Aufblasbare Möbel aus Weich-PVC Folien
Möglichkeiten der Konservierung und Restaurierung
Diplomarbeit
vorgelegt dem
Institut für Restaurierungs-
und Konservierungswissenschaft
der Fakultät für Kulturwissenschaften
an der Fachhochschule Köln
von: Stephanie Dirks
am: 20. September 2004
2
1. Betreuerin: Prof. Dr. Friederike Waentig
2. Betreuerin: Thea B. van Oosten
3
Eileen Gray auf die Frage hin, ob es ihr missfällt, sich mit Kunststoffen
auseinander zusetzen:
Nein überhaupt nicht. Es muss sein. Ansonsten könnte man sich umbringen.
Wissen Sie, gegen manche modernen Materialien hege ich Zweifel. Zum
Beispiel die aufblasbaren Sessel. Ich war im Pavillion Marsan. Ich habe
einen gesehen, der platt war. Man schaffte es nicht, ihn zu reparieren. Also
hege ich Zweifel.
(in: Connaissance des Arts, no. 258, aôut 1973)
4
Zusammenfassung/Abstract
Weich-PVC Folien, wie sie seit den 1960er Jahren zur Herstellung von zahlreichen
Kunst- Design- und Alltagsgegenständen verwendet wurden, gehören aufgrund
ihrer chemischen Instabilität und geringen Materialstärke mit zu den
empfindlichsten modernen Kunststoffen. Die Auswirkungen von Konsolidierungs-
und Reinigungsmaßnahmen mit lösemittelhaltigen Substanzen auf Weich-PVC
Folien sind nur wenig erforscht, konservatorische Empfehlungen beschränken sich
daher weitestgehend auf eine Optimierung der Aufbewahrungssituation
entsprechender Objekte.
Um sich einem Behandlungskonzept zur Restaurierung von beschädigten
Objekten aus Weich-PVC Folien anzunähern, wurde an einem aufblasbaren Sessel
aus den 1980er Jahren und an neuer Weich-PVC Folie untersucht, inwieweit
Feuchtreinigungsmaßnahmen und Verklebungen, mit in der Restaurierung an
traditionellen Werkstoffen erprobten Materialien, das Alterungsverhalten der
Kunststofffolien unter künstlichen Alterungsbedingungen beeinflussen.
Since the 1960s plasticized PVC films have been widely used for producing art-
and design objects as well as consumer goods. Due to the chemical instability and
minor thickness of films this material must be seen as one of the most sensible
modern plastics.
Little ground work has been done on the effects of cleaning and the use of
adhesives on aged soft PVC objects, conservation treatments focus on optimising
storage conditions.
As a step towards active conservation treatments, this paper will examine the
influence of solvent cleaning and solvent containing adhesives on artificially aged
soft PVC films taken from an inflatable armchair dating from the 1980s and on
one type of new PVC film.
5
Danksagung
Ohne Julia Becker und ihre unermüdlichen und wertvollen Korrekturen würde hier
an dieser Stelle keine Danksagung stehen, daher soll sie auch an erster Stelle
erwähnt werden. Danke Jule.
Danken möchte ich auch meiner Professorin und Erstprüferin Frau Dr. Friederike
Waentig. Eine bessere Betreuung und größere Motivationsleistung ist schwerlich
denkbar – die Zeitplanung werde ich wohl schuldig bleiben.
Thea van Oosten möchte ich besonders für die Einladung nach Gent und natürlich
für die durchgeführten Untersuchungen danken. Die Gespräche am Aeromodeller
und die FTIR Analysen trugen nicht unwesentlich dazu bei, dass diese Arbeit mehr
enthält als ein bisschen Luft.
Danken möchte ich nicht zuletzt auch Irin von Meyer für die wunderbare
Praktikumsbetreuung – die bis zum Diplom andauerte und die hoffentlich damit
auch nicht aufhört. Ohne die zwei Jahre Narrenfreiheit während meines
Vorpraktikums in der Werkstatt des MKG wäre ich heute vermutlich eine
schlechtere Restauratorin.
Meinen Eltern möchte ich für ihre unendliche Geduld und Unterstützung während
meiner gesamten langen Ausbildungszeit danken – wenn man das denn überhaupt
kann.
6
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung/Abstract....................................................................................... 4
Einleitung................................................................................................................... 8
1 Weich-PVC Folien als gestalterisches Mittel ......................................... 10
1.1 Die Designgeschichte des Blow.................................................................. 14
2 Weich-PVC – chemische Struktur und Herstellung ............................. 20
2.1 PVC ............................................................................................................ 20
2.2 Weich-PVC................................................................................................. 22
2.3 Herstellung der Folien ................................................................................ 26
2.4 Alterungsmechanismen von PVC............................................................... 28
3 Restaurierungstheoretische Überlegungen ............................................ 30
3.1 Patina bei Kunststoffen?............................................................................. 30
3.2 Veränderungen an Objekten aus Weich-PVC Folien................................. 34
3.3 Schaden oder Patina?.................................................................................. 36
4 Technische Aspekte bei der Restaurierung gealterter Kunststoffe ..... 40
4.1 Forschungsstand zur Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC .......... 40
4.2 Die aktive Restaurierung ............................................................................ 44
4.3 Die präventive Konservierung.................................................................... 47
4.4 Anforderungen an ein Restaurierungsmaterial........................................... 49
4.5 Überlegungen zur Reinigung...................................................................... 50
4.6 Überlegungen zur Klebung......................................................................... 54
4.6.1 Derzeitige Reparaturmöglichkeiten und ihre Bewertung unter
konservatorischen Gesichtspunkten ........................................................... 57
4.6.2 Vor- und Nachteile einer Klebung beschädigter Möbel aus Weich-
PVC Folie. .................................................................................................. 60
5 Versuchsteil............................................................................................... 62
5.1 Teil 1 – Die künstliche Alterung polymerer Materialien ........................... 65
5.1.1 Überlegungen zur künstlichen Alterung von Weich-PVC Proben 67
5.2 Teil 2 – Versuche zur Reinigung von Weich-PVC Folien......................... 69
5.2.1 Ausgewählte Reinigungsmittel und ihre Anwendung................... 69
5.2.2 Erste Auswertung der Reinigungsversuche................................... 70
5.2.3 Die Anwendung von Lösemittelgelen........................................... 71
5.2.4 Auswertung der Reinigung mit Lösemittelgelen........................... 73
7
5.2.5 Auswertung der Ergebnisse der thermischen Alterung ................. 74
5.2.6 Zusammenfassung ......................................................................... 78
5.3 Teil 3 – Versuche zur Verklebung von Weich-PVC Folien....................... 80
5.3.1 Vorüberlegungen zur Auswahl der Klebematerialien ................... 80
5.3.2 Ausgewählte Klebstoffe ................................................................ 82
5.3.3 Versuchsreihe zur Verklebung ...................................................... 84
5.3.4 Bewertung der Klebeverbindungen nach der Trocknung.............. 85
5.3.5 Praktische Versuche zur Verklebung ............................................ 85
5.3.6 Alterung der Klebeversuche.......................................................... 86
5.3.7 Zusammenfassung ......................................................................... 87
5.4 Teil 4 – Auswertung der künstlichen Alterung .......................................... 88
5.4.1 Dimensionsveränderungen bei der künstlichen Alterung.............. 88
5.4.2 Tests zur Biegesteifigkeit .............................................................. 89
5.4.3 Beurteilung der künstlichen Alterung ........................................... 89
6 Resümee und Ausblick............................................................................. 91
7 Verzeichnisse............................................................................................. 94
7.1 Literaturverzeichnis.................................................................................... 94
7.2 Zitierte Internetseiten.................................................................................. 97
7.3 Abbildungsverzeichnis ............................................................................... 99
8 Anhang.....................................................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.1 Bildtafeln ..............................................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.2 Diagramme ...........................................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.3 Tabellen ................................................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.4 Analysebericht......................................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.5 Verwendete Materialien .......................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.6 Produktdatenblätter...............................Fehler! Textmarke nicht definiert.
8.7 Ausdrucke zitierter Internetseiten.........Fehler! Textmarke nicht definiert.
8
Einleitung
Im Zentrum dieser Arbeit stand zu Beginn die Idee, Behandlungskonzepte für
beschädigte und verschmutzte aufblasbare Möbel aus Weich-PVC Folien zu
entwickeln. Die zu untersuchende Objektgruppe wurde eingegrenzt auf einen
Designentwurf des italienischen Studio DDL aus den sechziger Jahren des 20.
Jahrhunderts, dem so bezeichneten Blow Chair. Dieser Entwurf von 1967 gilt als
das erste in Serie produzierte aufblasbare Möbel und er war ein großer
kommerzieller Erfolg für die ausführende Firma Zanotta. Die Produktion wurde
bereits 1969 wieder eingestellt, jedoch entschied sich Zanotta 1988 aufgrund des
steigenden Interesses am Design der sechziger Jahre zu einer Re-Edition dieses
inzwischen zum Designklassiker ernannten Sitzmöbels. Da sich nur wenige
Originale der ersten Produktionsserie erhalten haben, befinden sich heute
stellvertretend auch zahlreiche Sessel der Re-Edition in den Sammlungen, darunter
zahlreiche beschädigte Objekte, die nicht mehr ausstellungsfähig sind.
Der Umgang mit beschädigten oder verschmutzten aufblasbaren Möbeln und
Objekten aus Weich-PVC stellt den Restaurator jedoch vor zahlreiche
Schwierigkeiten. Besonders die ehemals genutzten Sessel der 1960er Jahre weisen
neben leichten und schweren Verschmutzungen vielfach alterungsbedingte
Veränderungen der Oberfläche auf, die sowohl mit der Vorstellung des
Ausstellungsmachers vom makellosen, glänzenden Designobjekt aus Kunststoff,
als auch mit der konservatorischen Forderung des good house-keeping kollidieren
und somit den Wunsch nach einer Reinigung aufkommen lassen. Die notwendige
Differenzierung zwischen Patina, Zerfallserscheinung oder Verschmutzung vor der
in Angriffnahme einer Konservierung oder Restaurierung erscheint aufgrund der
geringen Erfahrungen mit dem gealterten Material jedoch als schwierig. Ein erster
Versuch zur Definition von Patina und Schaden bei aufblasbaren Weich-PVC
Objekten soll im Rahmen dieser Arbeit unternommen werden, um die Frage, was
restauriert werden soll vor der Frage nach dem wie und womit restauriert werden
kann zu klären.
Inwieweit eine Feuchtreinigung die Alterung des Materials positiv beeinflusst,
oder ob Degradationsprozesse der Folien durch eine derartige Maßnahme
beschleunigt werden, ist bisher weitestgehend ungeklärt. Für die
schwerwiegendste Beeinträchtigung, die Beschädigung der Folie in Form von
Löchern oder Schnitten, wurde gleichfalls noch kein restauratorisch akzeptables
Behandlungskonzept vorgelegt. Die Verwendung von industriellen oder
kommerziellen Klebesystemen zur Reparatur von Weich-PVC erscheint als
unumgänglich, jedoch aufgrund der Irreversibilität der Systeme auch als ethisch
nur schwer vertretbar.
