A mûanyagok szinte az élet minden területére eljutottak a XX. század folyamán – nem csoda, hogy a múzeumi gyûjteményekben is megjelentek. Talán az sem meglepô, hogy a mûanyagok konzerválása egyre fontosabbá válik, hiszen a mûanyag tárgyak egy része nem olyan maradandó, mint ahogy készítôik remélték.

Mûelemzés

A konzerválási szakemberek számos analitikai módszerhez folyamodhatnak. A kutatásban és az iparban jól ismert Fourier-transzformációs infravörös (FT-IR) spektroszkópia igen jól használható az anyagok azonosítására. Az elemzéshez vagy apró mintát vesznek, vagy a felületet vizsgálják anélkül, hogy megsértenék a mûtárgyat. Az FT-IR a kémiai kötésekrôl szolgáltat információt, és bár a töltô- és adalékanyagokról keveset mond, a polimer állapotáról sokat elárul.

A hasonló FT Raman mikrospektroszkópiával szintén a kémiai kötéseket vizsgálják; a Bradfordi Egyetemen ezt az eljárást hívják segítségül, ha a valódi elefántcsontot meg akarják különböztetni az utánzattól.

A festmények gyakran állítják nehéz helyzet elé a szokásos ipari analitikai módszereket. Nemcsak a minták kis mérete okoz gondot, hanem az is, hogy az alkotók a mûvészfestéktôl a közönséges háztartási festékekig számtalan anyaggal dolgoznak. A londoni Tate Gallery egyik kutatója pirolízis gázkromatográfiás-tömegspektrometriás eljárást dolgozott ki a festékek azonosítására. A 10 µm-nél nem nagyobb mintákról már megállapítható, hogy akril-, poli(vinil-acetát), olaj- vagy alkidfestékbôl származnak-e.

A mûanyaghoz felhasznált adalékok lassíthatják vagy gyorsíthatják az öregedést. Nem könnyû megállapítani, hogyan viselkednek önmagukban vagy a többi anyaggal kölcsönhatva az évtizedek során. A kedvezôtlen környezet vagy a helytelen konzerválás még siettetheti is az öregedést. Ezért a szakemberek nemcsak arra kíváncsiak, miért indul meg a bomlási folyamat, hanem arra is, hogy miként csökkenthetnék a folyamat bekövetkezésének esélyeit.

Muzeális értékû mûanyagok

Sokakban felvetôdhet a kérdés, hogy miért jelentenek gondot a régi mûanyagok, ha a polimerek öregedésérôl már bôséges információt kaphatunk az ipari kutatások jóvoltából. Tudnunk kell azonban, hogy ezek az anyagok idejét múlta eljárásokkal készültek, amikor még nem volt olyan szigorú a minôségellenôrzés, mint most. A korabeli eljárás, az összetétel felderítése már önmagában is érdekes "történelmi" tanulmány. Az 1920-as években például halpikkelyeket kevertek a cellulóz-acetáthoz, hogy csillogóbbá tegyék a lámpaernyôket.

Elôfordulhat, hogy a tárgyak várható élettartama a gyûjtôk elvárásaihoz képest rövidnek bizonyul. Különösen azok a mûtárgyak jelentenek gondot, amelyek háztartási anyagokból készültek, például a plexiszobrok vagy a háztartási lakkal "tartóstított" portrék.

A múzeumokban, galériákban és archívumokban a gyûjteményeket szabályozott hômérsékletû és nedvességtartalmú levegôn tartják. De a tárgyak sokszor nem kiállításra készültek, korábbi kezelésükrôl, konzerválásukról alig van adat, ezért az iparban használt vizsgálati, kutatási módszerek nem mindig alkalmazhatók eredménnyel.

A vizsgálatok során kiderült, hogy a teknôspáncél utánzatok élettartama jórészt a szulfátkoncentráció függvénye. A szulfátok a gyártáskor kerültek az anyagba, amikor kénsav és salétromsav keverékével alakították át a gyapot- vagy facellulózt nitro-cellulózzá. A vizsgálat szerint azok a tárgyak, amelyekben a szulfátkoncentráció meghaladja a 10 mg/g-ot, nagyon rossz állapotban vannak. A tárgyak szokásos élettartama alatt ez a koncentráció még nem indította volna el a bomlást, de nedves környezetben a szulfátok szintén savvá alakulnak, és siettetik az öregedést. Az elefántcsont színûre festett celluloid tartósabb, mint a teknôspáncél utánzat, mert az átlátszó mûanyagot cink-oxiddal homályosították el, ami megköti a savat.

Több laboratóriumban is vizsgálják a fröccsöntött cellulóz-acetát viselkedését. A sajtolható cellulóz-acetát az 1930-as években jelent meg, bár cellulóz-acetát szálakat (mûselymet) már a század elején, filmeket pedig a 20-es években is gyártottak. Az anyagból szemüveget készítettek gázálarcokhoz; játékokat, kormánykerekeket, csavarhúzó nyeleket öntöttek. A cellulóz-acetát egy idô után "kiizzadja" a trialkil-ftalát lágyítószert és megvetemedhet.

