искусство и промышленность: новые подходы к оценке и разработке систем очистки акриловых латексных красок художников.

Так как они ввели в середине
1950-е годы, акриловые краски на водной основе
Обычно ее называют акриловой эмульсионной краской.
Широко используется художниками. (1)
Они обладают хорошей стабильностью как класс материалов и обладают высокой устойчивостью к износу, изменению цвета, хрупкости и/или механическим повреждениям.
Однако новые материалы ставят новые задачи перед теми, кто занимается консервацией и реставрацией произведений искусства.
Дэвид Хокни, известный британский художник-
Один из пионеров в области художественного применения акриловой смолы ---
Подробное наблюдение: одним из наиболее распространенных способов защиты любого произведения искусства является очистка поверхности ---
То есть удаление пыли, грязи и других накоплений и/или отложений с течением времени.
В конце концов, здание-
Боль может повредить внешний вид, поэтому потребуется очистка.
Однако очистка поверхности акриловой эмульсионной краски — непростая процедура по многим причинам: * акриловую краску редко окрашивают (
(Отличается от традиционной масляной живописи);
Поэтому пыль и грязь из воздуха оседают непосредственно на поверхности краски.
Акриловая латексная краска обычно размягчается при комнатной температуре, и грязь может глубоко въесться в нее.
В худшем случае поверхность краски останется необратимой.
Поэтому расстояние между успешным удалением грязи и повреждением лакокрасочного покрытия может быть небольшим.
Немного] Иллюстрации
* Отложение грязи может усугубляться жирными отложениями на поверхности, например, кожным жиром, образовавшимся из-за неправильного ухода;
На самом деле, стойкие темные следы от пальцев — не редкость в акриловой живописи.
* Акриловая эмульсионная краска художника чувствительна к большому количеству жидких реагентов, обычно используемых для очистки поверхности других произведений искусства, а также подвержена расширению клея и удалению пигмента во время очистки.
* Поверхность современной и новейшей живописи обычно тонкая и утонченная, блеск и фактура слегка отличаются от внешнего вида и консистенции картины, и даже качество поверхности немного изменено ---
Неровная отделка после шлифования/шлифования или проявки--
Есть большие проблемы.
* Поверхностно-активные вещества, изначально присутствующие в краске, могут мигрировать и скапливаться на поверхности, что может способствовать удерживанию поверхностной грязи, а удаление поверхностной грязи также может привести к уменьшению количества этого первоначального поверхностно-активного вещества.
Поскольку мигрировавший поверхностный агент можно считать «исходным» компонентом краски, поверхностный агент, который можно удалить во время очистки, является несколько спорным вопросом в рамках сферы защиты: специалисты обычно
Поэтому одной из ключевых задач является поиск чистящих средств, которые могут исключить или минимизировать эти риски, но при этом эффективно удалять грязь.
Обычно очистка поверхности производится путем аккуратного прокручивания или протирания ворсистых, синтетических волокон или поролоновых ватных тампонов, смоченных небольшим количеством чистящей жидкости, по поверхности краски (рисунок 1).
На практике поиск подходящей системы очистки для конкретной картины обычно осуществляется путем проведения временных испытаний на объекте, который не рассматривается, в сочетании с экспертной интуицией администратора;
Цель состоит в том, чтобы попытаться найти систему очистки, которая удаляет грязь с необходимой скоростью и обеспечивает приемлемый уровень контроля качества поверхности.
В целом, спектр химических компонентов, используемых в питомниках для окраски в составе системы очистки, относительно ограничен (
Поверхностно-активное вещество, регулятор pH и регулирующий агент, Челси, электролит, простой органический растворитель)
В основном он продвигается и заимствован из практики, установленной для очистки поверхностей масляной живописи.
Предыдущее исследование очистки акриловых латексных красок в защитной отрасли основывалось в основном на моделировании реального процесса очистки путем проведения отдельных тестов очистки вручную.
Проверьте ватный тампон с чистящим раствором на пленке краски (рисунок 2а). (3)
Хотя этот метод оценки эффективности очистки имеет преимущество в том, что он максимально точно копирует обычный процесс очистки, он выполняется вручную и требует много времени.
Потребление, а производить трудно.
Тем не менее, существует очень мало исследований такого типа, которые четко указали бы на следующее:
Хотя есть довольно большой бренд-
Изменчивость бренда в рецептах красок - использование воды -
Риск, связанный с чистящим средством, заключается в удалении мигрировавшего поверхностно-активного вещества с поверхности краски и, возможно, из основной пленки.
Другие проблемы, затронутые в исследовании, включают возможное удаление пигментов (
(Особенно органические пигменты)
Расширение лакокрасочных материалов на основе органических растворителей и воды.
В целом, жир (неароматический)
Было обнаружено, что углеводородные растворители удаляют меньше поверхностно-активных веществ, чем системы очистки водой, что приводит к значительному снижению степени отека и минимальному воздействию на физические свойства мембраны организма. (4)
Однако пленки, окрашенные органическими пигментами, могут демонстрировать повышенную тенденцию без удаления пигментов.
Используйте полярный растворитель. (5)
Хотя эффект очистки, как правило, более щадящий по сравнению с воздействием на акриловые покрытия (т.е.
, Возможность удаления отложений грязи)
Установлено, что содержание простой жировой углеводородной системы значительно ниже, чем водной системы.
В начале 2008 года, когда ученые из отдела материалов для покрытий компании Dow Chemical Company начали сотрудничать с Институтом защиты Гетти, появилась возможность продвинуть исследования по очистке акриловой краски (GCI).
В галерее Тейт в Лос-Анджелесе и Лондоне стремятся разработать более эффективные способы очистки произведений искусства, созданных акриловыми латексными красками.
