Restaurování kovů

Tanin jako odrezovací roztok - K povrchové úpravě a ochraně železných předmětů je často výhodná metoda tanátování. Základní složkou tanátovacího roztoku je tanin, který má redukční vlastnosti. Jeho podstatnou složkou je kyselina gallová. Tanátování se provádí nejlépe opakovaným nátěrem vodním roztokem taninu s přídavkem etylalkoholu, příp. i kyseliny fosforečné, n a očistěné a odmaštěné železné povrchy. Roztíráním roztoku a působením vzdušného kyslíku vzniká v konečné fázi poměrně silná vrstva tanátu železa, vyznačující se dobrou korozní odolností.

Přeměňování rzi se uskutečňuje natíráním zrezivělého předmětu upravovacím roztokem, kterým se jeho povrch pouze důkladně smáčí, při čemž reakční zplodiny na něm zůstávají. Po zaschnutí a "dozrání" vrstvy v suché a čisté atmosféře se vytvoří ochranná vrstva, spojená s kovovým základem. Roztoky taninu se používají i ve spojení se H3PO4, která z části rozpouští korozní vrstvy železa za současné tvorby nerozpustných komplexů. Tanin s kyselinou fosforečnou vytvářejí na povrchu železa povlaky s velmi dobrými ochrannými účinky, mnohem výraznějšími než je tomu u samotného taninu nebo jen kyseliny fosforečné. Tanátováním se tedy upravuje rez tak, aby vyhovovala jako interní základ pro konečnou úpravu vhodným konzervačním systémem.

Úprava slabě zkorodovaných předmětů

Slabě zrezivělé předměty se nejprve očistí, odmastí, příp. dekonzervují. K odmaštění jsou vhodné neutrální saponáty, nebo nějaká organická rozpouštědla ( benzin, aceton aj. ). Po odmaštění předmětu je nutno pracovat v gumových nebo bavlněných rukavicích, aby nedošlo ke znečistění povrch kovu, a tím k případnému vytvoření nesouvislé tanátové vrstvy. Předmět se potom ponoří na několik minut do horké vody nebo se vodou oplachuje. Potom se provádí vlastní tanátování, nejlépe opět horkým roztokem – k dosažení optimálního účinku lázně A.

Lázeň A je složena je složena z 200g taninu v 1 litru vody, do níž se přidá 150 ml etylalkoholu. Po důkladném navlhčení povrchu tímto roztokem se provádí intenzivní roztírání tuhým kartáčkem po dobu 3 – 5 minut. Celý postup, tj. navlhčení a roztírání se opakuje dle potřeby asi 6 krát. Takto upravený povrch se ponechá v suchém a čistém prostředí za normální teploty asi 24 – 48 hodin k dozrání vrstvy tanátové vrstvy. Vyšší teplota urychluje reakční průběh. Závěrečná povrchová úprava spočívá ve vytvoření účinné ochranné konservační vrstvy ( vosk, transp. lak, aj. ).

Úprava silně zkorodovaných železných předmětů

Tento typ materiálu se po očistění a odmaštění tanátuje roztokem B následujícího složení:

200 g taninu v 1 litru vody, do kterého se pak přidá:

100 ml kyseliny fosforečné 85 %

150 ml etylalkoholu

Vlastní tanátování se provádí opakovaným potíráním čistého povrch kovu tímto roztokem. Po důkladném rozetření taninové lázně se povrch kovu nechá zaschnout. Následuje okartáčování povrchu tvrdším kartáčkem za uvolnění rzi. Tento celý postup se asi 4 krát opakuje. V další fázi se pak k nátěru používá roztoku A, tedy stejné lázně i stejného pracovního postupu jako v případě úpravy slabě zkorodovaných předmětů.

Výhoda tanátování spočívá nejen v rychlé a účinné stabilizaci, tj. přeměně rzi nebo odstranění korozních vrstev ale i ve snadné opravě mechanicky nebo chemicky narušené tanátové vrstvy. Poškozené místo se očistí ocelovým kartáčkem, odmastí a pak tanátuje roztokem A, takže není nutno snímat celý povlak, jak tomu je např. v případě narušené fosfátované vrstvy.

