// Luubi all Number MUUSEUM NR 2 (51) 2023 – sügis/talv

Päästes päkapikku ehk Kuidas pidurdada vahtkummist esemete oksüdatsiooni?

Karoliine Bürkland konservaator, ERM
Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod)

Ideaalse hoidla Achilleuse kand


Muuseumihoidlates püütakse luua esemete säilitamiseks võimalikult ideaalilähedased tingimused. Temperatuur hoitakse toatemperatuurist madalamal keemiliste vananemisprotsesside aeglustamiseks. Ruumid on pimedad ja akendeta, et ära hoida valguse ja UV-kiirguse põhjustatavaid kahjustusi. Suhteline õhuniiskus on pideva jälgimise all, et tõrjuda võimalikku hallitusseente vohamist ning takistada materjalide hüdrolüüsi. Ruumides on ventilatsioon, mis juhib esemetest ja hoidla ehitusmaterjalidest eralduvad lenduvad orgaanilised ühendid museaalidest eemale. On aga üks plaste vanandav tegur, mida eemaldada pole praktiliselt võimalik – see on hapnik.

 

Juhtumisi on aga just hapnik see, mis plastide vananemisele jõudsalt kaasa aitab. Protsessi, mil materjali molekulahelad liidavad endaga hapniku molekule, nimetatakse oksüdatsiooniks. Teatud määral mõjutab see kõiki plaste, kuid eriti tundlikud on selle suhtes sünteetilised ja looduslikud kummid. Oksüdeerunud plastmaterjal muutub jäigaks ja rabedaks, vähenevad tõmbetugevus ja painduvus, värvus muutub kollakas-pruunikaks. Materjal tõmbub kokku ning selle tulemusena võivad esemesse tekkida mõrad või lõhed. Vahtkummid muutuvad pudedaks, õõnsad kummiesemed vajuvad kokku. Protsess on pöördumatu. Tahenenud ning kokku vajunud kummieset ei ole võimalik endisesse asendisse ega vormi saada.

Hapniku põhjustatud oksüdatsiooni tulemusena äärmiselt rabedaks muutunud vahtkummist ahvipärdik. Berta Jänese foto Hapniku põhjustatud oksüdatsiooni tulemusena äärmiselt rabedaks muutunud vahtkummist ahvipärdik. Berta Jänese foto

Abivägi toidutööstusest

Mida teha aga siis, kui muuseumi kogudesse kuuluvad näiteks Polümeeri vahtkummist lelud, kaunid lillelised kummist vannimütsid või hulk tublisti samme käinud botikud? Ainus viis väärikas eas kummiesemeid hapniku eest kaitsta on neile eraldi säilituskeskkond luua. Õnneks ei ole see suurem mustkunst! Toidutööstuses on seda juba aastakümneid edukalt praktiseeritud, takistamaks rasvade rääsumist ja säilitamaks toitude maitset, lõhna ja värvust. 

 

Õhutihedalt suletud pakendis kasutatav pakike, mis sisaldab rauapuru ja ning seob tänu sellele endaga pakendis oleva hapniku. Nii säilib pakendatud toitude lõhn, maitse ja värvus tunduvalt kauem. (Autori fotod) Õhutihedalt suletud pakendis kasutatav pakike, mis sisaldab rauapuru ja ning seob tänu sellele endaga pakendis oleva hapniku. Nii säilib pakendatud toitude lõhn, maitse ja värvus tunduvalt kauem. (Autori fotod)

Enim levinud lahendus õhutihedalt pakendatavate toitude eluea pikendamiseks on  hapnikku imavad pakikesed (ingl oxygen scavengers). Nende peamine komponent on spetsiaalselt töödeldud rauapuru, mis seob endaga meelsasti hapnikku. Korralikult suletud keskkonnas on taolised hapnikuimajad võimelised endasse imama pea kogu pakendisse suletud hapniku. 

Valikus on mitmesuguste omadustega hapnikusidujaid. Näiteks on eraldi variandid suureniiskussisaldusega toodete pakendamiseks, külmutamiseks või jahedas säilitamiseks (kuigi ka teised pakikesed toimivad miinuskraadide juures, aeglustub nende reageerimisvõime temperatuuri langedes). Valikus on isegi hapnikusidujad, mille reageeriv koostis ei ole mitte rauapuru, vaid orgaaniline aine, näiteks C-vitamiin. Sellised pakikesed ei mõjuta hapnikuga reageerides mikrokliima suhtelist õhuniiskust. 

