arte e industria: nuovi approcci alla valutazione e allo sviluppo di sistemi di pulizia per vernici acriliche al lattice per artisti.

Da quando hanno introdotto nel mezzo
Anni '50, latini acrilici a base d'acqua--
Comunemente chiamata pittura acrilica a emulsione--
Ampiamente adottato dagli artisti. (1)
Hanno una buona stabilità come classe di materiali e sono altamente resistenti al deterioramento, allo scolorimento, alla fragilità e/o ai guasti meccanici.
Tuttavia, i nuovi materiali pongono nuove sfide a chi si occupa di conservazione e restauro dell'arte.
David Hawkney, un famoso pittore britannico-
Uno dei pionieri nell'applicazione artistica della resina acrilica ---
Osservazione dettagliata: uno dei trattamenti protettivi più comuni per qualsiasi opera d'arte è la pulizia della superficie ---
Vale a dire la rimozione di polvere, sporco e altri accumuli e/o depositi nel tempo.
Alla fine, l'edificio-
L'aumento può danneggiare l'aspetto del dolore, rendendo necessario un trattamento di pulizia.
Tuttavia, la pulizia della superficie della pittura acrilica in emulsione non è una procedura semplice per molte ragioni: * la pittura acrilica viene raramente dipinta (
Diverso dai tradizionali dipinti ad olio);
Pertanto, la polvere e lo sporco presenti nell'aria si depositano direttamente sulla superficie della vernice.
La vernice acrilica al lattice è solitamente morbida a temperatura ambiente e lo sporco si radicherà in profondità.
Nel caso peggiore, la superficie della vernice rimane incastrata in modo permanente.
Pertanto, la distanza tra la rimozione riuscita dello sporco e il danneggiamento della pellicola di vernice può essere breve.
Leggermente] Illustrazioni
* Il deposito di sporco può essere aggravato dal deposito di grasso sulla superficie, come il grasso della pelle causato da un trattamento improprio;
Infatti, le impronte digitali scure e tenaci non sono rare nella pittura acrilica.
* La pittura acrilica in emulsione per artisti è sensibile a un gran numero di reagenti liquidi comunemente utilizzati per la pulizia delle superfici di altre opere d'arte ed è soggetta all'espansione adesiva e alla rimozione dei pigmenti durante la pulizia.
* La superficie dei dipinti moderni e contemporanei è solitamente sottile e delicata, la lucentezza e la consistenza sono leggermente diverse dall'aspetto e dalla consistenza del dipinto, e anche la qualità della superficie è leggermente cambiata ---
Finitura irregolare dovuta a levigatura/levigatura o sviluppo--
Ci sono grossi problemi.
* Le sostanze tensioattive originariamente presenti nella vernice possono migrare e accumularsi sulla superficie, contribuendo a trattenere lo sporco superficiale; la rimozione dello sporco superficiale può inoltre portare alla riduzione di questa sostanza tensioattiva originale.
Poiché l'agente di superficie migrato può essere considerato il componente "originale" della vernice, l'agente di superficie che può essere rimosso durante il trattamento di pulizia è una questione alquanto controversa nell'ambito della protezione: i professionisti generalmente
Pertanto, una delle sfide principali è trovare detergenti che possano evitare o ridurre al minimo questi rischi, ma che siano anche in grado di rimuovere efficacemente lo sporco.
Solitamente, la pulizia della superficie viene effettuata passando delicatamente o strofinando sulla superficie della vernice pelucchi, fibre sintetiche o tamponi di cotone in schiuma inumiditi con una piccola quantità di liquido detergente (Figura 1).
Nella pratica, la ricerca del sistema di pulizia più adatto per un determinato dipinto avviene solitamente eseguendo prove temporanee su un oggetto non considerato, unite all'intuito esperto dell'amministratore;
L'obiettivo è cercare di trovare un sistema di pulizia che rimuova lo sporco alla velocità appropriata e che abbia un livello accettabile di controllo sulla finitura superficiale.
In generale, la gamma di componenti chimici su cui fa affidamento il vivaio di verniciatura nel sistema di pulizia della formula è relativamente limitata (
Agente tensioattivo, regolatore e regolatore del pH, Chelsea, elettrolita, solvente organico semplice)
Viene promosso e adottato principalmente a partire dalla pratica consolidata per la pulizia delle superfici dei dipinti a olio.
Lo studio precedente sulla pulizia della vernice acrilica al lattice nel settore della protezione si basava principalmente sulla simulazione del processo di pulizia effettivo eseguendo test di pulizia separati a mano
Provare il tampone di cotone con la soluzione detergente sulla pellicola di vernice (Figura 2a). (3)
Sebbene questo metodo di valutazione delle prestazioni di pulizia abbia il vantaggio di copiare fedelmente il normale processo di pulizia, è manuale e richiede molto tempo.
Consumo, ed è difficile da produrre.
Tuttavia, sono pochissimi gli studi di questo tipo che hanno chiaramente indicato:
Sebbene ci siano un marchio piuttosto grande-
Variabilità del marchio nelle ricette di vernice-uso dell'acqua-
Il rischio legato al detergente è quello di rimuovere la sostanza tensioattiva migrata dalla superficie della vernice e possibilmente dalla pellicola in massa.
Altri problemi evidenziati nello studio includono la possibile rimozione dei pigmenti (
Soprattutto pigmenti organici)
Espansione della vernice del sistema di solvente organico e acqua.
In generale, grasso (non aromatico)
È stato scoperto che i solventi idrocarburici rimuovono meno sostanze tensioattive rispetto ai sistemi di pulizia ad acqua, con conseguente riduzione significativa del grado di rigonfiamento e impatto minimo sulle proprietà fisiche della membrana corporea. (4)
Tuttavia, le pellicole colorate con pigmenti organici possono mostrare una tendenza all'aumento senza rimuovere i pigmenti
Utilizzare solvente polare. (5)
Sebbene l'effetto pulente sia generalmente più benigno rispetto all'impatto sui rivestimenti acrilici (ad esempio
, Capacità di rimuovere lo sporco depositato)
Si è scoperto che il contenuto del semplice sistema di idrocarburi grassi era significativamente inferiore a quello del sistema idrico.
