Happeliste tselluloosplastide säilitamine

Karoliine Korol, konservaator

Mõned aastad tagasi ERMi blogis avaldatud artiklis „Pahatahtlikud plastikud“ (28.04.2015) kirjeldasin plastikuid, millest võivad vananemise käigus eralduda kahjulikud lenduvad orgaanilised ühendid. Näiteks nitrotselluloosist eralduvad lämmastikühendid moodustavad lämmastikhappe, tselluloosatsetaadist eritub äädikhape, pehmendatud polüvinüülkloriidist pääseb vabadusse vesinikkloriid, vulkaniseeritud kummist väävliühendid. Nimetatud keemilised ühendid kahjustavad nii õnnetut vananevat eset, kui ka pahaaimamatuid kõrvalseisjaid. Kuidas aga kindlaks teha, et ese on „pahatahtlik“ ja mida selle „kurjategijaga“ peale hakata? Järgnev blogipostitus keskendub nitrotselluloosist ja tselluloosatsetaadist esemete säilitamisele.

Nitrotselluloosist ja tselluloosatsetaadist soengukammid (ERMi kogu esemed)

Kas on või ei ole tselluloosplast?

Selleks, et tselluloosplastikuid korrektselt säilitada, on tarvis teada, kas tegemist on üldse tselluloosplastikutega. Siinkohal tuleb appi võtta teadmistepagas, kogemused, identifitseerimistestid või siis ekspert.

Kui ese on kerge, kõrgläikeline, kilpkonna- või elevandiluud imiteeriv (võib ka läbipaistev või siis pigmentidega täidetud olla) ja pärineb ajavahemikust 1920ndad–50ndad, võib kahtlustada, et tegemist on tselluloosplastiga. Mõlemat kasutati muidugi ka 20. sajandi teises pooles, kuid siis ilmusid kõrvale lihtsamini toodetavad sünteetilised termoplastid, mis haarasid nipsasjakeste turu lõpuks peaaegu täielikult enda alla. Just tualett-tarvikuid ja aksessuaare armastatigi toota tselluloosplastidest. Seega kammid, prilliraamid, seebi- ja prillikarbid, hambaharjasabad ja ehted on need esemed, mille seast tselluloosplaste leida võib. Ja muidugi ka mänguasjad – tselluloidist (nitrotselluloosi nimetus) nukke ja muid lelusid on ERMi kogus hulganisti!

Tselluloidist mänguasi (ERM A 800:19)

Teine moodus, kuidas aimata, et tegu võib olla nitrotselluloosiga, on uurida eseme vananemismärke. Hüdrolüüsi käigus toimub nitrotselluloosi mõranemine ning kristallistumine. Selle tulemusel näeb ese välja justkui oleks see valmistatud suhkrust. See on habras ning puruneb tugevamal haardel väikesteks tükikesteks. Teiseks vihjeks võib olla lõhn – tselluloidil on omapärane männivaiku meenutav aroom. Tselluloosatsetaadi lõhn on äädikat meenutav.

Kristallistunud nitrotselluloosist kamm. (ERM A 717:60)

Plastikute identifitseerimisest on veidi enam juttu ERMi blogipostitustes „Plastik kui imiteerija“ (17.03.15) ja „Pahatahtlikud plastikud“ (28.04.15).

Kõige täpsema vastuse annab laborant, kes testib eset näiteks infrapuna-spektroskoopia vahendusel. Seega, kui tahta öösel südamerahus magada, võib lasta eseme materjali analüütiliste seadmetega tuvastada. Küll aga ei saa me end sel viisil detektiivina tunda…

Mikroskoobiülesvõte kristallistunud nitrotselluloosist. (kammi pii, ERM A 717:60)

Mu kogus  on tselluloosplastikud! Mis nüüd saab?