Будучи базовым продуктом акриловой краски для дома и многих ведущих производителей сырья для краски для дома, чистящих средств, художественных акриловых красок и защитных материалов, компания Dow применяет свой опыт, разрабатывает и оценивает систему очистки совместно с учеными по сохранению и реставрации произведений искусства в попытке сохранить важные произведения искусства за последние 50 лет.
Одним из ключевых нововведений этого исследовательского сотрудничества является применение высокопроизводительной технологии Dow (HTP).
Автоматическое составление, тестирование и анализ объектов для повторного моделирования процесса ручной очистки, обычно используемого администраторами для оценки очищающего эффекта жидкостей.
ПВТ включает в себя сложный комплекс автоматизированного оборудования, программного обеспечения и информационно-исследовательской инфраструктуры, которая позволяет подготавливать и анализировать сотни образцов за относительно короткий период времени.
Набор интегрированных программных средств является основой всех возможностей, позволяющих реализовать сложное экспериментальное проектирование, автоматическую обработку материалов, сбор данных, анализ данных, хранение данных и, наконец, моделирование и анализ больших наборов данных.
В рамках этого сотрудничества были модифицированы инструменты HTP в технологическом процессе производства покрытий и потребительских товаров для подготовки и проверки сотен рецептов очистки поверхностей художественных акриловых покрытий.
Ключевым элементом этой работы является настройка робота-уборщика HTP компании Dow для максимально точной имитации процесса ручной уборки (рисунок 2b).
Затем, в ходе ручного тестирования персоналом детских учреждений, под руководством и с учетом отзывов исследователей Тейт, была проведена параллельная оценка основных кандидатов в каждом классе чистящих формул.
Были подготовлены и испытаны три типа чистящих жидкостей: вода, жирный углеводородный растворитель и вода-растворитель.
Масляная эмульсия.
Целевой растворитель воды и жира, водорода и углерода
В основе выбора лежит разработка системы с наилучшим очищающим эффектом, чтобы сократить время контакта с окрашенной поверхностью в процессе очистки.
В идеале только летучие компоненты могут обеспечить полное испарение с поверхности краски после очистки.
Однако на практике медсестра обычно полагается на добавление нелетучих компонентов в систему очистки, а затем пытается полностью удалить все остатки препарата после использования.
Кроме того, при планировании экспериментов систематически изучалось влияние концентрации добавок и проводимости раствора на эффективность очистки с целью минимизации потенциального повреждения остатков системы и сухой пленки краски.
Рисунок 1 немного][
Рисунок 2:[
Рисунок 3 немного]Вода-в-
Масляная эмульсия — относительно новая категория материалов для защиты лакокрасочных покрытий.
Они стабильно диспергируются жидкостью и термодинамикой нефти (
В этом случае алифатический углеводородный растворитель)
Размеры воды находятся в диапазоне нескольких сотен, поэтому вода имеет тенденцию образовывать прозрачную систему.
Они обычно содержат поверхностно-активные вещества и сопутствующие вещества.
Способствует увеличению емкости растворителей и водных фаз.
Эмульсия относится к группе материалов, способных решить проблему нехватки воды.
На основе системы жирных углеводородных растворителей.
В традиционном моющем растворе водная система обладает более мощным очищающим эффектом, но она более опасна для лакокрасочной пленки.
Как уже упоминалось ранее, общеизвестно, что водная система особенно легко удаляет исходный материал с поверхности краски.
Воздействие воды также временно изменит физические свойства слоя краски и ее долгосрочные свойства.
Значение термина «воздействие воды» и «удаление поверхностно-активных веществ из матрицы краски» до сих пор неизвестно.
Жирный углеводородный растворитель-
Предполагается, что данная система оказывает меньшее воздействие на исходную пленку краски, но демонстрирует слабый очищающий эффект.
Рисунок 4 немного]
Для получения определенного вида эмульсии необходимо правильное сочетание типа поверхности
Тип растворителя и сам растворитель необходимо подобрать и подобрать в соответствии с конкретным применением.
На начальном этапе исследования была изучена коммерческая микроэмульсия INVERTTM 5000, предназначенная для промышленной очистки. (6)
Данная система показывает высокую эффективность очистки, однако отрыв от пленки краски слабый из-за низкой летучести.
Кроме того, было отмечено, что это привело к удалению пигментов на некоторых образцах, оцененных вручную.
Серия вод-
Затем была приготовлена ​​и протестирована масляная эмульсия с использованием оборудования HTP. Цель этих новых материалов — предоставить специалистам по охране произведений искусства усовершенствованный и/или альтернативный метод очистки современных произведений искусства, особенно чувствительных к воде.
В этой статье представлен обзор этого исследовательского сотрудничества, в котором излагается метод количественной оценки и разделения эффективности очистки воды, жирных углеводородных растворителей и водорастворимых веществ.
Масляный мешок-
Средство для очистки загрязненной акриловой краски на основе инструментов и программного обеспечения HTP.
Затем был дан обзор ручной оценки дальнейшего тестирования этих систем в более естественных условиях защитной обработки.
Общая цель экспериментальной высокопроизводительной оценки очищающего эффекта метода HTP заключается в разработке метода, который надежно имитирует ручную очистку тампоном окрашенных поверхностей; этот метод является повторяемым, количественным и позволяет проводить быстрый скрининг большого количества чистящих растворов.
Общий рабочий процесс HTP представлен на схематической диаграмме на рисунке 3.
Подготовка образцов для оценки очистки HTP. Все оценки очистки HTP проводятся с использованием золотой акриловой краски с титановыми белыми частицами, отлитой на предметных стеклах до толщины сухой пленки около 200 мкм.
Сухое литьевое покрытие в контролируемой среде при температуре 25 [градусов]
C/50% RH, не менее 30 дней до покрытия искусственной почвенной смесью, приготовленной в соответствии с препаратом, разработанным в предыдущих исследованиях (таблица l). (7)
Искусственная почвенная смесь готовится путем смешивания твердых и жидких компонентов, а затем ее наносят с помощью поролоновой кисти на сухую пленку краски.
