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- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (1)
- 1.8 Umweltanalytik (1)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (1)
Eingeladener Vortrag
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Die offenporige Struktur des Holzes und dessen chemische Zusammensetzung bieten sich an, über Tränkverfahren geeignete Precursoren so an den inneren Oberflächen des Holzes zu fixieren, dass bei anschließender thermischer Behandlung ein umweltfreundlicher anorganisch-organischer Verbundwerkstoff entsteht. Aus der Literatur sind hierzu verschiedene Ansätze bekannt. - Ziel der vorliegenden Arbeit sind Verbesserungen der biologischen Beständigkeit, der Feuchtebeständigkeit unter Beibehaltung bzw. leichter Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Holzes. Dies wird durch eine chemische Verbindung (Haftung) zwischen den verbundbildenden Phasen Holz und Precursor und eventuell zusätzlichen Einbau von funktionellen organischen Gruppen realisiert. Als Precursoren dienen über den Sol-Gel Weg hergestellte Kieselsole, die nach vollständiger thermischer Umsetzung zu rein anorganischen Phasen (SiO2) führen. Die Sol-Gel Synthese konnte so optimiert werden, dass durch die Behandlung eine homogene Beschichtung aller Oberflächen erreicht werden kann.
With the implementation of glass casting in France in the second half of the 17th century, larger mirrors could be produced. So-called tin-mercury mirrors were made by coating glass with tin amalgam. Today, many historical mirrors are partly damaged, the image quality is compromised, and the material integrity of the mirror is threatened. The transformation from tin into an oxide starts at the surface of the amalgam and proceeds down to the glass surface. The mercury dissolves as a liquid or gaseous phase. The amalgam layer is destroyed, so that conservation is necessary. Conservators must follow strict safety precautions while handling amalgam mirrors because of possible mercury emissions and corrosion of the amalgam, during which elemental mercury accumulates near the mirror frame in droplets and is emitted into the air.
In a research project, the quantity of the mercury emissions from historical mirrors was examined and a technique to decrease these emissions was developed.
ESEM-EDX analyses for the characterisation and reproduction of nineteenth-century gold tesserae
(2012)
Environmental scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis (ESEM-EDX) is a versatile working tool for the examination of gold tesserae as well as for the selection of suitable materials for their reproduction. In this paper, the ESEM-EDX analyses of original gold tesserae and their damage types are presented. These analytical results form the basis for further calculations of glass properties and experiments. These calculated values enable the determination of the relevant glass properties and allow us to choose the appropriate type of modern glass for further experiments. Subsequent experiments convert this knowledge into practice. By comparing the analytical results from the original glasses and the replicas the accuracy and precision will be shown.
In den Jahren von 1994 bis 2006 wurden zahlreiche Umweltprojekte zur Sanierung wertvoller historischen Glasmalereien aus dem Mittelalter und dem 19. Jahrhundert in national bedeutenden Bauensembles erfolgreich und modellhaft durchgeführt. Die dazu entwickelten Methoden und durchgeführten Arbeiten wurden auf ihre Wirksamkeit überprüft. Durch eine Erfassung der Belastungssituation im Spalt zwischen Original und Außenschutzverglasung sowie an der Innenseite des Originals lässt sich ermitteln, wie gut die Schutzwirkung gegen die Umweltlasten tatsächlich ist. Auf der Basis von Zustandsdokumentationen, die während der damaligen Restaurierung angefertigt wurden, können durch den Vergleich mit dem gegenwärtigen Zustand inzwischen eingetretene Materialveränderungen charakterisiert werden. Messungen der Staubbelastung und die Analyse ihrer Kornfraktionen und der chemischen Zusammensetzung ermöglichten eine quantitative Ermittlung der Wirkung von Feinstaub. Die Tatsache, dass jedes Originalfenster hinter einer fachgerechten Schutzverglasung vor einer direkten Belastung mit Kondenswasser bewahrt wird, hat sich auch an den evaluierten fünf Objekten bestätigt. An der allgemein positiven Wirkung dieser Konservierungsmaßnahme gibt es keinen Zweifel.
To improve the adhesives used for restoring stained glass windows, various adhesives were tested and modified. Stained glass windows often show gaps that are too wide to be glued with conventional adhesives, and complementing the gap with spare glass is very time-consuming.
To solve this problem, a filler with improved adhesive strength was developed to bridge wider gaps and cracks. The new filler combines glass adhesives with specially treated glass powder.
Three different glass adhesives were selected and mixed with the specially treated glass powder. The adhesive – glass powder mixture developed was then subjected to accelerated aging and analysed with Fourier transform infrared analysis, scanning electron microscopy, colourimetry, and bending and tensile tests. The results were excellent and the mixture was subsequently used to restore glass windows from four 19th-century churches and chapels. The restoration process was described in conjunction with the advantages of using this approach.
This new adhesive – glass powder mixture provides an adhesive process that can be adapted to the special needs of any object being restored and thus provides a ready answer to the specific damage of each object.
It has been shown that tetraethoxysilane-derived precursors are suitable solutions for impregnating pine sapwood to improve its dimensional stability. Tailored sol–gel syntheses result in precursors with nano-scaled silica species which are able to penetrate into the cell walls of wood. The physical fixation of those species inside the cell walls was verified by ESEM/EDX investigations. There is evidence that the silica species are chemically bonded to wood components. Nonreacted alkoxy groups can exist in the wood composites after impregnation. The amount of these organic residues depends on the composition of the precursors, especially their condensation degree and reactivity. Treatments for finishing the composites after the impregnation step to get clean products and stable properties are discussed in this context. An explanation of the complex relationship between solids content in the impregnation solutions and percentage weight gain and bulking of the composites is given. It can be demonstrated that high WPG values (>20 %) are pre-conditions for an effective protection of the resulting composites but they only guarantee efficient improvements if connected with the incorporation of the inorganic component inside the cell walls. Therefore, the sol–gel syntheses have to be carried out in such a manner that very small (<2 nm) as well as reactive species are sufficiently available. This demands syntheses using sub-stoichiometric water contents (H2O/TEOS <4, better <2).
Alternativer Holzschutz
(2004)