Workshop Holz 2003


Leitung: Andrea  Linckh
Dipl.-Restauratorin
Hauptmannsreute 46/1 - 70192 Stuttgart
0711 / 2849333

Reinigung  von Schmutz

Schmutz ist ein Gemisch von Schwebstoffen unterschiedlicher Größe: Textilabrieb, Partikel menschlicher Haut und Haare (also Proteine), Kohlenstoff-Partikel, fettige/ölige Rückstände, unvollständig verbrannte Kraftstoffe, verschiedene Salze, Metalloside- und Komplexe, mineralischer Abrieb wie Silikate, Pigmentartikel, zahllose Pilzsporen, und Mikroorganismen, Pollenm Nikotin- und Teerablagerungen und besonders fetthaltige Bestandteile (z.B.Kochrückstände)

Schmutz besteht aus wasserlöslichen, lösemittellöslichen und weder in reinem Wasser noch in Lösemittel löslichen Bestandteilen. Vor der Reinigung ist es also sinnvoll mit Wattestäbchen kleine Tests durchzuführen mit was sich der Schmutz am besten lösen läßt. Kombinationen aus wasserlöslichem und in unpolaren Lösemittel löslichem Schmutz kann man entweder in Kombination der Reinigungsmittel oder in zwei einzelnen Reinigungsvorgängen verschieden polarer Lösemittel reinigen.


Reinigungsmittel

Speichel beinhaltet: Wasser, Puffer, Netzmittel, Komlexbildner, Verdickungsmittel und Enzyme. Er kann insofern aufgrund seiner breit gefächerten Zusammensetzung gute Reinigungseigenschaften vorweisen – je nach Art des Schmutzes natürlich. Nachreinigung geschieht mit Wasser.

Pufferlösungen sind vielfach auch erfolgreich, da im sauren oder basischen Milieu viele Substanzen löslich werden. z.B. ein leicht verschobener pH-Wert  in den sauren Bereich (Zugabe von ein wenig Zitronensäure, Triammoniumcitrat)  Ammoniak (schwache Base) führt zum Aufbrechen der Lackbindungen und somit zur Abnahme. (wie ein Abbeizer)

Unpolare Lösemittel  wie Benzine lösen fettige Schmutzbestandteile. Dabei gibt es untoxische Benzine (z.B. Shellsol T, Isopar E) die keine Aromaten enthalten (Molekühlstruktur mit großer Lösekraft) und somit gesundheitsfreundlich bleiben, aber nicht immer allen Schmutz lösen können.  Je mehr Aromaten das Benzin enthält um so stärker ist die Lösekraft. (z.B. Shellsol A)

Polare Lösemittel z.B. Alkohole (Ethanol stark polar), und Ketone (Aceton mittelpolar) entfernen polare Schmutzpartikel.
Betreffend etwaiger Alkohol- oder Ketonlöslicher Lacke auf den Objekten, können diese natürlich nicht zur Reinigung verwandt werden.

Tenside bzw. Netzmittel erhöhen die Benetzungsfähigkeit des Reinigungsmittels (Oberflächenspannung wird herabgesetzt) und ermöglichen in einem polaren wässrigen System lipophile (ölige/fettige) Bestandteile zu lösen, da ihre Molekühlstruktur aus einem lipophilen und hydrophilen besteht. An Grenzflächen von Wasser zu weniger polaren Medien, richten sich die Molekühle so aus, daß der polare Teil ins H2O weist und der unpolare Teil in Richtung des unpolaren Mediums (Oberfläche, Fette.....) Es emphiehlt sich nicht ionische Tenside zu verwenden, da diese ladungsneutral und somit überall einsetzbar sind.

Komlexbildner haben die Fähigkeit H2O- unlösliche Metallionen zu binden und in Lösung zu halten, so daß sie in Wasser abtransportiert werden können. Sie bestehen aus einem pos. Geladenen Zentralion mit  neg. geladenen Liganden, die pos. geladene Metallionen des Schmutzes binden können. Anwendung z.B. bei der Korrosionsabnahmen sehr sinnvoll.
 