All'inizio del 2008, quando gli scienziati del dipartimento dei materiali di rivestimento della Dow Chemical Company iniziarono a collaborare con il Getty Protection Institute, si presentò l'opportunità di far progredire la ricerca sulla pulizia della pittura acrilica (GCI)
Alla Tate di Los Angeles e Londra, l'obiettivo è sviluppare metodi più efficaci per pulire le opere d'arte realizzate con vernice acrilica al lattice.
In qualità di prodotto di base per la pittura acrilica per interni e per molti produttori leader di materie prime per pittura per interni, prodotti per la pulizia, pittura acrilica artistica e materiali protettivi, Dow sta applicando la sua competenza, progettando e valutando il sistema di pulizia con scienziati esperti in conservazione e conservazione delle opere d'arte nel tentativo di preservare importanti opere d'arte degli ultimi 50 anni.
Una delle innovazioni chiave di questa collaborazione di ricerca è l'applicazione dell'High Throughput (HTP) di Dow
Formulazione, test e analisi automatici di strutture per ri-simulare il processo di pulizia manuale comunemente utilizzato dagli amministratori per valutare l'effetto pulente dei liquidi.
L'HTP comprende un complesso insieme di hardware automatizzato, software e infrastrutture di ricerca delle informazioni che consentono di preparare e analizzare centinaia di campioni in un periodo di tempo relativamente breve.
Un insieme di programmi software integrati costituisce la spina dorsale dell'intera capacità, in grado di realizzare una progettazione sperimentale complessa, l'elaborazione automatica dei materiali, la raccolta e l'analisi dei dati, l'archiviazione dei dati e, infine, la modellazione e l'estrazione di grandi set di dati.
In questa collaborazione, gli strumenti HTP nel flusso di lavoro dei rivestimenti e dei prodotti di consumo sono stati modificati per preparare e selezionare centinaia di ricette di pulizia per la pulizia delle superfici di rivestimenti acrilici fini.
Un elemento chiave di questo lavoro è la regolazione del robot di pulizia HTP di Dow per simulare da vicino il processo di pulizia manuale (Figura 2b).
Successivamente, attraverso test manuali condotti dal personale dell'asilo nido, sotto la guida e il feedback dei ricercatori della Tate, è stata effettuata una valutazione parallela dei principali candidati in ogni classe di formule per la pulizia.
Sono stati preparati e testati tre tipi di fluidi detergenti: acqua, solvente idrocarburico grasso e acqua in
Emulsione oleosa.
Acqua e grasso idrogeno carbonio solvente bersaglio-
La scelta si basa sullo sviluppo di un sistema con il miglior effetto pulente, per ridurre il tempo di contatto con la superficie della vernice durante il processo di pulizia.
Idealmente, solo i componenti volatili possono garantire la completa evaporazione dalla superficie della vernice dopo la pulizia.
Tuttavia, nella pratica, l'infermiere solitamente si affida all'aggiunta di componenti non volatili al sistema di pulizia e poi cerca di rimuovere completamente qualsiasi residuo dalla preparazione dopo l'uso.
Inoltre, progettando esperimenti, è stato esplorato sistematicamente l'effetto della concentrazione dell'additivo e della conduttività della soluzione sull'effetto di pulizia, con l'obiettivo di ridurre al minimo i potenziali danni ai residui del sistema e alla pellicola di vernice secca.
Figura 1 leggermente][
Figura 2:[
Figura 3 leggermente]Acqua-in-
L'emulsione oleosa è una categoria di materiali relativamente nuova per la protezione della vernice.
Sono stabilmente dispersi dal fluido e dalla termodinamica dell'olio (
In questo caso, il solvente idrocarburico alifatico)
Le dimensioni dell'acqua sono nell'ordine di diverse centinaia, per cui l'acqua tende a formare un sistema limpido.
Di solito contengono sostanze tensioattive e co-
Aiuta ad aumentare la capacità dei solventi e delle fasi acquose.
L'emulsione è identificata come un gruppo di materiali che possono risolvere la carenza d'acqua
Basato sul sistema solvente degli idrocarburi grassi.
Nella soluzione detergente tradizionale, il sistema ad acqua ha un effetto pulente più potente, ma è più rischioso per la pellicola di vernice.
Come accennato in precedenza, è noto che il sistema ad acqua è particolarmente indicato per rimuovere facilmente il materiale originale dalla superficie verniciata.
L'esposizione all'acqua modificherà anche temporaneamente le proprietà fisiche della pellicola di vernice e la durata a lungo termine
Il significato del termine esposizione all'acqua e rimozione delle sostanze tensioattive dalla matrice della vernice è ancora sconosciuto.
Solvente idrocarburico grasso-
Si ritiene che il sistema abbia un impatto minore sulla pellicola di vernice originale, ma ha mostrato uno scarso effetto pulente.
Figura 4 leggermente]
Per produrre un tipo di emulsione, la corretta combinazione del tipo di superficie
Il tipo di solvente e il solvente stesso devono essere individuati e personalizzati in base all'applicazione specifica.
Nello screening iniziale è stata studiata una microemulsione commerciale progettata per la pulizia industriale, INVERTTM 5000. (6)
Questo sistema mostra un'elevata efficacia di pulizia, ma la distanza dalla pellicola di vernice è ridotta a causa della bassa volatilità.
Inoltre, è stato notato che ciò ha comportato la rimozione di pigmenti su alcuni campioni valutati manualmente.
Una serie di annaffiature
L'emulsione oleosa è stata quindi preparata e testata utilizzando l'apparecchiatura HTP. Lo scopo di questi nuovi materiali è quello di fornire al personale addetto alla protezione delle opere d'arte un metodo migliorato e/o alternativo per la pulizia delle opere d'arte moderne, in particolare quelle sensibili all'acqua.
In questo articolo, una panoramica di questa collaborazione di ricerca delinea un metodo per quantificare e suddividere l'efficacia pulita dell'acqua, dei solventi idrocarburici grassi e dell'acqua in-
Sacco di olio-
Soluzione detergente per pellicole di vernice acrilica sporca basata su strumenti e software HTP.
Successivamente è stata fornita una panoramica della valutazione manuale di ulteriori test di questi sistemi in condizioni di trattamento di protezione più naturali.
