Het reinigen van hout zonder afwerking: een vergelijkend onderzoek naar
droogreinigingsmiddelen.
!
!
!
Machteld Jacques BA studentnummer: 5926467
!
mw. ir. S.M. Nijhuis
mw. K.E. van Lookeren Campagne Juli 2014
Voorwoord
!
In dit dankwoord wil ik degenen bedanken die mij hebben ondersteund in het ontwikkelingsproces en de totstandkoming van dit onderzoeksvoorstel.
Ten eerste dank aan Sylvia Nijhuis voor de begeleiding, ondersteuning en advies tijdens dit proces. Daarnaast wil ik Ron Kievits bedanken voor het idee en de inspiratie voor dit onderzoek en het ter beschikking stellen van het casusobject.
Ook de adviezen en ondersteuning van René Peschar Norman Tennent, Jørgen Wadum, en de coördinatie van René Lugtigheid zijn zeer gewaardeerd.
!
Voor hulp, advies en ondersteuning tijdens het uitvoering van het onderzoek wil ik graag de volgende personen van de RCE bedanken: Maarten van Bommel (coördinatie en advies), Klaas-Jan van den Berg (opzetten van onderzoek, advies), Ineke Joosten (advies & SEM) , Bill Wei (advies en Glansmetingen), Frank Ligterink (advies, ethische kant onderzoek) en Jolanda van Iperen voor de technische ondersteuning voor het gebruik van de HIROX. Ook is de extra ondersteuning van Marjolein Bol zeer verhelderend en behulpzaam geweest.
!
Daarnaast natuurlijk dank aan mijn medestudenten en familie die ten alle tijden bereid waren voor het geven van ondersteuning op alle fronten. Ook wil ik Surai di Rosa bedanken voor zijn technische en persoonlijke ondersteuning tijdens het schrijven deze scriptie.
!
Ten slotte wil ik in het bijzonder Pandelis Diamantides bedanken voor zijn onvoorwaardelijke steun tijdens het gehele proces.
!
Hiervoor allen mijn dank.
!
Machteld Jacques
!
!
Samenvatting
!
In deze masterscriptie is onderzoek gedaan naar de verschillende droge reinigingsmethoden voor onbehandeld vurenhout. Een object van onbehandeld vurenhout, van de kunstenaar Araun Gordijn, zal dienen als afbakening van het onderzoek. In het onderzoek is met behulp van literatuur een inventarisatie gemaakt van verschillende middelen die worden gebruikt voor het droog reinigen van diverse materialen. De verschillende eigenschappen van deze
reinigingsmethoden zijn hierbij geïnventariseerd. Op basis van dit onderzoek zijn vijftien droogreinigingsmiddelen geselecteerd.
De belangrijkste factoren die een rol spelen bij de vorming van oppervlaktevervuiling, zijn de neerslag van deeltjesvormige luchtvervuiling op het oppervlak en contactvervuiling. De hechting van het vuil met het houten oppervlak wordt verder beïnvloed door zowel de eigenschappen van het hout en de vuildeeltjes. Hierbij zijn de hygroscopische eigenschappen van zowel het vuil en het hout, in combinatie met een hoge relatieve luchtvochtigheid, de vorm en grootte van de deeltjes, de structuur van het houten oppervlak en de eventuele toevoeging van vettige substanties, de belangrijkste factoren. De samenstelling van
oppervlaktevuil is onderzocht, waarbij de artificiële oppervlaktevervuiling die ontwikkeld is door Ormsby en Phenix, als representatieve reconstructievervuiling naar voren komt. Op basis van deze gegevens is een reconstructie gemaakt van een kunstmatig vervuild oppervlak.
Met behulp van deze reconstructie, en een natuurlijk vervuild testoppervlak, zijn tests uitgevoerd voor het bepalen van de effectiviteit en controleerbaarheid van de
reinigingsmiddelen. Beide zijn visueel beoordeeld met behulp van een digitale Hirox microscoop.
Daarnaast zijn de effecten, die de reinigingsmiddelen op het oppervlak hebben
onderzocht. Hierbij is gekeken naar glansverschil, kleurverschil, aantasting van de topografie van het oppervlak en eventuele residuen van de reinigingsmiddelen. Deze zijn onderzocht met behulp van respectievelijk een Tri-glossmaster (85º), de Minolta spectrofotometer, Scanning Electron Microscoop, HIROX digitale microscopie en UV-fluorescentiemicroscopie.
De meest geschikte middelen die uit de verschillende tests naar voren komen zijn;
Akapad White en Soft, Smoke sponge, Sofft tools en de HEMA en Etos make-up spons. Van deze middelen zijn de Akapad sponsen het meest effectief, de Smoke sponge, Sofft tools en make-up sponsen laten geen residu achter en zijn goed controleerbaar. Al deze middelen hebben een minimale impact op de kleur, glans en topografie van het oppervlak.
Abstract
!
Dry cleaning methodes for unfinished wood: a comparative research.
!
Machteld Jacques
Universiteit van Amsterdam, juli 2014
!
This comparative research, investigates the effect of dry cleaning materials on untreated pinewood. An object of untreated pinewood, made by artist Araun Gordijn, is used to define the scope of this research. An inventory of dry cleaning materials is compiled based on research, review and evaluation of relevant literature.Various properties of dry cleaning materials are evaluated. Based on this evaluation we made a selection of fifteen different materials.
Factors that have an important role related to the formation of surface dirt are the precipitation of particulate air pollution on wooden surface and dirt formations created by direct contact with the object. The adhesion of dirt on wooden surface is further influenced by both the properties of the wooden surface and particulate matter.
Hygroscopic properties of dirt and timber, in combination with high relative humidity, the shape and the size of particles and the structure of the wood surface along with the possible addition of fatty substances are identified as the most important factors that have an important role related to the formation of surface dirt.
Moreover, the composition of surface dirt has been investigated. Based on this information we can safely conclude that the artificial soil recipe developed by Ormsby and Phenix can be used to reconstruct soiled wooden surface. This reconstruction will be used in the experiment to determine the effectiveness and controllability of the cleaning materials.
With this reconstruction, and the naturally soiled aged test surface, we conduct tests to determine the effectiveness and controllability of the cleaning materials. Both are assessed by visual observation, and by utilizing a digital Hirox microscope.
Furthermore, we examine the effect of cleaning materials on the surface. In this series of experiments we examine gloss change, color change, degradation of surface topography and cleaning material residue. The aforementioned properties are examined by means of UV fluorescence microscopy. Tri-gloss master (85 º), the Minolta spectrophotometer, Scanning Electron Microscope and HIROX digital microscopy.
We conclude, based on the experiments carried out within the scope of this research that the most appropriate cleaning materials are Akapad White and Soft, Smoke sponge, Sofft tools and make-up sponges.
!
