Например, Бобцов

Влияние светового отбеливания на акварельные краски при реставрации произведений графики

УДК 535.685.1
ВЛИЯНИЕ СВЕТОВОГО ОТБЕЛИВАНИЯ НА АКВАРЕЛЬНЫЕ КРАСКИ ПРИ РЕСТАВРАЦИИ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ГРАФИКИ

© 2011 г. С. А. Добрусина*, доктор техн. наук; Н. С. Волгушкина*; Н. Г. Герасимова**, канд. техн. наук ** Российская национальная библиотека, Санкт-Петербург
** Государственный Эрмитаж, Санкт-Петербург
** E-mail: dobrusina@nlr.ru

Проведены эксперименты с тридцатью шестью акварельными выкрасками на бумаге, изготовленными Ленинградским заводом художественных красок в 1964  г., для изучения процессов светового отбеливания излучением люминесцентных ламп. Определены цветовые характеристики в колориметрических системах CIE XYZ и CIE L*a*b*, рассчитаны цветовое различие, изменение светлоты, цветового тона и насыщенности образцов. Установлено, что полученные результаты мало связаны с характеристикой светостойкости пигмента, а зависят, в основном, от способности красок к смыванию. Из исследованных выкрасок акварели двенадцать после светового отбеливания практически не изменились.

Ключевые слова: акварель, координаты цвета, люминесцентная лампа, реставрация, светлота, световое отбеливание, светостойкость, цветовые параметры

Коды ОСIS: 160.4890

Поступила в редакцию 04.05.2011

Введение
Световое отбеливание как способ удаления пожелтения и окрашенных пятен с произведений графики возвратилось “на круги своя”. Будучи исторически первым в виде “лугового отбеливания” на солнце, замененное с конца XVIII  в. химическими способами с использованием окислителей и/или восстановителей, в  последние десятилетия световое отбеливание солнечным светом или облучением искусст­ венными источниками света вновь вошло в арсенал реставраторов. Оно все более становится рутинным способом благодаря тому, что определенная эффективность очистки не сопровождается чрезмерным отбеливанием бумаги и достигается без применения опасных химических средств, следовательно, исключается необходимость их тщательного вымывания. Чаще всего используется свет люминесцентных ламп в самодельных или аппаратурно-оформленных установках. В  России, однако, этот способ пока не нашел распространения. Одна из причин  – отсутствие отечественной аппаратуры и довольно высокая стоимость предлагаемой зарубежной, вторая кроется в недостаточной

и­ зученности влияния светового отбеливания на материалы произведений графики.
Задачей исследования являлось изучение процессов светового отбеливания излучением люминесцентных ламп в экспериментальной установке, специально сконструированной и изготовленной фирмой “Пультекс” с тем, чтобы результаты работы могли послужить основой для рекомендаций реставраторам и для создания недорогой серийной установки.
На первом этапе изучена эффективность отбеливания в экспериментальной установке и его влияние на свойства бумаги в зависимости от ее композиции и режима отбеливания, в частности вида ламп и состава ванны. В результате экспериментов предпочтение отдано лампам дневного света OSRAM DELUXE DULUX L-36W/11-860 LUMILUX (OSRAM, Германия) и  фильтрованной воде с нейтральным рН (фильтр “Аквафор-Кувшин” с модулем В 100-1) [1]. Этот выбор определил условия описываемых экспериментов с образцами акварели.
Известно, что в состав акварельных красок входят растворимые в воде связующие и пластификаторы, поэтому красочный слой акварельных рисунков чувствителен к водным

50 “Оптический журнал”, 78, 10, 2011

обработкам. Промывка и отбеливание таких рисунков обычно выполняется полусухими способами, а при необходимости красочный слой фиксируется полимерами. Многие пигменты акварели не обладают высокой светостойкостью. То есть световое отбеливание в водн­ ой среде, по-видимому, должно а priori рассматриваться как опасное и недозволительное для акварели. Тем не менее, сделана попытка выяснить, насколько оно опасно для отдельных красок.