L'obiettivo generale della valutazione sperimentale ad alto rendimento dell'effetto pulente del metodo HTP è quello di progettare un metodo che simuli in modo affidabile la pulizia manuale con tampone delle superfici verniciate; questo metodo è ripetibile, quantitativo e consente lo screening rapido di un gran numero di soluzioni detergenti.
Il flusso di lavoro generale dell'HTP è elencato nello schema elettrico della figura 3.
Preparazione del campione per la valutazione della pulizia HTP: tutte le valutazioni della pulizia HTP sono in polvere di vernice acrilica bianca al titanio, colata su vetrini fino a uno spessore di pellicola asciutta di circa 200 µm.
Pellicola di rivestimento a secco in un ambiente controllato a 25 [gradi]
C/50% RH, almeno 30 giorni prima del rivestimento con una miscela di terreno artificiale preparata secondo una preparazione sviluppata in studi precedenti (Tabella l). (7)
La miscela di terreno artificiale viene preparata mescolando insieme i componenti solidi e liquidi e poi utilizzando un pennello applicatore in schiuma su una pellicola di vernice asciutta.
Due applicazioni di terreno forniscono un rivestimento da medio a pesante.
Quindi, asciugare la membrana sporca per sette giorni prima della valutazione della pulizia HTP.
Nello sviluppo di un metodo di preparazione del campione per la valutazione della pulizia htp, è importante determinare il tempo di applicazione dell'essiccazione del film di vernice di prova (ad esempio, coalescenza)
Completamente, perché questo fattore controlla il periodo di tempo tra la preparazione della pellicola di vernice, l'applicazione del terreno artificiale e il test HTP.
Di interesse sono anche la migrazione e la deposizione di sostanze tensioattive sulla superficie della vernice. (8), (9)
Pertanto, durante la fase di sviluppo del progetto HTP, è stata utilizzata la microscopia a forza atomica per monitorare il cambiamento della pellicola di rivestimento nel tempo durante la fase iniziale di essiccazione (AFM) (Figura 4).
L'appendice fornisce informazioni dettagliate sul metodo AFM per il rivestimento in acrilico bianco titanio con corpo pesante in oro e sui risultati della selezione.
Una serie di idrocarburi di acqua e grassi-
L'effetto detergente della soluzione detergente è stato testato utilizzando il metodo HTP.
Inoltre, un prodotto commerciale e una serie di soluzioni idriche di nuova formulazione
È stata controllata l'emulsione in fase oleosa.
Queste formule vengono preparate manualmente oppure utilizzando un robot per la manipolazione dei liquidi durante il lavoro HTP.
La formula testata si basa su materie prime, tra cui nuovi materiali attualmente utilizzati nel campo della chimica e della protezione per la protezione artistica (Tabella 2). [
Figura 5 Leggermente]
Dispositivo di pulizia HTP utilizzato in questo lavoro (Figura 5)
Consiste in una testa toccante
Le parti con un massimo di 24 \"spazzole\" possono essere toccate delicatamente con la piastra di base per essere pulite (
In questo caso, la pellicola di rivestimento acrilico è sporcata artificialmente).
La pellicola colorata sporca viene fissata nella parte inferiore dell'apparecchio per formare 24 non-
Cellule comunicabili, ciascuna in grado di ricevere una piccola quantità di liquido pulito attraverso un tubo di pipettaggio automatico.
Il dispositivo è programmato in modo che la testa (
Toccare la superficie sporca della vernice con un pennello)
In y-
Specifica la direzione del numero di cicli.
Il robot di pulizia consente di pulire 24 posizioni su ogni pellicola di vernice di prova contemporaneamente alla chiusura
Stesse condizioni fisiche: ogni posizione viene trattata con la stessa quantità di liquido detergente, la stessa pressione applicata, la stessa velocità e lo stesso numero di cicli di pulizia.
Figura 6 leggermente]
Lo \"spazzolino\" qui utilizzato è stato scelto in modo da essere simile, per composizione e durezza, al cotton fioc comunemente utilizzato per bypassare la protezione.
Sono all'interno della schiuma (
Fornito)
Coprire con cotone idrofilo.
Allo stesso modo, per simulare il processo effettivo di pulizia delle opere d'arte, che solitamente utilizza un volume di liquido ridotto, il numero di soluzioni detergenti è standardizzato a 50 ul per cella.
La velocità con cui il robot esegue le passate è di un secondo per passata.
Valutazione per l'acqua
Quattro soluzioni di pulizia di base (
(Due passaggi avanti e indietro)
Solvente per sistemi a base di idrocarburi grassi--
Di solito meno attivi delle preparazioni idriche - 24 colpi (
Sono stati utilizzati 12 volte avanti e indietro).
Per ogni test di pulizia viene utilizzato un nuovo tampone di pulizia.
Figura 7 Leggermente]
Quantificazione dell'efficacia pulente L'efficacia pulente di ciascun liquido di prova viene quantificata misurando la differenza di aspetto del colore tra gli oggetti originali asciutti (non sporchi)
Vernice, vernice sporca e vernice lavata.
La differenza di colore viene calcolata dalle misurazioni cie l * a * B * che provengono dall'immagine digitale della pellicola di vernice in ogni condizione.
L'efficienza di pulizia è definita come rapporto ([Incremento di E2]/[Incremento di E1])
Differenza tra i due colori: [Incremento di E1]--
Stato iniziale e stato sporco (non pulito); [Incremento di E2]--
Differenza di colore tra lo stato sporco e quello pulito.
La misurazione del colore viene generata tramite la scansione delle immagini utilizzando un'analisi Matlab dedicata
Software di base sviluppato dal team di ricerca informativa di Dow.
Screenshot del software (Figura 6)
Illustra il processo di ottenimento di dati di efficacia puliti per ogni cellula in una singola matrice di test.
Per questo tipo di analisi, il software consente all'utente di selezionare lo spazio colore (XYZ, L*a*b*)
E l'area specifica del campione da analizzare.
Nell'esempio mostrato nella Figura 6, viene misurato il valore del colore dell'area all'interno di ogni riquadro blu.
Effetto di pulizia complessivo (% pulito)
Per qualsiasi liquido dato, viene determinato come media di una serie di risultati (
Di solito tra 3 e 12)
Copia le celle.