Inhoudsopgave
1. Inleiding _______________________________________________________________9 1.1 Introductie ---9 1.2 Probleemstelling ---11 1.3 Doelstelling ---13 1.4 Onderzoeksvragen ---131.5 Opzet van het onderzoek ---15
2. Stand van wetenschap ___________________________________________________16 2.1 Inleiding ---16
2.1 Algemene publicaties over droge reinigingsmaterialen. ---16
2.2 Hout en meubelen ---17
2.3 Beschilderde oppervlakken ---18
2.3.1 Schilderijen ...18
2.3.2 Muurschilderingen ...19
2.4 Papier en boeken ---20
2.5 Alternatieve droge reinigingsmethoden ---20
2.5.1 Laserreiniging ...20
2.5.2 Dry-ice dusting ...21
2.5.3 Cellulose microblasting ...21
2.6 Conclusie ---22
3. Eigenschappen van de verschillende droogreinigingsmiddelen _________________23 3.1 Inleiding ---23 3.2 Kneedbare materialen ---24 3.2.1 Groom/stick ...24 3.2.2 Absorene ...26 3.2.3 Kneedgum: Pelikan GE 20 ...28 3.3 Gum poeders ---29
3.3.1 Draft DCP3 Cleaning powder ...29
3.3.2 Akawipe Soft (voorheen Wishab spezialpulver) ...30
3.4 Sponsen ---31
3.4.1 Akapad White (voorheen Wishab sponge / Wishab Spezialschwamm) ...31
3.4.2 Akapad Soft (voorheen Wishab sponge weich No. 1035 / Wishab Spezialschwamm) 33 .. 3.4.3 Smoke sponge ...34
3.4.4 Sofft tools ...35
3.5.1 HEMA make-up spons ...36
3.5.2 Etos make-up spons ...37
3.6 Gummen ---38
3.6.1 Bic Galet ...38
3.6.2 Staedtler Mars Plastic ...39
3.7 Microvezeldoekjes ---40 3.7.1 Microvezeldoekje geel ...40 3.7.2. Microvezeldoekje blauw ...40 3.8 Conclusie ---41 4. Oppervlaktevervuiling __________________________________________________43 4.1 Inleiding ---43 4.2 Oorzaken en samenstelling ---44 4.2.1 Inleiding ...44 4.2.2 Bronnen ...45
4.2.3 Samenstelling van oppervlaktevuil ...46
4.3 Oppervlaktevuil en vervuilingsprocessen op hout ---48
4.3.1 Neerslag op het oppervlak ...48
4.3.2 Invloedsfactoren voor hechting aan het houten oppervlak ...48
4.4 Conclusie ---50
5. Effectiviteit en controleerbaarheid _________________________________________52 5.1 Inleiding ---52
5.2 Reconstructie van een vervuild oppervlak ---53
5.2.1 Inleiding en theoretische achtergrond ...53
5.2.2 Experimentele methode ...53
5.2.3 Experimentele opstelling ...57
5.2.4 Verwachtingen ...57
5.2.5 Resultaten ...57
5.2.6 Interpretatie van de resultaten ...59
5.2.7 Discussie en conclusie ...60 5.3 Druk-tijdmetingen ---61 5.3.1 Experimentele methode ...61 5.3.2 Experimentele opstelling ...62 5.3.3 Resultaten ...63 5.3.2 Discussie en conclusie ...64 5.4 Effectiviteit ---65 5.4.1 Experimentele methode ...65
5.4.2 Experimentele opstelling ...66 5.4.3 Verwachtingen ...66 5.4.4 Resultaten ...67 5.4.5 Discussie en conclusie ...68 5.5 Controleerbaarheid ---69 5.5.1 Experimentele methode ...69 5.5.2 Experimentele opstelling ...69 5.5.3 Verwachtingen ...70 5.5.4 Resultaten ...70 5.5.5 Discussie en conclusie ...71 6. Specifieke effecten ______________________________________________________72 6.1 inleiding ---72 6.2 Glans ---73 6.2.1 Experimentele methode ...73 6.2.2 Experimentele opstelling ...74 6.2.3 Verwachtingen ...74 6.2.4 Resultaten ...74 6.2.5 Discussie en conclusie ...77 6.3 Kleurmetingen ---78 6.3.1 Experimentele methode ...78 6.3.2 Experimentele opstelling ...80 6.3.3 Verwachtingen ...80 6.3.4 Resultaten ...80 6.3.5 Discussie en conclusie ...83
6.4 Topografie van het oppervlak ---84
6.4.1 Experimentele methode ...84 6.4.2 Experimentele opstelling ...84 6.4.3 Verwachtingen ...85 6.4.4 Resultaten ...85 6.4.5 Discussie en conclusie ...86 6.5 Residuen ---87 6.5.1 Experimentele methode ...87 6.5.2 Experimentele opstelling ...88 6.5.3 Verwachtingen ...88 6.5.4 Resultaten ...89 6.4.5 Discussie en conclusie ...90
7. Discussie en conclusie ___________________________________________________91 8. Literatuurlijst ________________________________________________________100
Verantwoording afbeeldingen: ...105
9. Bijlagen ______________________________________________________________106 Bijlage I: Objectbeschrijving ---106
Bijlage II: Tabel droogreinigingsmiddelen ---111
Bijlage III: Luchtverontreiniging ---112
Bijlage IV: Meetapparatuur ---115
Bijlage V: Reconstructie van een vervuild oppervlak ---117
Bijlage VI: Resultaten Hirox ---121
Bijlage VII: Resultaten effectiviteit en controleerbaarheid ---137
Bijlage VIII: Resultaten effecten: glans, kleur en oppervlak ---160
Bijlage IX: Resultaten UV-microscopie ---176
1. Inleiding
!
1.1 Introductie
!
Binnen de restauratie en conservering van houten objecten, komt men soms in aanraking met houten objecten waarvan het oppervlak niet is voorzien van een afwerking (zoals bijvoorbeeld schellak, olie of was). Het aanbrengen van een afwerking heeft naast een esthetische, namelijk verdieping van de kleur en toevoegen van glans, ook een beschermende functie. De afwerking beschermt het oppervlak tegen invloeden van buitenaf, zoals vuil, vet en vocht. Het ontbreken 1
van een afwerking zorgt ervoor dat een object gevoeliger is voor vervuiling, aangezien het oppervlak geen bescherming heeft tegen schadelijk invloeden van buitenaf.
Vervuiling op dergelijke objecten zonder afwerking, kan zich in de loop van de jaren opbouwen en zich hechten aan het oppervlak. De buitenste zichtlaag van het hout, ofwel de ‘huid’ van het oppervlak kan hierdoor aangetast worden. De esthetische waarde van een object kan verminderen door deze aantasting van het oppervlak. Vlekken, verkleuring en
verdonkering van het oppervlak kunnen een storende werking hebben en het object ontsieren. Deze vervuiling kan daarnaast verdere degeneratie van het oppervlak veroorzaken. De 2
open structuur en porositeit van het hout maken dat het vuil zich makkelijk hecht aan het oppervlak. Wanneer er vocht of vettige substanties aan het geheel worden toegevoegd, kan het vuil zich nog meer hechten aan het hout. Deze vastzittende laag oppervlaktevuil is, doordat deze zich aan het hout gehecht heeft, lastig te verwijderen. Dit in tegenstelling tot loszittend oppervlaktevuil, wat makkelijk te verwijderen is met een stofdoek of bijvoorbeeld perslucht.
Houten objecten zonder afwerking kan men tegenkomen binnen verschillende
disciplines van restauratie en conservering van (museale) objecten. Wat meubels betreft, zijn er vaak onafgewerkte houten delen te vinden die zich niet direct in het zicht bevinden, zoals de binnen- boven en achterzijde van meubelen. Hierbij kan gedacht worden aan zowel
constructieve delen als aan bijvoorbeeld legplanken aan de binnenzijde van een kast. Ook komt men soms volksmeubelen, of boerenmeubelen, tegen zonder afwerking, met name binnen volkenkundige collecties. In deze collecties zijn ook andere houten voorwerpen te vinden, die niet zijn voorzien van een afwerking. Voorbeelden hiervan zijn gereedschappen en machines, interieuronderdelen, en gebruiksvoorwerpen. Binnen etnografische collecties zijn 3
ook talloze objecten te vinden waarbij een afwerking ontbreekt, zoals wapens, muziekinstrumenten, rituele voorwerpen, maskers, beelden en zeer diverse
gebruiksvoorwerpen. Een andere groep voorwerpen waaraan gedacht kan worden zijn
bijvoorbeeld middeleeuwse beelden, die gepolychromeerd zijn geweest, waarvan de afwerking geheel is verwijderd. Ten slotte zijn er binnen de moderne kunst veel voorwerpen te vinden, die gemaakt zijn van onafgewerkt hout of gefineerd multiplex. Binnen deze laatste groep valt ook het object dat als voorbeeldcasus wordt gebruikt binnen dit onderzoek.
Rivers en Umney 2003: 606 1 Rivers en Umney 2003: 499 2 Wolf 1994: 9 3
Een voorbeeld van een dergelijk modern kunstobject, dat zal dienen als casusobject voor deze scriptie, is een werk van Araun Gordijn genaamd Stilleven met cilinder voorwerp. Dit 4
voorwerp is vervaardigd uit vurenhout en is niet voorzien van een afwerking. Het vuil dat zich in de loop van de jaren heeft verzameld op het oppervlak, geeft een vlekkerig en oneffen beeld. De staat waarin het object zich op dit moment bevindt, maakt dat het ongeschikt is om tentoon gesteld te worden (zie bijlage I voor de objectbeschrijving). Om het object weer in 5
een representatieve staat terug te brengen, is het belangrijk om onderzoek te doen naar een geschikte reinigingsmethode. Op dit moment is er weinig informatie beschikbaar over het reinigen van dergelijke problematische houten oppervlakken. Hierdoor kan er geen verantwoorde beslissing genomen over een geschikte behandeling van dit object. 6
!
Een van de weinige publicaties over dit specifieke probleem is Care and Cleaning of Unfinished Wood van het Canadian Conservation Institute. Hierbij wordt een serie van droge 7
reinigingsmethoden aangeraden. Ook in het boek Conservation of furniture van Rivers en Umney wordt het gebruikt van droogreinigen aangeraden voor gevoelige en poreuze oppervlakken, hierbij worden een aantal suggesties gegeven voor verschillende droge reinigingsmiddelen.
Het gebruik van vloeistoffen bij het reinigen van onbehandeld hout wordt afgeraden. 8
Het vocht kan ervoor zorgen dat het vuil dieper in het oppervlak dringt en het vuil verder aan het oppervlak hecht. Daarnaast kunnen zogenaamde tidelines ontstaan, waarbij het vuil migreert naar de rand van het bevochtigde deel en zich hier afzet. Dit alles heeft een negatief effect op de esthetische waarde van een object. Andere voorgestelde methodes zijn
Gordijn, A. Stilleven met cilinder voorwerp. Inventarisnummer BK37936, Depot RCE, Rijswijk 4
Volgens de eigenaar van het object: de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, in het bijzonder R. Kievits, 5
restauratiespecialist.
Een voorstel voor dit onderzoek en de daarbijbehorende casus zijn voortgekomen uit een voorstel van R.M. 6
Kievits van de Rijksdienst voor Cultureel Erfgoed. Dit onderzoeksvoorstel, het ontwikkelen van een methode voor het reinigen van onbehandeld hout, is ontstaan naar aanleiding van het object van Araun Gordijn.
CCI 2002 7
Canadian Conservation Institute. "Care and Cleaning of Unfinished Wood." CCI Notes 7.1 (2002): 1-2. Web. 8
Afb. 1: Het object van Araun Gordijn, in de huidige staat in het depot van de RCE. Links een
bijvoorbeeld laser reinigen, of dry-ice dusting. De resultaten hiervan zijn veelbelovend, 9 10
maar zijn echter tijdrovend en zeer kostbaar.