Два нанесения грунта обеспечивают покрытие средней или высокой плотности.
Затем просушите загрязненную мембрану в течение семи дней перед оценкой очистки HTP.
При разработке метода подготовки образцов для оценки очистки HTP важно определить время высыхания (т. е. коалесценции) испытуемой пленки краски.
Полностью, поскольку этот фактор контролирует период времени между подготовкой слоя краски, нанесением искусственного грунта и испытанием HTP.
Также интерес представляет миграция и осаждение поверхностно-активных веществ на поверхности краски. (8), (9)
Поэтому на этапе разработки проекта HTP использовалась атомно-силовая микроскопия для контроля изменения пленки покрытия с течением времени на начальном этапе сушки (АСМ) (рисунок 4).
В приложении приведены подробные сведения о методе АСМ для нанесения золотого тяжелого акрилово-титанового белого покрытия и результаты выбора.
Серия воды и жирных углеводородов-
Эффективность очистки на основе чистящего раствора была проверена с использованием метода HTP.
Кроме того, коммерческий продукт и серия новых формул для водной терапии
Была проверена эмульсия масляной фазы.
Эти формулы готовятся вручную или с использованием роботизированного манипулятора жидкостей в ходе работы ПВТ.
Протестированная формула основана на сырье, включая новые материалы, которые в настоящее время используются в области химикатов и защиты для защиты произведений искусства (таблица 2).
Рисунок 5 [Немного]
Устройство очистки HTP, использованное в данной работе (рисунок 5)
Состоит из трогательной головки
Детали, имеющие до 24 «щеток», можно осторожно прикасаться к очищаемой базовой пластине (
В данном случае акриловое покрытие (пленка) искусственно загрязняется).
Грязная цветная пленка зажимается в нижней части приспособления, образуя 24 не-
Сообщающиеся ячейки, каждая из которых способна получать небольшое количество чистой жидкости через автоматическую трубку-пипетку.
Устройство запрограммировано таким образом, что головка (
Нанесите щеткой на загрязненную поверхность краски)
В y-
Задает направление числа циклов.
Робот-очиститель позволяет одновременно очищать 24 позиции на каждом тестовом слое краски.
Одинаковые физические условия: каждое место обрабатывается одинаковым количеством чистящей жидкости, одинаковым давлением, одинаковой скоростью и одинаковым количеством циклов очистки.
Рисунок 6 немного]
Используемая здесь «щеточка» выбрана таким образом, чтобы ее состав и твердость были аналогичны составу и твердости ватного тампона, обычно используемого для обхода протектора.
Они находятся внутри пены (
Предоставил)
Накройте ватой.
Аналогичным образом, для имитации реального процесса очистки произведений искусства, при котором обычно используется небольшой объем жидкости, количество чистящих растворов стандартизировано до 50 мкл на ячейку.
Скорость, с которой робот очищает штрихи, составляет одну секунду на один штрих.
Оценка для воды
Четыре основных чистящих средства (
(Два прохода туда и обратно)
Растворитель для систем на основе жирных углеводородов.
Обычно менее активны, чем водные препараты - 24 удара (
(12 раз туда и обратно) были использованы.
Для каждого теста на очистку используется новый чистящий тампон.
Рисунок 7 [Немного]
Количественная оценка эффективности очистки. Эффективность очистки каждой тестовой жидкости определяется путем измерения разницы во внешнем виде цвета исходных сухих объектов (незагрязненных).
Краска, грязная краска и смытая краска.
Разница в цвете рассчитывается на основе измерений CIE l * a * B *, которые берутся из цифрового изображения слоя краски при каждых условиях.
Эффективность очистки определяется как отношение ([Приращение E2]/[Приращение E1])
Разница между двумя цветами: [Приращение E1]--
Начальное состояние и грязное (неочищенное) состояние; [Приращение E2]--
Разница в цвете между грязным и чистым состоянием.
Измерение цвета выполняется путем сканирования изображений с использованием специального анализа Matlab.
Базовое программное обеспечение, разработанное исследовательской группой информации компании Dow.
Скриншот программного обеспечения (рисунок 6)
Иллюстрирует процесс получения чистых данных эффективности для каждой ячейки в одной тестовой матрице.
Для этого типа анализа программное обеспечение позволяет пользователю выбрать цветовое пространство (XYZ, L*a*b*)
И конкретная область образца, подлежащая анализу.
В примере, показанном на рисунке 6, измеряется значение цвета области внутри каждого синего прямоугольника.
Общий эффект очистки (% чистоты)
Для любой данной жидкости он определяется как среднее значение ряда результатов (
Обычно от 3 до 12)
Копировать ячейки.
Подготовка образцов для ручной оценки администратором эффекта очистки, тестовая пленка краски для субъективной оценки, тестовая пленка краски, используемая в исследовании HTP, тестовая пленка краски на подложке, количество протестированных марок, возраст и используемый метод окрашивания.
Эти образцы разработаны независимо и максимально приближены к поверхности чертежа.
Эта группа образцов состоит из четырех марок профессиональных художественных акриловых красок (
Цвета Winsor & Newton, Liquitex, Talens и Golden Artist)
Пара 10 унций для Fredrix
Используйте регулируемые ролики для нанесения пленки с помощью прибора для измерения глянца для нанесения акриловой дисперсионной грунтовки на сухую пленку толщиной около 110 мкм.
Всего 23 образца-
Титаник (PW6)
И лунный желтый (PY3)--были оценены.
Все образцы были отправлены в 2003 году;
Некоторые из них подвергаются тепловому старению до того, как загрязнятся, в печи Fisons 185HWC при температуре окружающей среды (60 [градусов] C; 55% относительной влажности) в течение 16 недель;
Под люминесцентной лампой дневного света Philips TLD 58 W/15 000 другие материалы освещаются в течение 16 недель при интенсивности 840 люкс, а УФ-компоненты фильтруются акриловыми листами.