Tanin je jinak prášek béžové barvy ( soudím podle toho, co jsem dostal ). Vím, že je problém ho sehnat i ve velkoobchodech s chemikáliemi. Výjimkou by měla být firma v Troubsku u Brna, jejíž adresa je uvedena na stránce http://www.mlchemica.cz/. Cena je asi 120 kč za 100g taninu. Jeho obrovskou výhodou je to, že není tak agresivní jako kyselina fosforečná (H3PO4 ), která se nejčastěji používá na odrezování. Proto se používá u předmětů, kde je kombinováno železo s něčím jiným ( dřevo, jiné kovy, kůže…) a hrozilo by naleptání toho ostatního kyselinou. Navíc – což je hodně důležité, tanin nečistí od rzi pouze povrch předmětu. Rez se napustí tanátovacím roztokem až ke zdravému železnému jádru, a rez vlastně přemění na neagresivní sloučeniny podobné železu ( zní to sice divně, ale asi je to tak ). Předmět by tudíž neměl nadále rezivět. Navíc u předmětů, které již nemají žádné zdravé železné jádro ( a tudíž po odrezení by nám vlastně nic nezbylo…), nebo u takových, když by po odrezení se změnil tvar a vzhled předmětu natolik, že odrezení by vlastně uškodilo, nám tanátování zajistí právě stabilizaci rzi a vlastně předmět zakonzervuje „ dovnitř kovu „. Jinak by po letech ze všeho zbyl pouze rezavý prach… Aspoň takhle jsem vše pochopil a třeba zrovna špatně. Z toho študování patřičné literatury mě už totiž PRCÁ!

Na netu jsem našel zajímavou stránku, zabývající se restaurováním. Bohužel je tam málo příkladů a tipů „jak na to“. Protože ty co tam jsou, perfektně a názorně ukazují cestu nám amatérským ( když tak promiň J ) restaurátorům a nadšencům. Zde je odkaz ( možná to není jejich index ) http://www.fpf. slu.cz/~sim20uh/ a já uvedu malý příklad, jak to tam mají zpracovaný. Navíc zde právě figuruje tanin.

Podkůvky a špičky na boty+vázací drát

Zpracoval Barbora Kubíčková

Název Podkůvky a špičky na boty+vázací drát

Rok konzervace 2000

Popis a stav předmětu před konzervací

Celkem 25 kusů předmětů podkovovitého tvaru. 2 kusy neměly dostatečně zachovalé kovové jádro, vytvořila se na nich rozsáhlá nerovnoměrná koroze (krusty). Ostatní předměty měly dostatečně zachovalé kovové jádro, na povrchu se vytvořila slabá rovnoměrná vrstva koroze. Rozměry podkůvek:délka: 5 cm, šířka: 1.4 cm

Rozměry špiček:délka:5.5 cm, šířka v nejširším místě:1.8 cm, šířka v nejužším místě:1,5 cm.

Původ předmětu Depozitář

Materiál Železo

Provedené analýzy Žádné

Postup při čištění a konzervaci

Všechny kusy byly očištěny jemným ocelovým kartáčem a následně odmaštěny v acetonu. Předměty se zachovalým kovovým jádrem byly vloženy do odrezovací lázně (1000ml destilované vody, 237ml kyseliny fosforečné, 37ml alkoholu n-butylnatého, 0,2g inhibitoru DBS), poté omyty destilovanou vodou, vysušeny a natřeny třemi vrstvami 12% VEROPALu KP 709,ředěného v xylenu. Předměty s málo zachovalým kovovým jádrem (2 kusy) byly vloženy do deionizační lázně (0,2-1% roztok hydroxidu litného-LiOH v ethanolu), potom natanátovány tanátovacím roztokem (1000ml destilované vody, 25g taninu, 20g dithioničitanu sodného, 25g hydroxidu sodného), následně vysušeny a přetřeny třemi vrstvami akrylátového laku VEROPAL KP 709. Konzervace drátu:postup stejný jako při konzervaci předmětů s málo zachovaným kovovým jádrem.