9
Um Lösungsvorschläge für die vorgestellten Problematiken zu entwickeln,
sollte zunächst konkret ein beschädigtes Objekt in den Mittelpunkt der Arbeit
gestellt werden. Es zeigte sich jedoch bereits bei der Literaturrecherche und der
Konzeption der Versuche, dass gesicherten Grundlagen, insbesondere in Bezug
auf die Langzeitwirkung von Maßnahmen fehlen. Daher wurde davon abgesehen,
die in den Versuchen an Probekörpern erzielten Ergebnisse auf ein Objekt zu
übertragen. In dieser Arbeit soll daher vielmehr versucht werden, eine praktische,
wie auch theoretische Basis für weitere Untersuchungen zu schaffen, aus denen
sich möglicherweise in Zukunft Restaurierungsmaßnahmen für Objekte aus
Weich-PVC Folien, insbesondere für pneumatische Objekte, ableiten lassen. Die
transparenten aufblasbaren Sessel und ihre Anforderungen an eine Restaurierung
stehen dabei im Zentrum der Überlegungen und Untersuchungen.
10
1 Weich-PVC Folien als gestalterisches Mittel
Nur wenige Materialien verbinden wie Weich-PVC Folien die Eigenschaften
Flexibilität und Transparenz.1
Diese ungewöhnliche Kombination macht das
Material seit den 1960er Jahren nicht nur für die Verpackungsindustrie, sondern
auch für Künstler, Architekten und Designer interessant.
In der bildenden Kunst werden die Weich-PVC Folien vielfältig verwendet, so
zum Beispiel als Trägermaterial für Grafiken, Collagen, Siebdrucke oder Malerei,
jedoch auch als plastisch gestaltendes oder konstruktives Element.2
Die Folien
werden jedoch für gewöhnlich nicht selber thematisiert, sie steuern den
Kunstwerken lediglich ihre spezifischen Eigenschaften bei. Entsprechend vielfältig
sind die aus ihnen gefertigten Kunstwerke. Der belgische Künstler Panamarenko
konstruierte aus Weich-PVC Folien Fluggeräte, wie den 1969 entstandenen
Zeppelin The Aeromodeller3
(Abb. 1), Christo verpackte seit den frühen sechziger
Jahren die verschiedensten Alltagsgegenstände in transparente Folien4
(Abb. 2)
und Joseph Beuys verwendete Weich-PVC Folien und Platten sowohl für
grafische Arbeiten, wie auch für Collagen5
.
1
Vgl. ROTHEISER 1999, S. 106
2
WAGNER bezeichnet Plastikfolien als das in den sechziger Jahren in der Kunst am
häufigsten verwendete Kunststoffprodukt. (Vgl. WAGNER 2002, S. 191)
3
Panamarenkos Versuch, den Zeppelin für eine Ausstellung nach Sonsbeek (Niederlande) zu
fliegen, wurde von den örtlichen Behörden untersagt und auch dem Künstler selbst erschien
das mit Wasserstoff befüllte Fluggerät schließlich zu gefährlich, um tatsächlich einen
Flugversuch zu wagen. Anschließend an den gescheiterten Flugversuch wurde der Zeppelin
in mehreren Museen gezeigt und befindet sich heute im Besitz des SMAK, Gent.
<www.counton.org/museum/gallery3/gal4p1.html> (21.08.2004)
4
Christos Hinwendung zu den transparenten Folienmaterialien fällt in eine Zeit, in der die
amerikanische Verpackungsindustrie verstärkt begann, Waren des täglichen Gebrauchs in
Plastikfolien einzuhüllen, um ihren Vertrieb zu vereinfachen. (Vgl. WAGNER 2002, S. 256)
Die derartig verpackten Produkte waren für den Verbraucher zugleich sichtbar und dennoch
unzugänglich. Ähnlich verhält es sich mit den in Folien verpackten Objekten Christos.
Diese sind für den Betrachter in ihrer Funktion zwar noch klar zu erkennen, sie werden
einer Nutzung jedoch durch die trennende Folie entzogen. Trotz dieser Parallelen haben
Christos Objekte keine Ähnlichkeit mit den perfekt verpackten Waren der Industrie. Seine
Gegenstände wirken, als ob sie hastig aber dennoch gewissenhaft mit zufällig vorhandenen
Materialien verpackt und zum Weitertransport beiseite gestellt wurden. Christo wählte die
Materialien für seine Verpackungen einzig aufgrund optischer Eigenschaften wie
Transparenz, Textur und Flexibilität aus. (Vgl. ABRAMS 1972, S.16) So erklärt sich auch,
warum in Katalogen zu Christos Werk konkrete Materialangaben bezüglich der
verwendeten Folien häufig fehlen.
5
So zum Beispiel für seine Multiples ‚Phosphorsäureschlitten’ von 1972/1977. Diese
Objekte bestehen aus zwei mit einer Dichtungsmasse verklebten quadratischen Weich-PVC
Platten mit einer Einlage aus Phosphor. An der Oberkante werden die Weich-PVC Platten
von einer Metallklammer zusammengehalten, die wiederum in einem Holzkasten mit
Sichtscheibe befestigt ist. (Vgl. WAENTIG 2004, S. 251)
11
Die zu Beginn der fünfziger Jahre noch kritisch betrachtete
‚Charakterlosigkeit’ der synthetischen Materialien eröffnete den Künstlern völlig
neue Gestaltungsmöglichkeiten. Die zuvor als eine negative Eigenschaft
angesehene ‚will=fährigkeit’ der Kunststoffe wandelte sich in den sechziger
Jahren zum positiven Charakteristikum der modernen Kunst.6
Auch die Modedesigner setzten in den sechziger Jahren Weich-PVC Folien ein,
um bis dahin in der Mode noch nicht gekannte Effekte von Glanz, Transparenz
und Extravaganz zu erreichen. Die französische Designer André Courrèges, Pierre
Cardin und Pacco Rabanne verwendeten Vinyl7
beziehungsweise Weich-PVC
Folien und Fasern auf der Basis von Polyvinylchlorid für ihre Haute Couture
Modelle, um einen space look zu kreieren. Vielfach wurden die neuen Materialien
auch neben traditionellen Materialien wie Wolle oder Seide in Form von
akzentuierenden Applikationen eingesetzt und besonders die klaren,
geometrischen Formen der so bezeichneten A-Linie ließen sich mit den steifen
Materialien wirkungsvoll umsetzen.8
Auch zog mit der Verwendung der Weich-
PVC Folien erstmals das Element des Humors in die bis dahin konservative Haute
Couture ein.9
So entwarf Courrèges ein Kleid aus Vinylfolie mit aufblasbarem
Rock (Abb. 3).
Doch nicht nur die Haute Couture entdeckte die Folienmaterialien für sich. In
Form von Regenmänteln, Gummistiefeln oder Überschuhen erreichten die neuen
Kunststofftextilien ein breites Publikum. Zahlreiche Accessoires wurden aus
Weich-PVC Folien gefertigt, zum Beispiel Gürtel, Hüte, Handtaschen, Schuhe
(Abb. 4) oder Regenschirme. Die verwendeten Materialien waren wasserfest,
leicht, transparent und fröhlich bunt, wodurch sie sich von den bis dahin üblichen
schweren gummibeschichteten oder geölten Textilien unterschieden.
Gänzlich aus der Mode verschwanden Weich-PVC Folien nur für eine kurze
Zeit auf dem Höhepunkt der ökologischen Bewegung. Im Zuge der modischen
Adaption der Punkbewegung kehrten die Kunststofffolien zunächst durch die
englische Designerin Vivienne Westwood wieder in die Haute Couture zurück und
experimentierfreudige Designer wie Jean Charles de Castelbajac, Galliano, oder
Jean Paul Gaultier integrieren bis heute immer wieder Folienelemente in ihren
Kollektionen. In der Alltagsmode konnten sich lediglich Accessoires wie Taschen
oder Gürtel aus Weich-PVC Folien wieder behaupten, als Bekleidung sind die
Folien lediglich in der Fetischmode von größerer Bedeutung, da der Tragekomfort
hier nur eine untergeordnete Rolle spielt.
6
Vgl. WAGNER 2002, S. 187 f.
7
Vinyl ist die unspezifische Bezeichnung für Weich-PVC Folien, auch werden PVC
beschichtete Gewebe im Textilbereich so benannt.
8
Vgl. KOCH-MERTENS 2000, S. 207-212
9
Vgl. KOCH-MERTENS 2000, S. 208
12
In der Architektur gelangte die Konstruktionstechnik Folien zu aufblasbaren
Gebilden zu verschweißen zeitgleich mit dem Ausbruch der Studentenproteste in
Europa und Amerika in das Zentrum der Aufmerksamkeit. Die Monotonie der
Nachkriegsarchitektur, die besonders das Gesicht der großen Städte dauerhaft
veränderte, evozierte radikale Architekturkonzepte, die auf impermanente urbane
Strukturen setzten. Gruppen wie Ufo in Italien, Archigram in England und Utopie
in Frankreich verbanden Architektur und Konsumkritik mit sozialen und
politischen Forderungen.10
“Many of these collectives embraced inflatable forms as the perfect tool
with which to subvert traditional notions of architecture. They conceived
inflatable entertainment complexes, housing projects, and whole expandable
cities in an effort to draw attention to the value of impermanent structures.
[…] It comes as no surprise, with widespread discontent emanating from the
ugly housing estates and the bleak prospect of a career designing yet more
boring buildings, that a new generation of architects were more than a little
annoyed.” 11
Die Umsetzbarkeit der utopisch anmutenden Entwürfe wurde auf der Expo von
1970 im japanischen Osaka bewiesen, auf der zahlreiche Nationen aufblasbare
Pavillons präsentierten.12
Die aus Folien konstruierte Architektur erwies sich
besonders für temporäre Veranstaltungseinrichtungen als ideal. Aufgrund des
geringen Materialeinsatz im Verhältnis zum geschaffenen Raumvolumen waren
derartige Architekturen zum einen preisgünstig und zum anderen schnell zu
errichten beziehungsweise wieder abzubauen (Abb. 5).
Der ganzheitliche Ansatz von Gruppen wie Utopie oder auch Archizoom in
Italien zeigte sich in Form von Ausstellungen wie Les Structures Gonflables in
Paris und auf der Triennale in Mailand, beide 1968. Utopische
Architekturkonzepte trafen hier auf aktuelle technische Neuerungen und moderne
Designobjekte. Der Allgegenwärtigkeit pneumatischer Projekte gab BENHAM
13
in
seinem Artikel Monumental Wind-Bags von 1968 Ausdruck:
„The inflatable scene is getting pretty densely populated, and spreads wide:
from a window-full of Blow-up furniture at Habitat, to a contract between
Cedric Price, Frank Newby and the M of PBW for advanced research in
inflatable structures: from aluminized Warhol Clouds floating round Robert
Fraser’s gallery, to the close-packed maths of Frei Otto’s Zugbeanspruchte
Konstruktionen: from a nude in a transparent Quasar Khan chair on the
10
Vgl. DESSAUCE 1999, S. 7-25
11
TOPHAM 2002, S. 55
12
Vgl. GUIDOT 1994, S. 234 f.
