ЗАКРЕПЛЯЮЩИЕ СОСТАВЫ И ПРИЕМЫ РАБОТЫ С НИМИ

Выбранный в качестве основного закрепляющего материала низковязкий полибутилметакрилат (ПБМА) - высокомолекулярное соединение, получаемое полимеризацией мономера бутилового эфира метакриловой кислоты. Для реставрационных целей применяется полимер с низким молекулярным весом и удельной вязкостью 1% раствора в толуоле 0,2-0,3. Низковязкий полибутилметакрилат (ПБМА-НВ) обладает всеми необходимыми свойствами реставрационного материала - он бесцветен, светостоек, химически инертен, устойчив к старению, имеет достаточную адгезию, растворяется в органических растворителях различных классов: ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах и кетонах, некоторых спиртах. Закрепление ПБМА обратимо, причем обратимость со временем не изменяется. При работе с ПБМА варьирование растворителей, концентраций растворов, режимов пропитки и сушки дает большие технические и технологические возможности, обеспечивающие решение разнообразных реставрационных задач в соответствии с особенностями обрабатываемого материала.

Растворы ПБМА в определенных растворителях или их смесях дают возможность проводить различные типы закрепления: глубинную пропитку штукатурки, поверхностное закрепление, укрепление отстающего красочного слоя, склейку отдельных частей росписей. Профилактическую заклейку поверхности. Последующее воздействие растворителями или растворами дает возможность вести дальнейшую обработку

Использование ксилольных растворов

Благодаря низкой летучести ксилола растворы низковязкого полибутилметакрилата в этом растворителе обеспечивают закрепление различных пористых материалов на необходимую глубину. Ксилольные растворы можно применять в различных условиях: в лабораторных и полевых, при повышенной влажности атмосферы и самого пропитываемого материала, при любом (горизонтальном или вертикальном) положении закрепляемого объекта. Приемы введения могут быть различные: кистевое нанесение, погружение объекта в раствор полностью (ванна) или частично («подсос»). Концентрация может колебаться от 10-15% до 20-25% в зависимости от состояния и структуры пропитываемого материала, величины и количества пор (капилярно-пористой структуры).

Кистевую пропитку ведут путем многократного нанесения раствора на поверхность мягкой широкой кистью (флейц) по мере впитывания раствора. Первые покрытия обычно следуют подряд, затем впитывание замедляется, интервалы между покрытиями увеличиваются. Помещение объекта в пары ксилола в процессе пропитки и по окончании ее способствуют более интенсивному впитыванию раствора и продвижению его в глубину. Кистевую пропитку можно вести, как через лицевую, так и обратную стороны росписи. Это зависит от состояния росписи и поставленных задач.

Закрепление небольших фрагментов значительной толщины можно проводить путем полного или частичного погружения в раствор. В первом случае впитывание идет через всю поверхность фрагмента до полного вытеснения воздуха из пор пропитываемого материала (до прекращения выделения пузырьков воздуха). При необходимости получения большего остатка смолы процесс погружения можно повторить, после сушки, которая дает возможность части растворителя испарится и освободить место для новой порции раствора. Во втором - случае при частичном погружении объекта в раствор - происходит постепенное накопление полимера в толще материала, т. к. испарение растворителя и впитывание раствора следует одновременно.

В характере распределения полимера в толще закрепляемого материала решающую роль играет режим сушки. Ксилольные растворы ПБМА медленно густеют и значительное время сохраняют подвижность, поэтому при открытой сушке полимер (в процессе испарения в значительной степени) подтягивается к испаряющей поверхности и накапливается в поверхностном слое. В результате изменяются оптические свойства поверхности - цвет становится насыщеннее и темнее. При замедлении испарения регулируемой сушкой достигается более равномерное распределение полимера в толще материала, уменьшается накопление закрепителя в поверхностном слое, вследствие чего в меньшей степени меняется насыщенность цвета. Замедленную сушку осуществляют следующим образом. Закрепленный объект оставляют после пропитки в камере, насыщенной парами ксилола на несколько суток, затем, вынув его из камеры, испаряющую поверхность закрывают несколькими слоями бумаги, постепенно уменьшая их, или сушат на обратную сторону, уложив фрагмент лицевой стороной вниз на слой проклеенной папиросной бумаги. Таким образом, сушку продолжают около 2-3 недель.

В том случае, если в поверхностном слое все же окажется излишек полимера, его количество в красочном слое регулируют действием растворителей или их смесей.