Droogreinigen is een methode die toegepast wordt om (vocht)gevoelige en poreuze materialen te reinigen, deze methode wordt tevens aangeraden voor het reinigen van hout zonder afwerking. Droogreiniging is een methode waarbij geen vloeibare middelen worden 11
gebruikt. De materialen worden over een oppervlak gewreven of gerold, waarbij het vuil wordt opgepakt en/ of opgenomen in het reinigingsmateriaal. Hiervoor zijn zeer diverse 12
(commerciële) materialen beschikbaar, die op verschillende manieren kunnen worden toegepast. De droge reinigingsmiddelen zijn in verschillende vormen en materiaalgroepen te verdelen. Veelgebruikte middelen zijn sponsen, gummen, poeders, microvezeldoekjes en kneedbare materialen. Sommige van deze materialen zijn specifiek geproduceerd voor het droogreinigen van gevoelige cultureel erfgoed. Een aantal van de materialen zijn voor andere doeleinden ontwikkeld, maar in de loop van de tijd veel toegepast voor de restauratie en conservering van bijvoorbeeld papier. De methode blijkt geschikt te zijn voor het reinigen 13
van bijvoorbeeld papier, ongeverniste schilderijen, leer, gips en andere poreuze materialen. Er is wel degelijk onderzoek gedaan naar de toepassing van deze techniek op diverse materialen. Informatie over de toepassing van deze methode op hout is echter zeer beperkt. Onderzoek naar vergelijkbare droge reinigingsmethoden zoals papier en ongeverniste verf, maakt duidelijk dat de methode makkelijk toepasbaar is en geschikt zou kunnen zijn voor dit materiaal. Er is gekozen om deze methode verder te onderzoeken, omdat dit een potentieel 14
geschikte, makkelijke en veilige reinigingsmethode zou kunnen zijn voor vastzittend oppervlaktevuil.
!
1.2 Probleemstelling
!
Op dit moment is er niet voldoende kennis beschikbaar om een geschikte en verantwoorde methode te ontwikkelen voor het reinigen van onafgewerkte houten oppervlakken.
Droogreinigen kan nadelige effecten hebben op de 'huid' van een object, maar deze zijn op dit moment niet volledig in beeld gebracht. Hierdoor is het niet mogelijk om een ethisch
verantwoorde beslissing te nemen over het gebruik van droge reinigingsmiddelen voor houten objecten zonder afwerking.
Het enige onderzoek dat zich specifiek op het droogreinigen van onbehandeld hout richt, is het onderzoek van Francesca Esmay en Roger Griffith (2004) en Anngrit Wolf (1994). Hieruit blijkt dat droogreinigen wellicht een goede methode is voor het schoonmaken van onbehandeld hout. In het onderzoek van Esmay en Griffith wordt ingegaan op een aantal mogelijke effecten van droog reinigen op hout zonder afwerking; de schurende en polijstende
Carmona, N., M. Oujja, H. Roemich, and M. Castillejo. "Laser Cleaning of 19th Century Congo Rattan Mats." 9
Applied Surface Science 257.23 (2011): 9935-940. Print.
Irwin, Seth, and Randy Silverman. "A Comparison of Two Soot Removal Techniques: "dry Ice Dusting" and 10
Rubber-based Chemical Sponges." The Book and Paper Group Annual 28 (2009): 107-14. Print. CCI 2002 11 Rivers en Umney, 2003: 503 12 Duhl en Nitzberg, 1992 13
Casoli et al. 2013, Daudin-Schotte et al. 2013 14
werking van het materiaal en het achterblijven van residuen op het houten oppervlak. Het onderzoek is echter niet volledig. Drie belangrijke punten die ontbreken in dit onderzoek zijn; controleerbaarheid en de effectiviteit van een methode en het effect van de reinigingsmiddelen op de huid van het object, zoals mogelijke kleurveranderingen. Om een geschikte
reinigingsmethode te kunnen kiezen zal een restaurator meer inzicht moeten hebben in deze drie punten. Er is echter meer onderzoek nodig om de specifieke effecten van de methode en de materialen in kaart te brengen. Eventuele veranderingen aan de huid van het materiaal moeten inzichtelijk gemaakt worden. Hiermee zou een meer verantwoorde beslissing genomen kunnen worden, wanneer gekozen wordt voor een dergelijke behandelingsmethode.
Dit onderzoek zal verder ingaan op de geschiktheid van droogreinigen van onbehandeld hout. Hierbij zal het casusobject van Araun Gordijn als afbakening van het onderzoek dienen.
Om te kunnen bepalen of een reinigingsmiddel geschikt is voor een bepaald object, is het belangrijk om te weten wat de eigenschappen het reinigingsmiddel zijn en welk effect het op het houten oppervlak heeft. In dit onderzoek zal worden gekeken naar de effectiviteit en controleerbaarheid van de reinigingsmiddelen tijdens het reinigen. Daarnaast wordt gekeken naar de effecten die de middelen hebben op de eigenschappen van het houten oppervlak, zoals de glans, kleur en topografie van het oppervlak, en of er (schadelijke) residuen achterblijven op het oppervlak na reinigen.
De effectiviteit van de verschillende reinigingsmiddelen op specifieke soorten vuil is in de bestaande onderzoeken niet aan bod gekomen. Bij het kiezen van de juiste methode is het belangrijk om te weten of een middel effectief is of niet voor het desbetreffende vervuilde oppervlak. De verschillende soorten oppervlaktevuil kunnen bijvoorbeeld loszittend stof op het oppervlak, loszittend vuil dat dieper in het oppervlak gedrongen is en vastzittend vuil zijn. Het vastzittende vuil kan zich aan het oppervlak hechten onder invloed van vocht en vettige substanties. Om de effectiviteit te kunnen testen, zullen deze soorten vuil eerst geïdentificeerd moeten worden.
De controleerbaarheid van een reinigingsmethode is belangrijk bij het kiezen van de juiste behandeling van een object. Tijdens het reinigen is het belangrijk om een onderscheid te maken tussen vuil en patina. Het patina wordt beschouwd als onderdeel van de geschiedenis van een object. De verandering van het uiterlijk van het oppervlak door veroudering, 15
bijvoorbeeld het lichter of donkerder worden van de houtkleur, wordt gezien als onderdeel van dit patina. Het is dus belangrijk om controle te hebben over het verwijderen van vuillagen van het oppervlak, om de integriteit van dit patina niet aan te tasten. Van de bestaande droge reinigingsmethoden is niet bekend hoe controleerbaar deze zijn.
Nadelige effecten op de huid van het object kunnen bijvoorbeeld zijn; verhoging van de glans van het oppervlak, (een polijstende werking door mechanische actie tijdens het
reinigen), de invloed op de topografie oppervlak (ruwheid/ oppervlaktestructuur) het
achterlaten van residuen in en op het oppervlak en kleurveranderingen van het oppervlak. In de huidige onderzoeken zijn deze effecten nog niet, of niet voldoende, in kaart gebracht.
!
!
Rivers en Umney, 2003: 495 15
1.3 Doelstelling
!
In dit onderzoek wordt getracht inzicht te krijgen in de controleerbaarheid, het effect,
effectiviteit van droge reinigingsmethoden op houten oppervlakken zonder afwerking. Hierbij zal het casusobject dienen als afbakening van het onderzoek wat betreft problematiek bij het reinigen, vervuiling en materiaal. Het doel van dit onderzoek is om uiteindelijk een
verantwoorde keuze te kunnen maken voor een bepaald reinigingsmiddel. Met dit onderzoek wordt getracht inzicht te krijgen in verschillende eigenschappen en effecten van de diverse middelen en hoe deze zich op de verschillende punten tot elkaar verhouden. Hiermee kan een keuze gemaakt worden of een bepaald middel en methode geschikt zijn voor toepassing bij het droog reinigen van een houten object zonder afwerking.
Als eerste zal getracht worden om meer inzicht te krijgen in de processen die een rol spelen bij de vorming van oppervlaktevuil. Het is van belang om te weten onder welke omstandigheden vuil zich kan hechten aan het oppervlak, welke chemische processen hierbij van belang zijn en wat oppervlaktevuil precies is. Deze zaken zijn onder andere van belang om een goede en representatieve reconstructie te kunnen maken van een vervuild oppervlak. Het zal hierbij voornamelijk gaan om (lastig te verwijderen) oppervlaktevuil dat zich heeft vastgezet op het oppervlak.
Ten tweede zal er een overzicht gecreëerd worden van de beschikbare en tot nu toe onderzochte droge reinigingsmiddelen. Hieruit zal vervolgens een selectie van middelen gemaakt worden, die verder kunnen worden onderzocht op hun toepasbaarheid binnen dit onderzoek.
Er zal worden gekeken naar het effect dat de reinigingsmaterialen hebben op een
onbewerkt houten oppervlak. Deze effecten kunnen een nadelig effect hebben op de 'huid' van een object. Het is belangrijk om inzicht te krijgen in hoeverre de reinigingsmethoden een negatief gevolg hebben op het oppervlak. De drie parameters die hierbij worden onderzocht zijn controleerbaarheid van de methode, de effectiviteit en de specifieke effecten die de reinigingsmethode op de huid van het object heeft.
!
1.4 Onderzoeksvragen
!
Uit de doelstellingen van dit onderzoek is de volgende hoofdvraag en deelvragen naar voren gekomen:
!
Hoe verhouden de verschillende droogreinigingsmiddelen zich tot elkaar wat betreft controleerbaarheid, effectiviteit en effecten op het oppervlak, voor het reinigen van oppervlaktevuil op houten oppervlakken zonder afwerking.