13
Reyner BENHAM war zeitweise Mitglied der englischen Gruppe Archizoom, sein Artikel
Monumental Wind-Bags erschien im April 1968 in der linksliberalen Wochenzeitschrift
New Society. (BENHAM 1968, S. 569)
13
cover of Zeta, to an exhibition of Structures Gonflables last month in
Paris.”14
Übertragen wurden die Konzepte zur neuen urbanen Architektur auch auf die
Innenarchitektur. Neben den zuvor genannten Architektengruppen widmeten sich
auch zahlreiche Designer dem Entwurf pneumatischen Designs. In Italien lancierte
die Firma Zanotta, die ersten in Serie produzierten aufblasbaren Sessel aus Weich-
PVC Folie, auf die später näher eingegangen werden soll, daneben existierten in
Europa und Amerika zahlreiche weitere erfolgreiche Firmen, wie zum Beispiel
A.J.S.Aerolande und Quasar in Frankreich, Mass Art Inc. New York in den USA,
Hagaplast in Dänemark oder Habitat und Rees, Stein &Co. in Großbritannien. Das
umfangreichste Programm entstammt den Entwürfen Quasar Khanhs, dessen
Firma Quasar nicht nur aufblasbare Möbel, sondern auch aufblasbare Lampen,
Tische und Wandsysteme aus verschweißten Weich-PVC Folien produzierte (Abb.
6). Die Begeisterung über die neuen Designobjekte hielt sich innerhalb der breiten
Bevölkerung jedoch in Grenzen, da die Möbel zwar vordergründig praktisch, aber
tatsächlich unbequem und empfindlich gegen Beschädigungen waren. So gibt
BENHAM seiner Enttäuschung gegenüber der pneumatischen ‚Kleinarchitektur’ in
seinem zuvor bereits zitierten Artikel Ausdruck:
„There seems to be quite a lot of slightly apprehensive talent and capital
waiting to rush into inflatable furniture as soon as a really reliable material
and simple jointing method are available at economical prices. But they
aren’t quiete there yet, […] Hagaplast’s Blow-up furniture is cheap, but a
bit too close to the ground for most’s people comfort; Quasar Khanh’s is
expensive, elaborately engineered – and quite shatteringly uninspired, just
conventional representations of a conventional three-piece suite.”15
Die Gründe für die kurzzeitige Popularität des aufblasbaren Designs – besonders
unter jungen Leuten – mögen zum einen in der Novität der transparenten,
glänzenden und bunten Materialien zu suchen sein, zum anderen werden die
aufblasbaren Objekte leicht mit Freizeitartikeln, wie Schlauchbooten,
Wasserbällen, aufblasbaren Schwimmtieren oder Luftmatratzen, die für Spaß und
Lebensfreude stehen, assoziiert. Dem spannenden Moment des Aufblasens
derartiger Objekte wird treffend von TOPHAM beschrieben:
„The ability of an air bed to transform from a limp, passive blob of PVC
into a primed, firm, air-filled raft is part of the appeal of pneumatic toys: the
act of inflation is an unfolding drama where the inflatable item develops
from one condition to the exact opposite. The spectacle of swelling as the air
bed reaches ripeness is overtly sexual […]”16
14
BENHAM 1968, S. 569
15
BENHAM 1968, S. 570
16
TOPHAM 2002, S. 8
14
Was heute nur noch in Form von aufblasbaren Sesseln oder
Dekorationsgegenständen mit zweifelhaftem Nutzen gegenwärtig ist, war in seinen
Anfängen Mittel zum Ausdruck einer gesellschaftlichen und architektonischen
Utopie und gleichzeitig das geistige Kind des technischen Optimismus der späten
sechziger Jahre, der mit der Ölkrise von 1973 sein Ende fand. Die Nachfrage nach
aufblasbaren Produkten aus Weich-PVC Folien ging bereits zu Beginn der
siebziger Jahre aufgrund des wachsenden Umweltbewusstseins zurück und die
durch die Ölkrise steigenden Materialkosten für Kunststoffe, die auf die Produkte
umgelegt wurden, taten ihr Übriges. Zwar waren aufblasbare Möbel oder
Architekturen nur während weniger Jahre von Bedeutung, ganz aus dem Alltag
verschwanden Weich-PVC Folien jedoch nie. In Form von Schwimmflügeln,
Planschbecken oder Wasserspielzeug erobern sie Sommer für Sommer wieder den
Freizeitbereich und Duschvorhänge aus Weich-PVC Folien verhindern in
Badezimmern täglich größere Überschwemmungen.
Trotz der beschriebenen vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten wird Weich-PVC
Folie jedoch auch heute noch hauptsächlich als ein minderwertiges und
kurzlebiges Material wahrgenommen. Aufblasbare Designobjekte werden kaum
als ernsthaftes Design, eher als ein temporäres dekoratives Accessoire angesehen,
das sobald es ausgedient hat, weggeworfen werden kann. Auch das seit den 1980er
Jahren gestiegene ökologische Bewusstsein trägt zur negativen Rezeption der
Weich-PVC Folien bei. So haben sich bis heute nur wenige Originale des
aufblasbaren Designs aus den 1960er Jahren erhalten können, die inzwischen zu
gesuchten Sammlungsgegenständen wurden.
1.1 Die Designgeschichte des Blow
1967 verfassten die italienischen Architekten D’Urbino, De Pas und Lomazzi ein
polemisches Manifest, in dem sie ihre Forderungen nach einem zeitgemäßen, an
der Jugendkultur orientierten, Möbeldesign formulierten.17
Die Zeitschrift Die
Form schrieb im gleichen Jahr über die Entwerfer:
„Was sie tun, greift über die konventionelle Vorstellung des fest gefügten
Möbels hinaus. Sie experimentieren mit Luft und dünnen Folien […] und
denken in pneumatischen Formen. […] Bei ihnen geht es nicht mehr um
Sessel, Sofa, Tisch, sie wollen […] 'Möbel, die zu neuen physiologisch-
psychologischen Funktionen stimulieren'. Es sind Konstruktionen […], die
durch optische und akustische Eindrücke den Benutzer in überirdische
17
CASCIANI 1988, S. 69
15
Sphären der Entspannung, der Glückseligkeit, der Liebe transponieren
wollen.“18
Als Studio DDL – der Name setzt sich aus den Anfangsbuchstaben der
Nachnamen der drei Architekten zusammen – setzten sie ihre Forderungen im
gleichen Jahr zusammen mit Carla Scolari in erste Möbelentwürfe um, die sich
zunächst nicht an industriellen Produktionserfordernissen orientierten, schließlich
aber in Zusammenarbeit mit der Firma Zanotta zur Entwicklung des ersten,
preisgünstigen, serienproduzierbaren, aufblasbaren Möbels führten.19
Der
italienische Möbelhersteller Zanotta hatte in den Jahren zuvor schon verschiedene
Möbelentwürfe produziert, die sich besonders durch ein platzsparendes, flexibles
Design auszeichneten. Diese falt- und zusammenlegbaren Möbel20
orientierten
sich in ihren Formen an den Möbeln des Militärs und an Campingmöbeln. Die
Gestelle bestanden aus Holz oder Stahlrohr, die Sitzflächen aus Stoff oder
Kunststoff. 21
Inspiriert von den Arbeiten der Gruppen Archizoom und Utopie übertrugen die
Architekten des Studio DDL die Idee der luftgefüllten Strukturen auf Möbel und
verbanden somit die Forderung nach flexiblen Wohnformen mit den aktuell
diskutierten pneumatischen Strukturen. Die Form des Entwurfes entlehnten sie der
Form von Schlauchbooten:
“The most direct conceptual, technical and even formal inspiration for the
Blow came from the micro-enviroment represented by the inflatable dinghy.
The seating type, enveloping shape and outsized structure were all taken
over. Chopped off transversally and doubled to give a raised and
comfortable seat, the ordinary dinghy became the first inflatable
armchair.”22
Die Umsetzung dieses Designs in transparenten Materialien – entsprechend den in
der Architektur von den zuvor genannten Gruppen wie Archigram und Utopie
aufgestellten Forderungen nach Transparenz23
und Leichtigkeit – gestaltet sich
zunächst schwierig: Neopren, das für Schlauchboote verwendete Material kam
aufgrund der optischen Eigenschaften dieses Materials nicht in Frage. Nach
18
SIEVERS/SCHRÖDER 2001, S. 191
19
Vgl. CASCIANI 1988, S. 69
20
So das Modell April 210 entworfen von Gae Aulenti von 1965 und das Modell Navy
entworfen von Sergio Asti von 1968. Vgl. CASCIANI 1988, S. 69
21
Vgl. CASCIANI 1988, S. 69
22
CASCIANI 1988, S. 86
23
Wie wichtig Transparenz für das Design der späten 1960 Jahre war, lässt sich daran
erkennen, dass der Sitzsack Sacco zunächst gleichfalls in transparentem Weich-PVC
hergestellt werden sollte. Der Prototyp zeigte jedoch, dass das Material den Belastungen
nicht standhalten konnte, so wurden schließlich PVC-beschichtete Stoffe oder Segeltuch
verwendet.
16
einigen Experimenten erschien die Mitte der sechziger Jahre neu entwickelte
Technik des Hochfrequenzschweißens als geeignet, um Weich-PVC-Folien
dauerhaft und belastbar zu verbinden und der Sessel konnte nun kostengünstig in
Serie produziert werden.
Trotz der maritimen Vorlage ähnelt die Form des Blow der Gestaltung
traditioneller Armlehnsessel, sie erinnert aber auch an Eileen Grays Bibendum, ein
Entwurf der klassischen Moderne, der wiederum seinen Namen der Michelin
Werbefigur entlehnte, mit der für Autoreifen geworben wurde. Der traditionelle
Armlehnsessel, der im Vergleich zu anderen Einzelsitzmöbeln eine ausgesprochen
statische Form aufweist – prädestiniert für einen unverrückbaren Platz im
Wohnzimmer – wurde bei De Pas, D’Urbino, Lomazzi und Scolari zum Symbol
für Flexibilität und Mobilität. Durch die klare Farbigkeit und die ausladende, auf
geometrischen Körpern basierende Form erscheint der Entwurf wie die
Comicvariante eines Armlehnsessels. Obwohl die Designer dem italienischen
Radical Design nahe standen, wird der Entwurf aufgrund dieser formalen
Erscheinung stiltechnisch oftmals der Pop Art zugeordnet.
Einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt wurde der Blow Chair noch im Jahr
1967 auf der Mailänder Möbelmesse, wo der Entwurf große Aufmerksamkeit
erregte und damit der Firma Zanotta zum ersten großen kommerziellen Erfolg,
weit über Italien hinaus, verhalf, dem noch zahlreiche weitere Folgen sollten, so
z.B. der Sitzsack Sacco oder der Sessel Joe, der einem gigantischen
Baseballhandschuh gleicht.