Použité materiály

dest. voda, kys. fosforečná, alkohol n-butylnatý, inhibitor DBS, Veropal KP 709,tanin, dithioničitan sodný, hydroxid litný, ethanol, hydroxid sodný

Doporučení k uložení předmětu - Uložení v depozitáři při teplotě kolem 20´C a relativní vlhkosti 30- 40%.

Poznámky - Vázací drát byl zkonzervován z důvodu toho, že předmět byl ke konzervaci dodán už svázán a zřejmě šlo o součást ševcova vybavení.

Obrazová dokumentace

před konzervací, detail před konzervací, po konzervaci, detail po konzervaci





Po restaurování: toto je právě tanátováno – podkůvka byla natolik rezavá, či doslova shnilá, že by z ní při použití jiné metody asi nic nezbylo… A bez tohoto ošetření časem asi taky ne.





A takhle to vypadá po „ vykoupání „v lázni složené z kyseliny fosforečné a dalších přísad. Myslím si že podkůvky docela prokoukly.

Obrázky nejsou kompletní, navíc první dva jsou zmenšený. Takže nejlepší bude si ten web prohlédnout na vlastní oči! Složení roztoků je u každýho restaurátora asi jiný, finální výsledek je ale asi v globále stejnej. Uvedu zde několik receptur na lázně, kde je hlavní složka kyselina fosforečná. Jo jiná kyselina by se nikdy na odrezování železa neměla používat – já jsem si to ale nevymyslel!!!

A ještě trochu teorie. Jakýkoliv předmět, ze kterým hodláme něco dělat ( i z jiného kovu než železa, to myslím všeobecně v restaurování ) se musí v prvé řadě DŮKLADNĚ ODMASTIT!!! Jinak se roztoky nedostanou na povrch předmětu a výsledek bude mrzutej.

Kyselinové odrezovače obsahují nejčastěji tyto složky:

1 - Vlastní kyselinu fosforečnou H3PO4, v koncentraci obvykle 85% - cena asi 90kč / 1000ml

2 - Složka odmašťující a smáčecí ( nejčastěji se užívá butylalkohol – má trochu jiné složení než etylalkohol a lépe i odmašťuje – aspoň takto mi to vysvětlovala moje bývalá profesorka chemie J 

3- Složka nazývaná inhibitor, která má na starosti to, že když už se dostane roztok na čistý kov ( a vo tom to je… ), chrání nám ho před narušováním vlastním odrezovacím roztokem – jak prosté. Složení komerčních inhibitorů jsem nezjišťoval, ale nejčastěji se používá thiomočovina, která je běžně k dostání. Tedy aspoň ve výše uvedeném obchodě s chemikáliemi.

4 - Voda. Touto ředíme roztok na požadované množství, obvykle na 1 litr celkového roztoku. Nemusím doufám připomínat, že co se týče restaurování, POUŽÍVÁME NA VŠE VODU DESTILOVANOU!!!

Nyní zde konečně uvedu několik receptur. Všeobecně platí, že vyšší teplota roztoků urychluje odrezování, vaničky ( ve kterých vše bude probíhat ) by měly být keramické, skleněné či plastové a vzhledem že pracujeme s kyselinou tak… vím, každej jsme jiná nátura, ale bacha!

Odrezovací roztok č. 1:

237 ml kyseliny fosforečné 85%

37 ml  butylalkoholu

0,2g thiomočoviny

Uvedené množství jednotlivých složek je stanoveno do celkového objemu 1000 ml destilované vody.

Odrezovací roztok č. 2:

25 % kyseliny fosforečné

2 % butylalkoholu

Do 100 % doplníme destilkou a přidáme 5 g thiomočoviny na 1 litr lázně.