Установка для светового отбеливания “Пультекс”
Установка настольного типа (рис. 1) состоит из двух одинаковых прямоугольных софитов, дополненных рамами, которые соединены петлями таким образом, чтобы откидывающаяся верхняя половина служила крышкой по отношению к нижней. Софиты имеют по 6  люминесцентных ламп; предусмотрена регулировка уровня создаваемой ими освещ­ енности.
В качестве светофильтра использованы поликарбонатные листы BARLO PCUVP (Barlo Plastics, Бельгия) толщиной 2 мм. Спектр пропускания такого светофильтра, зарегистрированный спектрофотометром U-3200 (Hitachi, Япония), представлен на рис. 2. Фильтр полностью отсекает излучение с длиной волны менее 390 нм.
В раму нижней части помещается кювета из плексигласа, в которой проводится отбеливание. Установка оборудована вентиляторами, работа которых при отбеливании обеспечивает поддержание температуры водной среды, близкой к комнатной.
Образцы, их обработка и методы исследования
Объектами исследования являлись 36 выкрасок акварели, составляющих цветовую карту (рис.  3), выпущенную Ленинградским заводом художественных красок в 1964  г. как приложение к каталогу продукции этого завода [2]. Выкраски выполнены с уменьшением толщины красочного слоя слева направо на белой чертежной бумаге. Размер образцов 29×12  мм. Данные о составе красок приведены в каталоге завода. В  состав связующего входят гуммиарабик и декстрин (клеевая часть), глицерин и инвертированный сахар (пластификаторы), животная желчь (поверхностно-

Рис. 1. Установка “Пультекс” для светового отбеливания.
100
Т, %
50
300 400 500 600 700 800 900 , нм Рис. 2. Спектр пропускания светофильтра Barlo PCUVP.
активное вещество) и фенол (антисептик). П­ еречень пигментов и краткие сведения об их составе представлены в таблице.
Выкраски разрезались вдоль на две половины. Одна подвергалась отбеливанию в установке “Пультекс” в кювете с фильтрованной водой (рН = 6,9), вторая половина служила контрольным образцом.
Образцы, предназначенные для отбеливания, помещались в кювету красочным слоем вверх и облучались при максимальной освещенности в течение 3  ч с двух сторон лампами OSRAM DELUXE DULUX L-36W/11-860

“Оптический журнал”, 78, 10, 2011

51

52 “Оптический журнал”, 78, 10, 2011

ЦВЕТОВАЯ КАРТА

1 23 4

19 20

21

22

5

67

8

23 24 25 26

9

10 11

12

27 28

29 30

13 14 15 16

31 32 33

34

17 18

35 36

Рис. 3. Цветовая карта с образцами до и после отбеливания.

“Оптический журнал”, 78, 10, 2011

Изменение показателей цвета и визуальная оценка сохранности красочного слоя выкрасок акварели Завода художественных красок (Ленинград, 1964 г.) [2] после светового отбеливания в водной среде в течение 3 часов

№ п/п

№ в цветовой
карте

Название краски

1 26 умбра жженая

Состав пигментов из умбры натуральной (прокаливание)

Светостойкость, баллы

Цветовые различия ΔЕ ΔL ΔC ΔH

Сохранность, баллы

5

0,98 –0,37 0,90 –0,12

5

2 36 нейтральная черная краплак, милори, сажа газовая

3

1,19 0,50 1,07 –0,14

4

3 35 кость жженая

жженая кость

5

1,22 1,16 0,32 –0,20

4

4 33 умбра натуральная земляной пигмент, Fe2O3 25–35%

5 24 голубая ФЦ

голубой фталоцианиновый, наполнитель

5

1,28 –0,07 1,28

0

5

4

1,46 1,32 0,55 -0,3

5

6 34 сепия (имитация) охра красная, краплак фиолетовый, сажа газовая

5

1,54 –0,41 1,49

0

4

7 14 краплак красный краплак красный светлый

3

1,58 0,62 –0,43 –1,39

4

8 21 зеленая травяная зеленый фталоцианиновый и органический пигмент

4

1,63 0,54 –0,31 –1,51

4

зеленый

9 17 сиена жженая

из сиены натуральной (прокаливание)

5

1,85 1,66 0,73 0,37

5

10 2 ганза лимонная желтый светопрочный

4

2,03 1,37 0,76 –1,29

5

11 12 алая

алый лакокрасочный

3

2,1 1,87 0,94 0,17

4

12 20 лазурь железная лазурь малярная (милори), наполнитель

2

2,34 0,72 2,00 –0,98

4

13 18 железная красная искусственный железооксидный пигмент

5

2,81 1,05 2,60 –0,18

4

14 27 лак фиолетовый лак фиолетовый основной

2

2,83 1,82 0,72 –2,04

4

15 23 антрахиновая синяя синий антрахиновый

4

2,90 0,07 2,89 –0,23

5

16 5 охра светлая
17 30 тиоиндиго коричневая

земляной пигмент, Fe2O3 не менее 18%
тиоиндиго красно-коричневый и марс коричневый прозрачный