„Although the only mass-produced object resulting from De Pas, D’Urbino,
Lomazzi’s work with pneumatic structures was the Blow, they did open a
period experimentation with anti-traditional furniture in which Zanotta took
the role of the manufacturer most open to technological innovation. In this
phase the avant-garde architectural groups were attempting to “reconstruct
the universe” starting from the inside, moving from furniture to the actual
building.”24
Der Blow wurde, wie andere aufblasbare Strandartikel auch, in flach
zusammengelegter Form in einem handlichen Karton zusammen mit einer
Luftpumpe und einem Reparaturset für den Preis von 11 400 Lire verkauft. Dies
entsprach ungefähr dem damaligen Preis von 20 US-Dollar. Die Modelle der
ersten Serie waren in klar-transparent, transparentem Rot, Gelb und Blau und in
opakem Weiß erhältlich.
Als Wohnraummöbel konzipiert (Abb. 7) konnte Blow auch - luftleer und
zusammengelegt - von seinem Besitzer zu Ausflügen an den Strand oder aufs Land
mitgenommen werden (Abb. 8 und 9). Das glatte abwaschbare Material machte
das Reinigen leicht und der Sessel konnte nach der Rückkehr wieder als
24
CASCIANI 1988, S. 70
17
Wohnraummöbel eingesetzt oder luftleer und platzsparend verstaut werden. Der
verhältnismäßig niedrige Preis erlaubte einen sorglosen Umgang mit dem Möbel,
das bei leichten Beschädigungen selbst repariert oder bei schweren
Beschädigungen einfach durch ein Neues ersetzt werden konnte.
Ausgestellt wurde der Entwurf in den folgenden Jahren in zahlreichen
Ausstellungen, so zum Beispiel im Pariser Stadtmuseum (Structures Gonflables,
ausgerichtet von der Gruppe Utopie (Abb. 10), auf der XIV. Mailänder Triennale
und der Eurodomus Turin (Abb. 11).
Zwar erfüllte sich in der Form des Blow Marcel Breuers Utopie vom Sitzen auf
einer Säule aus Luft im weitesten Sinne, und das Modell sollte zahlreiche auch
sehr erfolgreiche Nachahmer finden25
, dennoch währte der Erfolg nur wenige
Jahre und die Produktion wurde bereits 1969 wieder eingestellt. Die Mailänder
Möbelmesse von 1969 bildete für die Firma Zanotta den Wendepunkt in der
Produktion von Designobjekten, man wandte sich vom Radical Design ab und
widmete sich fortan klassischeren Formen:
„The experience of the Furniture Fair marked a change in the direction of
Zanotta production and of the evolution of furniture design in general:
technological experimentation was checked and brought back to the
creation of recognizably “classical” forms. Evidently the image of furniture
needed to remain reasonably familiar even when it was being subjected to
new ideas and used as an architectural “reminder” in an interior.”26
Diese Entscheidung mag auch durch das sich wandelnde Verhältnis des
Verbrauchers zu Kunststoffprodukten beeinflusst worden sein, dass sich bereits
Ende der sechziger Jahre abzeichnete.
„Plastik, der Stoff der Wegwerfartikel, macht auch Designobjekte zu
Wegwerfartikeln. Das gerade noch gefeierte Material vereint alle
Widersprüche. Kunststoff wird der perfekte Ausdruck der
Konsumgesellschaft – glatt, bunt, schön, oberflächlich und überflüssig.“27
Der Verzicht auf derartige Designobjekte fiel dem Konsumenten leicht, denn der
tatsächliche Nutzwert und besonders die Bequemlichkeit der aufblasbaren Möbel
wurde stark eingeschränkt durch die spezifischen haptischen Eigenschaften des
Weich-PVCs, das sich selbst im neuen Zustand leicht klebrig anfühlt (Quasar, der
französische Hersteller von aufblasbaren Möbeln, umging dieses Problem durch
ein Beflocken der Oberfläche mit textilen Fasern). Die mangelnde
Atmungsaktivität des Materials machte zudem längeres Sitzen zu einem
zweifelhaften Vergnügen und die Sessel vermittelten selbst im straff
aufgeblasenen Zustand dem Besitzer ein Gefühl von Instabilität bis hin zur
25
So zum Beispiel die Modelle der französischen Firma Quasar.
26
CASCIANI 1988, S. 72
27
SIEVERS/ SCHRÖDER 2001, S. 192
18
Seekrankheit. Als nachteilig erwies sich auch die Tendenz der PVC-Folien, sich
elektrostatisch aufzuladen. Die Möbel zogen Staub geradezu an und vermittelten
schnell einen ungepflegten Eindruck, und besonders die klar-transparenten Sessel
– die die Idee des Designs am Besten zum Ausdruck brachten – erwiesen sich als
anfällig für Verfärbungen, die das makellose Erscheinungsbild der schimmernden,
klaren Oberfläche wesentlich beeinträchtigten. So verschwand Blow nach nur
wenigen Jahren aus den Wohnzimmern und wurde in die Kinderzimmer verbannt
oder im Freizeitbereich ‚verbraucht’. Der Wunsch nach Mobilität und Flexibilität
überwog letztlich nicht den Wunsch des Konsumenten nach Komfort, Stabilität
und Sicherheit im eigenen Heim.
Das Interesse am Design des Blow ließ trotz Produktionseinstellung und dem
Wandel im Verhältnis der Öffentlichkeit zu den Erzeugnissen der
Kunststoffindustrie nicht nach; der Sessel wurde zum festen Bestandteil von
Designausstellungen, zum Beispiel im Victoria and Albert Museum (The Modern
Chair 1918-1970, 1970) und im New Yorker Museum of Modern Art (Italy – The
New Domestic Landscape, 1972).
Das Urteil, dass SIEVERS/SCHRÖDER über den zeitgleich produzierten Sacco –
ebenfalls eine weiteren Ikone des Designs der sechziger Jahre – fällen, scheint
gleichfalls für den Blow Gültigkeit zu haben:
„Sacco ist ein echter 68er. Die Erinnerung an ideologische
Auseinandersetzungen tröstet über seinen geringen Nutzwert hinweg.“28
Im Zuge des steigenden Interesses am Design der 1960er Jahre und der
beginnenden Verklärung dieser Zeit entschied sich Zanotta bereits 1988, neben
anderen Designklassikern, Blow nahezu unverändert in rot, gelb und klar-
transparent wieder ins Programm zu nehmen (Abb. 12). Im Gegensatz zu 1968 war
das Marketingziel der Produktion nunmehr nicht das eines preisgünstigen
Massenprodukts mit sozialkritischen, ideologischen Anspruch im Dienste einer
konkreten Utopie, vielmehr wurde der Sessel zum Designklassiker erhoben – mit
entsprechender Preisgestaltung29
. Um diesen Anspruch zu untermauern gelangte
Blow als Re-Edition ab 1988 in Form von Schenkungen des Herstellers in
zahlreiche museale Sammlungen30
, wo diese nun mangels nicht erhaltener oder
beschädigter Originale präsentiert werden. Dass es sich bei den ausgestellten
Exponaten oder Abbildungen um Replikate handelt wird selten erwähnt.
Eine annähernde Datierung und Zuordnung der Objekte zu den verschiedenen
Produktionsphasen ist aufgrund verschiedener konstruktions- und produktions-
bedingter Details leicht möglich. Die Sessel der ersten Serie waren neben den
28
SIEVERS/ SCHRÖDER 2001, S. 192
29
Die Preise liegen z. Z. bei ungefähr € 275.
Vgl. <www.europebynet.com/detail.asp?sku=ZNACH001> (04.09.2004)
30
So verweist die Firma auf ihrer Internetseite auf die Museen, die Designobjekte von
Zanotta in ihren Sammlungen ausstellen. Vgl. <http://www.ete.it/zanotta/31530071.htm>
(06.07.2004)
19
gelben, roten und weiß-transparenten Ausführungen auch noch in blau und opak-
weiß (Abb. 11) erhältlich. Auch unterscheiden sich die Dimensionen der ersten
Modelle von denen ihren Nachfolger; sie sind deutlich breiter und voluminöser.
Die ersten Modelle der Re-Edition aus den späten 1980er Jahren wirken,
verglichen mit den ersten Modellen oder den z. Z. produzierten, kantiger und
steifer (Abb. 13). Sie sind weniger voluminös und die einzelnen Elemente sind so
präzise zugeschnitten, dass es zu keinerlei Faltenbildung entlang der Nähte
kommt. Der optische Effekt ist, dass diese Modelle sobald sie stramm mit Luft
befüllt werden, fast so streng linear wirken, wie Marcel Breuers Freischwinger.
Die seit der Mitte der neunziger Jahre hergestellten Sessel erscheinen dagegen im
prallgefülltem Zustand vergleichsweise rundlich, dies ist auf ‚Abnäher’ im
Übergangsbereich zwischen den Seitenteilen und den runden Stirnflächen
zurückzuführen (Abb. 14).
Heute fehlt der Sessel in keinem Katalog und keiner Ausstellung zum
(italienischen) Design der sechziger Jahre und die Nachfrage nach den Re-
Editionsmodellen hält bereits seit 16 Jahren an, nahezu achtmal solange wie die
erste Produktionsphase.
20
2 Weich-PVC – chemische Struktur und Herstellung
Im folgenden Kapitel sollen zur Einführung kurz die chemische Struktur und die
gängigsten Verarbeitungsverfahren von Polyvinylchlorid und Weich-
Polyvinylchlorid dargestellt werden, bevor im Anschluss die
Alterungsmechanismen des Kunststoffes beschrieben werden. Die folgenden
Angaben zur chemischen Struktur und zur Herstellung von PVC und Weich-PVC
wurden drei Standardwerken zur Kunststoffchemie und Kunststofftechnologie
entnommen: BRYDSON
31
, DOMININGHAUS
32
und STOECKHERT
33
, ergänzt werden
diese im Abschnitt zur Alterung des Kunststoffes durch Angaben, die aus der
Arbeit von SHASHOUA
34
übernommen wurden.
2.1 PVC
Ausgangsmaterial für alle PVC Formulierungen ist Vinylchlorid, das durch die
Anlagerung von Chlor an Ethylen oder durch die Reaktion von Acetylen und
Chlorwasserstoff gewonnen wird.35
Das Polymerisieren geschieht auf
radikalischem Wege, der Polymerisationsgrad bzw. die molare Masse wird mit
Hilfe der Reaktionstemperatur gesteuert. Die Anordnung der Chloratome im
Polymer ist ataktisch.36
Formel von Vinylchlorid
Cl
│
HC═CH2
Weiterverarbeitet wird das Vinylmonomer zu Polyvinylchlorid nach drei
verschiedenen Verfahren, der Emulsions-, der Suspensions- und der Masse-
Polymerisation, wobei 85% des Weltbedarfs an PVC durch das
Suspensionsverfahren37
produziert wird.38
Der Vorteil des zuletzt genannten
31
BRYDSON 1999
32
DOMININGHAUS 1998
33
STOECKHERT 1981
34
SHASHOUA 2001
35
Zur Herstellung von Vinylchlorid siehe BRYDSON 1999, S. 313–314, STOECKHERT 1981, S.
