Чтение онлайн

Описываемые клапаны (при обеспечении дистанционного управления) могут быть установлены в церковных зданиях, оснащенных системой воздушного отопления или кондиционирования – при соответствующем уточнении алгоритма работы системы и создаваемого системой избыточного давления. В настоящее время рекомендации по установке таких клапанов разрабатываются для упомянутого выше собора Нижегородской епархии вместимостью свыше тысячи человек.

Литература

1. Гордеев Ю. И., Илларионова И. В., Сизова Е. А. Аэрационные устройства для зданий – памятников культовой архитектуры (клапаны хлопушки) // Вопросы температурно-влажностного режима памятников истории и культуры: Сб. научных трудов. М., 1990.

2. Микроклимат церковных зданий. М., 2000.

3. Дорохов В. Б., Фомин И. В., Колегаев И. С. Рациональный выбор решений систем климатизации церковных зданий – для обеспечения сохранности зданий, настенной живописи, икон и комфортного микроклимата // EIKN KAITEXNH. Церковное искусство и реставрация памятников истории и культуры. Памяти Андрея Георгиевича Жолондзя: Сборник. М., 2007.

4. Фомин И. В., Сизов Б. Т. Использование аэрационных устройств в системах естественной вентиляции церковных зданий – памятников архитектуры // Природные условия строительства и сохранения храмов православной Руси. 4-й международный научно-практический симпозиум: Сб. тезисов. С.-Посад, Троице-Сергиева Лавра, 8-10 октября 2009 г.

5. Дорохов В. Б., Фомин И. В. Аэрационное устройство с изменяемой площадью проходного сечения для систем естественной вентиляции памятников архитектуры. Патент на изобретение № 2375644. Приоритет 03 июля 2008 г. Зарегистирован 10 декабря 2009 г.

Текстильные материалы – ткани – активно стареют. Они очень чувствительны к воздействиям кислорода, пыли, УФ-излучения, колебаниям влажности и температуры, к биологическим агентам. Даже музейные условия не могут предотвратить старение тканей. Выбор методов консервации и реставрации изделий из тканей, подбор консервантов особенно сложен из-за разнообразия изделий и материалов тканей, вида красителей, сохранности экспонатов.

Современным материалом для консервации тканей является акриловый сополимер А-45К, который все шире используется реставраторами [1]. Акриловый полимер А-45К (ТУ-6–01-2–661–83) введен в отечественную реставрационную практику как первый синтетический клей для дублирования ветхих тканей реставраторами Литовского реставрационного центра им. П. Гудинаса в начале 70-х гг. [2]. Клей представляет собой 35 % раствор сополимера, синтезированного из смеси мономеров: 50 мас. % винилацетата, 45 мас. % бутилакрилата и 5 мас. % акриловой кислоты в растворителе этилацетате [3]. Для использования в консервации раствор СПЛ разбавляют ацетоном. Технические характеристики раствора СПЛ следующие: бесцветный однородный раствор с небольшой опалесценцией; массовая доля нелетучих веществ 34,5 %; удельная вязкость 1 % раствора полимера в этилацетате не менее 1,20.

К сожалению, применение А-45К в реставрации носит эмпирический характер, практически отсутствуют физико-химические закономерности этого процесса, особенно при воздействии высоких температур. Целью данной работы было изучение свойств композиций целлюлозная ткань – акриловый сополимер (СПЛ) А-45К и их изменение при температурном воздействии.

В качестве объекта исследований консервации была выбрана целлюлозная ткань – бязь (ГОСТ-29298–2005) производства фабрики «Красная Талка», г. Иваново.

Необходимым условием использования консервантов является отсутствие изменения их цвета, растворимости и прозрачности при старении. Для выяснения этого изменения было изучено сухое старение при температурах 100, 150, 180, 200 и 300оС в течение 1, 2 и 3 часов пленок, полученных из 15 % раствора сополимера. Изменение прозрачности пленок оценивали по их светопропусканию (D) с помощью фотоэлектрического колориметра (ил. 1).

После сухого старения при 100оС в течение 1, 2 и 3 часов пленки сополимера остаются бесцветными и прозрачными, при этом они полностью растворяются в ацетоне. Старение при 150оС приводит к незначительному понижению светопропускания пленок и появлению легкой желтизны. Старение при более высоких температурах (180оС и 200оС) сопровождается тем, что прозрачность пленок резко снижается, пленки темнеют до коричневого цвета. Чтобы понять, что же происходит с сополимером после воздействия на него повышенных температур, проводили растворение его в растворителе – ацетоне. Результаты исследования приведены в Табл. 1.

