Лекция 5 РАСТВОРИТЕЛИ

• Растворители
• Удаление олифы
• Удаление лака
• Удаление записей
• Взаимодействие растворителей с укрепляющими материалами и элементами живописи
• Литература

Как известно в практике реставрации растворители используются на (разных этапах реставрационного процесса и играют двоякую роль:

• они выступают в роли жидких компонентов при изготовлении художественных лаков, рабочих растворов синтетических реставрационных материалов и воско-смоляных композиций;

• играют самостоятельную роль при расчистке произведений искусства от поздних записей, для удаления состаренной олифы в процессе реставрации икон, для удаления или утоньшения состаренного лака станковой темперной и масляной живописи.

Растворители классифицируются в соответствии с химическим I строением, которое и определяет их свойства и способность растворять те или иные вещества. В качестве растворителей в реставрации I используют следующие классы соединений:

• спирты - этиловый, денатурированный этиловый, пропиловый, изопропиловый;

• простые эфиры - диоксан, диоксолан (формальгликоль);

• сложные эфиры - этилацетат, бутилацетат, амилацетат;

• ароматические - толуол, ксилол, реже бензол, сольвент;

• азот- и серусодержащие растворители - диметилацетамид (ДМАА), диметилформамид (ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО);

• альдегиды и кетоны - ацетон, метилэтилкетон (МЭК);

• продукты перегонки нефти - бензин, уайт-спирит;

• продукты перегонки дерева - пинен, скипидар.

Спирты, простые и сложные эфиры, азот и серусодержащие растворители, альдегиды и кетоны относятся к полярным растворителям, так как содержат полярные группы СО, ОН, СООН, NH, SH.

Ароматические углеводороды, продукты перегонки дерева и нефти относятся к неполярным растворителям. В соответствии с полярностью или ее отсутствием растворители способны растворять полярные или неполярные вещества.

Растворители характеризуются температурой кипения и летучестью. Температура кипения определяет их способность к испарению: чем выше температура кипения, тем медленнее испаряется растворитель; чем выше летучесть и ниже температура кипения, тем быстрее испаряется растворитель.

Растворители характеризуются предельно допустимой концентрацией вещества в воздухе (ПДК): чем меньше величина ПДК, тем опаснее для человеческого организма растворитель.

Все без исключения растворители вредны для здоровья. Отсутствие ПДК еще не означает, что растворитель безвреден: он может обладать низкой летучестью и в этом случае поражать не органы дыхания, а кожу (ДМФА). Реставраторы должны соблюдать общие правила работы с растворителями: работать под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении, ватные тампоны после работы помещать в бюкс с плотно закрывающейся крышкой.

В древности летучие растворители и разбавители для красок были практически неизвестны. Первые упоминания о растворителях совпадают с открытием процессов перегонки нефти и древесной смолы и относятся к XVb. Тогда же были сформулированы основные требования, предъявляемые к растворителям, предназначенным для использования в реставрации:

• они должны полностью испаряться в разумный промежуток времени;

• растворители не должны воздействовать на живописный или другой авторский материал;

• пары растворителей не должны быть опасными для здоровья человека.

В Таблице 5 приведены формулы и свойства растворителей, наиболее часто употребляющихся в реставрации живописи, их температуры кипения, характеризующие скорость испарения, и значения ПДК, дающие информацию о вреде тех или иных растворителей для здоровья человека.

Таблица 5 Характеристики растворителей, применяющихся при реставрации живописи

Для того, чтобы приблизительно сопоставить растворители по скорости испарения, предлагается таблица 1, в которой растворители расположены в порядке уменьшения скорости испарения, причем за единицу принята скорость испарения наиболее низкокипящего растворителя - эфира.

Таблица 1. Сравнительная скорость испарения растворителей

Поскольку растворители всегда взаимодействуют со связующим красочного слоя, и все без исключения растворители в той или иной степени оказывают вредное воздействие на здоровье человека, выбор растворителя является компромиссной задачей и сводится к возможности провести реставрационную операцию с наименьшим ущербом для реставрируемого объекта и здоровья самого реставратора.

При выборе растворителя необходимо учитывать не только природу удаляемого и авторского материала, но и их состояние. Так например, в случае удаления олифы или лака с поверхности живописи выбор эффективного растворителя определяется не только природой лака или олифы, но и степенью их состаренности. В случае удаления записей выбор растворителя производится в соответствии с природой связующих и пигментов того красочного слоя, который должен быть удален.

Это значит, что в каждом конкретном случае требуется индивидуальный подбор растворителей, основанный на предварительном анализе элементов живописи, позволяющем определить природу вещества, подлежащего удалению. Экспериментальным путем установлено, что спирты растворяют масла, канифоль, частично даммару, шеллак, сандарак. Даммара хорошо растворяется в ароматических углеводородах, уайт-спирите, диоксане. Для растворения восков в Методических рекомендациях по реставрации икон (изд. ВХНРЦ им. Грабаря) рекомендуются такие растворители, как уайт-спирит, скипидар, пинен, однако, в некоторых случаях эффективными оказываются хлорсодержащие растворители, такие как перхлорэтилен или четыреххлористый углерод.