535 und DOMININGHAUS 1998, S. 260.
36
Vgl. DOMININGHAUS 1998, S 260
37
„Suspensionspolymerisation. Oberbegriff für Arten der Polymerisation, bei denen das
Polymere in mehr oder weniger fein verteilter Form im Dispergiermittel, in der Regel
Wasser, für das Monomere anfällt.“ (STOECKHERT 1981, S. 493) Schutzkolloide in Mengen
von 0,1% (bezogen auf VC) verhindern das Zusammenfließen der Tröpfchen. Vinyllösliche
Aktivatoren lösen die Polymerisation aus, die so entstandenen Polymerteilchen werden
21
Verfahrens besteht darin, dass im Gegensatz zur Emulsionspolymerisation39
salz-
und emulgatorfreie Polymere gewonnen werden können, die zur Herstellung von
glasklaren Folien und anderen hochwertigen PVC Produkten dienen. Nachteilig ist
bei diesem Verfahren lediglich, dass geringe Mengen des, zur Stabilisierung der
Suspension, eingesetzten Schutzkolloids im Polymer verbleiben, die das Polymer
in seiner chemischen Stabilität beeinträchtigen können.
Sehr reines PVC kann durch die so bezeichnete Massepolymerisation40
gewonnen werden. Dieses Verfahren stellt eine Weiterentwicklung des ersten
großtechnischen Verfahrens zur Massepolymerisation von Vinylchlorid dar, das
Ende der fünfziger Jahre entwickelt wurde. Auf diese Weise produziertes PVC
zeichnet sich durch eine geringe Korngröße und durch gute Verarbeitbarkeit aus,
das heißt, das Polymer ist aufnahmefähiger für Weichmacher und flüssige
Additive, als die durch das Suspensions- oder Emulsionsverfahren hergestellten.41
Reines Polyvinylchlorid ist weitestgehend von amorpher Struktur42
, glasklar
und zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit, Steifheit, Härte sowie durch
eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien aus. Der Erweichungspunkt liegt im
Bereich von 75 bis 80 °C und aufgrund des hohen Chlorgehalts von 56,8 % ist das
Material schwer entflammbar.
Strukturformel von Polyvinylchlorid
durch Zentrifugieren vom Wasser getrennt und anschließend getrocknet. (Vgl.
DOMININGHAUS 1998, S. 260)
38
Vgl. BRYDSON 1999, S. 315
39
„Bei der Emulsionspolymerisation wird das Monomere mit Hilfe von Emulgatoren und ggf.
Schutzkolloiden […] in Wasser emulgiert. Als Katalysatoren benutzt man wasserlösliche
Per-Verbindungen. Nach Beendigung der Polymerisation liegt das Polymerisat in Form
einer Dispersion ([…]) vor. Die gewonnenen Dispersionen werden entweder direkt
verwendet oder zur Gewinnung des Polymerisats durch geeignete Mittel koaguliert.“
(STOECKHERT 1981, S.157 f.)
40
“Als Initiatoren dienen monomerlösliche Peroxide. In der ersten Stufe beträgt der VC-
Umsatz 5 bis 10 % bei sehr hoher Rührgeschwindigkeit in einem vertikalen Autoklaven.
Diese Suspension wird einem zweiten horizontalen Autoklaven mit weiterem VC und
Initiatorzusatz bis zu einem Endumsatz von 80 % polymerisiert. das monomerfeuchte
Polymere wird ausgegast, gesiebt und den Silos zugeführt.“ (DOMININGHAUS 1998, S. 261)
41
Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 260 f.
42
Der Anteil an kristallinen Bereichen liegt bei circa 5%. (Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 262)
22
Wirtschaftliche Bedeutung konnte das an sich instabile Polymer erst durch die
Entwicklung verschiedener Additive wie Stabilisatoren und Inhibitoren
erreichen.43
Diese erlauben es zum einen, dass das Polymer die hohen
Verarbeitungstemperaturen von 150 bis 200 °C aushält, zum anderen können
durch die Zusätze witterungsbeständige Baumaterialien, wie Fensterrahmen,
Regenrinnen oder Wasserleitungen hergestellt werden, die neben den Weich-PVC
Folien die wichtigsten PVC Produkte darstellen.44
Zwar ist PVC, neben Polyethylen, Polypropylen und Polyethylenterephthalat
einer der am weitesten verbreiteten und am meisten produzierten Kunststoffe,
jedoch gehört dieses Material auch zu den umstrittensten. Zu Beginn der 1970er
Jahre häuften sich die Anzeichen, dass der Kontakt mit monomeren Vinyl eine
Anzahl schwerer Erkrankungen auslöst, unter anderem auch eine seltene
Krebsform der Leber, dem Angiosarkom. Dies führte in der Mitte der siebziger
Jahre, nach dem Auftreten von mehreren Todesfällen im Zusammenhang mit der
Herstellung von Vinylchlorid, zu einer Verbesserung der
Sicherheitsvorkehrungen45
und zu einer Umstellung der Produktionsformen. Trotz
des negativen Images in der Öffentlichkeit sanken die Produktionszahlen nur
kurzzeitig und auch die Kritik an den ökologischen Folgen der Produktion und
Entsorgung von PVC46
zeigt kaum Auswirkungen auf die Produktionsmengen
weltweit.
2.2 Weich-PVC
Zu den wichtigsten Modifikationen, neben dem Zusatz von Stabilisatoren, gehört
bei Polyvinylchlorid das Einbringen von Weichmachern, deren Anteil (bezogen
auf das Gesamtgewicht), je nach Verwendungszweck des Produkts, zwischen 16
und 50 % liegen kann.47
Verschiedene Anforderungen werden dabei je nach
Verwendungszweck an die Weichmacher gestellt: Sie sollten mit dem PVC
verträglich sein, nicht ausschwitzen, gut gelieren, nicht flüchtig und extrahierbar
sein, gute elektrische Eigenschaften aufweisen, geruchs- und geschmacksneutral
und physiologisch unbedenklich sein.48
Die Weichmacher können dem Kunststoff in Form von inneren und/oder
äußeren Weichmachern zugesetzt werden. Von innerer Weichmachung spricht
man, wenn der Weichmacher in Form eines Co-polymers fest mit dem Kunststoff
43
Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 259
44
Vgl. STOECKHERT 1981, S. 404
45
So wurde der Wert für die maximale Arbeitsplatzkonzentration für monomeres Vinyl von
300–400 ppm im Jahr1976 auf 2–5 ppm gesenkt. (Vgl. BRYDSON 1999, S. 312)
46
Vgl. weiterführend dazu http://de.wikipedia.org/wiki/PVC (07.09.2004)
47
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 16
48
Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 282
23
verbunden vorliegt. Vorraussetzung für eine weichmachende Wirkung ist dabei,
dass die Glasübergangstemperaturen der beiden Polymere weit auseinander liegen.
Besonders bei polaren Polymeren, wie PVC, ist der Einsatz äußeren
Weichmachern jedoch von größerer wirtschaftlicher Bedeutung. Diese äußeren
Plastifikatoren, so eine weitere Bezeichnung, sind in der Regel schwerflüchtige
Flüssigkeiten mit einem hohen Siedepunkt (das heißt mit einem Molekulargewicht
von mindestens 300 u), deren Löslichkeitsparameter in der Nähe der
Löslichkeitsparameter des PVCs liegen. Die Weichmacher fungieren daher als
nicht- bis schwerflüchtige Lösemittel, die den Kunststoff in eine Art Gelphase
überführen.49
Vermischt werden die Weichmacher im Laufe des
Produktionsprozesses mit dem pulverförmigen PVC Polymerisat, wodurch
gießfähige Massen entstehen, die so bezeichneten Plastisole. Dabei werden die
Dipolkräfte des, aufgrund der Chloratome stark polaren Makromoleküls des PVCs
durch den Weichmacher gelockert, die Wirkungsweise lässt sich wie folgt kurz
beschreiben:50
„Weichmacher dienen dazu, die Härte und die Sprödigkeit von Polymeren
herabzusetzen. Sie vergrößern den Abstand der Molekülketten, verringern so
die Nebenvalenzkräfte und verschieben den Einfrierbereich zu tieferen
Temperaturen.“51
Möglicherweise fungieren die Weichmacher jedoch nicht nur als ein
nichtflüchtiges Lösemittel für den Kunststoff und als Abstandhalter zwischen den
Molekülketten, theoretisch kann es bei der Herstellung von Weich-PVC zu echten
Dipolverbindungen zwischen den Chloratomen der Chlor-Kohlenstoff-Dipole des
Vinyls und der Estergruppen des Weichmachers kommen.52
Erstrecken sich diese
Verbindungen vom Weichmacher aus über mehr als ein Molekül, spricht man von
polarer Quervernetzung (polar cross-linking).53
Eine weitere Theorie zur
Wirkungsweise von Plastifikatoren besagt, dass die Verbindung zwischen
Weichmacher und Kunststoff auch über Wasserstoffbrückenbindungen zu Stande
kommen können:
„In the case of PVC the hydrogen on the same carbon as the chlorine atom
is activated so that the polymer molecule acts as a proton donor. Certain
chemical groups in plasticiser molecules are proton acceptors.“54
Wie sehr die Zugabe von Weichmachern die Eigenschaften des Materials
verändert, wird ersichtlich, wenn man den Einfluss der Weichmachermenge auf
49
Vgl. BRYDSON 1999, S. 87
50
Vgl., DOMININGHAUS 1998, S. 282
51
DOMININGHAUS 1998, S. 64
52
Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 282
53
Vgl. BRYDSON 1999, S. 132
54
BRYDSON 1999, S. 132
24
die Einfriertemperatur55
betrachtet. Der entsprechende Wert von Hart-PVC liegt
bei 75-80°C, ein Zusatz von 25 % Gewichtsanteilen Diotylphthalat (DOP)
resultiert in einem Material mit einem Erweichungsbereich von 0 bis 25 °C, das
heißt, das PVC ist in diesem Bereich gummiartig und flexibel (Vgl. Grafik 1).
Grafik 1: Abhängigkeit der Glasübergangs-
temperatur vom Weichmacher (DOP)-Gehalt.56
Nachteilig ist beim Einsatz von äußerlich eingebrachten Weichmachern, dass sie
im Gegensatz zu den chemisch mit den Monomeren fest verbundenen internen
Plastifikatoren über Kontaktflächen in andere Materialien migrieren können. Als
Folge dieser Weichmacherwanderung nimmt die Weichmacherkonzentration im
PVC selber ab, es kann zu einer deutlichen Versprödung kommen, das
angrenzende (saugfähige) Material hingegen wird durch die ungewollte
Weichmachung geschädigt.57
Zu den am häufigsten verwendeten Weichmachern von PVC gehören die
Phthalsäureester, wobei der Einsatz von Dioctylphthalat (DOP)58
am weitesten
verbreitet ist. Dieser Weichmacher fand sich auch in den analysierten Proben der
Versuchsreihen und wird daher hier exemplarisch erwähnt, ausführlich
beschrieben wird die Herstellung von DOP bei SHASHOUA.59
DOMININGHAUS
charakterisiert die Eigenschaften dieses Weichmachers wie folgt:
55
Die Einfriertemperatur bezeichnet die mittlere Temperatur des Einfrierbereichs einer
hochmolekularen, amorphen Substanz, in dem die mikrobrownsche Bewegung von
Molekülketten-Teilstücken einfriert und das Material in den Glaszustand übergeht. (Vgl.