!
Deelvragen:
1. Welke verschillende droogreinigingsmiddelen bestaan er en wat zijn hun eigenschappen?
2. Hoe ontstaat oppervlaktevuil, wat zijn de eigenschappen hiervan en hoe kan dit gereconstrueerd worden?
3. Hoe effectief zijn de verschillende methoden voor droogreinigen op verschillende soorten oppervlaktevuil?
⁃ Hoe effectief is het reinigingsmiddel? ⁃ Hoe egaal is het uiteindelijke resultaat?
4. Hoe controleerbaar zijn de verschillende methoden voor droogreinigen?
⁃ Is het mogelijk om de hoeveelheid vuil die wordt afgenomen te controleren? ⁃ Is het mogelijk om het te reinigen gebied controleerbaar te houden?
5. Welk effect hebben de verschillende methoden voor droogreinigen op het oppervlak? Hierbij wordt gekeken naar:
⁃ Glans
⁃ Kleurverandering
⁃ Topografie oppervlak (ruwheid/ oppervlaktestructuur) ⁃ Residuen
1.5 Opzet van het onderzoek
!
Selectie van droogreinigingsmaterialen
Voor het selecteren van de droogreinigingsmaterialen zal een uitgebreide literatuuranalyse worden gedaan. Hierbij zullen de resultaten van diverse onderzoeken naar verschillende materialen worden geïnventariseerd en worden vergeleken. In het onderzoek naar
droogreinigingsmiddelen van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, zijn bijvoorbeeld een groot aantal beschikbare en veel gebruikte droogreinigingsmiddelen gecatalogiseerd (Keulen et al., 2012). Uit deze lijst kunnen een aantal geschikte reinigingsmiddelen gekozen worden, om verdere test mee uit te voeren. Bij het selecteren van de materialen zal gekeken worden naar verkrijgbaarheid van de middelen, hanteerbaarheid, mogelijke schadelijke residuen
!
Een reconstructie van een vervuild oppervlak
Om een reconstructie te maken van een vervuild oppervlak, voor het testen van de
controleerbaarheid en effectiviteit van de reinigingsmiddelen, zullen verschillende soorten artificieel vuil worden getest. Hierbij zal gelet worden op de representativiteit van de reconstructie, waarvoor de resultaten zullen worden vergeleken met natuurlijk vervuild en verouderd vurenhout.
!
Testen van de effectiviteit en controleerbaarheid van de reinigingsmiddelen.
Het testen van de effectiviteit van een reinigingsmethode zal gedaan worden door te kijken naar de hoeveelheid druk en tijd benodigd is om een vervuild oppervlak te reinigen.
Vervolgens zal er worden gekeken naar het resultaat; hoe schoon is het oppervlak geworden en hoe egaal is het resultaat? Op deze manier kunnen de verschillende reinigingsmiddelen met elkaar vergeleken worden op effectiviteit van het reinigen en resultaat. De controleerbaarheid wordt onderzocht door te onderzoeken of het mogelijk is het vuil gelaagd te verwijderen. Is het mogelijk om het vuil stapsgewijs te verwijderen, of wordt de gehele vuillaag verwijderd? Ook zal hierbij gekeken worden of het vuil plaatselijk te verwijderen is, of dat het alleen mogelijk is een groter oppervlak te behandelen. De testplankjes die bij het onderzoek als beste, meest representatieve vervuild oppervlak naar voren komen zullen voor dit experiment
worden gebruikt.
!
Effecten op het oppervlak
Tijdens deze experimenten zal gekeken worden naar de specifieke effecten van de
reinigingsmethode op het houten testoppervlak. Hierbij zal onderzocht worden welk effect het reinigingsmiddel, in combinatie met de mechanische actie tijdens het reinigen, op het
oppervlak van het hout heeft. De mogelijke effecten die hierbij zullen worden bekeken zijn verschil in glans en kleur en aantasting van de structuur van het oppervlak. Daarnaast zal worden gekeken naar de eventuele residuen die achterblijven na reiniging en de mogelijke effecten die deze kunnen hebben op het oppervlak.
2. Stand van wetenschap
!
!
2.1 Inleiding
!
Het is belangrijk om een overzicht te hebben van het onderzoek dat nu toe is gedaan naar de toepassing van droogreinigingsmaterialen binnen het vakgebied van conservering en
restauratie. De toepassing van droog reinigen is uitgebreid onderzocht binnen de verschillende specialisaties van het vakgebied, zoals boek, papier, schilderijen en textiel. In dit overzicht zullen de belangrijkste publicaties per vakgebied kort worden besproken. De informatie uit verschillende bronnen, over bijvoorbeeld hanteerbaarheid, samenstelling en toepasbaarheid, zal met elkaar vergeleken worden in het overzicht van verschillende reinigingsmiddelen in hoofdstuk 3. Naast de standaard droogreinigingsmaterialen, zoals sponsen, gummen en
doekjes, zullen ook onderzoeken naar alternatieve reinigingsmethoden kort worden besproken.
!
2.1 Algemene publicaties over droge reinigingsmaterialen.
!
Naast de toepassing van verschillende technieken van droogreinigen is het belangrijk om te bepalen wat precies de eigenschappen van de verschillende droge reinigingsmaterialen zijn. Met behulp van deze informatie kan bepaald worden welke materialen geschikt zijn voor dit onderzoek.
Een belangrijke, en tevens de meest recente, publicatie binnen dit onderzoek is Dry cleaning
products analysed and tested at the Cultural Heritage Agency of the Netherlands. Binnen dit 16
onderzoek van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, zijn een breed scala van droge reinigingsmiddelen onderzocht op verschillende eigenschappen. Hierbij zijn de 17
samenstelling van het materiaal, residuen na reiniging, toepasbaarheid en resultaten na reinigen onderzocht. De test zijn uitgevoerd op zowel olieverflagen (residuen) en verouderde ongeverniste olieverflagen.
Een andere belangrijke bron van informatie is de Paper Conservation Catalog van Duhl en Nitzberg (1992). Een sectie van deze catalogus is gewijd aan het reinigen van
oppervlaktevuil van papier. In deze publicatie is een overzicht gemaakt van de meest voorkomende en gebruikte droogreinigingsmaterialen binnen de conservering en restauratie van papier. De materialen worden onderverdeeld naar hoofdcomponent, waarbij de chemische samenstelling en de specifieke eigenschappen van het materiaal kort worden besproken. Per hoofdbestanddeel worden diverse materialen besproken. Hierbij wordt voor ieder materiaal uiteengezet wat de chemische samenstelling is, de mechanische eigenschappen bij toepassing, de chemische interactie, residuen en eigenschappen bij veroudering en eventuele opmerkingen over de toepassing van het materiaal. Een belangrijke kanttekening bij deze bron is de 18
Keulen et al. 2012 16
Dit onderzoek heeft plaatsgevonden van oktober 2009 tot december 2012. De RCE poogt de informatie zo veel 17
mogelijk actueel te houden. Duhl en Nitzberg 1992 18
publicatiedatum; de samenstelling van het materiaal is mogelijk in de loop der jaren aangepast door fabrikanten. Door een vergelijking te maken met de eerder genoemde publicatie van Keulen et al., wordt getracht de genoemde eigenschappen zo veel mogelijk te verifiëren.
In de publicatie van Noehles (2001) wordt het gebruik van latexsponsen voor restauratie besproken. Hierbij wordt getracht meer inzicht te verschaffen over de eigenschappen,
geschiedenis, samenstelling en het hanteren van diverse soorten latexsponsen. Hiermee wordt meer inzicht gekregen in de variëteit aan verschillende latexsponsen van diverse leveranciers. Ook geeft de auteur uitleg over de manieren waarop de sponsen kunnen worden toegepast. Deze informatie was tot dan toe niet eenduidig, een overzicht van deze informatie was niet aanwezig. Daarnaast is de informatie die leveranciers geven over zaken zoals gebruik en samenstelling vaak ontoereikend.
!
!
2.2 Hout en meubelen
!
Er is slechts een enkel onderzoek gepubliceerd dat ingaat op droog reinigen van hout. In de publicatie van het Canadian Conservation Institute (2002) worden een aantal problemen beschreven die ontstaan bij het reinigen van onbehandeld hout. Het onderscheiden van vuil en patina, de zachtheid en structuur van het oppervlak zijn onderdeel van deze problematische aard. In het artikel wordt een protocol voorgesteld waarin verschillende droge 19
reinigingsmethoden worden toegepast. Dit protocol begint bij het beoordelen van de mate waarin moet worden gereinigd en hoever hiermee gegaan moet worden.Vervolgens wordt aangeraden verschillende middelen toe te passen die van zeer zacht, naar steeds intensiever en harder reinigen. De toepasbaarheid en het gebruik van iedere droogreinigingsmethode wordt kort besproken. Hoewel er in dit artikel kort wordt ingegaan op de mogelijke schade aan het oppervlak door mechanische actie van de reinigingsmethode, worden mogelijke
schadefactoren zoals bijvoorbeeld residuen, glansverschillen en kleurverschillen niet genoemd.
In het boek Conservation of Furniture van Rivers en Umney wordt droogreinigen beschreven als geschikte methode voor het reinigen van gevoelige oppervlakken. Hierbij wordt hout zonder afwerking niet specifiek genoemd. Voorbeelden van materialen die worden gegeven door de auteur zijn gedecoreerde oppervlakken, ivoor en papier. Informatie over de 20
eigenschappen van de materialen en mogelijke effecten heeft de auteur gehaald uit de publicaties van Sterlini (1995) en CCI (2002).
