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Analyse häufig verwendeter europäischer Papiere. Im Fokus: Fasermaterial, Füllstoffe und Leimung
(2007)
Restauratoren können verschiedene Papierarten mit dem bloßen Auge aufgrund von Merkmalen in der Textur und der Oberflächenbeschaffenheit, seinem Aussehen im Durchlicht sowie an Griff und Klang grob unterscheiden. Dabei ist sich der Restaurator stets der Tatsache bewusst, dass es sich lediglich um eine erste grobe Einschätzung handeln kann. Erst bei mikroskopischen Analysen und physikalischen Experimenten treten Charakteristika zu Tage, die eine weitere Annäherung an die Zusammensetzung des Papiers und damit seiner Provenienz erlauben. Gegenstand dieser Arbeit war es, ein europäisches Hadernpapier, ein holzhaltiges Zeichenpapier und ein Whatman®-Filterpapier mit zwei mikroskopischen Methoden und einer Verbrennungstechnik zu untersuchen. Das Fasermaterial, die Füllstoffe, die Leimung und eventuelle Verunreinigungen wurden detailliert evaluiert. Neben konventioneller Lichtmikroskopie kam die weniger bekannte Umweltrasterelektronenmikroskopie (ESEM = Environmental Scanning Electron Microscopy) zum Einsatz, die neben der bildlichen Darstellung der Probenoberflächen zusätzlich eine Elementanalyse derselben gestattet. Letzteres erfordert allerdings das Vorhandensein eines zusätzlichen Röntgenspektrometers. Darüber hinaus wurden die verschiedenen Papiere trocken verascht. Es wurde eine oxidative Zerstörung der organischen Stoffe gewährleistet bis nur noch nichtbrennbare mineralische Asche zu verzeichnen war. Die Komplementarität der eingesetzten Methoden wird demonstriert und ein Einblick in die Zusammensetzung und Struktur der Papiere ermöglicht. Die Analysemethoden sind durch ihren partiell zerstörenden Charakter bzw. Limitierungen hinsichtlich der Objektgröße nur bedingt für die Untersuchung am Original geeignet, sehr wohl aber dafür, das Probenmaterial für Versuchsreihen genau zu definieren und zu standardisieren.
Mit einer langfristigen Forschungsstrategie begleiten die für die Sicherheit von Mensch und Umwelt zuständigen Bundesoberbehörden (Umweltbundesamt, Bundesinstitut für Risikobe-wertung, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Bundesanstalt für Materialfor-schung und -prüfung und Physikalisch-Technische Bundesanstalt) die rasch voranschreiten-de Entwicklung neuer Materialien unter den Gesichtspunkten des Arbeits-, Verbraucher- und Umweltschutzes. Die Strategie steht daher in enger Verbindung zu den öffentlichen Förder-programmen für Nanomaterialien und andere innovative Werkstoffe, z. B. des BMBF („Vom Material zur Innovation“) und der EU („Horizon 2020“).
Die Forschungsstrategie baut auf den bisherigen Ergebnissen der 2008 begonnenen und 2013 erstmals bilanzierten gemeinsamen Forschungsstrategie der Bundesoberbehörden „Nanotechnologie - Gesundheits- und Umweltrisiken von Nanomaterialien"1 auf und erweitert den Blickwinkel auch auf andere Materialinnovationen, bei denen vergleichbare Risiken für Mensch und Umwelt bestehen oder abgeklärt werden müssen. Darüber hinaus greift sie die Idee „anwendungssichere chemische Produkte“2 aus der Initiative „Neue Qualität der Arbeit“ (INQA) des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) und das Konzept der nach-haltigen Chemie3 auf, das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reak-torsicherheit (BMUB) unterstützt wird. Durch eine anwendungssichere und umweltverträgli-che Gestaltung innovativer Materialien und ihrer Folgeprodukte sollen nicht akzeptable Risi-ken für Mensch und Umwelt von Anfang an weitgehend ausgeschlossen werden. Dies kann erreicht werden durch
1.
die Verwendung sicherer Materialien ohne Gefahreneigenschaften für Mensch und Umwelt (direkte Anwendungssicherheit) oder
2.
eine Produktgestaltung, die über den gesamten Lebenszyklus emissionsarm und umweltverträglich ist (integrierte Anwendungssicherheit) oder
3.
eine Unterstützung des Anwenders (product stewardship) durch den Hersteller bei technischen, organisatorischen und persönlichen Schutzmaßnahmen zur sicheren Verwendung und Entsorgung des Produktes (unterstützte Anwendungssicherheit).
