Очистка поверхностей картин и икон

Необходимость очистки Для сохранения слоя изображения поверхности картин и икон могут покрываться лаком: даммаровая смола, мастика, шеллак

Необходимость очистки Со временем лак темнеет, меняет цвет и трескается. Причины: окисление, автоокисление, полимеризация (сшивание) Под воздействием ультрафиолетовой части естественного света происходит возникновение продуктов, содержащих полярные группы (способные к электростатическому взаимодействию). Это приводит к возможности сшивания (образования молекулярных комплексов) и дальнейшей полимеризации (твердение лака).

Проблемы стандартных методов Использование химических растворителей требует больших концентраций для удаления самого верхнего (полимеризованного) слоя лака. Это приводит к неизбежному повреждению слоя, содержащего изображение Особенно сложно проводить очистку поврежденных в результате пожара поверхностей

Физико-химические свойства лаковых покрытий Для анализа характеристик лака использовалось послойное удаление с помощью KrF-лазера (248 nm) А: 102 мкм начальный слой лака Зоны 1-10 соответствуют различной толщине удаленного слоя лака

Физико-химические свойства лаковых покрытий В качестве растворителя использовался ацетон в W.S. Для лака на разной глубине исследовались концентрации Растворителя, способные полностью удалить остаточный слой

Физико-химические свойства лаковых покрытий В: 15 мкм начальный слой лака

Физико-химические свойства лаковых покрытий В качестве растворителя использовался водный раствор этилового спирта

Физико-химические свойства лаковых покрытий В: 35 мкм начальный слой лака (плохое состояние)

Физико-химические свойства лаковых покрытий Растворители: этиловый спирт в воде и ацетон в W.S.

Лазерное удаление лака Установка фирмы Art Innovations эксимерный лазер 248 nm LIBS спектрограф оптическая рука координатная система Фокусировка пучка 0.3 – 3 мм; Максимальная площадь 3 м 2 Точность позиционирования 0.04 мм

Автоматический контроль Анализ LIBS спектров после каждого лазерного импульса позволяет осуществлять постоянный контроль за составом удаляемых слоев

Результаты Скорости удаления для различных типов поверхности от дозы облучения

Результаты Холст, масло, 1864 г. Удаление пожелтевшего лака Фокусировка пучка 1.3x5 мм 2 Доза облучения 0.43 Дж см -2 Для предотвращения образования кратеров использовалось 80% перекрытие. Эффективное удаление с возможностью не затрагивать тонкий остаточный слой лака

Результаты Сравнительно небольшая доза облучения (0.38 Дж см -2 ) позволяет эффективно удалять поврежденные огнем слои

Проблемы Потеря цвета красок при непосредственном воздействии на поверхность изображения фотоиндуцированное окисление образование тонкого (2 мкм) слоя обугленного материала

Не эксимерные лазеры Можно использовать ErYAG лазеры, оперирующие на длине волны 2940 nm Такое излучение плохо поглощается поверхностью картины. Для реализации лазерной абляции поверхность покрывается слоем OH содержащего вещества (воды) Требует аккуратного применения, но позволяет эффективно удалять поврежденные поверхностные слои