Preparazione del campione per la valutazione manuale dell'effetto pulente da parte dell'amministratore, test del film di vernice per valutazione soggettiva, test del film di vernice utilizzato nello studio HTP, test del film di vernice sul substrato, numero di marche testate, età e metodo di colorazione utilizzato.
Questi campioni sono sviluppati in modo indipendente e il più vicino possibile alla superficie del disegno.
Questo gruppo di campioni è composto da quattro marche di vernice acrilica di qualità professionale per artisti (
Colori Winsor & Newton, Liquitex, Talens e Golden Artist)
Paio da 10 once per Fredrix
Utilizzare le rotelle regolabili dello strumento di lucidatura per stendere il primer a dispersione acrilica sulla pellicola asciutta con uno spessore di circa 110 µm.
Un totale di 23 campioni-
Titanic (PW6)
E la luna gialla (PY3)--sono state valutate.
Tutti i campioni sono stati spediti nel 2003;
Alcuni di essi vengono fatti invecchiare a caldo prima di sporcarsi nel forno a temperatura ambiente Fisons 185HWC (60 [gradi]C; 55% RH) per 16 settimane;
Sotto il tubo fluorescente Philips TLD 58 W/15.000, altri materiali vengono illuminati per 16 settimane a 840 lux e i componenti UV vengono filtrati con fogli acrilici.
Supponendo la reciprocità, questo è equivalente-
Esposto alle normali condizioni del Museo per 50 anni
Dopo le fasi iniziali di invecchiamento naturale o accelerato, nel 2006 tutti i campioni erano contaminati e non spazzolati.
Dopo la colorazione, tutti i campioni vengono sottoposti a tre anni di invecchiamento naturale in condizioni di oscurità e poi utilizzati nel test di efficacia della pulizia.
Per il test soggettivo di Tate viene utilizzata la stessa miscela di terreno artificiale, proprio come per il test HTP di Dow (Tabella 1).
Come descritto nella sezione dei risultati, le prestazioni di pulizia relative di una gamma di liquidi vengono valutate mediante test manuali e osservazione visiva.
Risultati dello sviluppo preliminare del metodo di pulizia HTP La ripetibilità del metodo di pulizia HTP è stata determinata in una serie di 11 test di pulizia ripetuti utilizzando quattro fluidi di pulizia e si prevede che le prestazioni varieranno notevolmente (vedere Tabella 3).
Dati grezzi tipici di queste prove (ad esempio
, Immagine digitale di campioni di terreno puliti dal robot HTP)
Come mostrato nella Figura 7.
La deviazione standard del metodo è compresa tra [+ o -]5-10%.
Questo livello di rumore è sufficiente per distinguere le prestazioni del gran numero di soluzioni pulite studiate.
L'obiettivo dell'approccio HTP è quello di esaminare un gran numero di soluzioni detergenti e identificare un gruppo più ristretto di potenziali candidati.
Quindi, prima di commercializzare, valutare questi potenziali candidati utilizzando un approccio più tradizionale e rigoroso o, in questo caso, fornire consulenza nel campo della protezione dell'arte.
Il valore di pulizia della soluzione detergente acquosa preparata e del solvente idrocarburico grasso preparato %-
Il sistema di base della soluzione detergente è lo stesso.
Tuttavia, la prestazione che deve essere raggiunta nel trucco di pulizia più significativo è correlata al PUFA vms (
Formulazione di idrocarburi grassi.
Come descritto nella sezione sperimentale, le condizioni per l'acqua e il solvente di carbonio uguale
Sono stati effettuati aggiustamenti basati sul sistema per consentire di ottenere prestazioni diverse in ogni categoria: i test che utilizzano sistemi ad acqua hanno utilizzato quattro spazzole di pulizia automatiche, mentre i test che utilizzano nafta-
Sistema basato su 24 penne.
Sono stati studiati anche gli effetti di vari additivi (
Tipi di sostanze attive sulla superficie, solventi, chelanti, ecc.)
Effetto detergente dell'acqua e della nafta
In base alla preparazione della pulizia.
Nella tabella 4 è elencato un sottoinsieme del fluido per la pulizia dell'acqua testato nella prova iniziale e sono riportati i corrispondenti valori percentuali di pulizia.
L'effetto detergente dei preparati a base di acqua varia dal 10% all'80%.
Le preparazioni idriche più performanti in questo gruppo includono l'1% di citrato di triammonio e l'1% di [ECOSURF. sup. TM]
EH9, quest'ultima sostanza è un estere non alcolico
Sostanze tensioattive APE prodotte da Dow.
Nella fase successiva del progetto, ulteriori ricerche chiave (
(Segnalare come segue)
Eseguito con questo componente combinato per verificare l'effetto della concentrazione della sostanza attiva in superficie, del pH della soluzione e della conduttività sull'effetto pulente.
Gli strumenti automatizzati utilizzati nel progetto di ricerca Dowis HTP sono supportati da un set integrato di programmi software, consentono la progettazione di esperimenti complessi, l'elaborazione automatizzata dei materiali, la raccolta e l'analisi dei dati, l'archiviazione dei dati e, infine, la modellazione e l'estrazione di grandi set di dati.
I software di visualizzazione dei dati vengono solitamente utilizzati per l'analisi e l'estrazione dei dati.
L'esempio di output per questa analisi è mostrato nella figura 8.
In questa figura, Miner3D è generato utilizzando il pacchetto software commerciale (10)
Le rispettive prestazioni di pulizia della formula di gruppo sono dimostrate visivamente.
L'effetto detergente di ogni soluzione è espresso dal colore e dalla dimensione della molecola: il cerchio blu grande rappresenta un effetto detergente elevato, mentre il cerchio rosso piccolo rappresenta un effetto detergente basso.
La variabilità delle prestazioni di pulizia di ciascuna soluzione detergente in un insieme di ripetizioni è determinata da x-
Albero, che rappresenta il test di pulizia della stessa formula in punti diversi del substrato contaminato.
Nell'angolo in alto a destra di ogni cerchio è indicata l'effettiva efficacia pulente di ogni replica in un set di prodotti.