Het onderzoek van Esmay & Griffith (2003) richt zich op het droogreinigen van onbehandeld hout. Het onderzoek richt zich op de mechanische (schurende en polijstende werking) en chemische effecten (residuen) van deze reinigingsmethode op onbehandeld hout. Daarnaast wordt gekeken naar de mogelijke schade die residuen (na veroudering) kunnen veroorzaken. In het onderzoek wordt onderzocht hoe deze factoren het oppervlak van het hout kunnen beïnvloeden.
CCI, 2002: 1 19
Rivers en Umney 2003: 504 20
Het onderzoek is uitgevoerd naar aanleiding van twee case studies: een eerder
uitgevoerd onderzoek naar Study for a Glider Nose, door Charles and Ray Eames (1943) en een naamloos werk van Donald Judd (1978). Laatstgenoemde dient in dit geval specifiek als casus. Het materiaal waaruit het object vervaardigd is, Douglas Fir multiplex, is gekozen als referentiemateriaal. Van een gelijksoortig materiaal zijn proefplankjes gemaakt, waar
verschillende droogreinigingsmethoden met diverse middelen worden toegepast. Bij de uitvoering wordt aandacht besteed aan de verschillen die kunnen ontstaan door de manier waarop de reinigingsmethode wordt uitgevoerd door de restaurator. Met behulp van een spectrofotometer is bepaald of er een verschil in glans was op het oppervlak na behandeling. Daarnaast is een vergelijking gemaakt in de structuur van de vezels voor en na behandeling, met behulp van photomicrographs (dark field, bright field, differential interference contrast en UV-fluorescentie). In dit onderzoek komt naar voren dat droog reinigen een minimale invloed heeft op het oppervlak van het onbehandelde hout. Bij een aantal materialen werd het
oppervlak zeer minimaal gepolijst, dit was echter afhankelijk van de hoeveelheid kracht die werd uitgeoefend tijdens het reinigen. In de conclusie komt niet duidelijk naar voren of de droogreinigingsmiddelen residuen achterlaten en of deze op lange termijn een negatief effect op het oppervlak kunnen hebben. Geen van de materialen wordt aangemerkt als zijnde geschikter of beter.
Binnen het onderzoek van Esmay en Griffith is geen aandacht besteed aan efficiëntie en controleerbaarheid van de reinigingsmethode. In het onderzoek is men er van uitgegaan dat alle middelen doeltreffend en effectief zijn. Ook wordt niet duidelijk of de reinigingsmethode controleerbaar is. Er zijn geen tests uitgevoerd op vervuilde of gereconstrueerde vervuilde samples. Het casusobject dat diende als aanleiding voor dit onderzoek was in uitstekende conditie, waarbij er geen vuillaag aanwezig was.
Voor het maken van een verantwoorde keuze, is het belangrijk om inzicht te hebben in de controleerbaarheid van de methode. Zoals in het de publicatie van het CCI (2002) wordt gezegd, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen vuil en patina.
!
2.3 Beschilderde oppervlakken
!
2.3.1 Schilderijen
!
Binnen de Rijksdienst voor het Cultureel erfgoed hebben een aantal onderzoeken
plaatsgevonden naar het droog reinigen van watergevoelige (ongeverniste) verfoppervlakken. De informatie die is verzameld voor het onderzoek van Keulen et al. (2012), heeft hierbij gediend als belangrijke bron van informatie wat betreft samenstelling en eigenschappen van droogreinigingsmaterialen. Twee onderzoeken die verder zijn gegaan met de informatie van dit onderzoek worden beschreven in de publicaties van Daudin-Schotte et al. en Veríssimo et al.
In het onderzoek van Daudin-Schotte et al. (2013) worden de specifieke effecten van droog reinigen op ongeverniste verflagen onderzocht. In dit onderzoek zijn de verschillende middelen getest op drie verschillende verflagen; een natuurlijk verouderde olieverflaag, kunstmatig verouderde en vervuilde Talens olieverf en Ecola gouache verf, allen ongevernist.
Twaalf verschillende reinigingsmiddelen zijn getest op deze oppervlakken, waarbij gekeken is naar de effecten op de topografie van het oppervlak, glans, verwijderbaarheid van de residuen, reinigingskracht, stabiliteit van de verflaag na veroudering en eventueel veranderingen in de UV- fluorescentie van het oppervlak. De methode en de verschillende eigenschappen die 21
hier zijn onderzocht, zullen terugkomen in dit onderzoek. De methodologie en beoordeling van resultaten van het onderzoek van Daudin-Schotte zal dienen als voorbeeld voor dit onderzoek naar gelijksoortige effecten van droogreinigingsmaterialen op hout zonder afwerking.
Het onderzoek van Veríssimo et al. gaat verder in op de doeltreffendheid en efficiëntie van droogreinigen, ten opzichte van nat reinigen met speeksel en water. Hierbij wordt gebruik gemaakt van diverse sponsen en microvezeldoekjes. De tests in dit onderzoek zijn uitgevoerd op specifieke watergevoelige verven, die kunstmatig verouderd en vervuild zijn.
In de masterscriptie van Zuhura Oruç-Iddi (2012), wordt verder ingegaan op de
eigenschappen van diverse droogreinigingsmiddelen die onderzocht zijn in het onderzoek van Keulen et al. (2012) en Daudin-Schotte et al. (2013). In dit onderzoek is gekeken naar de mogelijke schadelijke effecten op ongeverniste verflagen, van zes extraheerbare stoffen die gevonden zijn in de diverse droogreinigingsmiddelen. Deze kunnen achterblijven op het oppervlak van de verflagen, in de vorm van een residu. Uit dit onderzoek kwam naar voren dat van de zes extraheerbare stoffen, PEG, Tinuvin® 292, TBP, DIOP, MBT en BHT, alleen MBT verbrossing van de verflaag kan veroorzaken.
!
2.3.2 Muurschilderingen
!
In de publicatie Reinigungschwämme in der Restaurierung geeft Schorbach (2009) een overzicht van verschillende sponsen op rubberbasis die tijdens restauratie van
muurschilderingen gebruikt kunnen worden. Het doel van dit onderzoek was om meer inzicht te krijgen in de effecten die deze, veel toegepaste, reinigingsmethoden en middelen op het gereinigde oppervlak. Hoewel droogreiniging binnen de restauratie en conservering van historische binnenruimten veel toegepast wordt, ontbrak deze kennis over de mogelijke effecten van het reinigen met droogreinigingssponsen.
In dit onderzoek worden vijf verschillende soorten sponsen en hun toepasbaarheid onderzocht. Ook wordt het gebruik en de ontwikkeling van droogreinigingssponsen binnen de restauratie en conservering besproken.
De sponsen die besproken worden zijn; een natuurlatexspons, een speciaal ontwikkelde droogreinigingsspons, een polyvinylalcoholspons, een melamineharsspons en een spons van synthetische latex. De materialen zijn onderzocht op samenstelling, effectiviteit en het effect van de reinigingsmethode op muurschilderingen. 22
!
Daudin-Schotte et al. 2013: 209 21
Schorbach 2009: 41-43 22
2.4 Papier en boeken
!
In de conservatie van papier en boeken is droog reinigen een veel toegepaste
reinigingsmethode. Uit de grote hoeveelheid publicaties zijn een aantal belangrijke en/ of recente publicaties geselecteerd die betrekking hebben op dit onderzoek.
Binnen dit discipline is de eerder besproken Paper Conservation Catalog van Duhl en Nitzberg (1992) de meest uitgebreide publicatie over het droog reinigen van papier. De auteur heeft een overzicht gecreëerd waarbij een grote hoeveelheid informatie over verschillende reinigingsmiddelen op een overzichtelijke manier worden gepresenteerd. Hierdoor is het mogelijk om per droogreinigingsmiddel snel inzicht te krijgen in de eigenschappen en toepasbaarheid van de verschillende middelen. Deze informatie is deels afkomstig uit andere publicaties, deels van de leveranciers van de producten en deels uit eigen onderzoek.
Een ander belangrijk overzichtswerk over het droogreinigen van papier is Surface
cleaning products and their effects on paper van Sterlini (1995). Het doel van dit onderzoek
was niet om te beoordelen wat het beste reinigingsmiddel is voor het problematische
oppervlak, maar om de verschillende middelen met elkaar te kunnen vergelijken. Hiermee kan een weloverwogen keuze gemaakt worden, op basis van de eigenschappen van een
droogreinigingsmateriaal. Naast SEM-EDX analyse, om de samenstelling van de producten 23
te bepalen, is gekeken naar het effect op het oppervlak van het papier (aantasting van de structuur en vezels van het papier) en het achterblijven van residuen.
In de publicatie Die Kunst des Radierens wordt door Noehles (2002) een overzicht gegeven van diverse droogreinigingsmiddelen. Hierbij wordt informatie gegeven over de samenstelling van de middelen en de leveranciers en producenten van de materialen. Daarnaast worden in dit artikel de ethische en ethische overwegingen besproken, die van toepassing zijn bij droogreinigen van papier. Daarnaast tracht de auteur eenduidigheid te verschaffen in de gebruikte terminologie.
In het artikel van Cassoli et al. (2013) is een vergelijkend onderzoek gedaan naar natte en droge reinigingsmethodes op papier. Hierbij is gekeken naar het effect van de
reinigingsmethoden op de eigenschappen, structuur en textuur van het oppervlak, het reinigende effect van de methode (kwalitatief en kwantitatief) en effect van het reinigingsmiddel op de compositie van het materiaal.
