en termodinámica;
Está hecho de agua, nafta-
Sustancia tensioactiva iónica, éter alcohólico.
Disolvente y otros componentes menores.
Con base en el sistema espiritual de agua y minerales más efectivo identificado en el método htp, se evaluó el desempeño del producto de emulsión.
En este estudio comparativo, el número de limpiezas para disolventes de agua e hidrocarburos se mantuvo constante en todos los sistemas. Los resultados (Tabla 7)
Se ha demostrado que el efecto de limpieza del sistema de microemulsión es significativamente mayor que el del agente tensioactivo VM & p Naphtha y VM & P Naphtha EOBO puro, fórmula analizada en la sección anterior.
Además, desde un punto de vista estadístico, la limpieza puede alcanzar el mismo nivel que el sistema de agua con mayor eficiencia.
Como se mencionó, el método de prueba HTP está diseñado para analizar rápidamente una gran cantidad de soluciones limpias.
Luego, a través de pruebas de campo preliminares realizadas en Tate utilizando la técnica establecida de hisopo de conservación, se evaluó más a fondo un sistema de limpieza HTP altamente calificado.
Esta etapa es importante para proteger el desarrollo de nuevos productos, porque los factores que afectan el éxito naturalmente aumentan la cantidad y la complejidad a medida que la evaluación se acerca al proceso de protección y restauración de obras de arte.
En este estudio, la aplicación sistemática de una serie de sistemas de limpieza utilizando un sistema de hisopos de algodón de tamaño uniforme proporciona información complementaria para los ensayos de HTP al obtener información de las siguientes evaluaciones: 1.
Evaluación visual de la limpieza relativa (
Efecto de remoción de suelo)
Después de 8 rollos de hisopos de algodón--
Esto está más directamente relacionado con los resultados de htp. 2.
Limpie la película de pintura con la cantidad de hisopos necesarios para seleccionar el punto de detención, es decir,
La etapa de "completamente limpio ---
Cuándo: La muestra está aceptablemente limpia/se ha eliminado el pigmento/se ha registrado de la película de pintura en la parte inferior/se ha expandido la película de pintura/se ha registrado el cambio de superficie/se ha registrado el daño/se ha aplicado un hisopo de algodón de 100 g3.
Evaluación visual del grado relativo de eliminación de la contaminación en la fase de "limpieza completa". 4.
Aplicar el grado relativo de la puntuación "cambio/daño" a la película de pintura: por ejemplo
, Combinado con los efectos de eliminación de pintura, cambio de brillo, expansión y/o desgaste en la superficie de la pintura. 5.
Evaluación del desempeño del tratamiento de la solución limpiadora: efecto de limpieza, control, humectación de la superficie y consistencia del aclaramiento después de la aplicación.
La Tabla 8 contiene los resultados de todas las evaluaciones subjetivas de limpieza.
La primera evaluación es similar al sistema HTP en rollos de hisopos de 8 (
Compuesto por 8 rollos de hisopos de algodón de 1x1 hacia adelante y hacia atrás).
Cada solución de limpieza se aplica a 23 muestras de lienzo de prueba con pintura manchada y los resultados se juzgan a simple vista y se llevan a cabo en una proporción de 1 a 10, de los cuales 10 son los sistemas más efectivos para eliminar la suciedad (Columna A).
Ocho rollos de hisopos no limpiaron muchas muestras en gran medida;
Como resultado, la calificación más alta es 5/10.
Sin embargo, la solución con la puntuación más alta en términos de eficacia de limpieza es pura y diluida [conversión]TM]
Emulsión 5000.
La segunda solución de limpieza más eficaz consiste en una combinación de sustancias tensioactivas y agentes de posición, seguida de una variedad de sistemas de agua simples, grasas no polares-
La calificación basada en la solución ha sido mala.
El desempeño de las diferentes soluciones de limpieza en esta evaluación es consistente con los resultados del sistema HTP trasplantado.
Al juzgar el resultado de la limpieza de "completo" con los ojos (Columna D)
Espíritu mineral-
La solución a base de base sigue siendo la menos exitosa a la hora de eliminar la suciedad, y la emulsión invertida 5000 es la más exitosa en combinación con la sustancia activa en la superficie del agua y el agente calificador.
Este sencillo conjunto de sistemas de agua también es muy limpio.
Aunque la calificación de SatinFX [todavía es relativamente baja]TM]
La combinación de eficacia de limpieza de aceite mineral/Las proporciona una elección mejorada de solventes de aceite mineral ultra puro.