Infine, il software consente di individuare le aree in cui sono state utilizzate le immagini originali, le immagini sporche e le immagini pulite [incremento di E]
Il calcolo della differenza di colore verrà visualizzato insieme ai risultati delle prestazioni misurate.
Questo tipo di analisi dei dati consente agli utenti HTP di visualizzare rapidamente grandi quantità di dati.
L'influenza del pH sull'effetto di pulizia L'influenza del pH sull'effetto del sistema di pulizia dell'acqua è stata studiata con una serie di soluzioni d'acqua preparate con 0.
1 titolazione con HCI diluito o idrossido di sodio fino a un valore integrale compreso tra pH 4 e 10.
La Figura 9 riassume i risultati, dai quali si può osservare che per questo semplice sistema di trattamento acqua/superficie, l'effetto detergente della soluzione è significativamente ridotto rispetto alla soluzione al di sopra e al di sotto di questo intervallo di pH.
Gli effetti delle concentrazioni di sostanze tensioattive e complessi sono stati progettati per esplorare gli effetti delle concentrazioni di sostanze tensioattive e citrato di ammonio sull'effetto pulente, che sono stati eseguiti anche utilizzando il metodo di pulizia HTP.
Per osservare gli effetti principali delle variabili o fattori indipendenti, è stato eseguito un disegno fattoriale completo (
Livello di sostanza attiva in superficie e livello di citrato di ammonio)
Oltre a identificare eventuali effetti di interazione esistenti tra i fattori sulle prestazioni di pulizia.
Quando la differenza di un fattore dipende dal livello dell'altro, si avrà un effetto interattivo.
Composizione della soluzione detergente di prova (
Come mostrato nella Tabella 5
Le prove sono state condotte in tre ripetizioni.
Per questo studio, il numero di passaggi puliti è stato ridotto da 4 a 2 per migliorare la risoluzione tra soluzioni pulite con un effetto pulente relativamente elevato.
Modello basato sulla concentrazione dell'ambiente ecologico
La sostanza tensioattiva SURFM EH9 e il citrato di ammonio sono stati sviluppati con un valore R quadrato del 77%.
I livelli di sostanze tensioattive e di citrato di ammonio sono significativi nel modello dell'effetto pulente.
Inoltre, Rose-
Anche il prodotto delle variabili indipendenti è importante nel modello.
Ciò dimostra che esiste effettivamente un'interazione tra il livello di inquinante e il livello di citrato di ammonio sull'effetto pulente.
Ciò può essere osservato visivamente nel diagramma delle prestazioni previste in base al livello di sostanze tensioattive e citrato di ammonio (
Come mostrato nella Figura 10
Quando un additivo è presente in quantità ridotte, l'effetto pulente è scarso, indipendentemente dal livello di altri fattori.
Il contenuto di citrato di ammonio è direttamente correlato alla conduttività della soluzione.
Questa correlazione consente un secondo modello della concentrazione e della conduttività della soluzione della sostanza tensioattiva di ECOSURF EH9.
Questo modello ha la stessa qualità e gli stessi fattori importanti del primo modello.
La figura nella Figura 10 mostra anche le prestazioni previste di una soluzione in base alla conduttività.
La formula spaziale per prevedere le massime prestazioni di pulizia è 1% in peso ECOSURF eh9 e ​​0,75-
Citrato di ammonio 1% in peso e 7,5-
La conduttività della soluzione è 10 MS/cm.
La previsione del modello di efficacia della pulizia è stata convalidata in successivi test di pulizia.
Questa analisi attraverso spazi di ricette straniere fornisce ai professionisti informazioni sui compromessi tra il carico di sostanze tensioattive, la conduttività della soluzione e le prestazioni complessive di pulizia.
Figura 8:[
Figura 9 omessa[
Figura 10 leggermente]
Prestazioni della nafta
Identificazione di solventi efficaci per idrocarburi grassi in base al sistema di pulizia
Si scopre che la soluzione detergente a base di base si trova ad affrontare una sfida più grande rispetto al sistema acquoso.
In generale, l'aggiunta di agenti tensioattivi convenzionali e solventi di ossidazione alla nafta VM e P può portare a sistemi con prestazioni di pulizia relativamente scarse.
Tuttavia, un nuovo tipo di poli non ionico viene aggiunto alla formula composta da vm e P Nafta (ossido di etilene)/co-poli(ossido di butilene) tensioattivo (EOBO)
Con dodici estere lineare (LAS)
Il test HTP ha rilevato un miglioramento delle prestazioni (Tabella 6).
Si è scoperto che i gradi sperimentali e commerciali dei materiali EOBO hanno proprietà simili;
Il miglior rapporto (% peso)
Secondo i risultati del test HTP, 1% LAS + 3% EOBO. (
Nota: il grado sperimentale delle sostanze tensioattive non ioniche è stato ottenuto tramite ereditarietà EOBO;
La classe commerciale ha un nome commerciale SatinFX [TM]). Acqua-in-
La microemulsione oleosa fornisce un miglioramento limitato delle prestazioni di pulizia, che di solito si ottiene semplicemente aggiungendo sostanze tensioattive al solvente di carboidrati grassi (nafta)
Metodi alternativi per sviluppare la nafta
Esplorazione dei sistemi di pulizia di base, tra cui l'irrigazione
Emulsione oleosa.
Inizialmente l'attenzione era rivolta all'attuale Dow.
Prodotti in emulsione]TM]
5000. sviluppo nel medio termineanni '90. (12)
Come tutte le vere microemulsioni, INVERT 5000 è un preparato stabile e trasparente in termodinamica;
È fatto di acqua, nafta-
Sostanza tensioattiva ionica, etere alcolico-
Solvente e altri componenti minori.
Sulla base del sistema spirituale di acqua e minerali più efficace identificato nel metodo htp, è stata valutata la prestazione del prodotto emulsionante.
In questo studio comparativo, il numero di interventi di pulizia per solventi ad acqua e idrocarburi è rimasto invariato. I risultati (Tabella 7)
È dimostrato che l'effetto detergente del sistema di microemulsione è significativamente superiore a quello della formula dell'agente tensioattivo VM & p Naphtha puro e VM & P Naphtha EOBO discusso nella sezione precedente.