!
2.5 Alternatieve droge reinigingsmethoden
!
2.5.1 Laserreiniging
!
In de publicatie van Bordalo (2010) wordt beschreven hoe lasers gebruikt kunnen worden in de conservering en restauratie van cultureel erfgoed. De principes en toepasbaarheid van deze techniek worden kort beschreven. Volgens de auteur is heeft laserreinigen voor conservatie
Sterlini 1995: 3 23
van objecten zeer veel potentie vanwege de controleerbaarheid en reproduceerbaarheid van de methode.
In het onderzoek van Daudin-Schotte wordt deze techniek beschreven als "onveilig en te kostbaar voor ongeverniste schilderijen". Het onderzoek van Carmona et al. (2011) naar het 24
reinigen van rotan matten (en organische materialen in het algemeen) met lasers wijst uit dat dit wel een geschikte methode is voor dergelijke materialen. Materialen die te gevoelig zijn voor de mechanische acties van andere reinigingen methodes. Het onderzoek richt zich op de efficiëntie van de methode, eventuele schade en afbraak van het oppervlak van het materiaal en kleurverschillen voor en na behandeling. Het onderzoek wijst uit dat deze methode geschikt is voor het verwijderen van zwarte vuil of stoflagen, zonder het rotan materiaal te
beschadigen. Echter, het reinigen met lasers vereist veel tijd en vooronderzoek. De techniek 25
is niet makkelijk toepasbaar. Om dezelfde reden wordt deze techniek afgewezen in het onderzoek van Daudin-Schotte et al. 26
!
2.5.2 Dry-ice dusting
Het onderzoek van Irwin en Silverman (2009) richt zich op het droogreinigen van boekbanden die brandschade hebben opgelopen in de vorm van roetaanslag. Hierbij worden twee
verschillende methodes bekeken: dry-ice dusting (toepassing van vaste koolstofdioxide als spray met behulp van een HEPA filter vacuüm) en reiniging met een rubberspons. De methodes worden beoordeeld op het slijpende en schurende effect op het oppervlak en het kwalitatieve en kwantitatieve reinigende effect.
!
2.5.3 Cellulose microblasting
!
Cellulose microblasting is een techniek voor het droogreinigen van vervuilde oppervlakken. Bij deze techniek worden cellulosevezels in poedervorm met behulp van luchtdruk op een oppervlak geblazen of geschoten. De wrijving en impact van de cellulosevezels zorgen voor de reinigende kracht van deze methode. 27
In het artikel van Igelsias-Campos et al. (2013) wordt de toepasbaarheid van deze methode, voor het reinigen van papier, beschreven. Hoewel de methode geschikt blijkt te zijn voor het reinigen van papier, heeft deze geen duidelijke voordelen ten opzichte van
traditionele droogreinigingsmethoden zoals reinigen met een gum of poedergum.
!
Daudin-Schotte et al. 2013: 1 24 Carmona et al. 2011: 9939 25 Daudin-Schotte et al. 2013: 1 26 Igelsias-Campos et al. 2013: 1 272.6 Conclusie
!
Er is een grote hoeveelheid informatie beschikbaar over de toepassing van
droogreinigingsmethoden op diverse materialen. Deze reinigingsmethode wordt door veel publicaties aangemerkt als een veilige en geschikte methode voor het reinigen van gevoelige oppervlakken. De uitkomsten van deze onderzoeken worden, voor de geselecteerde
reinigingsmiddelen, verder besproken in hoofdstuk 3. Er zijn slechts een beperkt aantal publicaties beschikbaar, waarin deze methode wordt onderzocht voor de toepassing op hout zonder afwerking.
Met behulp van de bestaande literatuur kan echter veel informatie verkregen worden over de hantering, samenstelling en effecten op diverse materialen. Hierbij zijn voornamelijk de publicaties van Keulen et al., Daudin-Schotte et al. en Duhl en Nitzberg belangrijke bronnen van informatie.
!
!
3. Eigenschappen van de verschillende droogreinigingsmiddelen
!
!
3.1 Inleiding
!
In dit hoofdstuk zal voor ieder reinigingsmiddel onderzocht worden wat voor eigenschappen het de droogreinigingsmaterialen hebben. Hierbij wordt gekeken naar de beschrijving van de producten, analyse van de exacte samenstelling van het materiaal in diverse onderzoeken (bijvoorbeeld de analyse van diverse reinigingsmiddelen van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed) , de houdbaarheid en veroudering van de de producten, en juiste manier van 28
hanteren van de middelen.
De informatie die producenten geven over de samenstelling van de materialen is vaak beperkt, uit het eerder genoemde onderzoek blijkt dat deze beschrijving ook niet altijd overeenkomt met de daadwerkelijke samenstelling van het materiaal. Ook kan het
productieproces van het materiaal in de loop van de tijd zijn veranderd, zonder dat dit wordt vermeld door de producent. In dit onderzoek is zoveel mogelijk uitgegaan van de laatst bekende analyse van het materiaal.
Verder zal gekeken worden naar de manier waarop het materiaal veroudert en de houdbaarheid van het materiaal. De manier waarop het materiaal veroudert, kan later problemen opleveren wanneer dit materiaal wordt gebruikt voor het reinigen van gevoelige oppervlakken. Na het reinigen kunnen mogelijk residuen achterblijven, bij veroudering kunnen deze een negatief effect hebben op het gereinigde materiaal.
Voor het uitvoeren van de experimenten op onbehandeld hout, is het belangrijk om inzicht te hebben in de juiste manier van reinigen. Hierbij worden zowel de aanwijzingen van de fabrikant bekeken, als ook de beschrijvingen van het gebruik van de middelen in het onderzoek van Keulen et al.. Deze vormen later de leidraad bij het droog reinigen van het onbehandelde hout, tijdens het uitvoeren van de experimenten.
In bijlage II is een overzicht te vinden met informatie over de eigenschappen en samenstelling van het materiaal, zoals deze beschreven zijn in de verschillende literatuur.
De middelen zijn geselecteerd naar aanleiding van de in de literatuur uitgevoerde
onderzoeken naar droogreinigingsmiddelen (zie hoofdstuk 2). Er is met name gekeken naar de onderzoeken van Keulen et al. (2012), Daudin-Schotte et al. (2013) en Esmay en Griffith (2003). Uit de verschillende categorieën reinigingsmiddelen (bijv. sponsen, gummen, gum poeders etc.) zijn twee tot vier verschillende middelen gekozen. De keuze hiervoor is afhankelijk van de uitkomsten van de testresultaten. Per categorie zijn minimaal twee middelen gekozen, om een gevarieerd beeld te krijgen door deze middelen ook onderling te vergelijken. De middelen zijn gekozen op basis van verschillende eigenschappen, zoals
reinigende kracht, zachtheid van het middel, stabiliteit van het materiaal bij veroudering of een goede score op het gebied van hoeveelheid residu, aantasting van de glans of de structuur van het oppervlak. Ook is het belangrijk dat er (recente) informatie beschikbaar is over
Keulen et al. 2012. 28
bijvoorbeeld de samenstelling van het materiaal. Daarnaast is de beschikbaarheid van het middel belangrijk.
De volgende materialen zijn geselecteerd en zullen worden onderzocht in dit hoofdstuk:
!
3.2 Kneedbare materialen:
3.2.1 Groom/Stick molecular trap 3.2.2 Absorene
3.2.3 Kneedgum 3.3 Gum poeder
3.3.1 Draft clean powder 3.3.2 Akawipe 3.4 Sponsen 3.4.1 Akapad White 3.4.2 Akapad Soft 3.4.3 Smoke Sponge 3.4.4 Sofft tools 3.5 Make-up spons
3.5.1 HEMA make-up spons 3.5.2 Etos make-up spons 3.6 Gummen 3.6.1 Bic Galet 3.6.2 Mars Staedtler 3.7 Microvezeldoekjes 3.7.1 Microvezeldoekje geel 3.7.2 Microvezeldoekje blauw
!
3.2 Kneedbare materialen
!
3.2.1 Groom/stick!
Beschrijving productProducent: Picreator Enterprises LTD
Groom/stick is een kneedbaar materiaal dat speciaal is ontwikkeld voor het droogreinigen van “papier en bibliotheekmaterialen”. Volgens de producent is het 29
materiaal zeer geschikt voor het verwijderen van zeer diverse vuilsoorten zoals grafiet, koolstof, krijt, poederachtige
materialen, schimmelsporen, stof en (vettig) vuil. Het
materiaal wordt omschreven als een “molecular trap”, waarin
"Groom/stick: A Unique Non-abrasive Paper Cleaner." Www.picreator.co.uk. Picreator Enterprises Ltd., n.d. 29
Web. 16 Feb. 2014. <http://www.picreator.co.uk/articles/6_groom_stick.htm>.
Afb.2: Groom/stick met
de eerder beschreven materialen permanent worden opgenomen. 30
Groom/stick is een grijsgekleurd, kneedbaar en plakkerig materiaal. Het product wordt standaard geleverd in een plak van honderd gram.
!