También debe tenerse en cuenta que el efecto de limpieza parece depender en parte de la capacidad de humectación de cada solución de limpieza, y la textura de la superficie de la película de pintura también afecta la relativa facilidad de limpieza.
Las muestras con superficies planas regulares son más fáciles de limpiar.
Durante la fase de limpieza también se observaron los riesgos visibles asociados a cada sistema de limpieza.
Esto incluye la evaluación de cuestiones que son críticas para la protección artística, como la pérdida de pigmento, la expansión y los cambios en las superficies de la pintura.
Para este fin, se desarrolló un sistema de calificación para indicar el nivel de “cambio/daño” causado (Columna E).
El menor número de soluciones supone el mayor riesgo.
Se registró la pérdida combinada de pigmento, pérdida de pintura, cambio de brillo y desgaste de la superficie.
El ranking más alto (10)
Soluciones atribuidas a que no se encontraron daños ni cambios durante o después de la limpieza.
La diferencia se afinó aún más en función del número de muestras afectadas;
Por lo tanto, si una solución particular causa un cambio/daño en una sola muestra, la calificación es menor que la de aquella que causa repetidamente el cambio/daño.
No es sorprendente que estas observaciones de «riesgo» hayan tenido un impacto negativo en las calificaciones de algunos sistemas.
Por ejemplo, el INVERT 5000 con la calificación más alta en términos de efecto de limpieza es relativamente pobre en términos de cambios/daños.
Utilizando el sistema, 17 de las 23 muestras analizadas registraron transferencia de pigmento y posteriormente disminuyeron a 6 muestras cuando se utilizó el sistema de dilución.
En términos de eficacia de limpieza, la combinación de sustancias activas y mezcla de AO en la superficie del agua también ha sido altamente evaluada.
Sin embargo, a menudo se ven afectados por la formación de ampollas en la superficie de la pintura, lo que resulta en una mala visibilidad durante el proceso de limpieza y ha generado preocupación de que haya suficiente espacio libre en la superficie de la pintura.
El sistema de agua simple no parece causar ningún daño/cambio visible durante o después del tratamiento.
En el sistema de alcoholes minerales, la mezcla SatinFX/LAS está bien clasificada por su bajo potencial de daño, por lo que puede haber algunos usos en el caso del sistema y el agua.
La emulsión de aceite no es adecuada.
Cabe señalar que en todos los casos las sustancias tensioactivas migradas se eliminan en cierta medida.
Sin embargo, la cantidad de disolvente eliminado-
El sistema basado en sistema pierde brillo más fácilmente que todos los sistemas que contienen agua, incluido el sistema de microemulsión INVERT5000. Personalizado-
De acuerdo con el rendimiento general de la primera emulsión probada, se formuló el sistema de emulsión, que fue diseñado originalmente para aplicaciones de limpieza industrial, y el propósito de la microemulsión personalizada era mantener un alto nivel de efecto de limpieza, al mismo tiempo, se minimizan los defectos potenciales de transferencia y expansión del pigmento de polímero acrílico encontrados en pruebas subjetivas.
Para lograr este objetivo,[TM]
Red PnBGE y DOWANOL DPnP
El disolvente presente en la emulsión inicial se reemplazó con 1-butanol y 1-
El alcohol hexílico tiene un punto de ebullición más bajo, una tasa de evaporación más rápida y una menor solubilidad en el polímero acrílico.
La alta volatilidad del alcohol también es beneficiosa, ya que ayudará a minimizar los pasos de limpieza para limpiar la solución.
Disolvente de hidrocarburos grasos
También se han producido cambios fundamentales de fase continua de VM & P nafta a Shellsol [TM]
Con una tasa de vaporización más baja, el D38 le brindará al administrador más tiempo para realizar el procedimiento de limpieza.
Estudio de biblioteca de aplicaciones de software (Accelrys)(13)
Formulación de emulsión para la preparación de diseños utilizando el procedimiento de tratamiento líquido HTProbotic (
Laboratorio Hamilton Microstar. (14)
La preparación se prepara a pequeña escala utilizando 1.
Botellas de vidrio de 96-2 ml.
Bien formateado, organizado en una matriz de 12 columnas en 8 filas.
96-por grupo-
La botella del pozo se llama dentro del plato.
La Figura 11 es una representación visual mostrada en 96-
Diseño de placa de pozo.
La concentración de goma laca D38 por placa permanece constante y se preparan varias placas para probar diferentes cantidades de goma laca D38.
Concentración de sustancias tensioactivas, cosolvente (alcohol)
La sal de cada plato es diferente. Una mezcla de 1-butanol y 1-
El alcohol hexílico se utiliza como total.
