Måling af ridser på plast

Plastmaterialernes overflader er generelt yderst modtagelige overfor diverse påvirkninger, hvilket betyder, at der let kan opstå ridser og skrammer. Udover at sådanne skader forårsager glans- og farveændringer, nedsætter de desuden plastmaterialets kemiske stabilitet.

Hvordan kan vi måle, om der er sket ændringer med vores plastmateriale, efter at vi har renset det? Udover at måle kontaktvinklen før og efter rensning, har vi valgt at undersøge, hvor ridset overfladen er blevet som følge af behandlingen.

Nogle af de udvalgte rengøringsprodukter (svampe, klude, pensler og støvkoste) efterlader små korte ridser på plastoverfladen, mens andre produkter efterlader lange. Eftersom en kort ridse ikke har forvoldt nær så stor skade på materialet som en lang, vil det ikke give et helt realistisk billede, at tælle antallet af ridser. I stedet har vi valgt at udregne, hvor mange ridser der er per areal.

For at lave denne udregning har vi igennem et mikroskop taget et fotografi af vores plastoverflade før og efter rensning. Efterfølgende har vi manipuleret fotografiet i et billedbehandlingsprogram. Ridserne, der er opstået som følge af behandlingen, er blevet gjort tydeligere, ved at trække dem op med hvid farve. Omvendt er baggrunden farvet sort, så de støvkorn, der sidder på plastoverfladen, ikke tæller med i den senere udregning. 

Ved hjælp af det gratis software ImageJ har vi herefter lavet et histogram af det manipulede fotografi. Histogrammet fortæller os, hvor mange sorte og hvide pixels der er til stede. Således kan vi udregne, hvor mange ridser der er per areal.

Fotografi af polyethylen overflade efter rensning med papirsservietRidserne på overfladen er blevet gjort tydeligere med hvid farveBaggrunden er farvet sort så støvkorn og lignende ikke længere er synlige

 

Billedet yderst til venstre viser et fotografi af en polyetylenplade efter rensning med en almindelig papirsserviet. Ridserne på dette billede fremgår ikke tydeligt. Billedet i midten viser samme fotografi, efter at ridserne er blevet gjort tydeligere i et billedbehand-lingsprogram. På billedet til højre er baggrunden farvet sort, så eventuelle støvkon ikke tæller med i den senere beregning.

Udgivet i Plast | Tagget , , , | Skriv en kommentar

Måling af kontaktvinkler på plast

Hvordan måler vi de ændringer, der er opstået på en plastoverflade efter rensning? Ja, det har vi faktisk flere metoder til. En af måderne er ved at måle kontaktvinklen.

Dråbe med kontaktvinkelmålingNår en vanddråbe ligger på en vandret at overfalde, er den i kontakt med underlaget og med luften. Kontaktvinklen θ er defineret som vinklen mellem underlaget og tangenten til vandoverfladen på det sted, hvor de tre faser (luft, vand, underlag) mødes.

Vi kender det alle sammen fra dagligdagen. Når man placerer en vanddråbe på en glasplade flyder den ud, fordi glaspladen er hydrofil (kan godt lide vand). Dvs. kontaktvinklen er mindre en 90o. Placerer man i stedet vandråben på en mere fedtet overflade (fx en stegepande) trækker dråben sig sammen og ruller rundt, når man bevæger stegepanden. I sådanne situationer er kontaktvinklen større end 90o

Endnu en flot vanddråbe på polyetylenVed at måle kontaktvinklen før og efter rensning kan vi se, om rengøringsproduktet har ændret plastmaterialets overfladespænding fx ved at ridse. Rent praktisk har vi målt kontaktvinklen ved at placere en dråbe vand på plastoverfladen før og efter den blev renset. Derefter taget et fotografi af dråben fra set fra siden. I et computerprogram har vi efterfølgende målt vinklen mellem dråben og plastoverfalden. Mange af dråberne var utroligt flotte, og dem vil vi derfor gerne dele med Jer derude.

Vanddråbe på polyetylenVanddråbe på polystyren-skumVanddråbe på polyesterVanddråbe på polystyrenVanddråbe på PVC

Udgivet i Plast | Tagget , , , , , , | Skriv en kommentar

Afrensning af plast med tøris

Som en del af vores plastprojekt prøvede vi i går at rense med tøris. Tøris består af fast CO2 nedkølet til 80oC frost. Når tørisen kommer i kontakt med overfladen på en genstand ved stuetemperatur, damper den meget hurtigt af pga. temperaturforskellen. Fordelen ved denne metode sammenlignet med rensning med vand- eller solventbaserede midler er, at overfladen bliver tør med det samme efter rensning. Tørisen påføres med en ’pistol’ ved hjælp af tryk fra en kompressor. Den nedkølede CO2 rammer derfor overfalden med et temmelig højt tryk, hvilket kan være risikabelt når man har at gøre med en skrøbelig genstand.    