Inoltre, da un punto di vista statistico, la pulizia può raggiungere lo stesso livello del sistema idrico con la massima efficienza.
Come già detto, il metodo di prova HTP è progettato per analizzare rapidamente un gran numero di soluzioni pulite.
Successivamente, attraverso prove preliminari sul campo condotte utilizzando la consolidata tecnica di rotolamento del tampone di conservazione, è stato ulteriormente valutato un sistema di pulizia HTP altamente valutato.
Questa fase è importante per proteggere lo sviluppo di nuovi prodotti, perché i fattori che incidono sul successo aumentano naturalmente in quantità e complessità man mano che la valutazione si avvicina al processo di protezione e restauro dell'opera d'arte.
In questo studio, l'applicazione di una serie di sistemi di pulizia mediante un sistema di tamponi di cotone di dimensioni uniformi fornisce informazioni supplementari per le prove HTP, ottenendo informazioni dalle seguenti valutazioni: 1.
Valutazione visiva della pulizia relativa (
Effetto di rimozione del suolo)
Dopo 8 rotoli di cotton fioc--
Ciò è direttamente correlato ai risultati htp. 2.
Pulire la pellicola di vernice con il numero di rotoli di tampone necessari per selezionare il punto di arresto, ovvero
La fase di \"completamente pulito ---
Quando: il campione è sufficientemente pulito/il pigmento è stato rimosso/la pellicola di vernice è stata registrata sul fondo/l'espansione della pellicola di vernice/la modifica della superficie/il danno è stato registrato/sono stati applicati 100 tamponi di cotone3.
Valutazione visiva del grado relativo di rimozione dell'inquinamento nella fase di "pulizia completa". 4.
Applicare il grado relativo del punteggio \"cambiamento/danno\" alla pellicola di vernice: ad esempio
, Combinato con gli effetti della rimozione della vernice, del cambiamento di lucentezza, dell'espansione e/o dell'usura sulla superficie della vernice. 5.
Valutazione delle prestazioni del trattamento della soluzione detergente: effetto pulente, controllo, bagnatura della superficie e consistenza della pulizia dopo l'applicazione.
La tabella 8 contiene i risultati di tutte le valutazioni soggettive della pulizia.
La prima valutazione è simile al sistema HTP in 8 rotoli di tampone (
Composto da 8 rotoli di cotton fioc avanti e indietro da 1 pollice.
Ogni soluzione detergente viene applicata a 23 campioni di tela di prova macchiati e i risultati vengono giudicati visivamente e calcolati in un rapporto da 1 a 10, di cui 10 rappresentano i sistemi più efficaci per rimuovere lo sporco (Colonna A).
Otto rotoli di tamponi non hanno pulito in modo significativo molti campioni;
Di conseguenza, la valutazione più alta è 5/10.
Tuttavia, la soluzione con il punteggio più alto in termini di efficacia pulente è quella pura e diluita [conversione]TM]
5000 emulsione.
La seconda soluzione detergente più efficace è costituita da una combinazione di sostanze tensioattive e agenti di posizione, seguita da una varietà di semplici sistemi idrici, grassi non polari-
La valutazione basata sulla soluzione è stata scarsa.
Le prestazioni delle diverse soluzioni di pulizia in questa valutazione sono coerenti con i risultati del sistema HTP trapiantato.
Nel giudicare il risultato della pulizia come "completo" con gli occhi (colonna D)
Spirito minerale-
La soluzione a base di base è ancora quella meno efficace nella rimozione dello sporco, mentre l'emulsione invertita 5000 è quella più efficace in combinazione con il principio attivo sulla superficie dell'acqua e l'agente qualificante.
Questo semplice sistema di sistemi idrici è anche molto pulito.
Sebbene la valutazione di SatinFX [sia ancora relativamente bassa]TM]
La combinazione di efficacia pulente dell'olio minerale/Las offre una scelta migliore di solventi a base di olio minerale ultra-puro.
Va inoltre notato che l'effetto pulente sembra dipendere in parte dalla capacità bagnante di ciascuna soluzione detergente e che anche la consistenza superficiale della pellicola di vernice influisce sulla relativa facilità di pulizia.
I campioni con superfici piane regolari sono più facili da pulire.
Durante tutta la fase di pulizia sono stati osservati anche tutti i rischi visibili associati a ciascun sistema di pulizia.
Ciò include la valutazione di problemi critici per la protezione artistica, come la perdita di pigmento, l'espansione e i cambiamenti nelle superfici della vernice.
A tal fine è stato sviluppato un sistema di classificazione che indica il livello di "cambiamento/danno" causato (colonna E).
Il minor numero di soluzioni comporta il rischio più elevato. -
Sono stati registrati la perdita combinata di pigmento, la perdita di vernice, il cambiamento di lucentezza e l'usura della superficie.
Il punteggio più alto (10)
Soluzioni attribuite all'assenza di danni/cambiamenti riscontrati durante o dopo la pulizia.
La differenza è stata ulteriormente precisata in base al numero di campioni interessati;
Pertanto, se una particolare soluzione provoca una modifica/danno a un solo campione, la valutazione è inferiore a quella di una soluzione che provoca ripetutamente la modifica/danno.
Non sorprende che queste osservazioni sul "rischio" abbiano avuto un impatto negativo sulle valutazioni di alcuni sistemi.
Ad esempio, l'INVERT 5000 con il punteggio più alto in termini di efficacia pulente è relativamente scarso in termini di alterazione/danni.
Utilizzando il sistema, 17 dei 23 campioni testati hanno registrato un trasferimento di pigmento, che è poi sceso a 6 campioni quando si è utilizzato il sistema di diluizione.
Anche in termini di efficacia pulente è stata valutata positivamente la combinazione di principi attivi e miscela AO sulla superficie dell'acqua.
Tuttavia, sono spesso interessati dalla formazione di bolle sulla superficie verniciata, che si traduce in una scarsa visibilità durante il processo di pulizia e ha fatto temere che vi sia spazio sufficiente sulla superficie verniciata.
Il semplice sistema idrico non sembra causare alcun danno/cambiamento visibile durante o dopo il trattamento.