Tõsiasi on, et kõiki nitrotselluloosist või tselluloos-atsetaadist museaale ei ole tarvis kurjategijateks tembeldada. Erilist tähelepanu nõuavad esemed, mille puhul on käimas aktiivne hüdrolüüs. Selle käigus muutub eseme pind happeliseks ning sellest eralduvad lenduvad happelised ühendid. Just neid viimaseid on võimalik indikaatoritega kinni nabida ning nõnda jõuda selgusele, kas ese on muutunud ohtlikuks.

Indikaatoritest on kõige lihtsamini kasutatavad A-D ribad (acid detection strips). Testi läbiviimiseks tuleb ese ühes indikaatorpaberiga sulgeda õhukindlasse pakendisse (näiteks mini-grip kotti). Jälgitakse indikaatori värvimuutust. ERMis viimati sooritatud katse käigus jälgiti muutust kahe nädala vältel. Olenevalt materjali vananemise aktiivsusest toimub indikaatori värvimuutus kas kiiresti (lausa mõne tunniga) või alles mitme päeva jooksul. Katse kulgemise paremaks jälgimiseks jäädvustati värvimuutus kindlate ajavahemike järel. Lõpuks avati grip-kott ning reageerinud indikaatorriba kõrvutati kontrollriba ja spetsiaalse A-D skaalaga. A-D ribad reageerivad nii äädik- kui ka lämmastikhappega.

A-D riba test esemetest eralduvate happeliste ühendite olemasolu määramiseks

Fotojäädvustus A-D indikaatorpaberist, mis kõrvutatuna tumesinise kontrollribaga annab selget tunnistust, et esemest eraldub happelisi ühendeid. Mida kollakam on indikaator, seda happelisem on ese.

Tõestus, et ühesugustena näivad esemed võivad olla erinevas vananemisastmes. Vasakpoolne soengukamm eritab vaevumärgatavas mahus happelisi ühendeid. Seevastu parempoolne kamm on vägagi happeliseks muutunud. Kammi kaugele arenenud degradatsioonile vihjavad ka materjali läbivad mõrad, mis on omased nitrotselluloosi vananemisele.

Tehtud katse tulemusena selgus, et kahekümnest kammist eritasid happelisi ühendeid kaheksa. Seega positiivse tulemuse andis 40% testitavatest kammidest.

Mida happeliste museaalidega peale hakata?

Kui on teada, et ese eritab happelisi ühendeid, on mõistetav, et seda ei tohiks pikaajaliselt eksponeerida. Tselluloosplastide happeliseks muutumine on juba tõsine märk kaugele arenenud ja üha kiirenevast vananemisest. Vaatamata kenale välimusele on ese hüdrolüüsi käigus jõudnud keemiliselt ebastabiilsesse seisundisse. Ajutisel näitusel eksponeerides tuleb arvestada, et sellest eralduvad happed kahjustavad juuresolevaid esemeid. Eriti peab seda jälgima tundlikest materjalidest museaalide puhul (siid, paber, teised plastikud, hõbe). Seega oleks parem, kui happelist nitrotsellulooskammi ei asetataks vitriini siidkinnaste ja hõbesõrmuste kõrvale. Kõige parem oleks tselluloosplastidest esemed eraldi vitriini paigutada, kuhu on märkamatusse kohta lisatud happelisi ühendeid siduvat aktiivsöepuru või siis söefilterkanga leht.

Hoidlatingimustes on asi veidi lihtsam. Esemete paigutamisel hoidlas on levinud lähenemine, mille järgi grupeeritakse esemed vastavalt teemale või eseme tüübile. Nõnda on ka ERMis – kammid ühes sahtlis, prillid teises, elevandid kolmandas. Ühes sahtlis (või siis karbis) võib üheskoos uneleda mitukümmend eset. Muidugi mõista ei või me lasta pahatahtlikel tselluloosplastidel oma naabreid mürgitada. Seltskonnast eraldada oleks neid jällegi veidi julm – ega nemad ju süüdi ole, et nad happeid eritavad. Õigemini oleks koguhoidjal tülikas nõnda oma kogul silma peal hoida, kui mõned esemed on omasuguste seast kuskile salakohta ära viidud. Jääb üle happeliste esemete ümber mingisugune kaitsebarjäär tekitada.