La relación entre la mezcla de disolventes y los dos owas varía en diferentes niveles de sustancias tensioactivas para evaluar el efecto del hidrofóbico en la formación de una emulsión estable.
Para mantener constante el peso total, se añadió agua a cada vial.
Concentración superficial, concentración de sal, concentración de goma laca D38, co- total
Concentración de disolvente y co-
Se investigó la proporción de disolventes.
Esto dio como resultado un total de 432 componentes de microsimulación diferentes.
La Tabla 9 enumera los ingredientes de la receta, el orden de adición y el nivel de concentración de cada ingrediente.
Para preparar la fórmula, se preparó la solución de reserva de LAS y NaCI en agua utilizando el robot de procesamiento de líquidos Hamilton Microstar a la concentración requerida.
Calibre cada material para correlacionar la cantidad de cada volumen asignado con la masa requerida.
Esto se hace utilizando un robot de pesaje asignando volúmenes conocidos de líquido a una botella de vidrio y reasignándolos.
Pesaje de viales.
Para estimar los errores de calibración, se repiten tres copias para cada volumen de calibración establecido.
La relación entre el volumen objetivo y el peso real del material utilizado aquí es lineal dentro del rango de la distribución utilizada.
[Se ha utilizado la estación de calefacción robótica] a 50 grados]
C. Soluciones stock LAS que facilitan la distribución centralizada (25-35% en peso).
La fórmula preparada se agita vigorosamente a mano y se deja reposar durante la noche a temperatura ambiente.
Una muestra clara y
Luego se limpió la fase utilizando el sistema HTP.
Colección de imágenes de fórmulas utilizando robots patentados de representación y reconocimiento de fases de alto rendimiento (PICA II).
Las fotos de cada preparación se recopilan dentro de al menos 24 horas de preparación.
La Figura 12 muestra un conjunto representativo de estas imágenes.
14 de 432 preparados forman agua estable.
Emulsión de aceite (
Ejemplo claro, círculo de fórmula estable).
Emulsión con el menor contenido total de co.
Niveles de disolvente con una proporción de mezcla del 3,3 % de 1-hexanol y del 6,7 % de 1-
Se forma una microemulsión estable con alcohol.
Además, con un alto nivel de 1-
Número 1 y número 1
El alcohol hexílico también puede formar una emulsión estable.
En general, la presencia de NaCI en la preparación no condujo a una estructura de microemulsión estable.
Nivel de sustancias tensioactivas (LAS)
El contenido de Shellsol D38 no parece afectar a la estabilidad de la emulsión.
Este resultado muestra que en el caso de un número limitado de posibles muestras experimentales, es difícil identificar estructuras de microemulsiones estables mediante un método de mesa más tradicional.
Se realizó una prueba preliminar en 14 lociones nuevas utilizando el método de limpieza htp y los resultados mostraron que tenían un efecto de limpieza excelente.
Actualmente, Tate está llevando a cabo una evaluación integral de estas nuevas lociones mediante un protocolo de prueba manual.
Con base en las pruebas descritas, esta evaluación multifacética determinará si estas soluciones de limpieza equilibran adecuadamente el rendimiento requerido para el tratamiento de obras de arte de pintura con emulsión acrílica.
Los resultados de esta prueba manual se informarán en una comunicación separada. [
Figura 11 omitida][
Figura 12:
Conclusión Se ha desarrollado un método para cuantificar y distinguir los efectos de aprendizaje del agua tradicional y novedosa, los disolventes de carbono no biológicos y el agua.
emulsión de aceite-
Las herramientas y métodos de alto rendimiento que utilizan Dow Chemical se basan en sistemas de limpieza.
Al examinar cientos de fórmulas en herramientas de alto rendimiento, se han identificado soluciones de limpieza con buena eficacia limpiadora a partir de los tres tipos de fórmulas.
Los resultados del método de alto rendimiento se verificaron mediante el tratamiento de limpieza protectora establecido en la Tate de Londres, donde el rendimiento de diferentes soluciones de limpieza fue muy consistente con los resultados producidos en equipos de alto rendimiento.
Un descubrimiento importante de este trabajo preliminar es la identificación de fuentes de agua.
Como posible nueva fórmula de limpieza, la emulsión de aceite puede proporcionar un alto efecto de limpieza a través de la nafta.
Basado en etapas continuas.
En las pruebas manuales de la Tate, además de la capacidad de eliminar aceite, se evaluó el riesgo potencial de una fórmula limpia para la película de revestimiento acrílico.
Ensayo de microemulsión original (INVER [TM]5000)
Debido a los cambios en la eliminación de pigmentos y el brillo de la superficie, el riesgo de probar recubrimientos acrílicos es alto.