Nel sistema ad acqua ragia minerale, la miscela SatinFX/LAS è ben valutata per il basso potenziale di danno, quindi potrebbero esserci alcuni usi nel caso del sistema e dell'acqua-
L'emulsione oleosa non è adatta.
Vale la pena notare che in tutti i casi le sostanze tensioattive trasferite vengono rimosse in una certa misura.
Tuttavia, la quantità di solvente rimosso
Il sistema a sistema è più facile da perdere lucentezza rispetto a tutti i sistemi contenenti acqua, incluso il sistema a microemulsione INVERT5000. Personalizzato-
In base alle prestazioni complessive della prima emulsione testata, è stato formulato il sistema di emulsione, originariamente progettato per applicazioni di pulizia industriale, e lo scopo della microemulsione personalizzata era quello di mantenere un elevato livello di effetto detergente, allo stesso tempo, i potenziali difetti di trasferimento e espansione dei pigmenti del polimero acrilico riscontrati nei test soggettivi sono ridotti al minimo.
Per raggiungere questo obiettivo,[TM]
Griglia PnBGE e DOWANOL DPnP
Il solvente presente nell'emulsione iniziale è stato sostituito con 1-butanolo e 1-
L'alcol esilico ha un punto di ebollizione più basso, una velocità di evaporazione più rapida e una minore solubilità nel polimero acrilico.
Anche l'elevata volatilità dell'alcol è vantaggiosa, poiché ciò contribuirà a ridurre al minimo le fasi di pulizia per pulire la soluzione.
Solvente idrocarburico grasso-
Fondamentali cambiamenti di fase continui si sono verificati anche da VM & P nafta a Shellsol [TM]
Con una velocità di vaporizzazione inferiore, il D38 fornirà all'amministratore più tempo per eseguire la procedura di pulizia.
Studio della libreria di applicazioni software (Accelrys)(13)
Formulazione dell'emulsione per la preparazione del progetto utilizzando la procedura di trattamento liquido HTProbotic (
Laboratorio Hamilton Microstar. (14)
La preparazione viene preparata su piccola scala utilizzando 1.
Bottiglie di vetro da 96-2 ml
Ben formattato, organizzato da 12 colonne disposte su 8 righe.
96-per gruppo-
La bottiglia del pozzo si chiama all'interno del piatto.
La Figura 11 è una rappresentazione visiva mostrata in 96-
Progettazione della piastra a pozzetti.
La concentrazione di gommalacca D38 per piastra rimane costante e vengono preparate più piastre per testare diverse quantità di gommalacca D38.
Concentrazione di sostanze tensioattive, cosolvente (alcool)
Il sale su ogni piatto è diverso. Una miscela di 1-butanolo e 1-
L'alcol esilico viene utilizzato come totale
Il rapporto tra la miscela di solventi e i due owa varia a diversi livelli di sostanze tensioattive per valutare l'effetto dell'idrofobo sulla formazione di un'emulsione stabile.
Per mantenere costante il peso totale, a ciascuna fiala è stata aggiunta acqua.
Concentrazione superficiale, concentrazione salina, concentrazione D38 di gommalacca, co- totale
Concentrazione del solvente e co-
È stato studiato il rapporto del solvente.
Il risultato è un totale di 432 diversi componenti di microsimulazione.
La Tabella 9 elenca gli ingredienti della ricetta, l'ordine di aggiunta e il livello di concentrazione per ciascun ingrediente.
Per preparare la formula, la soluzione di riserva di LAS e NaCI in acqua è stata preparata utilizzando il robot di elaborazione dei liquidi Hamilton Microstar alla concentrazione richiesta.
Calibrare ciascun materiale per correlare la quantità di ciascun volume assegnato con la massa richiesta.
Questo viene fatto utilizzando un robot di pesatura assegnando volumi noti di liquido a una bottiglia di vetro e riallocandola
Fiale per pesatura.
Per stimare gli errori di calibrazione, vengono ripetute tre copie per ciascun set di volumi di calibrazione.
Il rapporto tra il volume target e il peso effettivo del materiale qui utilizzato è lineare nell'ambito della distribuzione utilizzata.
[Stazione di riscaldamento robotizzata] è stata utilizzata a 50 gradi]
C. Soluzioni stock LAS che facilitano la distribuzione centralizzata (25-35% in peso).
La formula preparata viene agitata vigorosamente a mano e consente il bilanciamento durante la notte a temperatura ambiente.
Un campione dall'aspetto chiaro e
La fase è stata poi pulita utilizzando il sistema HTP.
Raccolta di immagini di formule utilizzando robot proprietari di riconoscimento e rappresentazione di fase ad alto rendimento (PICA II).
Le foto di ogni preparazione vengono raccolte entro almeno 24 ore dalla preparazione.
La Figura 12 mostra un insieme rappresentativo di queste immagini.
14 preparati su 432 formano un sistema acquoso stabile
Emulsione oleosa (
Chiaro esempio, cerchio della formula stabile).
Emulsione con il più basso contenuto di co totale
Livelli di solvente con un rapporto di miscelazione di 3,3% 1-esanolo e 6,7% 1-
Con l'alcol si forma una microemulsione stabile.
Inoltre, con un livello elevato di 1-
Numero 1 e numero 1
L'alcol esilico può anche formare un'emulsione stabile.
In generale, la presenza di NaCI nella preparazione non ha portato ad una struttura stabile della microemulsione.
Livello di sostanze tensioattive (LAS)
Il contenuto di Shellsol D38 non sembra influenzare la stabilità dell'emulsione.
Questo risultato mostra che nel caso di un numero limitato di possibili campioni sperimentali, è difficile identificare strutture di microemulsione stabili attraverso un metodo da banco più tradizionale.
È stato condotto un test preliminare su 14 nuove lozioni utilizzando il metodo di pulizia htp e i risultati hanno mostrato che avevano un eccellente effetto detergente.
Al momento, la Tate sta conducendo una valutazione completa di queste nuove lozioni attraverso un protocollo di test manuale.
Sulla base delle prove descritte, questa valutazione articolata determinerà se queste soluzioni detergenti bilanciano adeguatamente le prestazioni richieste per il trattamento delle opere d'arte con pittura a emulsione acrilica.