Использование ацетоновых растворов

Ацетоновые растворы ПБМА применяются для поверхностного закрепления, нанесения защитной пленки, профилактической заклейки марлей, подклейки отстающего красочного слоя, склейки расслоении, cклейки отдельных кусков или частей. Скорость испарения ацетона обеспечивает быстрое высыхание. Поверхностное закрепление красочного слоя ведут 5-6% ацетоновым раствором, который наносят широким флейцем или небольшой мягкой кистью (в зависимости от величины поверхности). При подклейке отстающего красочного слоя используют ацетоновые растворы концентрации 2-5%. Раствор вводят тонкой кисточкой таким образом, чтобы он смочил и притянул отставший участок красочного слоя. Для введения ацетонового раствора в участки расслоений используют шприц или пипетку.

Фрагменты, подлежащие склейке, должны быть предварительно закреплены, чтобы клеевые швы не приводили к отрыву и расслоению материала основы. Склейку ведут 10-12% ацетоновым раствором. На изломы дважды с промежутками в 3-5 минут наносят раствор, соединяют части и сушат, плотно прижав их.

Защитная поверхностная пленка может быть нанесена на всю поверхность или на отдельные участки (5-6% раствор, 3-6 покрытий). О равномерности пленки свидетельствует ровный несильный блеск по всей поверхности. Для профилактической заклейки тканью (марлей) используют 5-10% ацетоновые растворы. Заклейку необходимо вести по предварительно нанесенной защитной пленке.

Растворы ПБМА в смесях растворителей

(используются в лабораторных условиях)

Растворы ПБМА в смесях растворителей, подобранных с учетом их растворяющей способности, полярности летучести дают закрепление с минимальным изменением оптических свойств поверхности. Один из растворителей, входящих в смесь, должен хорошо растворять полимер (в нем приготавливают раствор), в другом полимер должен растворяться плохо или только набухать (его добавляют в определенном количестве к раствору) - он является разбавителем. Так как один из растворителей испаряется быстрее (обычно это разбавитель), увеличивается вязкость раствора внутри закрепляемого материала, и подтягивание полимера к поверхности происходит в значительно меньшей степени, что способствует более равномерному его распределению.

Для первичной, глубинной пропитки в таких случаях применяют 10% растворы ПБМА в смеси ксилола с этиловым спиртом в соотношении 1:1 для пористых материалов типа лессовой штукатурки закрепление следует проводить при следующих условиях; объем закрытой камеры, где помещается объект, должен быть в 5 раз больше самого объекта пропитки; режим сушки - не менее двух суток в парах смеси растворителей, образовавшихся в процессе пропитки (без добавления растворителей в камере, как при пропитке ксилольным раствором). Затем - открытая сушка. Раствор наносят на поверхность подряд в среднем до 20 раз кистью. Если раствор задерживается на поверхности, пропитку временно прекращают, роспись оставляют в камере до полного впитывания раствора в штукатурку, затем пропитку продолжают. В случае, если фрагмент быстро промокнет насквозь (насытится раствором), его просушивают в указанном режиме, и только после полного просыхания, если необходимо, повторяют пропитку.

Для закрепления росписи в технике энкаустики используют 10% раствор ПБМА в смеси растворителей: этиловый спирт, изопропиловый спирт и ксилол в соотношении (3:3:2).

Для закрепления мелящего красочного слоя используют 5% раствор ПБМА в смеси метилэтилкетона (МЭК) с этиловым спиртом (1:1). Эти растворы дают только поверхностное закрепление, или на небольшую глубину - при очень разрыхленном красочном слое. Реже, для этих целей используется раствор ПБМА в смеси растворителей уайтспирит - ацетон в соотношении 1:1, в концентрации растворов 5-10%.

Растворы в смесях растворителей приготавливают следующим образом: полимер растворяют в одном (лучшем) из его растворителей, например, в ксилоле, метилэтилкетоне, ацетоне. В полученный раствор добавляют постепенно небольшими порциями второй растворитель -«разбавитель» - этиловый спирт. Для приготовления 1 литра 10% раствора в смеси ксилол-спирт (1:1) требуется 100 г полимера растворить в 450 мл ксилола. В получившийся раствор добавляют 450 мл спирта и получают 10% раствор ПБМА в смеси ксилол-спирт.

Последующая обработка закрепленных ПБМА объектов

Как уже было сказано, одним из основных свойств низковязкого ПБМА является обратимость, т. е. возможность неоднократного растворения. Это свойство позволяет путем обработки закрепленного объекта растворителями или растворами различных концентраций при необходимости перемещать полимер в закрепленном объекте, уменьшать его количество, удалять. Тем самым, обеспечивается возможность проведения последовательных этапов обработки: удаление профилактической заклейки, защитной пленки, дополнительное закрепление (пропитка), удаление излишка полимера с поверхности, расчистка, регулирование степени насыщенности красочного слоя полимером.