Подбор растворителей производится с соблюдением основного правила - от мягкого растворителя к более сильному.

В процессе расчистки растворитель воздействует не только на покровные материалы (лак или олифу), но и на авторский красочный слой, поэтому в случае использования слишком сильных растворителей или при длительной экспозиции компресса может не только измениться тональность красочного слоя, но и возможна утрата верхних слоев красочного слоя. Неправильный выбор растворителей в процессе расчистки живописного произведения может самым пагубным образом отразиться на результатах реставрации, вплоть до потери фрагментов живописи.

Удаление олифы.

В результате воздействия растворителей на олифу, лежащую на поверхности темперной живописи, пленка олифы набухает, и ее удаляют с помощью скальпеля или тампона.

Реставраторы знают, что с разных участков одного и того же произведения олифа снимается по-разному, что объясняется ее взаимодействием с некоторыми пигментами. Особенно трудно снять олифу, лежащую на зеленых пигментах; анализ показывает, что в олифе, удаленной с зеленых пигментов в больших количествах присутствует медь, в то время как в олифе, удаленной с других пигментов, никаких примесей не обнаруживается.

В Государственном Эрмитаже для расчистки олифы на темперной живописи предпочтение отдается метилцеллозольву, который был рекомендован в качестве универсального растворителя, однако нужно иметь в виду, что этот растворитель обладает повышенной токсичностью. Учитывая разнообразие вариантов составов олиф, наличие в масляных пленках разных смол и сиккативов, вряд ли можно подобрать какой-то один универсальный растворитель, эффективный для всех случаев.

В методическом пособии по реставрации икон ВХНРЦ им. Грабаря для удаления олифы и записей рекомендуется использовать смесевые растворители. Для расчистки темперной живописи Г.Н. Томашевич разработала 5 смесевых составов растворителей, известных под марками РТ-1, 2, 3, 4, 5, 5а. В Таблице 2 приведены составы для расчистки темперной живописи.

Таблица 2 Состав композиций для удаления записей при реставрации темперной живописи

В настоящее время в Московских реставрационных организациях для удаления олифы успешно применяют диметилсульфоксид (ДМСО), доступный и достаточно безвредный для здоровья эффективный растворитель.

Удаление олифы осуществляется с помощью компрессов или пульп. Время наложения компресса составляет от 5 до 15 минут. Пульпы приготавливают путем смешения растворителя с каким-либо загустителем (коллоксилин, карбоксиметилцеллтолоза).

Удаление лака

Для удаления лака с поверхности картин используют комбинации пинена (или скипидара) с этиловым спиртом, часто к этой смеси добавляют этилцеллозольв, формальгликоль, ацетон, воду (если лак содержит остатки водорастворимого клея). Если спирто-пиненовая смесь не удаляет лаковую пленку, это свидетельствует о том, что в состав лака входит масло и требуется добавка растворителя, в котором растворяется масло, например, бензина или уайт-спирита. Также как и во всех остальных случаях, выбор растворителя производится индивидуально для каждого произведения с соблюдением основного правила - от мягкого растворителя к более сильному.

Удаление записей

Чаще всего задачу удаления записей с произведений станковой масляной живописи не удается решить путем использования какого-либо одного растворителя, так как скорость набухания масляного связующего в различных красках не одинакова, она зависит от прочности связи пигмента и связующего и различна для разных пигментов. В случае удаления записей с пастозной живописи или живописи с тонкими лессировками не рекомендуется примененять слишком активные растворители и использовать компрессы, так как в первом случае исчезает фактура мазка, а во втором существует опасность смыть лессировочные слои красочного слоя.

Для расчистки труднорастворимых записей настенной живописи В.В. Филатов рекомендует смывки АФТ-1 или СМ-1 с добавлением толуола и ДМФА. Эти смывки загущены коллоксилином и парафином, поэтому ими удобно работать на криволинейных поверхностях.

Нередко реставраторы решают проблему расчистки живописи от трудноудалимых записей с помощью коммерческих растворителей бытового назначения - растворителей №646 и 647, в состав которых входят токсичные ароматические углеводороды и ацетаты, очень вредные для здоровья и небезопасные для живописи.

Таблица 3 Состав промышленных комбинационных растворителей и смывок

В процессе расчистки растворители с различной скоростью проникают в красочный слой и удерживаются в нем разное время. Как следует из Таблицы 4, для полного удаления растворителей из картины после ее расчистки требуется от 30 до 70 суток.

Таблица 4 Содержание растворителя и время удержания в красочном слое

Взаимодействие растворителей с укрепляющими материалами и элементами живописи.