Alterung von Überzügen

Die natürlichen und synthetischen Makromolekühle können grundsätzlich unterschiedliche Alterungserscheinungen zeigen.

[1]  Abbau der Molekühlstruktur unter Bildung von kurzkettigen Reaktionsprodukten, die eine verringerte Festigkeit und eine verbesserte Löslichkeit aufweisen. Die Reversibilität der auf diese Weise alternden Bindemittel bleibt gegeben. Häufig sind diese Abbauprodukte braun gefärbt (Ursache für die Gilbung) und zeigen leicht erhöhte Acidität.
Dieser Abbau kann
a) durch Mikroorganismen, Enzyme, Feuchtigkeit, Säuren oder Basen bewirkt werden
b) durch Sauerstoff und photochemische Energie (bei natürl. und synthet. Harzen)

[2]  Quervernetzung der Bindemittel zu mehr oder weniger engmaschig verknüpften, dreidimensionalen Strukturen. Das so gealterte Bindemittel zeigt eine erhöhte Festigkeit, es wird hart und spröde. Diese Alterungsreaktion führt zu unlöslichen nicht mehr reversiblen Produkten.
Syntetische Überzüge verspröden zusätzlich bei den den Lacken zugesetzten Weichmachern, welche im Laufe der Jahre austreten. Die Quervernetzung wird im wesentlichen durch Sauerstoff in Gegenwart bestimmter Katalysatoren und durch photochemische Energie verursacht. Sie tritt bei natürlichen und syntetischen Harzen auf.

Das Ausmaß der Alterungsreaktion läßt sich aus der Zusammensetzung der Makromolekühle ablesen: relativ stabil sind Makromolekühle mit gesättigten C-C Bindungen und unpolaren C-H Bindungen. Relativ instabil sind Makromolekühle mit C=C Doppelbindungen, polarisierten Bindungen C-O, C-N und leicht oxidierbaren Zentren. Aus diesem Grund haben z.B. Polymerisationsharze (Acrylate) im allgemeinen eine bessere Alterungsbeständigkeit als Polykondensationsharze (Polyester) und Zweikomponentenharze (Epoxide) – letztere spalten im Alter Säurenbestandteile der Molekühle ab.
 
Oxidativer Abbau: An den Bindemittelmolekühlen befinden sich polarisierte C+ und OH- Atome, das Diradikal Sauerstoff O lagert sich an die ungesättigte Doppelbindung an, es entstehen zwei Carbonylgruppen mit neuen Radikalen des Sauerstoffes C=O, welche mit anderen Molekühlen, z.B. Wasser, weiterreagieren : es kommt durch Anlagerung von z.B. H2O zur Spaltung der Molekühle. Die sauren, polareren, stark gebräunten Spaltprodukte ziehen eine Farbveränderung der Chromophore (farbtragende Doppelbindungen) nach sich. Der oxidative Abbau wird in feuchter Umgebung gesteigert.

Photooxidation:  Licht bewirkt eine Spaltung der ungesättigten Doppelbindungen im Bindemittelmolekkühl, die enstandenen Diradikalen ermöglichen die Anlagerung von Sauerstoff O oder Wasser H2O, an diese Peroxiden  wiederum können sich Sauerstoff oder Wasser anlagern: es entstehen saure, verbräunte, polare Abbauprodukte.

Gealterte Überzüge werden also immer polarer und somit auch empfindlicher gegenüber polaren Lösemitteln und  Wassereinwirkung.
Esterspaltung: Bildung von Wachsseifen

Craquelee im Überzug entsteht durch:
[3] Frühschwundrisse im Rahmen des Trocknungsprozesses z.B. durch unproportionierte Lösemittel- und Sikkativbeigabe -  spätere Schwundrisse bedingt z.B. durch unelastische Bindemittel.
[4] äußere Einflüsse wie Licht, Hitze, Spannungen im Trägermaterial (z.B. Holzschwund),
Das Craquelee beeinflußt die Farbwirkung des Überzuges: Die feinen Risse verändern die Lichtbrechung (Vergilbung). Bei dem sogenannten “krepierten” Überzug liegen die Risse so dicht beieinander, daß er undurchsichtig erscheint.