Если предположить взаимность, это эквивалентно:
Выдерживался в обычных музейных условиях в течение 50 лет
После начальных стадий естественного или ускоренного старения все образцы были загрязнены, а не очищены в 2006 году.
После окрашивания все образцы подвергаются трехлетнему естественному старению в темноте, а затем используются в испытании на эффективность очистки.
Для субъективного теста Тейта используется та же самая искусственная почвенная смесь, что и для теста HTP Доу (таблица 1).
Как описано в разделе «Результаты», относительная эффективность очистки различных жидкостей оценивается путем ручного тестирования и визуального наблюдения.
Результаты предварительной разработки метода очистки HTP Повторяемость метода очистки HTP была определена в серии из 11 повторных испытаний очистки с использованием четырех чистящих жидкостей, и ожидается, что производительность будет значительно различаться (см. Таблицу 3).
Типичные необработанные данные этих испытаний (т.е.
, Цифровое изображение образцов почвы, очищенных роботом HTP)
Как показано на рисунке 7.
Стандартное отклонение метода составляет [+ или -]5-10%.
Этот уровень шума достаточен для различения характеристик большого количества исследованных чистых растворов.
Целью подхода HTP является проверка большого количества чистящих растворов и выявление меньшего числа потенциальных кандидатов.
Затем, перед коммерциализацией, оцените этих потенциальных кандидатов, используя более традиционный и строгий подход, или, в данном случае, проконсультируйтесь в сфере защиты произведений искусства.
Степень очистки приготовленного водного моющего раствора и приготовленного жирного углеводородного растворителя, %-
Базовая система чистящего раствора та же.
Однако производительность, которая должна быть достигнута при значительном увеличении очистки, связана с vms PUFA (
(жирные углеводороды)формула.
Как описано в экспериментальной части, условия для воды и растворителя с одинаковым содержанием углерода
Были внесены системные корректировки, позволяющие достичь различных показателей в каждой категории: в тестах с использованием водных систем использовались четыре автоматические щетки для очистки, а в тестах с использованием нафта-
Система на основе 24 ручек.
Также были исследованы эффекты различных добавок (
Типы активных веществ на поверхности (растворители, хелаторы и т.д.)
Очищающий эффект воды и нафты
На основе очищающей подготовки.
В таблице 4 перечислены некоторые из жидкостей для очистки воды, протестированных в ходе первоначального испытания, а также соответствующие им значения % чистоты.
Эффективность очистки водных препаратов составляет от 10% до 80%.
Наиболее эффективными препаратами для очистки воды в этой группе являются 1% триаммонийцитрат и 1% [ECOSURF. sup. TM]
EH9, последнее вещество представляет собой неспиртовой эфир
Поверхностно-активные вещества APE производства компании Dow.
На более позднем этапе проекта будут проведены дальнейшие ключевые исследования (
Отчет выглядит следующим образом:
Проведено с использованием этого комбинированного компонента для проверки влияния концентрации поверхностно-активного вещества, pH раствора и проводимости на эффективность очистки.
Автоматизированные приборы, используемые в исследовательском проекте Dowis HTP, поддерживаются интегрированным набором программного обеспечения, позволяют осуществлять сложное экспериментальное проектирование, автоматизированную обработку материалов, сбор данных, анализ данных, хранение данных и, наконец, моделирование и анализ больших наборов данных.
Программное обеспечение для визуализации данных обычно используется для анализа и извлечения данных.
Пример выходных данных для этого анализа показан на рисунке 8.
На этом рисунке Miner3D создан с использованием коммерческого программного пакета (10)
Визуально демонстрируется соответствующая эффективность очистки групповой формулы.
Очищающий эффект каждого раствора выражается цветом и размером молекулы: большой синий круг представляет высокий очищающий эффект, а маленький красный круг — низкий очищающий эффект.
Изменчивость эффективности очистки каждого чистящего раствора в серии повторений определяется x-
Вал, представляющий собой тест очистки одной и той же формулы в разных местах загрязненного основания.
В правом верхнем углу каждого круга указана фактическая эффективность очистки каждой реплики из набора продуктов.
Наконец, программное обеспечение позволяет использовать области, где использовались исходные изображения, грязные изображения и чистые изображения [приращение E]
Расчет разницы цветов будет просматриваться вместе с результатами измерений производительности.
Этот тип анализа данных позволяет пользователям ПВТ быстро просматривать большие объемы данных.
Влияние pH на эффективность очистки Влияние pH на эффективность системы очистки воды изучалось с использованием серии водных растворов, приготовленных с 0.
1 титрование разбавленной HCl или гидроксидом натрия до интегрального значения в диапазоне pH от 4 до 10.
На рисунке 9 обобщены результаты, из которых видно, что для этой простой системы обработки воды/поверхности очищающий эффект раствора значительно снижается по сравнению с раствором выше и ниже этого диапазона pH.
Целью исследования было изучение влияния концентраций поверхностно-активных веществ и комплексов на эффективность очистки, которое также проводилось с использованием метода высокоэффективной гидротермальной очистки.
Чтобы наблюдать основные эффекты независимых переменных или факторов, был выполнен полный факторный дизайн (
Уровень поверхностно-активных веществ и уровень цитрата аммония)
В дополнение к выявлению любых эффектов взаимодействия, существующих между факторами, на эффективность очистки.
Когда разница одного фактора зависит от уровня другого, это будет иметь интерактивный эффект.
Тестовый состав чистящего раствора (
Как показано в Таблице 5
Испытания проводились в трех повторностях.
В этом исследовании количество чистых ходов было сокращено с 4 до 2, чтобы улучшить разрешение между чистыми растворами с относительно высоким очищающим эффектом.
Модель, основанная на концентрации экологической среды
Разработаны поверхностно-активное вещество SURFM EH9 и цитрат аммония со значением R-квадрат 77%.