Õhutihedalt suletud pakendis kasutatav pakike, mis sisaldab rauapuru ja ning seob tänu sellele endaga pakendis oleva hapniku. Nii säilib pakendatud toitude lõhn, maitse ja värvus tunduvalt kauem. (Autori fotod) Õhutihedalt suletud pakendis kasutatav pakike, mis sisaldab rauapuru ja ning seob tänu sellele endaga pakendis oleva hapniku. Nii säilib pakendatud toitude lõhn, maitse ja värvus tunduvalt kauem. (Autori fotod)

 

Hapnikuvaese mikrokliima loomiseks vajalikud töövahendid

Esemete õhukindlaks pakendamiseks on vaja sobivat kilematerjali ja kuumakeevitusmasinat. Valikus on nii läbipaistvaid kui ka läbipaistmatuid (hõbedasi) kilesid. Läbipaistva variandina toodab Mitsubishi Gas Chemical Company kilet Escal®. Tegemist on kolmekihilise laminaatkilega, mille välimiseks kihiks on vastupidav kõrgema sulamistemperatuuriga plast. Keskmise kihi moodustab keraamilise materjali dispersioon. See ongi gaasi mitteläbilaskev barjäärkiht. Sisemiseks kihiks on madalamal temperatuuril sulav inertne polüetüleen. Escal®’i keevitustemperatuur on 117 °C juures. Hõbedaste barjäärkilede (nt Marvelseal®) puhul on välimised kihid samad, mis eespool kirjeldatud Escal®’i puhul, kuid barjäärkihi moodustab metalliosakeste dispersioon. Kuna läbipaistvad barjäärkiled on kallimad, on mõistlik kasutada kaht kilet koos.

Tuleb arvestada, et korrektselt suletud pakendis vähendavad Agelessi pakikesed mahutis oleva ruumi hulka hapniku kao arvelt. Seega võib kahanev pakend eset kahjustada. Hapramate esemete õhukindlal pakendamisel võib need asetada näiteks perforeeritud plastkarpi (polüpropüleen) ning alles seejärel õhku mitteläbilaskvasse pakendisse. Võib ka valmistada spetsiaalsed polüetüleenvahust toesed. Asetatuna säilituskotti ei tohi Ageless’i padjakesed eseme vastu puutuda. 

 

Hapnikuvaese mikrokliima näidis. Pakendi valmistamiseks on kasutatud kaht erinevat barjäärkilet. Ühes esemetega (kaks juhuslikku nööpi) on pakendisse suletud hapnikku siduv pakike RP Agent ning indikaatortablett Ageless Eye. Autori foto Hapnikuvaese mikrokliima näidis. Pakendi valmistamiseks on kasutatud kaht erinevat barjäärkilet. Ühes esemetega (kaks juhuslikku nööpi) on pakendisse suletud hapnikku siduv pakike RP Agent ning indikaatortablett Ageless Eye. Autori foto

Mahutis oleva mikrokeskkonna hapnikutaseme kontrollimiseks on olemas värviindikaatorit sisaldav tabletike Ageless Eye, mis muutub sinakaslillast roosaks, kui hapnikutase langeb mahutis alla 0,1%. Kui aga hapnikutase tõuseb enam kui 0,5%, muutub tablett lillakaks tagasi. Need tabletikesed on mingi aja vältel korduvkasutatavad, kuigi värvimuutus leiab aset üha aeglasemalt. Iga Ageless Eye on pakendatud eraldi õhku läbilaskvasse tsellofaanümbrikku. Seda avada pole vajalik. Tuleb arvestada, et indikaator võib tooni muuta alles mitme päeva pärast. 

 

Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod) Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod)

Mikrokliima loomine ERMi konserveerimislaboris

Objektid

Välja valiti neli oksüdeerunud vahtkummist museaali (fotod siin kolmest esemest). Kolm eset olid n-ö paljad, neljas aga kaetud sünteetilise karvakihiga. Praktika on näidanud, et karvkattega vahtkummist esemed oksüdeeruvad aja jooksul aeglasemalt, kuna karvastuse all kasutatud liimikiht takistab hapniku juurdepääsu kummile. Kui aga esemel on mingis osas karvkate kulunud või on sellesse tekkinud lõhed, pääseb hapnik hõlpsasti materjalile ligi ning oksüdatsiooniprotsess saab kiire hoo sisse. Valitud karvastusega esemel on selgesti näha kulunud kohtade oksüdeerumist. Ilma karvkatteta esemed on läbivalt oksüdeerunud (rabedad, kokku tõmbunud, toonilt kohati tumepruunid või lausa mustad)  ja seetõttu märgatavalt kehvemas seisus. Neid esemeid hapnikuvaeses mikrokeskkonnas säilitades pidurdub nende degradatsioon. Me küll ei saa nende algset välimust tagasi, kuid vähemasti ei muutu olukord hullemaks!

Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod) Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod)

Töövahendid

Hapnikku imavateks pakikesteks valiti toode RP-20K (2000 ml õhumahu jaoks), mis on välja töötatud orgaanilistest materjalidest valmistatud museaalide säilitamiseks. RP-K sisuks pole mitte rauapuru, vaid kobediatomiit, polüetüleen, kaltsiumhüdroksiid ja grafiit. Need toimivad vähese suhtelise õhuniiskuse juures ega tõsta hapnikuga reageerides mikrokliima niiskustaset. Lisaks sisaldavad RP-K pakikesed aktiveeritud sütt, mis seob endaga eseme materjalist eralduda võivaid ohtlikke lenduvaid orgaanilisi ühendeid, nagu näiteks vääveldioksiid, vesinikkloriid või ammoniaak.

Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod) Välja valitud looduslikust vahtkummist esemed, mille säilitamiseks loodi hapnikuvaene mikrokliima. Kaks eset on karvkatteta, päkapikku katab sünteetiline karvakiht. Kõik kolm museaali on ulatuslikult oksüdeerunud ning vajavad seetõttu erisäilituspakendit. (Autori fotod)

Ümbriskileks telliti 23 × 43 cm suurused Escal-Alu kotid, mille üks külg on läbipaistev, teine hõbedane. Nende kottide jaoks piisab ühest RP-20K pakikesest.

Kuumakeevituseks kasutati vaakumpakendaja Fresh33 keevitusfunktsiooni.

 

Töö käik

Vältimaks võimalikku kahjustust, mida hapniku kao arvelt kokku tõmbunud pakend rabedatele vahtkummist esemetele võib põhjustada, asetati esemed perforeeritud seintega plastkarpidesse (polüpropüleen). Sättides vahtkummist esemed kõvale pinnale n-ö pikali asendisse, võime neile tekitada toepinnaga kokkupuute kohtadesse lamedaks vajunud kohad. Selle ärahoidmiseks paigutati plastkarpidesse pehmenduseks polüestervatiini kiht, mis omakorda kaeti inertse polüetüleenvahust lehega. Kummist museaal asetati karpi „madratsile“ pikali ning seejärel pandi karp sobiva suurusega barjäärkile kotti. 

Pehmendatud põhjaga karpi asetatud museaal. (Autori fotod) Pehmendatud põhjaga karpi asetatud museaal. (Autori fotod)

Hapnikusidujat ja indikaatortabletti pakendisse asetades jälgiti, et need ei puutuks esemega kokku. Ühtlasi tuli vältida nende omavahelist kokkupuudet.
Kuumakeevitusseadme kasutamise juures arvestati barjäärkile sulamistemperatuuriga ning seadistati masin vastavalt sobivale temperatuuriastmele. Kuumakeevitus tuleb teha igaks juhuks kaks korda, et tagada lekkekindel ühendus.

Kuumakeevituse loomine. (Autori foto) Kuumakeevituse loomine. (Autori foto)

Valminud mikrokliima pakendid jäid konservaatori valve alla paariks nädalaks. Ilmnes, et indikaatortableti värvimuutus võttis lausa nädala jagu aega!

Kui indikaatortablett värvuselt roosakaks tõmbus, märgiti mikrokliima toimima hakkamise kuupäev üles. Taolise süsteemi püsivust võiks aeg-ajalt kontrollimas käia. Kui on märgata tableti toonimuutust, tuleks hapnikuimaja välja vahetada. Igaks juhuks võiks pakendisse olla lisatud mitu indikaatortabletti.

Indikaatortableti roosa toon näitab, et hapnikutase on alla 0,1%. Autori foto Indikaatortableti roosa toon näitab, et hapnikutase on alla 0,1%. Autori foto

Lisalugemist

Täpsem info Ageless hapnikuimajate kohta tootja kodulehel: https://www.mgc.co.jp/eng/products/sc/ageless/ – 

Hapnikuvaese mikrokliima loomise töövahendid: https://llfa.eu/conservation/oxygen-free-packaging.html.

Korol, Karoliine. „See igavene plastmass! Plastesemete vananemine, säilitamine ja konserveerimine“. 2019. Eesti Rahva Muuseum. Tartu

Brennan, Julia M. Simple Anoxic Storage for Textile collections in Bhutan. – 15th Triennial Conference, New Delhi: 22–26 September 2008: Preprints, 2. köide, lk 747–750.

Burke, John. Anioxic Microenvironments: A Simple Guide. – SPNHC Leaflets, Vol. 1, No. 1, 1996.

Viited