Samenstelling
Volgens de producent van het materiaal, Picreator Enterprises LTD, is het materiaal vervaardigd uit een nieuw soort natuurlijk rubber. De exacte samenstelling wordt door de producent niet gegeven. Volgens het onderzoek van Keulen et al., bestaat het materiaal uit isopreenrubber waaraan kalk is toegevoegd . 31
In de masterscriptie van Zuhura Oruç-Iddi, komt naar voren dat in kneedbare rubbermaterialen zoals bijvoorbeeld Groom/stick, verwacht kan worden dat
mercaptobenzothiazool als extraheerbare stof aanwezig is in het materiaal. 32
Mercaptobenzothiazool of MBT, is een substantie die toegevoegd wordt tijdens de productie van rubber om het vulkanisatieproces te versnellen. Uit het onderzoek bleek dat MBT een 33
negatief effect had op de verflaag (het oppervlak werd brosser). Een mogelijke oorzaak hiervoor wordt door de auteur gezocht in de reactieve zwavelgroepen die MBT bevat. 34
Een uitgebreidere analyse van de samenstelling van het materiaal is gedaan in een onderzoek van het Canadian Conservation Insitute in 1981, uit dit onderzoek blijken de volgende componenten aanwezig te zijn in het materiaal: gevulkaniseerd cis-l,4-
polyisopreenrubber en titanium dioxide. Verder zijn er sporen gevonden van aluminium, silicium, kalium, calcium ijzer, chloor en zwavel. Uit het recentere onderzoek van Tsang en 35
Babo (2011) blijkt dat Groom/stick bestaat uit gevulkaniseerd polyisopreen en calciumcarbonaat.
!
Toepassing
Groom/stick kan op verschillende manieren gebruikt worden. Om het materiaal te gebruiken kan een kleine hoeveelheid materiaal van de plak genomen worden. Het materiaal kan zowel met de hand, als om een stokje gewikkeld, over een oppervlak gerold worden. Vanwege de 36
plakkerigheid van het materiaal is het aan te raden handschoenen te dragen (stof of nitril), zodat er geen vuil en vettigheid van de handen in het materiaal terecht komt. Het is af te raden om Groom/stick op een oppervlak te gebruiken waarbij er sprake is van een slechte binding met de ondergrond. De plakkerige eigenschappen kunnen deze gevoelige delen van het oppervlak aantasten. 37
!
"Groom/stick: A Unique Non-abrasive Paper Cleaner." Www.picreator.co.uk. Picreator Enterprises Ltd., n.d. 30
Web. 16 Feb. 2014. <http://www.picreator.co.uk/articles/6_groom_stick.htm>.
Keulen et al. 2012: 1. De analyse van het materiaal is uitgevoerd met behulp van (py)- Gas Chromatography– 31 Mass Spectrometry Oruç-Iddi 2012 32 Oruç-Iddi 2012: 23 33 Oruç-Iddi 2012: 74 34 Duhl en Nitzberg 1992: 23 35 Daudin-Schotte et al. 2013: 210 36 Rivers en Umney 2003: 504 37
!
Resultaten na onderzoek
Volgens het onderzoek van Keulen et al. kan het middel vuil lokaal efficiënt verwijderen, maar de methode geeft geen egaal resultaat. Er is geen sprake van veranderingen in glans of
beschadigingen aan de topografie van het oppervlak. Een nadeel van dit middel is dat het een filmachtig residu achterlaat op het oppervlak. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het 38
materiaal na veroudering kleveriger en vloeibaarder wordt. Na kunstmatige veroudering 39
veranderd het materiaal van kleur, van licht grijs naar bruin. Bovendien laat het op het
testmateriaal, papier, een donkere olieachtige vlek achter die een duidelijke fluorescentie heeft in UV licht. Deze verandering is een gevolg van oxidatie van het rubber. 40
!
3.2.2 Absorene
!
Beschrijving product
Producent: Absorene Manufacturing Company, Inc.
Absorene is eveneens een kneedbaar materiaal, geschikt voor het verwijderen van stof en vuil van verschillende
oppervlakken zoals behang, boeken, papier, tapijten en olieverfschilderijen. Het middel heeft een donkerroze kleur 41
en heeft een sterke geur.
!
Samenstelling
De leverancier geeft geen informatie over de samenstelling van het product. Uit de publicatie van Estabrook, over het droog reinigen van katoen met onder andere Absorene, blijkt dat het middel bloem, zout, water, terpentine en sporen van aluminium bevat. Uit analyse van het 42
Canadian Conservation Insitute blijken de belangrijkste componenten van Absorene zetmeel, natriumchloride en natriumnitraat te zijn. Uit het onderzoek van Keulen et al. komt na 43
GCMS analyse naar voren dat het materiaal white spirit (terpentine) en stijfsel bevat. Uit 44
analyse in het onderzoek van Duhl en Nitzberg blijkt Absorene stijfsel, natriumchloride en sodiumnitraat te bevatten. Het materiaal heeft een zure pH. Daarnaast is het middel voorzien van een kleurstof, waardoor het materiaal een roze uiterlijk heeft. 45
!
!
!
Daudin-Schotte et al. 2013: 213 38 Duhl en Nitzberg 1992: 22 Daudin-Schotte et al. 2013: 213 39 Duhl en Nitzberg 1992 Roelofs et al. 1999: 133 40"Absorene Wallpaper / Paper & Book Cleaner." Www.absorene.com. Absorene Manufacturing Company, Inc., 41
n.d. Web. 24 Feb. 2014. <http://www.absorene.com/absorenecleaners.html>. Estabrook 1989: 80 42 Duhl en Nitzberg 1992: 23-24 43 Keulen et al. 2012: 1 44 Duhl en Nitzberg 1992: 23 45
Afb.3: Absorene Book and
Toepassing
Bij het gebruik van Absorene is het belangrijk om op de houdbaarheid en versheid van het product te letten. Wanneer het product lang wordt blootgesteld aan de lucht kunnen kleine hoeveelheden bros en droog worden. Onder invloed van vocht kan Absorene ook 46
schimmelvorming ontwikkelen. De toepassing van Absorene kan op verschillende manieren: 47
in het onderzoek van Keulen et al. En Daudin-Schotte et al. wordt het middel toegepast door het met de hand over het te reinigen oppervlak heen te rollen. Een risico van het hanteren van het materiaal met de handen, is dat het vuil en vetten die afkomstig zijn van handen, kan opnemen en afzetten op het te reinigen materiaal. Het is dan ook aan te raden om
handschoenen te gebruiken bij het toepassen van deze methode. 48
!
Resultaten na onderzoek
Absorene lijkt na het reinigen duidelijke residuen achter te laten op de verschillende
materialen, hierbij zijn verschillende effecten te zien op de diverse materialen. Het materiaal hardt uit bij blootstelling aan de lucht, maar is weer kneedbaar te maken door water toe te voegen aan het materiaal. De houdbaarheid van het materiaal verminderd hier wel drastisch 49
door; na een week blootgesteld te zijn aan water, was er witte, donsachtige schimmel op het materiaal aanwezig en was het water veranderd in een bruine vloeistof. 50
Het residu bestaat voornamelijk uit een dunne filmlaag en korrels van het materiaal op zowel papier als poreuze verflagen. Het residu hecht zich sterk aan de poreuze verflagen na 51
veroudering, dit maakt het middel ongeschikt voor het reiniging van dit specifieke materiaal. Wanneer Absorene uitdroogt door blootstelling aan lucht, zijn de kruimels die
achterblijven na het reinigen van papier, lastig te verwijderen. De residuen moeten daarom direct na het reinigen verwijderd worden van het oppervlak. Na kunstmatige veroudering 52
wordt het materiaal zeer hard en is er een olieachtige substantie uit het materiaal geloogd. Bij 53
het reinigen met dit materiaal op katoen, bleef er een grote hoeveelheid residu achter op het oppervlak. Na veroudering van de gereinigde textielsamples veroorzaakt het residu van Absorene weinig veranderingen in de kleur en de helderheid van het testmateriaal. Het achtergebleven residu is op dit materiaal makkelijk te verwijderen met een zachte kwast.
!
Duhl en Nitzberg 1992: 23-24 46 Estabrook 1989: 96 47 Duhl en Nitzberg 1992: 23-24 48 Duhl en Nitzberg 1992: 23 49 Estabrook 1989: 79 50 Daudin-Schotte et al 2013.: 209 51 Duhl en Nitzberg 1992: 23 52 Daudin-Schotte et al. 2013: 213 533.2.3 Kneedgum: Pelikan GE 20
Beschrijving product
Producent: Pelikan
Kneedgum is een flexibel, kneedbaar materiaal dat gebruikt wordt voor het verwijderen van bijvoorbeeld potlood of houtskool. De kneedgum heeft een grijs/ blauwe kleur. Het materiaal wordt iets kneedbaarder wanneer het verwarmd wordt met de handen. 54
!
Samenstelling
De producent geeft geen informatie over de samenstelling van
het product. Na onderzoek bij de RCE met behulp van (py-)GCMS bleken de volgende bestanddelen aanwezig te zijn in het materiaal: styreen-butadieen rubber, isopreenrubber en kalk. 55
!
Toepassing
Een kleine hoeveelheid van het materiaal wordt van het blok kneedgum afgenomen. Hiermee wordt een rolletje gevormd dat met de vlakke hand over het oppervlak wordt gerold. Ook hier wordt het gebruik van handschoenen aangeraden.
!