Уровни поверхностно-активных веществ и уровни цитрата аммония играют значимую роль в модели эффекта очистки.
Также, Роуз-
Произведение независимых переменных также важно в модели.
Это показывает, что между уровнем загрязняющих веществ и уровнем цитрата аммония, влияющими на эффективность очистки, действительно существует взаимодействие.
Это можно наглядно увидеть на прогнозируемой диаграмме производительности в зависимости от уровня поверхностно-активных веществ и цитрата аммония (
Как показано на рисунке 10
При наличии любой добавки в малых количествах эффективность очистки низкая, независимо от уровня других факторов.
Содержание цитрата аммония напрямую связано с электропроводностью раствора.
Данная корреляция позволяет построить вторую модель концентрации и проводимости раствора поверхностно-активного вещества ECOSURF EH9.
Эта модель имеет те же качественные и важные факторы, что и первая модель.
На рисунке 10 также показана прогнозируемая эффективность решения на основе проводимости.
Пространство формулы для прогнозирования наивысшей эффективности очистки составляет 1% масс. ECOSURF eh9 и 0,75-
Цитрат аммония 1 мас.% и 7,5-
Электропроводность раствора составляет 10 МСм/см.
Прогноз эффективности модели очистки был подтвержден в ходе последующих испытаний по очистке.
Этот анализ зарубежных рецептур предоставляет специалистам информацию о компромиссах между концентрацией поверхностно-активных веществ, проводимостью раствора и общей эффективностью очистки.
Рисунок 8:[
Рисунок 9 опущен[
Рисунок 10 немного]
Производительность нафты
Определение эффективного растворителя жирных углеводородов на основе системы очистки
Оказывается, что чистящий раствор на основе щелочи сталкивается с большей проблемой, чем водная система.
В целом, добавление обычных поверхностно-активных веществ и окисляющих растворителей в нафту VM & P может привести к получению систем с относительно низкой эффективностью очистки.
Однако в формулу, состоящую из поверхностно-активного вещества vm & P Naphtha (этиленоксид)/co-poly(бутиленоксид) (EOBO), добавлен новый тип неионогенного поли.
С линейным двенадцати эфиром (ЛАС)
Тест HTP показал, что производительность улучшилась (таблица 6).
Установлено, что экспериментальные и коммерческие сорта материалов EOBO имеют схожие свойства;
Наилучшее соотношение (%вес.)
По результатам теста HTP 1% LAS + 3% EOBO. (
Примечание: Экспериментальная степень чистоты неионогенных поверхностно-активных веществ была получена путем наследования EOBO;
Коммерческий класс имеет торговое название SatinFX [TM]).
Масляная микроэмульсия обеспечивает ограниченное повышение эффективности очистки, которое обычно достигается простым добавлением поверхностно-активных веществ в жирно-углеводный растворитель (нафту).
Альтернативные способы разработки нафты
Изучение основных систем очистки, включая очистку водой
Масляная эмульсия.
Первоначальное внимание уделялось текущему индексу Dow.
Эмульсионные продукты]™]
5000. развитие в среднесрочной перспективе 1990-х годов. (12)
Как и все настоящие микроэмульсии, INVERT 5000 представляет собой препарат, стабильный и прозрачный с точки зрения термодинамики;
Он сделан из воды, нефти-
Ионное поверхностно-активное вещество, спиртовой эфир-
Растворитель и другие второстепенные компоненты.
На основе наиболее эффективной водно-минеральной спиртовой системы, выявленной в методе ГТП, была проведена оценка эффективности эмульсионного продукта.
В данном сравнительном исследовании количество циклов очистки для воды и углеводородных растворителей осталось неизменным в зависимости от системы. Результаты (таблица 7)
Доказано, что очищающий эффект микроэмульсионной системы значительно выше, чем у чистых поверхностно-активных веществ VM & P Naphtha и VM & P Naphtha EOBO, рассмотренных в предыдущем разделе.
Кроме того, с точки зрения статистики чистота может достичь того же уровня, что и у водопроводной системы с самой высокой эффективностью.
Как уже обсуждалось, метод испытания HTP предназначен для быстрого скрининга большого количества чистых растворов.
Затем в ходе предварительных полевых испытаний, проведенных в Тейт с использованием отработанной техники прокатки консервирующих тампонов, была проведена дальнейшая оценка высококлассной системы очистки HTP.
Этот этап важен для защиты разработки новых продуктов, поскольку факторы, влияющие на успех, естественным образом увеличиваются в количестве и сложности по мере того, как оценка приближается к процессу защиты и реставрации произведений искусства.
В этом исследовании системное применение серии систем очистки с использованием системы ватных тампонов одинакового размера дает дополнительную информацию для испытаний HTP путем получения информации из следующих оценок: 1.
Визуальная оценка относительной чистоты (
Эффект удаления почвы)
После 8 ватных тампонов...
Это имеет самое непосредственное отношение к результатам HTP. 2.
Очистите слой краски с помощью валиков-тампонов, необходимых для выбора точки остановки, то есть
Стадия «полной чистоты —
Когда: Образец приемлемо чистый/пигмент удален/зарегистрировано на слое краски в нижней части/расширение слоя краски/изменение поверхности/повреждение зафиксировано/был использован ватный тампон 1003.
Визуальная оценка относительной степени удаления загрязнений на этапе «полной очистки». 4.
Примените относительную степень оценки «изменение/повреждение» к пленке краски: например
, В сочетании с эффектами удаления краски, изменения блеска, расширения и/или износа поверхности краски. 5.
Оценка эффективности обработки чистящим раствором: очищающий эффект, контроль, смачивание поверхности и постоянство очистки после нанесения.
Таблица 8 содержит результаты всех субъективных оценок очистки.
Первая оценка аналогична системе HTP в 8 рулонах тампонов (
Состоит из 8x1 рулонов ватных тампонов (прямых и обратных).