Легкая и скорая растворимость и обратимость ПБМА позволяют проводить различные дополнительные закрепляющие процессы, во время которых, в ряде случаев, вводят основную массу закрепителя. Для глубинных дополнительных пропиток также используют ксилольные растворы. Концентрации при этом не должны превышать 15-17%. Если на поверхности имеется избыточное количество полимера, закрепленный объект предварительно помещают в камеру, насыщенную парами ксилола, иногда нанося ксилол и на его поверхность.

Дополнительное закрепление проводят после того, как лежавший на поверхности избыток полимера ушел вглубь. Сушку проводят также в замедленном режиме. Воздействие растворителями ведется различными приемами: парами (ксилола), нанесением на поверхность кистью, компрессами, тампонами. Выбор приема зависит от задачи обработки на данном этапе и от свойств растворителя или раствора. Так, ксилол применяют сочетанием кистевого нанесения и паров или только в виде паров. Последний способ предпочтительней, т. к. позволяет избежать прикосновения к поверхности. В данном случае используется свойство низковязкого ПБМА под действием ксилольных паров перемещаться с поверхности вглубь пористого материала. Чтобы обеспечить достаточную площадь испарения растворитель наливают в широкие кюветы и смачивают им ткань, помещенную вдоль стен камеры. Для наблюдения за ходом процесса камера должна иметь застекленную крышку.

Такие растворители как ацетон, метилэтилкетон применяют путем кистевого нанесения, кратковременных компрессов, реже тампонов.

Действием указанных растворителей производят регулирование количества полимера в закрепленном слое на всей поверхности или на отдельных ее участках.

Действие смесей растворителей имеет поверхностный характер. Подобранные с учетом полярности, скорости испарения, растворяющей способности по отношению к ПБМА смеси, воздействуя на закрепленную поверхность, способствуют увеличению светорассеивающих свойств красочного слоя, приближая его к характеру клеевой живописи. Для этих целей используют смесь: уайт-спирит (1:1) - ацетон, метилэтилкетон -этиловый спирт (1:1), метилэтилкетон - этиловый спирт - вода (3:1:1). Смеси растворителей применяют также в виде кратковременных компрессов или обильного смачивания. Перед воздействием компрессами требуются предварительные пробы для определения степени смачивания компресса к времени его действия. Поскольку обратимость ПБМА со временем не снижается, все перечисленные процессы, при необходимости, могут производиться и со значительными разрывами во времени.

Дополнения к закрепляющим процессам (мастиковка)

Для придания дополнительной прочности склейке отдельных частей, а также для заполнения трещин, щелей, выбоин, применяют мастики — склеивающие составы с большим количеством наполнителя. В качестве наполнителя можно использовать различные измельченные материалы - лесс (обязательно отмытый от солей), мел, старую известковую штукатурку. Связующим для мастики являются ацетоновые растворы ПБМА, а также спиртовые растворы виниловых смол - поливинилацетата или поливинилбутираля (ПВА, ПВБ). Измельченный наполнитель перемешивают с раствором полимера до такой консистенции, чтобы смесь не выдавливалась под нажимом скальпеля, а пластично поддавалась при заглаживании. На участок, который должен быть замастикован, предварительно наносят раствор, дают ему подсохнуть, затем накладывают мастику и заглаживают ее скальпелем, слегка прижимая таким образом, чтобы заполнить все углубления и неровности, не закрывая края подлинной поверхности. Ацетоновые растворы дают прочную мастику, хорошо дополняющую склейку. Для неглубоких поверхностных мастиковок удобно использовать мастику на виниловых смолах, тем более что их растворитель - этиловый спирт, менее летучий и токсичный, чем ацетон.

Этими же мастиками можно дополнять большие утраченные части штукатурки, заполнять фоны для росписей, создавать промежуточные склеивающие слои (для последних можно использовать ПВА — эмульсию).

Варьируя степень измельченности наполнителя, тип и количество связующего можно получать различную фактуру и оттенок поверхности дополнений, как больших участков, так и сетки многочисленных трещин, делая тем самым их менее заметными.

Таким образом, основным материалом для всех закрепляющих процессов является ПБМА, растворенный в различных растворителях. Виниловые полимеры применяются, главным образом, как подсобные материалы.