I risultati di tale test manuale saranno riportati in una comunicazione separata. [
Figura 11 omessa] [
Figura 12:
Conclusione è stato sviluppato un metodo per quantificare e distinguere gli effetti di apprendimento dell'acqua tradizionale e nuova, dei solventi di carbonio non biologici e dell'acqua
Emulsione oleosa-
Gli strumenti e i metodi ad alta produttività che utilizzano Dow Chemical si basano su sistemi di pulizia.
Esaminando centinaia di formule su strumenti ad alta produttività, sono state identificate soluzioni detergenti con una buona efficacia pulente da tutti e tre i tipi di formule.
I risultati del metodo ad alta produttività sono stati verificati dal trattamento di pulizia protettivo istituito alla Tate di Londra, dove le prestazioni delle diverse soluzioni detergenti erano molto coerenti con i risultati prodotti su apparecchiature ad alta produttività.
Una scoperta importante di questo lavoro preliminare è l’identificazione dei flussi d’acqua
Come potenziale nuova formula detergente, l'emulsione oleosa può fornire un elevato effetto detergente attraverso la nafta
Basato su fasi continue.
Nei test manuali di Tate, oltre alla capacità di rimuovere l'olio, è stato valutato il rischio potenziale di una formula pulita per la pellicola di rivestimento acrilico.
Prova della microemulsione originale (INVER[TM]5000)
A causa dei cambiamenti nella rimozione dei pigmenti e nella brillantezza della superficie, il rischio di testare i rivestimenti acrilici è elevato.
Per soddisfare gli standard prestazionali di tutti i requisiti di elevata efficienza pulente e basso rischio potenziale, è stata sviluppata una nuova emulsione.
Queste nuove lozioni hanno dimostrato di avere un'eccellente efficacia pulente nei test HTP e sono attualmente in fase di valutazione da parte della Tate per le loro prestazioni pulenti.
Nel complesso, la cooperazione tra le tre istituzioni (Dow, Tate. GCI)
È un insieme di competenze unico che fornisce una soluzione chiave per la comunità della conservazione dell'arte.
Questo lavoro dimostra l'applicazione di metodi ad alto rendimento nell'applicazione scientifica della conservazione dell'arte.
Infine, identifica nuove leggi e materiali promettenti per i partner per la pulizia nella protezione. Riferimenti (1.) Truffatore. J. e Learner, T.
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Marchio della Dow Chemical Company (\"Dow\")
O articoli correlati alla filiale di Dow: Appendice AFM monitorare e testare l'essiccazione e la stabilità della vernice base (AFM)
Utilizzato per monitorare i cambiamenti nella superficie del film di vernice a diversi intervalli di tempo tra un giorno e 104 giorni dopo l'applicazione.
Il film di vernice è "così com'è" e non è presente alcuna preparazione sulla superficie.
Film colato di vernice bianca acrilica al titanio a corpo pesante color oro conservato in laboratorio a temperatura/umidità costante, analizzato da AFM dopo 1, 5, 9, 12, 16, 25, 29 e 104 giorni
Le immagini AFM sono state ottenute utilizzando l'AFM per campioni di grandi dimensioni Brubruker D3100 e il controller nano Mirror IV in modalità tap (Nano-
Software di applicazione v6. 13rl).
Cantilever in silicio e punta in silicio romasch (NSC16)
Per l'imaging.
Sono state raccolte immagini di altezza e fase.
Modalità Tapping AFM è una modalità di risonanza in cui il cantilever oscilla con una piccola ampiezza alla sua frequenza di risonanza di base.
Quando la punta tocca la superficie ad alta frequenza, \"Batte\" (~150kHz).
L'immagine dell'ampiezza di attenuazione fornisce un segnale di altezza.
Allo stesso tempo, anche la fase in cui l'asta oscillante interagisce con la superficie viene mappata su un segnale separato.
L'immagine della fase è complessa e rappresenta il contributo di elasticità locale, adesione o dissipazione nell'area di contatto.
L'ampiezza della presa libera Ao è -3 V.
Durante la scansione, il punto di impostazione dell'ampiezza è 2.
Ci vogliono 2 v per ottenere il suggerimento di rifiuto-
Interazione superficiale.
La dimensione della scansione raccolta è 2,5 x 2.
Alle 17:00, 5x5 um e 10x10 um, la risoluzione dei pixel è rispettivamente 256x256, 512x512 e 1024x1024.
Quando si tocca l'analisi ModeAFM, l'area chiara del campione di vernice nell'immagine di fase rappresenta un'area più dura e l'area scura rappresenta un'area relativamente morbida.
L'analisi AFM ha mostrato che si è verificato un cambiamento significativo da 1 giorno a 25 giorni e successivamente una diminuzione significativa.
La migrazione delle sostanze attive sulla superficie del rivestimento bianco acrilico titanio pesante oro è relativamente lenta e il livello complessivo delle sostanze attive sulla superficie è relativamente basso.
Dopo un giorno di asciugatura mediante AFM, le singole particelle di lattice, pigmenti e agenti disperdenti/sostanze attive in superficie sono chiaramente visibili nell'immagine AFM (
Figura 4, a sinistra).
Vale la pena notare che le particelle di lattice sono in uno-
Periodo solare.
Con un ulteriore campionamento di questa vernice, la risoluzione dell'immagine AFM diventa meno chiara, il che viene interpretato come la migrazione dell'agente attivo sulla superficie della vernice.
In generale non vi è alcuna differenza significativa tra l'immagine di una pellicola di vernice di 25 e quella di 104 giorni.
Sulla base di queste prove, la vernice di prova viene lasciata stabilizzare per 30 giorni prima dell'applicazione del terreno artificiale e delle successive valutazioni di pulizia.
Melinda Keve
Christopher Tucker, Anastasia Mardilovich, Greg Myers, Carl Reinhart, Tom Boomgaard, Bronwin omesby e Alexia Soldano di Peitsch Corey Dow Chemical, melinda Kiff, autrice dell'Allen Fini e Thomas Lerner Getty Institute of Conservation di Londra, Christopher Tucker, annassia madilovic Bell, Greg Midland, Stati Uniti, Ml;
Bronvin Omesby e Alexia Soldano alla Tate di Londra, Inghilterra;
Alan Fini e Thomas Lerner, Getty School of Music, Los Angeles, California, USA.