Ил. 1. Зависимость светопропускания (D) пленок, приготовленных из 15 % раствора сополимера, от времени (t) сухого термостарения при температуре, °С: 1 – 100; 2 – 150; 3 – 180; 4 – 200

Таблица 1. Зависимость растворимости в ацетоне пленок сополимера А-45К, подвергнутых термостарению при различных температурах (Т) и времени воздействия (t)

Видно, что уже при 80°С и при длительном температурном воздействии идет частичное сшивание полимера, о чем свидетельствует наличие в растворе гелеобразных частиц. И чем выше температура и больше время прогрева, тем сильнее идет сшивание. Об этом говорит ухудшение или прекращение растворимости полимера и пожелтение пленок.

Оценкой старения ткани и композиций ткань – СПЛ служило также изменение разрывной прочности (ил. 2).

Ил. 2. Зависимость разрывной прочности (p) образцов ткани из бязи от температуры (Т) сухого старения. Время старения 1 час.

1 – исходной; 2 – пропитанной 3 % раствором сополимера;

3 – пропитанной 10 % раствором сополимера

Введение в ткань сополимера не оказывает существенного влияния на ее разрывную прочность, т. к. сополимер имеет прочность несравнимо меньшую, чем целлюлоза. Основной вклад в обеспечение прочности композиции вносит жесткоцепной полимер – целлюлоза. Видно, что при прогреве до 140°С как для бязи, так и для композиций имеет место незначительное увеличение разрывной прочности. Это обусловлено тем, что в данном диапазоне температур идет испарение влаги, находящейся между волокнами ткани, ведущее к увеличению прочности. При температуре 160–200°С наблюдается потемнение образцов, что свидетельствует о прохождении термоокислительной деструкции волокон целлюлозы и полимера. Все это сопровождается резким понижением прочности. При более высоких температурах образцы ткани обугливаются, разрушаются макромолекулы, увеличивается хрупкость волокон и прочность как необработанной, так и обработанной полимером ткани снижается на 90 %.

Распространенным методом укрепления ветхих тканей является дублирование их на новую прочную основу. Именно поэтому следующим этапом работы было изучение адгезии дублируемой ткани к дублирующей. В качестве первой брали как несостаренную (исходную), так и предварительно состаренную в течение 1 часа при 180°С ткань, в качестве второй – исходную. В качестве склеивающего вещества использовали 20 % раствор А-45К, который с помощью кисти наносили на дублировочную ткань и затем, не высушивая, прижимали дублировочную ткань к дублируемой. После чего склеенную композицию сушили при комнатной температуре до полного высыхания клеевого шва. Адгезионную прочность оценивали по сопротивлению отслаиванию (о) тканей, которое измеряли на разрывной машине РМИ-5.

Из данных Табл. 2 видно, что 20 % раствор сополимера обеспечивает удовлетворительную адгезию клеевого шва к ткани как до, так и после теплового воздействия.

Таблица 2. Адгезионнная прочность отслаивания композиций: ткань + сополимер А-45К + ткань

Это можно объяснить с точки зрения одного из видов механической теории адгезии. Согласно этой теории, адгезия осуществляется за счет того, что ворсинки, находящиеся на поверхности материала, при нанесении жидкого клея попадают в его толщу и после отверждения клея оказываются прочно внедренными в адгезив, что обеспечивает прочную связь адгезива с субстратом. Если заменить одну из тканей на подвергнутую ранее старению при повышенной температуре ткань, то адгезионная прочность такой композиции немного снижается, очевидно, из-за отсутствия мелких ворсинок, деструктированных у состаренной ткани.

Изучена способность сополимера А-45К экстрагироваться из ткани растворителем после теплового воздействия на композицию. Полученные результаты позволяют оценивать температурное поведение систем с точки зрения обратимости консервации, т. е. возможности удаления СПЛ из ткани. Предварительно взвешенные образцы исходной ткани размером 80x10 мм пропитывали растворами сополимера 10 % и 5 % концентрации, сушили при комнатной температуре до постоянной массы. Затем образцы прогревали при температурах 40оС, 60оС и 80оС. Такой прогрев композиций может происходить при легком глажении, а повышенные температуры позволяют также моделировать ускоренное старение композиций. Состаренные образцы погружали в растворитель – этилацетат или смесь этилацетата и ацетона. Через определенные промежутки времени образцы вынимали, сушили и взвешивали. По изменению массы образцов судили о том, сколько сополимера вымывается из ткани. Опыт с погружением чистой ткани в растворитель показал, что ее масса со временем пребывания в растворителе остается постоянной. Это означает, что молекулы волокон ткани не растворяются в растворителе. Результаты исследования по вымыванию СПЛ А-45К из ткани приведены на ил. 3а, б.