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- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (3)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (1)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (1)
- 1.4 Prozessanalytik (1)
- 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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Today glass is broadly used in modern architecture. For indoor applications it is possible to produce decorated glass by using enamel colours and glass painting techniques without any problems. However, this is more limited for applications out of doors. Humidity and environmental pollution attack the surface of the coating and can damage it. There are only a few colours on the market which are resistant towards acids and bases until now. Additionally, most of those colours are opaque. To extend the colour palette, chemically resistant low melting coloured glasses are being developed which are transparent and intensively toned even in thin coating thicknesses. To achieve such an ambitious aim, many parameters have to combine and act in a complex manner. New compositions of lead borosilicate, zinc borosilicate and lead-zinc borosilicate glasses were produced and milled as powder. The thermal properties as well as the environmental stability were analysed. The influence of PbO and ZnO on the thermal properties and the environmental stability were investigated. Evaluation of the fusing results shows that the production and mixture of transparent vitreous enamels for the exterior side of glasses is possible. The tests made it clear that the original materials for making the vitreous enamels must be excellently ground and prepared to achieve a satisfactory result. The method to produce durable vitreous enamels for exterior application also seems to allow the production of glass colours.
Ziel des Projektes war es, schwermetallfreie Schmelzfarben für den Einsatz auf einem Digitaldrucker zu entwickeln. Dafür sollten die Glasfarben, bei Temperaturen unter 630°C verarbeitbar und deren Eigenschaften kompatibel mit denen von Floatgläsern sein. Zudem sollte die aufgeschmolzene Farbe transparent und im Außenbereich eingesetzt beständig sein. Weiterhin mussten die Farben eine Partikelkorngröße kleiner als 20µm besitzen, um die Druckköpfe des Digitaldruckers nicht zu verstopfen. Gute Dispergierbarkeit, thixotropes Verhalten und eine schnelle Trocknung waren weitere Voraussetzungen. Die Ersetzung von PbO durch ZnO und Bi2O3 wurde getestet und zeigte positive Ergebnisse. Ein geeigneter Mahl-und Dispergierprozess wurde entwickelt. Bei der Firma „glas&räume“ wurden die Musterfarben getestet und zeigten ein gutes Druckverhalten. Bedingt durch das Tintenstrahlverfahren erreicht der Farbauftrag keine 100%ige Transparenz. Trotzdem erscheint die transparente keramische Schmelzfarbe im Vergleich zur Verwendung von opaker Schmelzfarbe tatsächlich völlig transparent. Der Unterschied ist signifikant und öffnet so ein neues Kapitel im keramischen Digitaldruck.
Gegenstand der vorzustellenden Arbeiten ist die Prüfung der Umwelt-beständigkeit und -verträglichkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Emission von potenziellen Schadstoffen in die Umwelt. Hierzu werden chemisch-physikalische Einflüsse (Bewitterung) und mikrobielle Beanspruchungen an Modellmaterialien evaluiert. So werden die Freisetzungsraten von Schadstoffen in Abhängigkeit der Beanspruchung beschrieben. Als Modellmaterialien kommen die Polymere Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) zum Einsatz. Synergistische Effekte der Bewitterungsparameter und der mikrobiologischen Beanspruchung sollen dabei ebenso betrachtet werden, wie die gezielte Alterung. Auch findet eine Beschreibung des Verhaltens der ausgetragenen Schadstoffe in den Umweltkompartimenten Boden oder Wasser statt. Hier sind mit Hilfe der zu entwickelnden Screening- und non-Target-Analyseverfahren die Transformation und der Metabolismus durch Mikroorganismen zu beschreiben. Aus den Ergebnissen sollen Korrelationen zwischen den künstlichen Alterungsverfahren und realen Szenarien abgeleitet werden.
In this study, bulked adhesives were examined regarding changes in properties for their use in the restoration of stained-glass windows. Two epoxy adhesives commonly used in the restoration of flat glass, Araldite® 2020 and Hxtal NYL-1™, were investigated. The adhesives were mixed with various silica-based micro- and nano-particles as fillers. Different tests were carried out on the adhesives with and without fillers in order to characterise their chemical and mechanical properties. The tests included colorimetry, dynamic-mechanical methods of analysis and tests on bending strength. No property changes could be ascertained in the bulked adhesives that would be negative for the restoration of delicate flat glass.
Several restoration projects of stained-glass windows have been performed in Lower Silesia (Poland) since 2010. The aim of the projects was to protect stained-glass windows against environmental impact of industial pollutants and acid rain by installing a protective glazing. The usefulness of protective glazing has been proved by climate measurements and determination of environmental impact before and after installation.
Deutschland und Polen haben ein gemeinsames Kulturerbe zu bewahren. Dies gilt auch für die niederschlesische Region mit ihren bedeutenden, aber gleichzeitig durch Umweltschadstoffe gefährdeten Kunstdenkmälern. Durch den Einbau von Außenschutzverglasungen wurden farbige Glasmalereifenster in der katholischen Pfarrkirche Niedersteine (Scinawka), der katholischen Kirche zu den Schutzengeln in Waldenburg (Walbrzych) und der Friedenskirche in Jauer (Jawor) modellhaft und nachhaltig vor der Einwirkung von Umwelteinflüssen geschützt. Die Restaurierung dieser Glasmalereifenster erfolgte in enger Abstimmung zwischen der Restaurierungswerkstatt und mit den am Projekt beteiligten Gutachtern und den zuständigen Denkmalbehörden. Die begleitende naturwissenschaftliche Untersuchungen betrafen die Auswahl unbedenklicher und langzeitbeständiger Restaurierungsmaterialien als auch die Auswahl und Überprüfung von geeigneten Schutzsystemen zur langfristigen Vermeidung von Korrosionsschäden insbesondere an den empfindlichen Glasmalereien.
The present study contributes to the controversial discussion in the literature whether Si–O–C bonds in wood–silica–gel composites exist. 13C NMR is a suitable method to proof such bonds. Because of the low concentration of 13C isotopes in natural wood, 13C cellulose was used as 13C-enriched substitute. A tailored sol for the impregnation of that cellulose was chosen by liquid 29Si NMR pre-investigations of various sols whose reactivity and stability were time-dependently analysed. It is based on a sub-stoichiometric hydrolysis of tetraethoxysilane (TEOS) with 1 mol water per mol TEOS. Thermal analyses were performed to show a comparability of the thermal behaviour of wood–silica–gel and cellulose–silica–gel composites. There are two strong hints of the existence of stable Si–O–C bonds: (1) by thermal analysis, a shift in the fire behaviour of 100 K can be observed with a change in pyrolysis behaviour of the composite and (2) the proof by REDOR NMR that a dipolar coupling between 1329Si and 13C nuclei exists.
Corrosion of historic timber
(2014)
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).