Õhukindlasse grip-kotti neid pakendada ei tohi mitte mingil juhul! Selle tulemuseks on kotitäis plastikpudi. Esemest eralduvad happed kuhjuvad ja pistavad eseme halastamatult nahka. Täpsemalt öeldes langeb ese nõnda happeliste ühendite rünnaku alla nii seesmiselt (kus happelised ühendid plastiku vananedes moodustuvad) kui ka väljastpoolt. Tegemist on kumulatiivse vananemisprotsessiga – eseme ümber arenev happeline keskkond annab hüdrolüüsile muudkui hoogu juurde. Polümeerahelad katkevad plõks-plõks-plõks, järjest rohkem moodustub lenduvaid happelisi ühendeid, mis omakorda soodustavad polümeerahelate katkemist.

Happeline museaal tuleb pakendada moodusel, mis takistab lenduvatel happelistel ühenditel teiste esemeteni pääsemist, samal ajal pärssides nende kuhjumist museaali ümber, lubades esemel „hingata“. Seega pakend peab suutma happed endasse imada. Sellise sarkofaagi saab valmistada happevabast kartongist, siidipaberist ja söefilterkangast. Lisaks lämmastik- ja äädikhappele imab nimetatud filterkangas endasse sipelghapet, vääveldioksiidi, osooni ja formaldehüüdi.

Selle super-materjali ainsaks miinuseks on komme külgede osas hirmsasti pudiseda. Eseme peale seda pudi sattuda ei tohi (sisaldab pigmente!). Seepärast tuleb filterkangas siidipaberisse mässida. Ühtlasi oleks hea, kui ese ei oleks filterkangaga kontaktis. Parim variant on filterkangas kinnitada karbi kaane külge. Sel juhul haarab see pakendis lenduvad happelised ühendid ühtlaselt endasse. Ka esemele võib õrnalt laotada siidipaberilehe. See olgu asetatud ühe kihina, sest muidu takistab paber hapete lendu filterkangani. Siidipaber kaitseb eset seiklushimulisema pudi eest, mis võib karpi avades siidipaberi taha peidetud filterkangast siiski välja pudeneda. Kord aastas võiks esemele asetatud siidipaberilehte vahetada, sest paratamatult muutub see aja jooksul esemega kokkupuutel happeliseks ning võib seega esemele kahjulikuks osutuda. Kuna me ei saa kuidagi tuvastada, millal söekangas on oma imamisvõime ammendanud, on mõistlik filterkangast paari-kolme aasta järel vahetada.

Volditava karbi pinnalaotus. Karbi mõõtmed on valitud eseme järgi. See ei tohiks olla liiga suur, ega liiga väike.

Siidipaberisse mähitud filterkangas. Siidipaber takistab kanga külgedelt pudeneva pudi sattumist esemele.

Happeliseks muutunud nitrotselluloosist ja tselluloosatsetaadist museaalide erisäilituskarbid. Eseme peale on kergelt laotatud siidipaberileht.

Kirjeldatud säilitusmeetod sai ERMis välja töötatud mitmete katsetuste tulemusena. A-D ribaga testiti nii karbisisest happelisust kui ka seda, kas karbist pääseb happelisi ühendeid välja. Viimase puhul suleti säilituskarp ühes happelise esemega õhutihedalt grip-kotti ning kontrolliti, kas kotisisene õhk muutub happeliseks. Katse kestis kuu aega. Ei väline ega ka karpi asetatud A-D riba ei kaotanud oma sinist kuube. Säilituskarp läbis seega kenasti mõlemad katsed.

Materjalide edasimüüjad:

A-D ribad: PEL

Söefilterkangas: PEL

Lisa kommentaar