Vi havde inviteret ansatte fra LTL Dry Ice APS på besøg, da Nationalmuseet ikke er i besiddelse af en tørisblæser. Tørisblæsningen bruges normalt til bl.a. afrensning af graffiti og rensning af industriprodukter, der ikke kan tåle vand eller solventer. Tøris kan også bruges til at lave falsk røg, hvilket man kender fra teatret. På Nationalmuseet var vi interesseret i at undersøge, hvorvidt denne behandling kunne anvendes på museumsgenstande, der ofte har meget følsomme overflader.   

IMG_4981Resultaterne af de mange renseforsøg var af varierende karakter. På nogle plasttyper var der opstået meget synlige skader efter behandlingen, hvilket man kan se på fotografiet. På polyester, som bruges til at fremstille cola-flasker af, fremstod overfladen nærmest sandblæst efter behandlingen (prøve nr. 3 fra venstre). Polystyrenskum, der også kendes under navnet flamingo, blev helt ødelagt af trykket fra tørisblæseren (prøve nr. 6 fra venstre).

IMG_4977Den lille PVC figur fra 1950erne, som optrådte i sidste blogindlæg, blev også prøveafrenset med tøris. På fotografiet kan man se, at tørisen har fjernet en del af snavset i mandens ansigt. Selvom resultatet umiddelbart kan virke lovende, skal det selvfølgelig undersøges, om behandlingen har medført nogle usynlige ændringer på mikroskopisk eller kemisk niveau, som vi ikke er interesserede i.

Det skal for en god ordens skyld tilføjes, at den lille PVC figur ikke er nogen museumsgenstand!

Udgivet i Plast | Tagget , , , , , | Skriv en kommentar

POPART – Projekt omkring rensning af plast

Bevaringsafdelingen er for tiden partner i POPART (Preservation of Plastic Artefacts in Museums), som er et projekt under EU 7th Framework, der kører fra 2008 til 2011. Formålet med projektet er at sætte fokus på konservering af plast i kunst- og kulturhistoriske samlinger, fordi museerne gerne vil bevare materialet, så fremtidens generationer har mulighed for at se det.

På enheden Forskning, Analyse og Rådgivning er vi, konservator Kathrine Segel  og kemiker Yvonne Shashoua, i øjeblikket i gang med at undersøge, hvordan man kan rense plast. Plastmaterialernes overflader er generelt yderst modtagelige overfor diverse påvirkninger, hvilket betyder, at der let kan opstå ridser og skrammer. Udover at sådanne skader forårsager glans- og farveændringer, nedsætter de desuden plastmaterialets kemiske stabilitet.

6_German_PVC_Kops_doll

Billedet viser en BASF reklamefigur i PVC fra omkring 1960. Den lille plastfigur er blevet klæbrig, fordi thalater (blødgører) i materialet har bevæget sig op til overfladen. Senere har støv sat sig fast på overfladen, hvilket har bevirket en markant ændring af figurens oprindelige udseende.

Første del af projektet er netop overstået. Her har vi set på effekten af tør-rensning. Formålet var, at undersøge om nogle af de gængse redskaber, som konservatorer traditionelt anvender på andre materialegrupper, kan bruges på plast uden at beskadige materialets overflade. Til forsøget blev følgende plastmaterialer, som ofte findes i museernes samlinger, udvalgt; polymethylmetakrylat (plexiglas), der bl.a. bliver brugt til fremstilling af skilte og kontaktlinser; polyvinylklorid (PVC), som fx. bruges til kabelisolering og bruseforhæng; polyester, som man laver colaflasker af; polyetylen, der bl.a. bruges til fremstilling af Tupperware-beholdere, og polystyren, som man laver CD kassetter af. 
For hver type af plast testede vi 21 forskellige redskaber til rensning, såsom svampe, klude, pensler og støvkoste. Størstedelen af de valgte produkter kan man finde på et almindeligt konserveringsværksted. Andre af de udvalgte produkter kendes fra husholdningen, såsom mikrofiberklude og opvaskesvampe.  

Resultatet af dette forstudie vil blive brugt som udgangspunkt for projektets næste trin, hvor de forskellige redskaber vil blive brugt i kombination med henholdsvis vandige (f.eks. opvaskemiddel) og solventbaserede (f.eks. alkohol) rensemidler.

Se mere om POPART projektet på: http://popart.mnhn.fr/

Udgivet i Plast | Tagget , , , , , , , , , | Skriv en kommentar