STOECKHERT 1981, S. 147)
56
DOMININGHAUS 1998, S. 281
57
Vgl. STOECKHERT 1981, S. 550
58
Eine weitere Bezeichnung für Dioctylphthalat ist Di-2-ethylhexylphthalat, daher auch die
im deutschsprachigen Bereich seltener verwendete Kurzbezeichnung DEHP.
59
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 14
25
„DOP zeichnet sich durch hohes Geliervermögen, gute Verträglichkeit,
Lichtstabilität, geringe Flüchtigkeit, hohe Wasserfestigkeit und günstige
elektrische Eigenschaften aus.“60
DOP gilt darüber hinaus als ein effektiver, kostengünstiger all-round
Weichmacher, dementsprechend liegt sein Anteil am Gesamtverbrauch in Europa
bei circa 30 %. Damit gehört DOP, wie bereits erwähnt, zwar zu den heute am
häufigsten verwendete Weichmachern, jedoch sollte, wenn möglich, vor einer
Restaurierung der Weichmacher bestimmt werden, da besonders bei billigen
Produkten oder bei dünnen Folien kostengünstigere, jedoch weniger stabile
Plastifikatoren wie z.B. Dioctyladipat (DOA) verwendet werden. Dioctyladipate
gelten als weniger stabil als Dioctylphthalate, denn sie sind um ein vielfaches
empfindlicher gegen Feuchtigkeit, Fette, Öle, Tenside und Lösemittel.61
Da sie
jedoch kostengünstig sind, werden sie oftmals in weniger qualitätsvollen
Produkten eingesetzt, an die eine geringere Anforderung an die Haltbarkeit gestellt
wird.62
Ein weiterer häufig eingesetzter, da kostengünstiger Weichmacher ist das
Dibuthylphthalat (DBP). Dieser Weichmacher gehört zu den ältesten effektiven
Weichmachern für Weich-PVC63
, er ist jedoch verhältnismäßig leicht flüchtig.
Besonders die unterschiedlichen Löslichkeiten und Flüchtigkeiten der
Weichmacher spielen bei der Entwicklung eines Restaurierungskonzeptes eine
wichtige Rolle und das Vorhandensein leichter flüchtiger Weichmacher kann eine
Erklärung für am Objekt vorgefundene Schäden sein.
Neben Dioctylphthalat, Dioctyladipat und Dibuthylphthalat gibt es noch
zahlreiche andere Weichmacher für PVC Produkte, auf die an dieser Stelle jedoch
nicht weiter eingegangen werden soll, da sie zum Teil nur für
Spezialanwendungen wie zur Steigerung der Kältefestigkeit eingesetzt werden.
Die Unterschiede in den Eigenschaften der Weichmacher werden auf den
jeweiligen Grad an Interaktion zwischen den Weichmachern und dem PVC
zurückgeführt, ihre allgemeine Wirkungsweise ist vergleichbar mit der zuvor
beschriebenen.64
60
DOMININGHAUS 1998, S. 65
61
Vgl. <http://www.mindfully.org/Plastic/PVC-Plasticizers-Volatility-Extractability.htm>
und <http://www.devicelink.com/mddi/archive/01/04/004.html> (28.07.2004)
62
Dieser Weichmacher konnte als Bestandteil der Weich-PVC Folien in Multiples von Joseph
Beuys (‚Phosphorsäureschlitten’) nachgewiesen werden. Die Untersuchung wurde
durchgeführt, nachdem an einigen Objekten dieser Werkreihe Weichmacher nahezu
zeitgleich jedoch in verschiedenen Sammlungen austraten, die einen geschlossenen
klebrigen Film an der Oberfläche bildeten.
63
Die ersten Patenterwähnungen im Zusammenhang mit Weich-PVC stammen aus den USA
aus den Jahren 1930/31. (Vgl. KAUFMAN 1969, S. 102)
64
Vgl. BRYDSON 1999, S. 330
26
Ungeklärt ist, inwieweit Weichmacher eine gesundheitliche Gefahr für den
Verbraucher darstellen.65
Informationen diesbezüglich sind selten neutral,
Verbraucherschützer und Industrie verweisen jeweils auf ihre eigenen
Untersuchungen, um die Gefährlichkeit, bzw. Ungefährlichkeit der Weichmacher
nachzuweisen. Im Brennpunkt der Diskussionen steht dabei besonders die Frage
nach geeigneten Prüfmethoden, die verlässliche Daten über die Migration von
Weichmachern liefern. Aufgrund des öffentlichen Drucks ist die Zahl der
weichmacherhaltigen Lebensmittelverpackungen und Kinderspielzeugen
rückläufig, für letztere sind nur noch Plastifikatoren zugelassen, die auch für den
medizinischen Sektor Verwendung finden – unter anderem DOP. Solange keine
gesicherten, unabhängigen Erkenntnisse vorliegen ist jedoch besonders im
Umgang mit geschädigten Weich-PVC Objekten, die Weichmacher ausschwitzen,
Vorsicht geboten. Das Tragen von geeigneten Handschuhen ist dringend zu
empfehlen.
2.3 Herstellung der Folien
Zur Herstellung von Weich-PVC Folien werden heute hauptsächlich zwei
Verfahren angewendet: das Kalander- und das Extrusionsverfahren. Das
Kalanderverfahren ist das älteste maschinelle Verfahren zur Herstellung von
Folien oder folienähnlichen Erzeugnissen. Entwickelt wurde der erste Kalander
1835, um Gummi ohne Zusatz von Lösemitteln auf Textilien und andere
Untergründe zu applizieren. Ab 1935 wurde das Verfahren auch zur Herstellung
von PVC Folien und zur PVC-Beschichtung von Textilien und anderen
Trägermaterialien verwendet, nachdem entdeckt wurde, dass PVC ohne Zusatz
von Lösemitteln in eine verarbeitbare Gelphase bei Temperaturen ab 150° C
übergeht. Die für diese Prozesse notwendige Temperaturbeständigkeit wurde durch
das Zusetzen von Stabilisatoren erreicht.66
Beim Kalandrieren wird die Weich-
PVC-Masse zunächst in einem Extruder67
unter Einwirkung von Hitze und Druck
vorverdichtet und schließlich über die Walzen des Kalanders transportiert, wo sie
bei 180 bis 200° C zu Folienbahnen ausgewalzt wird. Diese Bahnen werden
gegebenenfalls noch gereckt68
und schließlich beschnitten auf Rollen
aufgewickelt.69
65
Vgl. weiterführend dazu die Mitteilungen des Bundesinstitutes für Risikobewertung (BfR):
<http://www.bfr.bund.de/cd/2247> (06.08.2004)
66
Vgl. KAUFMAN 1969, S.155-158.
67
Im Extruder wird das Kunststoffgranulat kontinuierlich aufgeschmolzen und über eine
Schneckenwinde zum Ausgang des Extruders befördert. Die Schmelze wird dann
anschließend dem entsprechenden Formwerkzeug zugeführt. (Vgl. NENTWIG 1994, S. 49)
68
Recken, auch Verstrecken genannt, umfasst ein Verfahren, bei dem Kunststofffolien oder
Kunstfasern mono- oder biaxial im Bereich des Glasüberganges gestreckt und unter
27
Schema 1: Kalandrierstraße
a: Pulvermischer, b: Extruder, c: Transportband, d: Vierwalzen-L-Kalander,
e: Temperier- und Kühlwalzen, f: Wickler
70
Auf diese Weise werden auch heute noch die Folien hergestellt, aus denen der
Blow gefertigt wird. Bezogen auf die Gesamtmenge an produzierten Weich-PVC
Folien ist das Kalanderverfahren jedoch von geringer Bedeutung. Das
Extruderverfahren, das besonders für die Herstellung von Verpackungsfolien von
Bedeutung ist, wurde soweit fortentwickelt, dass heute der Großteil der Folien
entweder als Flachfolien mit so bezeichneten Breitschlitzdüsen oder als Blasfolien
hergestellt wird. Beim letztgenannten Verfahren wird die Kunststoffschmelze
durch eine Ringdüse zu einem Schlauch geformt, der durch das Einblasen von Luft
geweitet wird. Im weiteren Prozess wird dieser Folienschlauch über Kühlwalzen
geführt, gepresst, aufgeschnitten und schließlich auf Rollen gewickelt.71
Die Herstellungsverfahren beeinflussen die Eigenschaften der Folien nicht
unwesentlich. Besonders unbeabsichtigte Reckprozesse führen zu einer
Orientierung der Folien, die sich störend bemerkbar machen kann. Folien die im
Kalanderverfahren hergestellt wurden, weisen insofern sie nicht zusätzlich gezielt
gereckt wurden, eine Verstreckung in Produktionsrichtung auf, die dazu führt, dass
die Folien bei Wärme in dieser Richtung schrumpfen. Blasfolien können
produktionsbedingt sowohl in Längs- wie in Querrichtung verstreckt sein, so dass
Schrumpfvorgänge in beide Richtungen stattfinden.
Spannung abgekühlt werden. Dieser Vorgang führt zu einer Orientierung der Moleküle,
wodurch Folieneigenschaften, wie Elastizitätsmodul oder Reißfestigkeit wesentlich
beeinflußt werden. (Vgl. STOECKHERT 1981, S. 426)
69
Vgl. NENTWIG 1994, S. 47-49
70
NENTWIG 1994, S. 48
71
Ausführlich dazu NENTWIG 1994, S. 54-61.
28
2.4 Alterungsmechanismen von PVC
Die genauen Vorgänge bei der Alterung von Polyvinylchlorid sind noch nicht
abschließend geklärt, die zur Zeit favorisierten Theorien soll hier nur kurz
zusammengefasst werden; die Angaben wurden BRYDSON
72
und SHASHOUA
73
entnommen. Die hier zusammengetragenen Informationen sollen nur ein
Verständnis für die grundlegenden Alterungsmechanismen des Weich-PVCs
geben.
Die Schwachstellen des PVC Polymers liegen nicht in den Bereichen der
Vinylgruppen, vielmehr stellen strukturelle Unregelmäßigkeiten, wie Kohlenstoff-
Kohlenstoff-Doppelbindungen an Kettenenden, tertiäre Chloride, sauerstoffhaltige
Strukturen und Rückstände des Produktionsprozesses Angriffspunkte für
chemische Reaktionen dar.