Die Fortschreibung der Forschungsstrategie soll als Bestandteil des Nanoaktionsplans 2020 der Bundesregierung Beiträge der Ressortforschung zu folgenden Schwerpunkten leisten:
•
Charakterisierung und Bewertung der Risiken von Materialinnovationen
•
Unterstützung von Forschungseinrichtungen und Unternehmen
•
Fortschreiben von Rechtsvorschriften und Praxisempfehlungen
1
http://www.baua.de/nn_47716/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/Nanotechnologie/pdf/Forschungsstrategie.pdf
2 http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/Nachhaltige-Chemie/Nachhaltige-Chemie.html
3
http://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/chemikalien-management/nachhaltige-chemie
2
•
Gesellschaftliche Akzeptanz
Die Forschungsstrategie soll mit Projekten und anderen forschungsnahen Aktivitäten umge-setzt werden. Dies umfasst die eigene Forschung der Häuser, die extramurale Ausschrei-bung und Vergabe von Forschungsdienstleistungen sowie die Beteiligung an vorwiegend öffentlich geförderten Drittmittelprojekten. Hinzu kommen Aktivitäten im Rahmen der Politik-beratung und der hoheitlichen Aufgaben. Mit inter- und transdisziplinären Ansätzen soll die Risiko- und Sicherheitsforschung enger mit der Innovationsforschung und Materialentwick-lung verknüpft werden. Die Forschungsstrategie ist aufgrund der raschen Entwicklungen auf diesem Gebiet für den Zeitraum bis 2020 angelegt. Die Forschungsziele adressieren die in diesem Zeitraum voraussichtlich umsetzbaren Forschungsansätze. Die Forschungsstrategie wird durch einen Arbeitskreis begleitet und spätestens mit Ablauf des Nanoaktionsplans 2020 evaluiert und angepasst.
Laser cleaning for works of art on paper might be a supplemental, noncontact method to overcome some of the limitations of traditional dry cleaning techniques. Three different types of paper (pure-cellulose filter paper, rag paper, and wood-pulp paper) were mechanically soiled with pulverized charcoal in a standardized procedure to make model samples. These samples were characterized microscopically and by means of lightness measurements using a multi-spectral imaging system. A prototype laser workstation with Laser Class I conditions for the operator was used for the cleaning experiments. For 10-ns laser pulses at a wavelength of 532 nm, a set of laser parameters was established for a successful cleaning of the samples avoiding damage to the paper substrate. Single- and multi-pulse illumination conditions were tested. An extensive microscopic analysis after laser treatment of the cleaned parts of the samples provided insight into the remaining soiling on the surface and in the bulk of the paper material.
Diese Arbeit beschreibt die Laserreinigung von gebräuchlichen Papieren des 19. Jahrhunderts in Kombination mit zwei Schmutzvarianten. Aufgrund der weiten Verbreitung in Bibliotheken und Kunstsammlungen wurden Hadernpapier und holzhaltiges Papier ausgewählt. Als Referenz diente Whatman-Filterpapier. Zur künstlichen Verschmutzung wurden Zeichenkohle oder Standardschmutz (Standard Test Dust SAE J 726 fine, mit Flammruß im Verhältnis 20:1 gemischt) mit Hilfe von Pinsel und Staubsauger jeweils auf die drei Papierarten aufgetragen und in den Faserverbund eingesaugt. Die Nutzung von Modellproben erweist sich für grundlegende Untersuchungen als vorteilhaft, da das Vorhandensein hinreichend großer Flächen (gleichartiger Objekte) für einen Vergleich mit Ergebnissen klassischer Reinigungstechniken unabdingbar ist. Die preiswerten Proben erlauben darüber hinaus auch die Anwendung zerstörender Analysetechniken.
Für die Laserreinigungsexperimente wurde ein Nd:YAG-Laser mit Impulsdauern in der Größenordnung von 10 ns bei 532 nm Wellenlänge und einer Repetitionsrate von 500 Hz verwendet. Die Laser-Bearbeitungsstation erlaubt die flächige Bearbeitung von Objekten, wobei der Laserstrahl bewegt wird. Der Laser wird mittels Computer ferngesteuert und unter Klasse-1-Sicherheitsbedingungen betrieben. Bei der Untersuchung der Modellproben wurde jeweils die Anzahl der Impulse pro Probenstelle sowie die Laser-Energiedichte variiert. Ziel der Arbeiten war die Ermittlung eines Laser-Arbeitsbereiches für die Reinigung der verschiedenen Papierproben. Die Modellobjekte wurden vor und nach der Laserbehandlung mittels lichtmikroskopischer, rasterelektronenmikroskopischer und colorimetrischer Analysemethoden untersucht.
A surface-labeled lyophilized lymphocyte (sLL) preparation has been developed using human peripheral blood mononuclear cells prelabeled with a fluorescein isothiocyanate conjugated anti-CD4 monoclonal antibody. The sLL preparation is intended to be used as a reference material for CD4+ cell counting including the development of higher order reference measurement procedures and has been evaluated in the pilot study CCQM-P102. This study was conducted across 16 laboratories from eight countries to assess the ability of participants to quantify the CD4+ cell count of this reference material and to document cross-laboratory variability plus associated measurement uncertainties. Twelve different flow cytometer platforms were evaluated using a standard protocol that included calibration beads used to obtain quantitative measurements of CD4+ T cell counts. There was good overall cross-platform and counting method agreement with a grand mean of the laboratory calculated means of (301.7 ± 4.9) µL-1 CD4+ cells. Excluding outliers, greater than 90% of participant data agreed within ±15%. A major contribution to variation of sLL CD4+ cell counts was tube to tube variation of the calibration beads, amounting to an uncertainty of 3.6%. Variation due to preparative steps equated to an uncertainty of 2.6%. There was no reduction in variability when data files were centrally reanalyzed. Remaining variation was attributed to instrument specific differences. CD4+ cell counts obtained in CCQM-P102 are in excellent agreement and show the robustness of both the measurements and the data analysis and hence the suitability of sLL as a reference material for interlaboratory comparisons and external quality assessment.