Stav odrezovaného předmětu je nutno průběžně kontrolovat. Průběhu odrezení napomáháme kartáčováním – lze vytáhnout, použít ocelový kartáč, narušit rez a vložit zpět. Když se odrezení nepodaří na poprvé, proces opakujeme. Jsme-li spokojeni, předmět opláchneme v teplé destil. vodě a osušíme. Před finálním konzervováním voskem, lakem apod. je vhodné předmět vykartáčovat žíněným kartáčkem ( můj tip ). Na malé předměty lze použít kartáček na zuby. Toto je vhodné provádět v bavlněných rukavicích – pot je agresivní a mohly by na předmětu zůstat otisky, nehledě na mastnotu…

Kdo je puntičkář, nebo rád experimentuje ( to je můj případ, ale ať se na mne nikdo nezlobí – když už se z něčím pěkně dlouho seru, nehledě na to, že ty chemikálie a všechno není zadarmo, tak chcu aby to VYPADALO a já měl z toho radost místo nervů v kýblu…) měl by odrezený povrch ještě stabilizovat před nanesením vosku či laku. Odborně se tomu říká fosfátování, chromátování případně se používá metoda pasivování. V podstatě se jedná o to, aby se na povrchu již odrezeného předmětu vytvořila neviditelná vrstva oxidu, která vlastně mikroskopicky uzavře póry do kovu a je tak minimalizováno další nové napadání předmětu. Tedy: můžeme předmět po odrezení tanátovat, vysušit, okartáčovat ( nebo ne ) a nakonec lakovat či voskovat ( opět vše nejlépe v rukavicích ). Další způsoby jsou oplach v horké 5% kyselině fosforečné, vysušení – to by mělo být vždy důkladné, kartáčování ( nebo bez ), konzervace, nebo horký 0,5 – 1 % roztok dvojchromanu draselného na dobu asi 3 minuty, vysušení, kartáčování ( nebo bez ), konzervace.

Jsem si vědom, že se jevím jako idiot, kterej to má všechno nabiflovaný. Ano, ať je to u mne jakákoliv práce či problém, který mám řešit, napřed se zeptám lidí kteří tomu rozumí ( je li ta možnost ), nebo sháním literaturu a podklady. Když ohnu hřebík, koupím nový. Když vlastní neschopností zničím nějakou vykopávku, zbyde mi kapesník na slzy. Možná je to blbý přirovnání, ale snad to myslím dobře. Vím, že chybama se člověk učí ( jedinej kdo to prej nemůže říct jsou pyrotechnici… ), já jich už v životě nadělal a bohužel ještě nadělám, ale slyšel jsem jedno heslo, který je asi pravdivý: Neříkej že to nejde, řekni že to neumíš! Sám zatím v tomto oboru laboruju, ale některé uvedené postupy jsem vyzkoušel např. na vykopaných nábojnicích 20x82 z MG 151/20. Tyto nábojnice byly železné, původně fosfátované a lakované. 57 let v zemi jim dalo zabrat – někde zůstal lak, všude jinde jsou puchýře rezi, mosazná zápalka nebyla vůbec vidět. Po vylouhování v destilce, která uvolnila hlínu, částečně louhovala rez jsem použil kyselinový roztok s taninem. První den jsem ji potřel, druhý den okartáčoval a zase potřel atd. – každý den práce na 10 minut. Po pěti dnech vypadala nábojnice jako vyměněná – kde byl rez je čistý kov, kde byl lak, tak tam zůstal jak má být – navíc zmizel rezavý nádech. Mosazná zápalka je krásně vidět, čistá s bílým izolačním kroužkem… Trvalo to dlouho, neboť jsem neměl roztok, ale jakousi pastu namíchanou „dle oka“… Ale zjistil jsem, že to funguje, odrezuje, čistí. Takže nyní sehnat tu vanu na odrezování, dokoupit všechny chemikálie a to, co jsme přes léto vykopali a provizorně nakonzervovali „ wédéčkem „, můžeme napucovat. Abychom se tím mohli kochat i za pár let. No dost otravování. Uvedu ještě něco, co jsem zjistil a mohlo by to přijít vhod…

Konzervování mědí a jejich slitin

Jedná se o to, abychom dostali pryč divokou patinu a oxidaci. Přitom je vhodné ponechat tzv. ušlechtilou patinu. Jinak předmět vypadá moc nově a kolikrát se dá o něm říct, že je znehodnocen. Záleží tedy na citu, jak se k restaurovanému předmětu zachováme ( toto jsou všechno má slova, neboť jak jsem již uvedl, v životě jsem toho už taky dost zkurvil… )