„It is usually assumed that dehydrochlorination starts at imperfections in
the PVC structure and that the breaking of the first C-Cl bond may follow
either a free radical or ionic mechanism. … Loss of a chlorine atom is
followed almost immediately by abstraction of a hydrogen atom and a shift
of electrons in the polymer to form a double bond.” 74
Zu den ersten sichtbaren Veränderungen zählt die Vergilbung bzw. Verdunklung
des Kunststoffes, die auf die Bildung konjungierter Doppelbindungen
zurückzuführen sind.
“The process is prompted by imperfections in the chain and by impurities
such as solvents or metal ions. Discoloration can occur early in the life of a
polymer, long before physical properties are affected.“ 75
Bei fortschreitender Bildung dieser Systeme verändern sich die
Absorptionsbereiche vom ultravioletten Spektrum hin zu größeren Wellenlängen.
Ungefärbtes oder unpigmentiertes PVC ist zu Beginn klar-transparent und farblos,
bedingt durch die Alterung verändert sich dieser Farbton über hellgelb, orange und
braun hin zu schwarz. Das Ausmaß der Dehydrochlorierung und somit der
Schädigung des Polymers lässt sich daher am Grad der Verfärbung annähernd
feststellen.
Schema der Bildung der konjungierten Doppelbindungen76
72
Vgl. BRYDSON 1999, S. 325 f.
73
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 17–19
74
HORIE 1994, S. 32
75
HORIE 1994, S. 32
76
BRYDSON 1999, S. 326
29
Dem Licht ausgesetztes PVC kann bereits bei Raumtemperatur seine Farbe
verändern, dieser Prozess wird durch die Abspaltung von HCL noch verstärkt,
dabei werden die Zerfallsreaktionen durch den Sauerstoffgehalt der Luft noch
gefördert.
Auslösende Faktoren die zu einer Alterung und einem Verlust der
Funktionstüchtigkeit führen sind Hitze, Sauerstoff und UV Strahlung. Hitze
bedeutet bei unstabilisierten Erzeugnissen, Temperaturen über 70 °C. Da die
Produktionstemperaturen von Polyvinylchlorid aber zwischen 150-200 °C liegen,
werden Stabilisatoren und Inhibitoren dem Polymer zugefügt, um ein
gebrauchsfähiges Material produzieren zu können.
Bei weichmacherhaltigem PVC bildet auch der Weichmacher selber eine
Angriffsfläche für chemische Veränderungen, die zu Degradationsprozessen
führen. Plastifikatoren auf der Basis von Phthalaten sind aufgrund ihrer
Estergruppierungen anfällig für durch stark alkalische oder stark saure Einflüsse
ausgelöste Hydrolyseprozesse. Eine weitere Schwachstelle bilden auch die
Alkylgruppen des DOP Moleküls, sie können schon unter Raumbedingungen mit
Sauerstoff zu Phthalsäure reagieren.77
Weichmacherverluste können auf verschiedene Weise zustande kommen,
wobei die genauen Ursachen für Phänomene wie das Ausschwitzen von
Weichmachern noch nicht ganz geklärt sind. Zum einen kann der Kontakt mit
saugfähigen Substraten zu einer Migration von Plastifikatoren führen, so dass es
zu einer Versprödung und Schwächung des Weich-PVCs kommt. Weichmacher
können vermutlich auch infolge von Alterungsprozessen des PVCs an die
Oberfläche auswandern, wo sie dann einen klebrigen Film bilden. Denkbar ist,
dass sich durch eine fortschreitende Dehydrochlorierung die Polarität des PVC
soweit verändert, dass der über Dipolverbindungen eingebundene Weichmacher
durch die abnehmende Polarität ‚abgestoßen’ wird und an die Oberfläche austritt.
Eine Rolle spielt bei derartigen Prozessen mit Sicherheit auch die Art der
Nutzung und Aufbewahrung der Objekte, jedoch auch die Materialqualität des
PVCs, sowie die Menge und Art des eingebrachten Weichmachers.
Ist der Kunststoff durch den Abbau des PVC Polymers oder des Weichmachers
vorgeschädigt, kann es durch physikalische Einwirkungen zu weiteren Schäden am
Material kommen. Eine Nutzung bei einer verminderten Elastizität des Weich
PVCs oder auch durch das Eigengewicht des Objektes allein kann zur Bildung von
Rissen und schließlich zum Auftreten von Brüchen führen.
77
Vgl. ausführlich dazu SHASHOUA 2001, S. 19-22.
30
3 Restaurierungstheoretische Überlegungen
Um ein objektgerechtes Konservierungs- oder Restaurierungskonzept entwickeln
zu können, ist es nicht nur notwendig, sich mit den physikalischen und chemischen
Eigenschaften der Kunststoffe auseinanderzusetzen, auch die Bedeutung des
Materials und seiner Alterungserscheinungen für die Gesamtwahrnehmung des
Objektes bedarf einer näheren Betrachtung, der sich in diesem Kapitel gewidmet
werden soll.
3.1 Patina bei Kunststoffen?
Zu den Aufgaben eines Restaurators gehört es, auch bei Reinigungsmaßnahmen
die Patina eines Objektes zu bewahren, um diese, für die Rezeption des Objektes
wertvolle Information, zu erhalten. Die Auffassung, dass auch Kunststoffe eine
schützenswerte Patina ausbilden ist jedoch noch nicht weit verbreitet. Die Frage,
inwieweit sich die Idee einer Patina bei Kunststoffen einem breiten Publikum
vermitteln lässt, oder ob diese Einschätzung lediglich einem kleinen Kreis von
spezialisierten Sammlern, Kunsthistorikern und Restauratoren zugänglich ist, ist
schwierig zu beantworten. So konstatiert BRACHERT in der Einleitung seiner
Publikation zur Patina:
„Zeugnisse des Kunstgewerbes erfuhren im Zeitalter der Maschinenware
plötzlich eine ungeahnte Aufwertung, als mahnend utopisches Zeichen
dessen, was Fülle, was Ornament, was tüchtig umgebende Phantasie
war[…] Die Maschine hat andere Bedingungen geschaffen, als sie die
handwerklichen waren, denen alle Antiquitäten entstammen.“78
Patina wird hier als ein Ausdruck des Schönen und Echten gesehen, des
‚beseelten’ Gegenstandes, dessen Formgebung durch Gefühl geprägt wird und
nicht durch die Bedingungen einer Maschine. Den modernen, maschinellen
Erzeugnissen wird aufgrund des Mangels an ‚tüchtig umgebender Phantasie’ eine
Patina, gar der Antiquitätenwert, abgesprochen. Die Erwartungshaltung des
Verbrauchers gegenüber Kunststoffprodukten wurde diesbezüglich von der
Kunststoff produzierenden Industrie, zusammen mit den Produktdesignern, über
Jahrzehnte geprägt. So haben besonders hochglänzende Kunststoffe79
eine glatte
und makellose Oberfläche zu haben, einfarbige Produkte sollten eine gleichmäßige
78
BRACHERT 1985, S. 12
79
Matte Kunststoffoberflächen, wie sie vor allem bei Objekten aus Polyethylen vertraut sind
– es seien hier nur die zahlreichen Haushaltsprodukte der Firmen Tupperware und
Authentics genannt – sind zwar vergleichsweise unempfindlich gegen Kratzer, jedoch sind
derartige Oberflächen schwerer zu reinigen als hochglänzende, was sich wiederum
nachteilig auf die Ausbildung einer echten Patina auswirkt.
31
Farbigkeit aufweisen. Damit verbunden sind Assoziationen wie hygienisch,
pflegeleicht, sauber, neuwertig, die der Idee von Patina entgegenstehen.
„Moreover, while in traditional materials deterioration phenomena such as
yellowing, matness and patina are recognised and accepted, the various
appearances of degrading plastics are not yet fully understood – or
appreciated.”80
Kann das Produkt diesen Anforderungen nicht mehr standhalten, wird es
weggeworfen und durch ein ähnliches oder baugleiches ersetzt, so die Vorstellung
und das Interesse der Industrie. Möglich ist dieses Konzept aufgrund der
maschinellen seriellen Produktion, die es erlaubt kostengünstige Produkte von
gleichbleibender Qualität zu erzeugen.81
Werden Kunststoffobjekte zu Sammlungsgegenständen, so wird der Sammler,
mehr noch der Restaurator, mit der Diskrepanz zwischen der eigenen Vorstellung
von Kunststoffoberflächen und der tatsächlichen Erscheinungsform eines
gealterten Gegenstandes konfrontiert. Der Wunsch, das Objekt möglichst seiner
ursprünglichen Erscheinungsform wieder anzunähern, zum Beispiel durch ein
Polieren der Oberfläche, um verlorenen Glanz zurückzugewinnen, steht diametral
der Idee von Patina gegenüber.
Erst das Bewusstsein um die eigene, kulturell geprägte Erwartungshaltung
bezüglich der Kunststoffe ermöglicht es dem Restaurator, ein objektgerechtes
Behandlungskonzept, unabhängig von den eigenen Sehgewohnheiten, zu
entwickeln und den Sammler für die veränderte Erscheinungsform zu
sensibilisieren, bzw. sie als eine positive Veränderung umzudeuten. Erlaubt doch
häufig erst das Vorhandensein einer Patina bei seriell produzierten Objekten oder
bei Re-Editionen dem Sachkundigen die sichere Zuordnung zu einer weiter
zurückliegenden Produktionsphase, wodurch das Objekt möglicherweise eine
wertsteigernde Aura der Authentizität gegenüber jüngeren Produkten erlangt.
Welche Art und welcher Grad von Patina an einem Objekt akzeptiert wird,
hängt von den Vorstellungen ab, die der Betrachter mit dem Gegenstand
verknüpft. Diese können zum einen höchst individuell sein und auf persönlichen
Erfahrungen und Werten basieren, jedoch auch in Form von
‚Geschichtsbewusstsein’ und durch Mythenbildung geprägt worden sein. So kann
einem Sitzsack Sacco von 1968 eine Patina zugestanden werden, die durchaus
auch von einem unpfleglichen Umgang stammen kann. Derartige Spuren würden
80
VAN OOSTEN 1999, S. 158
81
Gleichbleibende Qualität kann, muss dabei aber nicht für eine lange Haltbarkeit bürgen.
Zwar lassen sich bei vollständig automatisierten Prozessen Fehler durch menschliches
Versagen weitestgehend vermeiden, jedoch liegt eine hohe Qualität nicht unbedingt im
Interesse des Handels. Eine stetige Nachfrage nach den Erzeugnissen kann auf zweierlei
Weise erreicht werden: Indem die Haltbarkeit des Produkts begrenzt ist, oder indem über
das Design modische ‚Mindesthaltbarkeitszeiten’ eingeführt werden.