A Bradfordi Egyetemen az 1940-es évekbôl származó cellulóz-acetát babák bomlástermékeit vizsgálják. A celullóz-acetát bomlása, a "bababetegség" vagy "ecetszindróma" során az ecetsav mellett vas(III)-acetát is felszabadul, ha a karba vagy a szembe beépített mozgatható vas alkatrészeket megtámadja a sav.
 

Konzerválás

A polimer vegyész feltehetôen lakkal vonná be a konzerválásra váró tárgyakat, de a múzeumok csak végsô esetben folyamodnának ehhez a megoldáshoz, mert késôbb nem tudnák eltávolítani a sikertelen kezelés nyomait. A bevonaton nem távozhatnak a bomlástermékek, az oldószer alapú lakkok pedig megrongálhatják egyes mûanyagok felületét. A konzerváló szakemberek és gyûjtôk ezért inkább a "passzív" módszerekhez folyamodnak. A celluloid teknôspáncél utánzatokat például állandó páratalmú és hômérsékletû tárolókban állítják ki (kb. 50%-os relatív nedvesség és 20 ^oC mellett).

Újabb nehézséget jelent, hogy a bomláskor keletkezô gôzök a gyûjtemény ép darabjait is megtámadhatják. Amíg az öregedésrôl nincsenek elegendô ismereteink, a gyûjtôk egyszerû, olcsó módszereket és anyagokat ajánlanak. Ilyen például a krezolvörös indikátor, amely salétromsav jelenlétében sárgáról vörös színûre változik. Ha a savmentes kartonra fektetett celluloid tárgy köré "vonalat húznak" az indikátorral, vagy indikátorral átitattot pamutszálakat függesztenek fölé, az elszínezôdés idejében jelzi a bomlás megindulását. A tárgyat ezután elkülöníthetik a többitôl.

A londoni Victoria and Albert Museum munkatársai a filmarchívumban terjengô, cellulóz-acetátból származó ecetsavat zeolit molekulaszitákkal kötötték meg. A British Museum szakértôje szerint a zeolitok a PVC sárgulását is késleltetik. A PVC hô vagy fény hatására meginduló bomlásakor sósav távozik az anyagból, és a polimerben konjugált kettôs kötések alakulnak ki. A PVC sárgulását a konjugációnak tulajdonítják. A sósav katalizálja a további bomlást, a polimer végül meg is feketedhet. A zeolitok megkötik a sósavat.

A "passzív" védelem mellett "aktív" konzerválási eljárásokat is kidolgoznak. A Science Museum és az Imperial College kutatói azt vizsgálják, hogyan hat a PVC-re a vizes tisztítás. Az új lézeres profilometriával a mûanyag fizikai tulajdonságairól szereznek információt mosás elôtt és után. A kezelt felület legalább 0,1 µm-es pontossággal állítható vissza a mosás elôtti helyzetbe. A kísérletek szerint a nappali fény miatt öregedô puha PVC könnyedén dörgölhetô, nyújtható, és így hatékonyan lezárhatók azok az apró lyukak, amelyeket az eltávozó porszemek hagynak.

A konzerválási kutatások nemcsak a mûtárgyakban, festményeken használt mûanyagokra szorítkoznak. A szintetikus ragasztók, konzerválószerek ugyancsak fontosak, hiszen ezekkel ragasztják össze a cserepek, kerámiák darabjait, ezekkel védik a mûemlék épületek kôfelületeit.

A Torinói Egyetemen a polimer védôanyagok és konzerválószerek, köztük új, fluorozott kopolimerek fotooxidatív stabilitását vizsgálják. A gyorsított eljárással öregített, kereskedelemben kapható termékek és az új kopolimerek szerkezeti változásait infravörös és ultraibolya-látható spektroszkópiával mérik. A térhálósodási és láncszakadási tulajdonságokat kromatográfiás eljárással követik nyomon. Az eddigi eredmények arra utalnak, hogy a fluorozott polimerek a legalkalmasabbak a környezeti hatásokkal szemben ellenálló és védelmet nyújtó polimer rétegek kialakítására.

Az ottawai konzerválási intézetben eközben a konzerváláshoz gyakorta használt poli(vinil-aectát) ragasztókat vizsgálják. Eddig a vinil-acetát/etilén (VAE) kopolimereket találták a legjobbnak. Azt is tanulmányozzák, hogy a VAE-emulziókba kevert módosító anyagok, például nedvesítôszerek, oldószerek, fagyásgátlók miként befolyásolják a polimerek öregedését. Azt remélik, hogy az eredmények alapján minden konzerválási feladathoz sikerül majd kikeverni a legalkalmasabb ragasztókat.

A muzeális értékû mûanyagok megôrzése azért rendhagyó munka, mert nem a megrongálódott, bomlásnak indult tárgyak restaurálása az elsôdleges célja, hanem a konzerválás megelôzése. Ha idôben sikerül feltárni a mûanyagok bomlásának okait és hatásait, számos XX. századi mûtárgy és használati tárgy megmenthetô.