В процессе реставрации станковой темперной живописи процессу удаления лакового покрытия, олифы или поздних записей предшествует операция укрепления красочного слоя глютиновыми клеями. Для расчистки используют такие органические растворители, как диметилформамид, этилцеллозольв, комбинацию этилового спирта и этилацетата (1:1), формальгликоль. Естественно возникает вопрос, как эти растворители влияют на свойства укрепляющего материала, в.частности на пленку осетрового клея.

В работе И.В. Назаровой и Е.Л. Малачевской изучали влияние вышеперечисленных растворителей на свойства пленок осетрового клея, пластифицировнного медом и ПВС; при этом оказалось, что в результате обработки растворителями пленок, сформированных из 5 и 10% растворов чистого, непластифицированного осетрового клея, нe наблюдалось сколько-нибудь существенного изменения их физико-механических свойств (прочности при разрыве и величины относительного удлинения), однако отмечалось небольшое растворение пленки в ДМФА (до 3,5%).

Пленки, пластифицированные медом, сформированные из растворов таких же концентраций и содержащие мед в соотношении 1:1, претерпевают более существенные изменения: в результате их обработки ДМФА почти в 2 раза возрастает жесткость пленок, при этом 'вес пленок уменьшается на 44%; этилцеллоцольв увеличивает жесткость пленок в 1,5 раза и вымывает из нее 26% растворимой фракции; смесь этилацетата со спиртом, наоборот, снижает жесткость пленок почти в 2 раза и вымывает лишь 6%; формальгликоль снижает жестксость и вымывает 1,4%.

Если же содержание меда меньше 20% (соотношение 4:1), изменение свойств пленок и количество вымываемой фракции существенно занижается, что указывает на взаимодействие растворителя лишь с пластификатором, в данном случае с медом. Если в качестве пластификатора применяется поливиниловый спирт (в соотношении 1:1), свойства пленки также изменяются (в случае ДМФА жесткость увеличивается на 60%, а количество вымываемой фракции составляет 3,2%). Комбинация пластификаторов - меда и ПВС ( соотношение осетрового клея, меда и ПВС - 2:2:1) обеспечивает устойчивость свойств пленок по отношению к растворителям, в этом случае количество вымываемого вещества составляет около 1%. Наиболее агрессивным растворителем, влияющим на свойства пленок, оказался ДМФА, остальные растворители в порядке уменьшения влияния на клеевую пленку располагаются в ряд: этилцеллозольв, этилацетат, этиловый спирт, формальгликоль.

Таким образом, при расчистке темперной живописи, укрепленной глютиновыми клеями, следует иметь ввиду, что при использовании сильных растворителей может происходить вымывание пластификатора (меда).

Проведенные во ВНИИРе исследования воздействия растворителей на красочные слои показали, что растворители не оказывают влияния на чистые пигменты, а воздействуют преимущественно на связующее. В том случае, когда действию растворителей подвергали не содержащую пигментов желтковую темперу, по нарастанию степени воздействия на нее растворители располагаются в следующий ряд: этилцеллозольв, формальгликоль, диметилсульфоксид, этилацетат, диметилформамид, смесевые составы РТ-5, РТ-1.

Изучение изменения цвета накрасок под действием растворителей методами объективной инструментальной калориметрии выявило неустойчивость темперных накрасок охры, умбры, киновари и санкири только к смесевым растворителям РТ-5 и РТ-1, а ультрамариновые накраски изменили цвет при действии на них смесевых растворителей, формальгликоля и этилацетата. Количественная обработка результатов, полученных при исследовании взаимодействия растворителей с разными накрасками, позволила составить ряд по степени увеличения воздействия на накраски всех исследованных пигментов (степень воздействия оценивалась в баллах - чем выше балл, тем сильнее воздействует растворитель на накраску): этилцеллозольв - 51,5 балла, этилацетат - 68,0, формальгликоль - 72,5, диметилсульфоксид - 73,5, диметилформамид - 85,5, РТ-5 - 117,0 и РТ-1 - 120баллов.

Растворители взаимодействуют со связующим темперной живописи, в результате чего тональность живописи изменяется.

***

• Растворители применяются для удаления состаренной олифы, лака и поздних записей. Кроме того на основе растворителей приготавливают растворы покровных материалов и синтетических адгезивов.

• Все растворители вредны для здоровья, поэтому при работе с ними требуется выполнять основные требования техники безопасности.

Литература

1. Реставрация икон. Методические рекомендации. М., 1993.

2. Томашевич Г.Н., Новое в реставрации темперной живописи, Вопросы консервации произведений изобразительного искусства, М., I960, с49-64.

3. Назарова И .В., Малачевская Е.Л., О некоторых свойствах пленок осетрового клея, Реставрация, исследования и хранение музейных художественных ценностей, Научный реферативный сборник, М., 1979, вып. 1, с 6-12.

4. Малачевская Е.Л. Влияние органических растворителей на темперные накраски // Музееведение и охрана памятников. Реставрация и консервация музейных ценностей, М., 1983, в.6, сб-12.

5. Dauchot-Dehon M. Влияние растворителей на красочные слои. Institut royal du patrimoine artistique, Bulletin, 1973/74, t XIV.