Συντήρηση ένυδρου ανασκαφικού ξύλου με μελαμίνη-φορμαλδεΰδη: Μελέτη επιπτώσεων της μεθόδου στις ιδιότητες του ξύλου

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη των επιπτώσεων της μεθόδου ¨μελαμίνης – φορμαλδεΰδης¨ (ΜΦ) στις ιδιότητες του αρχαιολογικού ξύλου. Η εν λόγω μέθοδος έχει εφαρμοσθεί στο παρελθόν στη συντήρηση ένυδρου ανασκαφικού ξύλου με αξιοσημείωτα προβλήματα. Παρά ταύτα, τις τελευταίες δεκαετίες έχει αναβιώσει σε διάφορες χώρες, χωρίς όμως να έχουν περεταίρω μελετηθεί οι αρνητικές συνέπειές της στο ξύλο. Στόχος της εργασίας ήταν η εκ νέου αξιολόγηση της μεθόδου με βάση τις φυσικοχημικές και μορφολογικές ιδιότητες του ξύλου μετά την εφαρμογή της ΜΦ. Χρησιμοποιήθηκαν δοκίμια από ένυδρο ανασκαφικό ξύλο Ελάτης Κεφαλληνιακής (Abies cephallonica, Loud.). Η κατάσταση διατήρησής του αξιολογήθηκε με βάση τις φυσικές του ιδιότητες, βαρυμετρικά και ογκομετρικά, τις χημικές με FT-IR και EDS, και τις μορφολογικές με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM). Στη συνέχεια, τα δοκίμια συντηρήθηκαν με τη μέθοδο ΜΦ, όπου εμποτίστηκαν σε υδατικό διάλυμα 25%v/v ρητίνης Kauramin 800®, 10%v/v τριαιθυλενικής γλυκόλης, 5%w/v ουρίας και 0,5%v/v τριαιθανολαμίνης. Για συγκριτικούς λόγους εφαρμόστηκε σε δοκίμια και η μέθοδος της λυοφιλίωσης με προεμποτισμούς σε υδατικά διαλύματα πολυαιθυλενικής γλυκόλης (PEG) σε μοριακά βάρη 400/4000, η οποία θεωρείται ως η πλέον επιτυχημένη και καθιερωμένη μέθοδος συντήρησης. Οι δυο μέθοδοι αξιολογήθηκαν με βάση την διαστασιακή σταθερότητα που παρείχαν στο ανασκαφικό ξύλο, τις αλλαγές στην χημική σύστασή του, την μικρο-μορφολογία του και τις οπτικές ιδιότητες της επιφάνειάς του, όπως το χρώμα και η στιλπνότητα. Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν έδειξαν ότι και οι δύο μέθοδοι συντήρησης παρείχαν διαστασιακή σταθερότητα στο υλικό. Παρά ταύτα, το ξύλο που συντηρήθηκε με ΜΦ εμφάνισε ευθρυπτότητα σε κυτταρικό επίπεδο η οποία παρατηρήθηκε στο SEM ως παρουσία υπολειμμάτων θραύσης των κυτταρικών στρώσεων. Επίσης, τα δοκίμια με ΜΦ παρουσίασαν σημαντική αλλαγή του χρώματός τους (ΔΕ*), η οποία στο σύστημα CIELab εμφανίστηκε ως μετατόπιση σε πιο κίτρινους τόνους (b*) και ως αύξηση της φωτεινότητας (L*) σε σχέση με τα λυοφιλιωμένα δοκίμια. Παρόμοιες τιμές στιλπνότητας καταγράφηκαν και για τις δύο μεθόδους. Τα πιο σημαντικά ευρήματα της μελέτης αυτής θεωρούνται ότι είναι τα αποτελέσματα που αφορούν τόσο την υπερδομή όσο και την χημική σύσταση του συντηρημένου ξύλου με ΜΦ, τα οποία υπέδειξαν ότι η μέθοδος ΜΦ έχει προκαλέσει σοβαρή αλλοίωση στο υλικό. Η χημική αλλοίωση παρουσιάστηκε ειδικότερα στη λιγνίνη, και πιθανότατα συντελέσθη κατά τη διάρκεια των εμποτισμών λόγω του αλκαλικού pH των διαλυμάτων ή/και κατά τον πολυμερισμό της ρητίνης που πιθανότατα τροποποίησε χημικά το αυθεντικό υλικό δημιουργώντας αναντίστρεπτους νέους χημικούς δεσμούς μεταξύ ξύλου και ΜΦ. Περεταίρω έρευνα θεωρείται αναγκαία ώστε να κατανοηθεί ο μηχανισμός αυτής της χημικής αλλοίωσης και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ της μεθόδου μελαμίνης – φορμαλδεΰδης και ένυδρου ξύλου.