Kovács Petronella (szerk.): Isis - Erdélyi magyar restaurátor füzetek 20. (Székelyudvarhely, 2020)
Orosz Katalin - Várhegyi Zsuzsanna: Gélek alkalmazási lehetőségei a papír- és bőrrestaurálásban
szerek, vegyszerek, komplexképzők, enzimek bejuttatására, valamint szennyeződések eltávolítására használnak. A szakemberek kiemelik, hogy lassú, kontrollálható, ezért kíméletes működésűk alkalmassá teszi őket nedvességre érzékeny, porózus anyagú műtárgyak kezelésére. Azt azonban mindig szem előtt kell tartani, hogy a hidrogélek folyadék állapotú vizet (olykor egyéb oldószereket, illetve oldatokat) juttatnak a tárgy anyagába, ami bizonyos esetekben komoly kockázatot jelent. Az alábbiakban arra teszünk kísérletet, hogy behatároljuk a gélek használatának előnyeit, feltárjuk a lehetséges kockázatokat és javaslatokat tegyünk a biztonságos alkalmazás feltételeinek megteremtésére. Általános megfigyelések Az agar és gellán gél tulajdonságainak összehasonlítására 2 és 4 tömeg%-os koncentrációjú33 géleket készítettünk. Minden esetben hideg vízben kevertük el a poliszacharid port egy főzőpohárban, majd mikrohullámú sütőben felforraltuk közepes energiaszint mellett, többször kivéve és megkeverve. Az oldatot ezután lapos üvegtálba öntöttük és hagytuk kihűlni a kb. 3-4 mm vastag gélt.34 A gellán teljesen víztiszta áttetsző gélt adott, a forraláskor és kevergetéskor felhabzott és a buborékok egy része a megszilárdult anyagban is megmaradt. Az agar kicsit opak volt, nem teljesen víztiszta, de kevésbé habzott, nem buborékosodott. Forraláskor a kis mennyiségű, hígabb (2%-os) oldatok jobban felhabzottak és különösen kisebb mennyiség esetén ki is futottak az edényből.35 Kipróbáltuk a vízfürdőn történő felmelegítést is, ez az agar gél esetében elegendő volt, szépen feloldódott és egynemű folyadékká vált, ami kiöntve jól terült és gélesedett. A gellán (különösen a magasabb koncentráció esetén) azonban nem tudott a vízfürdőn eléggé feloldódni, magasabb hőmérsékletre volt szüksége. Ezt olyan módon lehetett biztosítani, hogy a szükséges vízmennyiség kb. 80-85%-ában kevertük el a port és vízfürdőbe tettük, majd amikor az oldat felmelegedett, a fennmaradó vízmennyiséget felforraltuk és hozzáadtuk, ilyen módon egyneművé, áttetszővé vált és kiönthető, gélesíthető volt. Bár a szakirodalom szerint a gellán gél nem termoreverzibilis, tapasztalataink alapján a kész gél melegítéssel ismét folyékonnyá tehető volt, majd kihűtve újra gélesedett. A keletkező gél víztiszta és buborékmentes, ugyanakkor kicsit nedvesebb tapintású és rugalmasabb volt, mint az első gélesedés után. Feltehetően módosult valamelyest a gélszerkezete, mert erőteljesebben nedvesített és több lebomlási terméket oldott ki a kísérletek során a mintapapírokból. 33 Az 5-6%-os gellán gél nagyon sűrű, nehézségekbe ütközik az egyenletes lapképzés. 34 A vastagságot az edény térfogatának kiszámításával lehet kiszámolni. Minél vastagabb a gél, annál több oldószert juttat a kezelt anyagba. 35 A mennyiségtől függően a melegítéshez 20-30 másodperc általában elegendő volt. A géleket elkészítettük desztillált vízzel (pH=6), csapvízzel (pH=7) és kalcium-hidroxid oldattal (pH=8)36 is, hogy összehasonlítsuk a különböző ionkoncentrációjú és kémhatású gélek nedvesítő és tisztító hatását. Az elkészült gélek kémhatása enyhén savas volt (pH=5,5-6,5), egyedül a lúggal készített agar és gellán pH-ja haladta meg kissé a semleges kémhatást (pFI=7,5). A kiöntött lapokból 2x2 cm-es kockákat vágtunk, és jó nedvszívó képességű milliméterpapírra helyeztük, majd megfigyeltük, hogy mekkora vízfoltot képeztek 10, illetve 25 perc elteltével. A kísérletet rosszul nedvesedő, lignintartalmú papíron is megismételtük. A tapasztalat megerősítette a szakirodalmi adatokat, a 2%-os agar gélek nedvesítettek a legerőteljesebben. A gélből oldalirányban is szétszívódott a nedvesség, és mindkét papíron nagy, kb. 60 mm átmérőjű vízfoltot eredményezett. A gellán gélekből kevésbé szívódott szét a víz, azonban az alacsonyabb koncentrációjú anyag itt is erőteljesebben nedvesített, a keletkezett vízfolt átmérője kb. 40 mm volt. A géllap enyhe lesúlyozása elősegítette a víz papírba szívódását, kissé nagyobb foltot okozva. Texturáltabb felületre (kézi merítésé rongypapír) helyezve nem érintkezett egyenletesen a papírral, így a nedvesítés is egyenetlen volt. A tapasztalatok szerint a csapvízzel, illetve az ionokban gazdagabb vízzel készített gélek jobb hatásfokkal tisztítanak, több lebomlási terméket távolítanak el, amire a gél elszíneződéséből következtethetünk.37 Az agar a savas közegre érzékeny, enyhe szerves savval (pl. ecetsav) keverve is roncsolódik a szerkezete, ezáltal pedig erősödik a nedvesítő képessége. A vizes, oldószeres tisztítás hatékonyságát és kockázatait meghatározza az oldószer behatolása (penetráció) és visszamaradásának ideje (retenció) a kezelt anyagban. A folyamatokat az oldószer illékonysága befolyásolja. A gélbe zárt oldószer kevésbé párolog, az oldószerkeverékek stabilabbak maradnak a gélben, és a tapasztalatok szerint lassabban jutnak be a rosthálóba, ezáltal kontrollálhatóbb a folyamat, mint bemerítés vagy tamponálás esetén. Ugyanakkor bizonyos kockázatok a géles kezeléskor is felmerülnek (pl. foltképződés, sötétedés, deformáció, megkeményedés, íróanyagok és festékek oldódása, leválása, cserzőanyag kioldódása, szennyeződések vándorlása az anyagban, stb.). A fentiekből kiderül, hogy bár a papír és a bőr nedvességgel szembeni viselkedése sokban hasonlít, érzékenységük és ezáltal a nedves, oldószeres kezelésük lehetősége nagymértékben eltér egymástól, ezért e két anyagfajtát külön tárgyaljuk. A papírtárgyak nedves kezelésének célja általában a színes anyagok (lebomlási termékek, szennyeződések) kioldása és a kémiai stabilizálás (semlegesítés, pufferolás, fémionok blokkolása). A papír öregedése, hidrolitikus 36 A kémhatás mérését Merck finomskálás (2-9) pH papírral végeztük, a desztillált víz kémhatása pH=6 volt. 37 Wolbers megjegyzi, hogy vizsgálatok szerint a gellán gélben a pórusok átmérője változik a kalcium koncentráció függvényében. Ez hatással lehet a gél nedvesítőképességére, így tisztító hatására is. Wolbers 2017. p. 387. 86