Patinu – korozní vrstvu na povrchu předmětu můžeme odstranit:

A) 5 až 10 % roztokem kyseliny citronové

B) 5% roztokem kyseliny fosforečné

C) horkým nasyceným roztokem Chelatonu III. ( což je dóóóst drahá chemikálie, ale v restaurátorství se na povrchovou úpravu kovů používá velice často. Včetně odrezování – vzhledem k ceně jsem ji vůbec neuváděl…

D) 8 % roztokem kyseliny octové ( což je vlastně klasický ocet )

E) ultrazvukem :)))

Není na škodu popsat velice jednoduchý způsob na vytvoření umělé patiny ( když se nám předmět moc „novodobě“ leskne ). Je to sice časově náročné, ale výsledek je odpovídající ( zkoušel jsem). Předměty máčíme v roztoku 2% kyseliny octové ( 3díly destilky + 1 díl octu ), zpočátku častěji a necháme na něj působit kysličník uhličitý. Ten je obsažen ve vzduchu – koncentrace je však taková, že proces trvá dlouho. Napadla mne však jedna věc (nezkoušel jsem… ). Do větší sklenice nalejeme sycenou Dobrou vodu ( nebo nějakou sodovku s obsahem CO2 ). Do ní ponoříme menší sklenici s předmětem, kterou necháme otevřenou. Větší sklenici uzavřeme a občas s ní zatřepeme – pozor na to, aby nám sodovka nenatekla do sklenice s předmětem. Uvolněný kysličník uhličitý by nám měl reagovat s předmětem za vzniku požadované patiny. Jak říkám, nezkoušel jsem – možná je to jen má teorie a blábol… Nebo je doporučována metoda následující – zakopat předmět na pár dní do HNOJE!! Nemám důvod tomu ale nevěřit!

Povrch předmětů ze slitin mědi by se měl také na závěr chránit před vnějšími vlivy. Doporučuje se ponoření do 0,5 -1 % roztoku dvojchromanu draselného při teplotě 25 oC na dobu maximálně dvou minut. Předmět potom vysušíme a naneseme lak, nebo vosk. Doporučuji opět tuto procedůru dělat v bavlněných rukavicích.

KŮŽE - což je další materiál, se kterým se setkáváme víc než často a zaujala mne její úprava. Pokusím se to zkrátit a napsat po svým. Prostě: nestačí kožený předmět očistit od prachu a vetřít do něj nějaký olej, nebo konservační prostředek na kůži. Kůži je na to potřeba připravit, neboť by se nám ji  podařilo pouze nablejskat z venku a o impregnaci ( nehledě na zvláčnění ) by nemohla být ani řeč… Kůže bez speciání úpravy je totiž schopna pojmout jen velmi omezené množství tuku – musíme ji „ otevřít „ pro novou povrchovou úpravu.

K tomuto účelu se používá následující emulze:

200 ml etylacetátu

50 ml  25% čpavku

250 ml acetonu

50 ml kys. Mléčné

1000 ml vody

Kůže se touto emulsí dobře vytírá a ještě týž den se musí impregnovat, jinak úprava ztrácí účinnost.

Jsem si vědom toho, že se jedná o vyšší školu… nicméně je to napsáno v příručce pro muzea a konzervátory. Proč to nezkusit?! ?

Je toho ještě hodně, o čem by se dalo psát. Neuvedl jsem zde ještě spoustu druhů kovů v restaurátorské paxi, metod a receptur. A vůbec, když tak o tom přemýšlím, bylo by asi nejlepší mít nějakého kamaráda v muzeu, který tam dělá konzervátora. Který nám všechno ukáže, vysvětlí a sežene. Jak by to bylo jednoduchý… A nebo se raději budeme trápit, tápat, zjišťovat, shánět a výsledek třeba nebude stát za to?! ? Na to ať si odpoví každý z nás. Asi jsem fakt magor, ale já si již vybral…