Resultaten na onderzoek
Het reinigen met kneedgum is efficiënt voor het verwijderen van plaatselijk vuil. Het materiaal heeft geen schurende werking op het oppervlak van ongeverniste verflagen. Het materiaal wordt enigszins gepolijst. 56
In de publicatie van Duhl en Nitzberg wordt een gelijksoortig materiaal getest: een kneedgum van Eberhard Faber, eveneens vervaardigd van een synthetische rubber (polyisobutheen) met als toevoeging calciumcarbonaat. Dit materiaal is getest op papier, waarbij het materiaal meer schade aan de papiervezels toebracht dan gewone gummen, of gummen in poedervorm. Het materiaal liet een kleine hoeveelheid residu achter op papier, dat lastig te verwijderen was. Na veroudering is het materiaal van textuur en kleur veranderd, daarnaast geeft het een rubberachtige geur af. 57
Bij het testen van dit reinigingsmiddel op katoen, blijkt dat de residuen die
achtergebleven zijn tussen de draden van het materiaal makkelijk te verwijderen zijn met een kwast. Na veroudering blijkt echter dat het katoen sterk van kleur veranderd is en de
helderheid van het materiaal is afgenomen. 58
Keulen et al. 2012: 1 54 Keulen et al. 2012: 1 55 Keulen et al. 2012: 1 56 Duhl en Nitzberg 1992: 22 57 Estabrook 1989: 81 58
Afb. 4: Kneedgum Pelikan GE
3.3 Gum poeders
!
3.3.1 Draft DCP3 Cleaning powder
!
Beschrijving product
Producent: Conservation by Design Ltd.
Draft DCP3 Cleaning powder is geschikt voor het droog reinigen van oppervlaktevuil van onder andere drukwerk, manuscripten en schilderijen. Het is een wit / crèmekleurig 59
materiaal, bestaande uit een grof poeder van fijngemalen gum.
!
Samenstelling
Volgens het product data sheet van de fabrikant, bestaat het product uit vezels van
plantaardige sojabonenolie waaraan maximaal 5 procent talkpoeder is toegevoegd. Daarnaast kunnen er sporen van rubber aangetroffen worden in het product.
Volgens het onderzoek van Keulen et al. is na GCMS analyse naar voren gekomen dat het materiaal inderdaad zwavel gevulkaniseerde plantaardige olie en talk bevat. Daarnaast zijn er 60
in het vulmiddel kaolien en calciumcarbonaat aangetroffen. 61
In het onderzoek van Daudin-Schotte wordt er onderscheid gemaakt tussen twee verschillend gekleurde deeltjes: geelgekleurde deeltjes, deze bestaan uit butadien rubber, de bruine deeltjes bestaan uit factis. Gevulkaniseerde plantaardige olie wordt ook wel factis 62
genoemd en is een goedkopere manier voor het produceren van rubber. De plantaardige oliën zorgen voor een snellere uithardingstijd en een langere houdbaarheid van het materiaal. Een nadelig effect van het gebruik van goedkope olie, zoals sojabonenolie, is de grotere
hoeveelheid zwavel die nodig is tijdens het vulkaniseren van het materiaal. 63
!
Toepassing
Het middel kan op verschillende manieren worden toegepast. Een van de manieren die toegepast wordt is het fijnwrijven van de korrels op het oppervlak, met behulp van een
katoenen wattenschijfje. Het poeder kan echter ook direct met de hand uitgewreven over het 64
oppervlak. Om te voorkomen dat vet en vuil van de handen wordt opgenomen door het reinigingsmiddel, is het aan te raden bij deze techniek gebruik te maken van handschoenen.
!
"Material Safety Data Sheet Draft Clean Powder." Www.conservation-by-design.co.uk. Conservation by 59
Design Ltd., n.d. Web. 25 Feb. 2014. <http:// www.conservation-by-design.co.uk/pdf/datasheets/Draft%20Clean %20Products%20Data%20Sheet.pdf> Keulen et al. 2012: 1 60 Noehles 2002: 24 61 Daudin-Schotte et al. 2013: 211 62
Berg 2010: Information related to Draft clean powder: 2 63
Daudin-Schotte et al. 2013: 211 64
Afb. 5: Draft Cleaning Powder
!
Resultaten na onderzoek
Na reiniging op ongeverniste verflagen blijkt dat het reinigingsmiddel grotere oppervlakken zeer efficiënt reinigt, maar het geeft een oneven resultaat. Vanwege de poedervorm is het 65
lastig om lokaal vuil te verwijderen. Daarnaast laat het materiaal een grote hoeveelheid residu, in de vorm van kleine kruimels, achter. Na reiniging blijkt de oppervlaktestructuur van de verflaag niet aangetast te zijn, maar door het reinigen is de glans van het oppervlak wel toegenomen. 66
Nadat dit materiaal getest is in het onderzoek van Daudin-Schotte et al. blijkt het materiaal het oppervlak van de verflagen weinig aan te tasten, ook na veroudering. De score voor het aantasten van de topografie van het oppervlak, veranderingen in de glans en
schoonmaakkracht is matig. Op de verwijderbaarheid van residuen na reiniging, scoort Draft Cleaning powder slecht. Na veroudering blijken alleen de kleinste deeltjes van het materiaal plakkeriger te zijn geworden. De grotere kruimels van het materiaal blijven onveranderd. 67
!
3.3.2 Akawipe Soft (voorheen Wishab spezialpulver)
!
Beschrijving product
Producent: Akachemie
Akawipe (voorheen Wishab Spezialpulver) is ontwikkeld voor het droog reinigen van historische documenten en papier, in het bijzonder voor het verwijderen van roet. Het materiaal bestaat uit een fijn, vezelig poeder, met een witte- crèmeachtige kleur.
!
Samenstelling
De samenstelling van het product, volgens de fabrikant, is een gevulkaniseerd latexschuim met speciale vulmiddelen. Daarnaast bevat het “special cross-linked native oils” in combinatie met diverse toevoegingen. Volgens FT-IR analyse, uitgevoerd tijdens het onderzoek van 68
Brokerhof et al., bevat het materiaal factis, kalk (calciumcarbonaat), talkpoeder (magnesiumsilikaat) en cellulose. Dezelfde componenten worden gevonden, na 69
materiaalonderzoek, in het onderzoek van Noehles. 70
!
Toepassing
Het droogreinigingsmiddel kan worden toegepast door het poeder op een object te strooien, waarna er met de hand (voorzien van een handschoen) over het oppervlak wordt gewreven. De korrels nemen het vuil op van het oppervlak. Wanneer het poeder verzadigd is, kan nieuw
Keulen et al. 2012: 1 65 Keulen et al. 2012:1 66 Daudin-Schotte et al. 2013: 214 67
"Akawipe.” Www.akachemie.de. Ges.f.chem.Erz.mbH & Co.KG, n.d. Web. 25 Feb. 2014. <http:// 68 www.akachemie.de/english.htm>. Brokerhof et al. 2002: 13 69 Noehles 2002: 24 70
Afb. 6: Akawipe Soft (Wishab
poeder worden toegevoegd totdat het materiaal geen vuil mee opneemt. Het reinigingsmateriaal kan alleen droog toegepast worden. 71
!
Resultaten na onderzoek
Dit materiaal is getest op residuen en het effect op geselecteerde papiersamples . Na 72
kunstmatige veroudering is het poeder van kleur veranderd, van wit-crèmekleurig naar geel-bruin . Een groot aantal deeltjes heeft een veranderde fluorescentie en is kleveriger geworden. 73
Hierdoor blijft een deel van het poeder aan het papier plakken. De grotere deeltjes die op het papier achterbleven na reiniging, zorgen voor een sterke gele fluorescentie op het papier. Dit duidt aan dat er stoffen uit het residu in het papier terecht zijn gekomen. Wanneer een sample 74
na reiniging ontdaan wordt van alle kruimels, is er weinig tot geen verandering in kleur bij daglicht of bij UV-licht. Na het verwijderen van het residu, blijven er zeer kleine deeltjes achter in de structuur van het papier. 75
!
3.4 Sponsen
!
3.4.1 Akapad White (voorheen Wishab sponge / Wishab Spezialschwamm)
!
Beschrijving product
Producent: Akachemie
Akapad white (No. 4151) is speciaal ontwikkeld voor het reinigen van historisch papier, documenten en andere gevoelige oppervlakken. Volgens de fabrikant heeft onderzoek uitgewezen dat er goede resultaten zijn behaald met dit product, met betrekking tot veroudering van papier. 76
De spons bestaat uit een wit gedeelte waarmee gereinigd
wordt, en een blauw gedeelte waarmee de spons wordt gehanteerd. Tijdens het reinigen verkruimeld het deel van de spons waarmee gereinigd wordt, waardoor er telkens met een schoon oppervlak gereinigd wordt.
De spons heeft een houdbaarheidsdatum van ongeveer twee jaar, wanneer deze wordt bewaard op een donkere plek in een afgesloten verpakking.
!
"Akawipe.” Www.akachemie.de. Ges.f.chem.Erz.mbH & Co.KG, n.d. Web. 25 Feb. 2014. <http:// 71
www.akachemie.de/english.htm>. Brokerhof et al. 2002.: 13 72
Brokerhof et al. 2002: 18-19: Veroudering van de productenL 18 dagen bij 90C en 35-80% Rh in cycli van 3 73
uur. Hierna werden de monsters visueel geobserveerd met een microscoop bij 1-40x vergroting. Brokerhof et al.2002: 19
74
Brokerhof et al. 2002: 18-19 75
"Akawipe.” Www.akachemie.de: Web. 25 Feb. 2014. 76
Afb. 7: Akapad White (No.