5

2,92 2,58 1,21 0,64

5

4

3,25 –1,70 2,76 –0,23

5

18 3 ганза желтая

желтый светопрочный и оранжевый прочный, наполнитель

4

3,35 0,64 –3,08 1,15

5

53

54 “Оптический журнал”, 78, 10, 2011

Продолжение таблицы

№ п/п

№ в цветовой
карте

Название краски

19 22 марс коричневый

Состав пигментов искусственный железооксидный пигмент

Светостойкость, баллы

Цветовые различия ΔЕ ΔL ΔC ΔH

Сохранность, баллы

5

3,80 3,56 0,64 1,16

4

20 31 краплак фиолетовый краплак фиолетовый

2

4,59 –2,54 3,83

0

5

21 29 изумрудно-зеленая зеленый фталоцианиновый и органический пигмент

4

4,78 1,09 –4,60 0,71

5

зеленый

22 11 охра красная

из охры светлой (прокаливание)

5

4,82 3,14 –3,55 –0,88

4

23 6 сиена натуральная земляной пигмент, Fe2O3 до 60%

24 32 индиго

индиго

5

5,21 0,78 5,11 0,65

5

2

8,15 –1,08 6,28 5,08

3

25 25 перманент зеленый зеленый фталоцианиновый и желтый светопрочный

4

8,17 6,00 4,82 –2,74

4

26 16 лак розовый

лак розовый основной

3

8,26 2,68 5,71 –5,33

3

27 10 киноварь (имитация) тиоиндиго оранжевый КХ

4

8,32 7,02 –2,64 3,6

3

28 1 кадмий лимонный CdS с примесями ZnS и ZnO

4

9,48 1,84 –8,83 2,92

3

29 28 кобальт синий

кобальта алюминат с примесью фосфата и цинката

5

9,99 9,26 –3,25 –1,87

3

30 9 литоль оранжевая желтый светопрочный

4

10,07 5,68 –2,24 8,01

3

31 8 кадмий оранжевый селенидосульфид кадмия

5

13,99 5,36 –12,79 1,85

2

32 7 золотисто-желтая золотисто-желтый ЖХ

4

14,24 9,74 –1,13 10,31

2

33 4 кадмий желтый CdS и ZnS

5

14,74 2,43 –14,09 3,58

2

34 15 кармин

лак алый С

3

15,53 14,12 –3,97 –5,10

2

35 19 ультрамарин

ультрамарин УХ К

3

16,31 15,81 –3,05 –2,60

2

36 13 тиоиндиго красный тиоиндиго ярко-розовый Ж

4

39,43 21,83 –32,80 1,52

1

Примечание. Визуальная оценка сохранности в баллах: 5 – изменений не отмечено, 4 – небольшое повреждение красочного слоя (небольшое размазывание красочного слоя от прикосновения в мокром состоянии или легкий след на бумаге при сушке), 3 – значительные изменения, 2 – сильные изменения, 1 – красочный слой полностью смыт.

LUMILIX. Температура воды  – от 19 до 25  °С. По окончании процесса образцы высушивались на ­хроматографической бумаге. После высыхания они вновь наклеивались на цветовую карту (рис.  3). В  ходе эксперимента отмечена неу­ стойчивость отдельных красок к водной среде, вызвавшей их набухание и размывание в той или иной степени. На хроматографической б­ умаге такие выкраски оставляли интенсивный след.
Влияние отбеливания на выкраски оценивалось как визуально по 5-балльной шкале, так и с помощью спектроколориметра ТКА-РНБ [3], который позволяет измерять оптические характеристики на участке диаметром 2,5  мм. Координаты цвета на контрольных и отбеленных образцах определялись в местах с красочным слоем одинаковой плотности (в  основном с левого края) в системах CIE XYZ и CIE L*a*b* при стандартном источнике света “А” (цветовая температура 2854  K) в соответствии с рекомендациями CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) 1931  г. На основе полученных данных рассчитывались значения общего цветового различия ΔЕ между отбеленными и контрольными образцами. Проведено преобразование данных в систему Манселла с координатами Н (цветовой тон) и С (насыщенность); третья координата L (светлота) совпадает в системах Манселла и CIE L*a*b*. На основе полученных данных рассчитывались значения ΔL, ΔС, ΔН и  общего цветового различия между отбеленными и контрольными образцами.
Результаты и их обсуждение
Полученные результаты сведены в таблице, где краски расположены в порядке увеличения общего цветового различия ΔЕ.
При анализе приведенных в таблице результатов авторы статьи в некоторой степени следовали подходу S. Michalski и C. Gignard [4], которые, следуя рекомендациям ISO, принимали следующую шкалу цветовых различий: неощутимые изменения характеризуются ΔЕ    1,6, неприемлемые – ΔЕ > 3,2 [1]. В настоящем исследовании значения ΔЕ