Каждый чистящий раствор наносится на 23 окрашенных образца тестового холста, результаты оцениваются визуально в соотношении 1 к 10, из которых 10 являются наиболее эффективными системами для удаления грязи (столбец А).
Восемь валиков с тампонами не смогли в достаточной степени очистить многие образцы;
В результате наивысшая оценка — 5/10.
Тем не менее, самый высокий балл по эффективности очистки имеет чистый и разбавленный раствор [conversion]™]
5000 эмульсия.
Второй по эффективности чистящий раствор состоит из комбинации поверхностно-активных веществ и позиционирующих агентов, за которыми следуют различные простые водные системы, неполярные жиры-
Оценка, основанная на решении, была низкой.
Эффективность различных очищающих растворов в этой оценке согласуется с результатами трансплантированной системы HTP.
При оценке результата очистки «полностью» с помощью глаз (столбец D)
Минеральный спирт-
Раствор на основе основания по-прежнему наименее эффективен в удалении загрязнений, а обращенная эмульсия 5000 наиболее эффективна в сочетании с активным веществом на поверхности воды и квалифицирующим агентом.
Этот простой набор систем водоснабжения также очень чист.
Хотя рейтинг SatinFX [все еще относительно низок]™]
Комбинация эффективности очистки минерального масла/Las обеспечивает улучшенный выбор сверхчистых растворителей минерального масла.
Следует также отметить, что эффект очистки, по-видимому, частично зависит от смачивающей способности каждого чистящего раствора, а текстура поверхности пленки краски также влияет на относительную простоту очистки.
Образцы с ровной плоской поверхностью легче чистить.
На протяжении всего этапа очистки также отслеживались любые видимые риски, связанные с каждой системой очистки.
Сюда входит оценка проблем, имеющих решающее значение для защиты произведений искусства, таких как потеря пигмента, расширение и изменения красочных поверхностей.
С этой целью была разработана рейтинговая система, указывающая уровень причиненного «изменения/ущерба» (столбец E).
Наименьшее количество решений представляет наибольший риск.
Были зафиксированы совокупная потеря пигмента, потеря краски, изменение блеска и износ поверхности.
Самый высокий рейтинг (10)
Решения, связанные с отсутствием повреждений/изменений, обнаруженных во время или после очистки.
Разница была дополнительно уточнена в соответствии с количеством затронутых образцов;
Таким образом, если конкретное решение приводит к изменению/повреждению только одного образца, оценка будет ниже, чем у того, которое неоднократно вызывает изменение/повреждение.
Неудивительно, что эти «рисковые» наблюдения оказали негативное влияние на рейтинги некоторых систем.
Например, INVERT 5000, получивший наивысшую оценку с точки зрения эффективности очистки, относительно неэффективен с точки зрения изменений/повреждений.
При использовании этой системы в 17 из 23 протестированных образцов был зафиксирован перенос пигмента, а при использовании системы разбавления этот показатель снизился до 6 образцов.
С точки зрения эффективности очистки, комбинация активных веществ и смеси АО на поверхности воды также получила высокую оценку.
Однако на них часто возникают вздутия на поверхности краски, что приводит к ухудшению видимости во время процесса очистки и вызывает опасения, что на поверхности краски имеется достаточный зазор.
Простая система водоснабжения не вызывает каких-либо видимых повреждений/изменений во время или после обработки.
В системе уайт-спирита смесь SatinFX/LAS хорошо оценена за низкий потенциал повреждения, поэтому ее можно использовать в случае системы и полива.
Масляная эмульсия не подходит.
Стоит отметить, что во всех случаях мигрировавшие поверхностно-активные вещества в определенной степени удаляются.
Однако количество удаленного растворителя
Системная система легче теряет блеск, чем все системы, содержащие воду, включая микроэмульсионную систему INVERT5000. Custom-
В соответствии с общими характеристиками первой протестированной эмульсии была разработана эмульсионная система, которая изначально была разработана для промышленных чистящих средств, а цель индивидуальной микроэмульсии состояла в том, чтобы поддерживать высокий уровень очищающего эффекта, в то же время минимизировать потенциальные дефекты переноса и расширения пигмента акрилового полимера, обнаруженные в субъективных тестовых испытаниях.
Чтобы достичь этой цели,[TM]
Сетка PnBGE и DOWANOL DPnP
Растворитель, присутствующий в исходной эмульсии, был заменен на 1-бутанол и 1-
Гексиловый спирт имеет более низкую температуру кипения, более высокую скорость испарения и меньшую растворимость в акриловом полимере.
Высокая летучесть спирта также полезна, так как это поможет свести к минимуму этапы очистки раствора.
Жирный углеводородный растворитель-
Также произошли фундаментальные непрерывные фазовые изменения от нафты VM & P к Shellsol [TM].
Благодаря более низкой скорости подачи пара D38 предоставит администратору больше времени для выполнения процедуры очистки.
Студия библиотеки программных приложений (Accelrys)(13)
Рецептура эмульсии для приготовления конструкции с использованием процедуры обработки жидкости HTProbotic (
Лаборатория Гамильтона Микростар. (14)
Препарат готовят в небольших количествах, используя 1.
Стеклянные флаконы 96-2 мл
Хорошо отформатированный, упорядоченный по 12 столбцам массив в 8 строк.
96-на группу-
Колодец-бутылка называется внутри тарелки.
Рисунок 11 представляет собой визуальное представление, показанное под 96-
Конструкция луночной пластины.
Концентрация шеллака D38 на пластину остается постоянной, и для тестирования различных количеств шеллака D38 готовят несколько пластин.
Концентрация поверхностно-активных веществ, сорастворитель (спирт)
Соль на каждой тарелке разная. Смесь 1-бутанола и 1-
Гексиловый спирт используется в общей сложности.
Соотношение между смесью растворителей и двумя растворами варьируется при различных уровнях поверхностно-активных веществ для оценки влияния гидрофобности на образование стабильной эмульсии.