Para cumplir con los estándares de desempeño de todos los requisitos de alta eficiencia de limpieza y bajo riesgo potencial, se ha desarrollado una nueva emulsión.
Se descubrió que estas nuevas lociones tienen una excelente eficacia de limpieza en las pruebas HTP y actualmente la Tate está evaluando su rendimiento de limpieza.
En general, la cooperación entre las tres instituciones (Dow, Tate. GCI)
Es un conjunto de habilidades único que proporciona una solución clave para la comunidad de conservación del arte.
Este trabajo demuestra la aplicación de métodos de alto rendimiento en la aplicación científica de la conservación del arte.
Finalmente, identifica nuevas leyes y materiales asociados prometedores para la limpieza en la protección. Referencias (1.) Crook. J. y Learner, T.
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Marca registrada de Dow Chemical Company ("Dow\")
O filial de artículos relacionados con Dow: Apéndice AFM monitorea y prueba el secado y la estabilidad de la pintura base (AFM)
Se utiliza para monitorear los cambios en la superficie de la película de pintura en diferentes intervalos de tiempo entre un día y 104 días después de la aplicación.
La película de pintura es "tal cual" y no hay preparación en la superficie.
Película fundida de pintura blanca de titanio acrílica de cuerpo pesado dorado almacenada en un laboratorio de temperatura/humedad constante, analizada por AFM después de 1, 5, 9, 12, 16, 25, 29 y 104 días.
Las imágenes de AFM se obtuvieron utilizando el AFM de muestra grande Brubruker D3100 y el controlador nano Mirror IV en modo tap (Nano-
Software de alcance v6. 13rl).
Voladizo de silicio y punta de romasch de silicio (NSC16)
Para imágenes.
Se recogieron imágenes de altura y fase.
El modo de golpeteo AFM es un modo de resonancia en el que el voladizo oscila con una pequeña amplitud en su frecuencia de resonancia básica.
Cuando la punta toca la superficie a alta frecuencia, \"golpea\" (~150kHz).
La imagen de la amplitud de atenuación proporciona una señal de altura.
Al mismo tiempo, la fase en la que la varilla de oscilación interactúa con la superficie también se asigna a una señal separada.
La imagen de fase es compleja y representa la contribución de la elasticidad, adhesión o disipación local en el área de contacto.
La amplitud de la toma libre Ao es -3 V.
Al escanear, el punto de ajuste de amplitud es 2.
Se necesitan 2 v para obtener la punta de rechazo.
Interacción superficial.
El tamaño del escaneo recopilado es 2, 5 x 2.
A las cinco de la tarde, 5x5 um y 10x10 um, la resolución de píxeles es 256x256, 512x512 y 1024x1024, respectivamente.
Al tocar el análisis ModeAFM, el área clara de la muestra de pintura en la imagen de fase representa un área más dura y el área oscura representa un área relativamente suave.
El análisis AFM mostró que hubo un cambio significativo de 1 día a 25 días y una disminución significativa posteriormente.
La migración de sustancias activas en la superficie del recubrimiento blanco de titanio acrílico pesado en oro es relativamente lenta y el nivel general de sustancias activas en la superficie es relativamente bajo.
Después de un día de secado con AFM, las partículas individuales de látex, los pigmentos y los agentes dispersantes/sustancias tensioactivas son claramente visibles en la imagen AFM (
Figura 4, izquierda).
Vale la pena señalar que las partículas de látex están en una sola
Período de sol.
Con más muestras de esta pintura, la resolución de la imagen AFM se vuelve menos clara, lo que se interpreta como la migración del agente activo a la superficie de la pintura.
En términos generales, no existe una diferencia significativa entre la imagen de una película de pintura de 25 y 104 días.
Con base en esta evidencia, se permite que la pintura de prueba se estabilice durante 30 días antes de aplicar tierra artificial y evaluaciones de limpieza posteriores.
Melinda Keve
Christopher Tucker, Anastasia Mardilovich, Greg Myers, Carl Reinhart, Tom Boomgaard, Bronwin Omesby y Alexia Soldano de Peitsch Corey Dow Chemical, melinda Kiff, autora del Instituto de Conservación Allen Fini y Thomas Lerner Getty de Londres, Christopher Tucker, annassia madilovic Bell, Greg Midland, Estados Unidos, Ml;
Bronvin Omesby y Alexia Soldano en la Tate de Londres, Inglaterra;
Alan Fini y Thomas Lerner, Getty School of Music, Los Ángeles, California, Estados Unidos.