Для поддержания постоянного общего веса в каждый флакон добавляли воду.
Поверхностная концентрация, концентрация соли, концентрация шеллака D38, общее количество
Концентрация растворителя и со-
Исследовали соотношение растворителей.
В результате было создано в общей сложности 432 различных компонента микромоделирования.
В Таблице 9 перечислены ингредиенты рецепта, порядок добавления и уровень концентрации каждого ингредиента.
Для приготовления формулы резервный раствор LAS и NaCl в воде готовили с помощью робота для обработки жидкостей Hamilton Microstar в необходимой концентрации.
Откалибруйте каждый материал, чтобы соотнести количество каждого выделенного объема с требуемой массой.
Это делается с помощью робота-веса путем помещения в стеклянную бутылку известных объемов жидкости и их перераспределения.
Взвешивание флаконов.
Для оценки ошибок калибровки повторяются три копии для каждого набора калибровочных объемов.
Зависимость между целевым объемом и фактическим весом используемого здесь материала является линейной в пределах используемого диапазона распределения.
[Робот-нагревательная станция] при 50 градусах]
C. Базовые растворы LAS, облегчающие централизованное распределение (25-35% масс.).
Приготовленную смесь энергично встряхивают вручную и оставляют на ночь при комнатной температуре.
Наглядный образец и
Затем фазу очищали с помощью системы HTP.
Коллекция изображений формул с использованием запатентованных высокопроизводительных роботов распознавания и представления фаз (PICA II).
Фотографии каждого препарата собираются в течение как минимум 24 часов после приготовления.
На рисунке 12 показан репрезентативный набор этих изображений.
Из 432 препаратов 14 образуют стабильную водонасыщенность.
Масляная эмульсия (
Наглядный пример, устойчивый формульный круг).
Эмульсия с наименьшим общим содержанием СО
Уровни растворителя при соотношении смешивания 3,3% 1-гексанола и 6,7% 1-
Со спиртом образуется устойчивая микроэмульсия.
Кроме того, при высоком уровне 1-
Номер 1 и номер 1
Гексиловый спирт также может образовывать стабильную эмульсию.
В целом присутствие NaCl в препарате не привело к созданию стабильной структуры микроэмульсии.
Уровень поверхностно-активных веществ (ЛАВ)
Содержание Shellsol D38 не влияет на стабильность эмульсии.
Этот результат показывает, что в случае ограниченного числа возможных экспериментальных образцов трудно идентифицировать стабильные микроэмульсионные структуры с помощью более традиционного лабораторного метода.
Предварительное испытание было проведено на 14 новых лосьонах с использованием метода очистки HTP, и результаты показали, что они обладают отличным очищающим эффектом.
В настоящее время Tate проводит всестороннюю оценку этих новых лосьонов с помощью протокола ручного тестирования.
На основе описанных испытаний эта многогранная оценка определит, адекватно ли эти чистящие растворы сочетают эффективность, необходимую для обработки художественных произведений, написанных акриловой эмульсией.
О результатах этого ручного теста будет сообщено в отдельном сообщении. [
Рисунок 11 опущен][
Рисунок 12:
Вывод: был разработан метод количественной оценки и различения обучающих эффектов традиционной и новой воды, небиологических углеродных растворителей и водных растворов.
Масляная эмульсия-
Высокопроизводительные инструменты и методы с использованием Dow Chemical основаны на системах очистки.
Путем проверки сотен смесей на высокопроизводительных инструментах для всех трех типов смесей были выявлены чистящие растворы с хорошей очищающей эффективностью.
Результаты высокопроизводительного метода были проверены с помощью защитной очистки, установленной в галерее Тейт в Лондоне, где эффективность различных чистящих растворов очень соответствовала результатам, полученным на высокопроизводительном оборудовании.
Важным открытием этой предварительной работы является идентификация водных
В качестве потенциально новой очищающей формулы масляная эмульсия может обеспечить высокий очищающий эффект за счет нафты.
На основе непрерывных этапов.
В ручных тестах Tate, помимо способности удалять масло, оценивался потенциальный риск нанесения чистой формулы на пленку акрилового покрытия.
Испытание оригинальной микроэмульсии (INVER[TM]5000)
Из-за изменений в удалении пигмента и блеске поверхности риск тестирования акриловых покрытий высок.
Чтобы соответствовать всем требованиям высокой эффективности очистки и низкого потенциального риска, была разработана новая эмульсия.
В ходе испытаний HTP было обнаружено, что эти новые лосьоны обладают превосходной очищающей эффективностью, и в настоящее время компания Tate оценивает их очищающие свойства.
В целом сотрудничество между тремя институтами (Dow, Tate. GCI)
Это уникальный набор навыков, который обеспечивает ключевое решение для сообщества, занимающегося сохранением произведений искусства.
Эта работа демонстрирует применение высокопроизводительных методов в научном применении консервации произведений искусства.
Наконец, в нем определяются перспективные новые партнерские законы и материалы для защиты и очистки. Ссылки (1. )Крук. Дж. и Лирнер, Т.
Влияние современных покрытий.
Лондон: Тейт, 2000. (2) Хокни, Д.
Личное общение с Thomas JS Learner, 2006 г. (3. )
Ормсби Б., ученик Т., Фостер Г., Друзик. Дж.
И Шэрон, М., «Мокрая
Очистка пленки акрилового эмульсионного покрытия: оценка физических, химических и оптических изменений, Современные покрытия в галерее Тейт Модерн.
Институт консервации Гетти, Лос-Анджелес, 187–198, 2007. (4.) Ормсби, Б., Смитен, П., Хугланд, Ф., Лернер, Т.
, АндМилиани, К., «Научное исследование окраски лосьонами для очистки поверхностей», на трехлетнем заседании Комитета по защите ИКОМ, Нью-Дели, сентябрь 2008 г., Том. II, 857-865, 2008. (5.) Ормсби, Б., Лирнер, Т., Фостер, Г., Друзик. Дж.
М. Аншилин.
, «Влажная очистка акрилово-эмульсионной покрывающей пленки: физическая оценка.
Химические и оптические изменения.
«Современная краска найдена в Лос-Анджелесе: Институт защиты Гетти, 189-200, 2007. (6.) Клиер Дж., Суарес Р.С., Грин Д.П., Кумар А.М., Хоффман М., Такер С.Дж., Ландес Б.
И Д. Редвин.
, «Чистящие свойства одно-
Фазовые углеводороды - На основе микроэмульсий
\"J.
Американский химик-нефтяник Soc, 74, 7, 861-867 (1997). (7.) Ормсби, Б.А., Солдано, А., Киф, М.Х., Феникс, А., и Лирнер Т.
, «Эмпирическая оценка ряда чистящих средств, используемых для удаления грязи с художественных акриловых эмульсионных покрытий», InProc.
Встреча профессиональной группы по живописи, конференция Американской ассоциации охраны природы, Милуоки, 2010 г. (в печати). (8.) Дигни-Пир С., Бернсток А., Лирнер Т., Ханджян Х., Хугланд Ф. и Бун Дж.
, «Миграция поверхностно-активных веществ в пленке акрилово-эмульсионного покрытия.
«В современном искусстве новый музей: вклад в конференцию IIC в Бильбао, 13-
17 сентября 2007 г., 2007 г., 2004 г. (9.) Ормсби, Б.
Кампасакали, Э., Милиани, К.
И учащиеся, Т. , FTIR-
На основе исследования эффекта влажной уборки художником акриловой эмульсионной краской.
Встреча людей RED и людей Рамана (IRUG)
Вена, 2008, Электронный
Preservation Science, 6,186–195, 2009. (10.) (11.) Харрис, Дж. К., Роуз, Дж. Д.
и Брюнин, М.
Л., «Самообразование многослойных пузырьков ПАВ из двухблочного полимера оксида этилена/диоксида Дина», Langle, 18 (14)5337-5342 (2002). (12.) Шик, Р.А.
«Приготовление чистящего средства со структурным растворителем» в Учебнике».
Точная очистка 96, Анахайм, Калифорния, 285–289, 1996 г. (13. )(14. )[ТМ]
Торговая марка Dow Chemical Company («Дау»)
Или дочерние статьи по теме Dow: Приложение. AFM контролирует и проверяет высыхание и стабильность основы краски (AFM).
Используется для мониторинга изменений поверхности лакокрасочной пленки в различные промежутки времени от одного дня до 104 дней после нанесения.
Красочная пленка сохраняется «как есть», поверхность не подвергается никакой подготовке.
Литая пленка золотой акриловой титановой белой краски с тяжелым телом, хранящаяся в лаборатории с постоянной температурой/влажностью, анализируется методом АСМ через 1, 5, 9, 12, 16, 25, 29 и 104 дня.
АСМ-изображения были получены с использованием АСМ для больших образцов brubruker D3100 и контроллера nano Mirror IV в режиме касания (нано-
Программное обеспечение области v6. 13рл).
Кремниевый кантилевер и наконечник Silicon romasch (NSC16)
Для визуализации.
Были собраны изображения высоты и фазы.
Режим постукивания AFM — это резонансный режим, в котором кантилевер колеблется с небольшой амплитудой на своей основной резонансной частоте.
Когда наконечник касается поверхности на высокой частоте, он «стучит» (~ 150 кГц).
Изображение амплитуды затухания обеспечивает сигнал высоты.
При этом фаза взаимодействия Стержня колебаний с поверхностью также отображается в отдельный сигнал.
Фазовый образ является сложным и представляет собой вклад местной упругости, адгезии или диссипации в области контакта.
Амплитуда свободного отвода Ао составляет -3 В.
При сканировании точка настройки амплитуды равна 2.
Чтобы получить подсказку об отказе, требуется 2 В.
Поверхностное взаимодействие.
Размер собранного скана составляет 2,5 x 2.
В пять часов вечера, 5x5 мкм и 10x10 мкм, разрешение пикселей составляет 256x256, 512x512 и 1024x1024 соответственно.
При нажатии на анализ ModeAFM светлая область образца краски на фазовом изображении представляет собой более твердую область, а темная область представляет собой относительно мягкую область.
Анализ АСМ показал, что наблюдалось значительное изменение от 1 дня до 25 дней, а затем значительное снижение.
Миграция активных веществ на поверхности золотого тяжелого акрилового титанового белого покрытия происходит относительно медленно, а общий уровень активных веществ на поверхности относительно низкий.
После суток сушки с помощью АСМ на АСМ-изображении отчетливо видны отдельные частицы латекса, пигменты и диспергаторы/поверхностно-активные вещества (
Рисунок 4, слева).
Стоит отметить, что частицы латекса находятся в одно-
Период Солнца.
При дальнейшем отборе проб этой краски разрешение АСМ-изображения становится менее четким, что интерпретируется как миграция активного вещества на поверхность краски.
Вообще говоря, нет существенной разницы между изображением 25- и 104-дневной лакокрасочной пленки.
На основании этих данных испытательной краске дают стабилизироваться в течение 30 дней перед нанесением искусственного грунта и последующей оценкой очистки.
Мелинда Кев
Кристофер Такер, Анастасия Мардилович, Грег Майерс, Карл Рейнхарт, Том Бумгаард, Бронвин Омесби и Алексия Солдано из Peitsch Corey Dow Chemical, Мелинда Кифф, автор Института консервации Аллена Фини и Томаса Лернера Гетти в Лондоне, Кристофер Такер, Анна Мадилович Белл, Грег Мидленд, США, мл.
Бронвин Омсби и Алексия Солдано в галерее Тейт в Лондоне, Англия;
Алан Фини и Томас Лернер, Музыкальная школа Гетти, Лос-Анджелес, Калифорния, США.