32
vom ‚ideologisch korrektem’ Umgang mit dem Objekt zeugen, dem ‚feinsinnigen’
Betrachter wird ein Einblick in den Zeitgeist von 1968 gewährt. Das Objekt kann
im Betrachter auf diese Weise ein von seiner Gestaltung unabhängiges Gefühl
erwecken:
„Patina verbindet sich mit Nostalgie. Sie bildet gewissermaßen einen
nostalgischen Abglanz der Vergangenheit, die sich über die Zeiten hinweg
fortsetzt.“ 82
Die Akzeptanz von Patina hängt unter Umständen auch vom Wert eines Objektes,
besonders von seinem Sammlerwert ab. Einem raren, namhaften Designobjekt mit
hohem Wiedererkennungswert, einer ‚Design-Ikone’, wird womöglich eher eine
Patina zugestanden, als einem Nutzgegenstand eines unbekannten Produzenten
und Designers.83
„Generell, darf man sagen, hängt die Eignung eines Gegenstandes, Patina
anzusetzen, mit seinem Wert und mit seiner ideellen Betrachtung zusammen.
Ein Gegenstand kann um so eher Patina ansetzen, je ‚wertvoller’, kostbarer,
fester, glänzender etc. das Material seiner Oberfläche ist. Und das was die
frühen Kunststoffe auszeichnet ist der Glanz, dieser verblasst im Laufe der
Zeit. Doch auch die veränderte Erscheinung hat nicht nur seinen Reiz,
sondern verbirgt auch Wissen.“84
Patina kann somit nicht nur eine Zusatzinformation darstellen, sie kann auch
wichtige Informationen über das Objekt verdecken. Die Problematik des
‚verborgenen Wissens’ findet sich jedoch nicht nur bei Kunststoffobjekten. So
können die ehemals farbigen Marketerien als Beispiel für Objekte aus
traditionellen Materialien angeführt werden, bei denen die Patina Informationen
verbirgt. Besonders bei Raumausstattungen, die als Gesamtkunstwerk verstanden
werden können, bleibt dem heutigen Betrachter das Wissen um die ehemalige
Farbigkeit und subtilen Farbdifferenzierungen verborgen. Dieser Mangel wird
jedoch selten als störend empfunden, die altersbedingte Farbgebung wird sogar als
Abglanz einer ‚goldenen Zeit’ umgedeutet.
Inwieweit Wissen tatsächlich im Falle gealterter pneumatischer Objekte aus
Weich-PVC Folien dem Betrachter verborgen bleibt, lässt sich schwer sagen. Die
zahlreichen aufblasbaren Gegenstände, Re-Editionen und Plagiate, die bis heute
hergestellt werden, prägen jedoch die Vorstellung vom Oberflächeneindruck
dieser Objekte: glatt, glänzend, prall. Die Novität von flexibler Transparenz, wie
sie in den sechziger Jahren mit dem Aufkommen der Weich-PVC Folien
empfunden wurde, hat sich heute verloren und ist für den Betrachter aufgrund
ihrer Alltäglichkeit nur noch schwer nachvollziehbar. Das die hochglänzenden
82
WAENTIG 2004, S. 136
83
Vgl. BRACHERT 1985, S. 12
84
WAENTIG 2004, S. 135
33
makellosen Oberflächen nicht von allen begrüßt wurden, verdeutlicht ein Zitat von
BENHAM von 1968:
“Designed by Peter Murray and Tony Gwilliam for Nova magazine […] this
dome had the general aesthetic virtue of being transparent, qualified by a
fine grain of wrinkles (caused by wear, age, and constant folding, unfolding
and being lugged around), which had the additional aesthetic virtue of
breaking up the rather slick oily highlights that often appear on sheet plastic
goods, and giving something of a sparkle under studio lighting.”85
Ob eine Veränderung der ehemals makellosen, glänzenden Oberflächen toleriert
werden kann, hängt von der Information ab, die das Objekt transportieren soll. Zur
Präsentation der reinen Idee des Designs ist eine makellose Oberfläche sicher
besser geeignet, als eine gealterte, matte oder gar vergilbte. Als Zeitzeugnis und
historisches Dokument ist hingegen genau diese veränderte Oberfläche von
Aussagekraft. Sie verdeutlicht den zeitlichen Abstand zwischen den sechziger
Jahren und heute – eine Zeitspanne von fast vierzig Jahren. Ein glänzendes
Replikat würde eine zeitliche Unmittelbarkeit suggerieren, die nicht besteht. Allein
eine gealterte Oberfläche kann so in einer Zeit der Re-Editionen dem Betrachter
vermitteln, dass es sich um ein Relikt der sechziger Jahre handelt.
Wie groß der Abstand zwischen dem heutigen und dem Publikum der
sechziger Jahre ist, wird deutlich beim Betrachten von der Idee des space-age
geprägten Designs. Die zur damaligen Zeit aus ‚high-tech’ Materialien
produzierten Objekte und Ausstattungen vermitteln heute mit ihren ehemals
leuchtenden Farben, glänzenden Oberflächen, organischen Formen und plakativen
Mustern den Eindruck von Naivität, Talmi, Tand und Flitter, sie versprühen den
angestaubten Charme des Sortiments einer ‚Second Hand Boutique’. In Form des
so bezeichneten Retro-Designs kehren die Objekte zurück, jedoch nicht als ein
optimistisches Sinnbild der Zukunft, sondern entweder als ein nostalgischer
Rückblick auf die Utopien der Vergangenheit oder als ‚Designikone’, die als
Kunstobjekt präsentiert wird. In einem Interview mit Barbara Til erläutert Ingo
Maurer die Beweggründe, die seiner Ansicht nach dem heutigen Interesse am
Design der späten sechziger Jahre zugrunde liegen:
„Ich bin überzeugt, daß das Interesse an den 60er Jahren so gestiegen ist,
weil im Design dieser Jahre Visionen zu spüren sind, auch wenn wir jetzt
diese Visionen aus den inzwischen gewonnenen Erfahrungen teilweise
belächeln. Es sind wie gesagt, sehr gute Dinge entstanden, und das
revolutionäre Element, das sie in sich tragen, hat offenbar Langzeitwirkung.
Manches aus jenen Jahren würde ich gerne beschützen gegen hochnäsige
Betrachtungen und Kommentare. Heute, in einer Zeit der großen
Unsicherheit, zieht sich eine große Mehrheit auf Traditionen zurück, weil
diese die Illusion vermitteln, sich in Sicherheit wiegen zu können. Schocker,
Aufrüttler und wirkliche Provokationen im positiven Sinne sind äußerst
85
BENHAM 1968, S. 32
34
selten. Die 60er Jahre waren einfach aufregender, und das ist noch immer
zu spüren.“86
3.2 Veränderungen an Objekten aus Weich-PVC Folien
Im Folgenden sollen die häufigsten Veränderungen beschrieben werden, die an
Objekten aus Weich-PVC Folien auftreten können. Die Beschreibungen basieren
auf Beobachtungen, die bei der Untersuchung der Objektgruppe der aufblasbaren
Sessel gemacht wurden wobei diese nur einen kleinen Ausschnitt aus der
Gesamtheit der Weich-PVC Erzeugnisse darstellen. Aufgrund der zahlreichen
Modifikationsmöglichkeiten können neben den beschriebenen weitere
Veränderungen an Objekten aus Weich-PVC Folien auftreten.
Zu den ersten sichtbaren Veränderungen, die an transparenten Objekten aus
Weich-PVC Folien als Schaden wahrgenommen werden, gehören Vergilbungen
und Verbräunungen der Folie (Abb. 15). Diese können bereits zu einem frühen
Zeitpunkt auftreten, ohne dass Eigenschaften, wie Elastizität und Gasdichte,
beeinträchtigt würden. Dennoch gilt für die Industrie, wie BRYDSON beschreibt,
eine Farbveränderung in vielen Fällen bereits das Ende der useful-lifetime eines
Produkts:
„For most commercial purposes, the ‘end-point’ is in fact the formation of
colour. With some applications some colour changes can be acceptable; in
other cases little or no change may be tolerated.”87
Die Vergilbungen der Folien treten nicht unbedingt gleichmäßig auf. So ist bei
dem als Versuchsmaterial erworbenen Blow und bei einem Sessel aus den
sechziger Jahren aus Privatbesitz festzustellen, dass exponierte Stellen tendenziell
stärkere Vergilbungen aufweisen, als verdeckte Bereiche. Dies mag zum einen auf
den Einfluss von Licht zurückzuführen sein, zum anderen jedoch auch auf
nutzungsbedingte Ablagerungen auf der Oberfläche, wie Hautfett, Handschweiß
oder Rückstände von Pflege- und Kosmetikprodukten. Am schnellsten werden
derartige Veränderungen bei den ungefärbten, klar-transparenten Objekten
wahrgenommen, die im neuen Zustand eher leicht bläulich wirken. Bei den
gefärbten Objekten fallen sie naturgemäß weniger und später auf.
Verfärbungen können auch von äußeren Faktoren herrühren. Aufgrund der
amorphen Struktur des Kunststoffes können farbige Substanzen in flüssiger oder
auch fester Form an Kontaktflächen in das Material eindringen und es dauerhaft
verfärben. Möglich ist auch eine Verfärbung der Folien durch eine mikrobielle
Besiedlung. So wurde an einem opak-weißen Sitzkissen eines Blow aus der
86
SCHEPERS 1998, S. 85
87
BRYDSON 1999, S. 326
35
Sammlung des Vitra Design Museums eine durch Schimmelpilze verursachte
Fleckbildung festgestellt (Abb. 16).
Deutlicher beeinträchtigt wird die Nutzbarkeit von Weich-PVC Objekten
durch den Verlust von Weichmachern. Neben der zuvor bereits beschriebenen
alterungsbedingten Migration von Plastifikatoren (vgl. Abschnitt 2.4) kann
möglicherweise auch ein produktionsbedingter Überschuss an Weichmachern oder
die Art des verwendeten Weichmachers die Ursache für eine klebrige Oberfläche
sein.88
Betroffen ist davon nicht unbedingt das ganze Objekt. So beschränken sich
die klebrigen Bereiche bei dem schon erwähnten Sessel aus Privatbesitz auf den
vorderen Bereich der Armlehnen und der Auflagefläche der Kopfstütze.
Da die meisten Weichmacher nicht wasserlöslich sind, lassen sich diese
klebrigen Filme nicht einfach von der Oberfläche entfernen. Die Objekte fühlen
sich durch die Klebrigkeit unangenehm an, eingebundene Schmutzpartikel lassen
schnell einen ungepflegten Eindruck entstehen. Schreitet der Verfall weiter fort,
kann es neben der Ausbildung einer klebrigen Oberfläche zur Bildung kristalliner
Ausblühungen kommen. Dabei handelt es sich um die sauren Abbauprodukte der
Weichmacher, wie zum Beispiel Phthalsäure als Abbauprodukt von
Dioctylphthalat (DOP).89
Eine Minderung der Flexibilität des Kunststoffes kann auch unabhängig von
der Ausbildung einer klebrigen Oberfläche bereits zu einem frühen Zeitpunkt
auftreten und ist vermutlich auf den Verlust leichtflüchtiger Weichmacher
zurückzuführen. Größere Weichmacherverluste führen zum starken Verspröden
des Kunststoffes und letztlich zu einem völligen Verlust der Funktionstüchtigkeit
durch Brüche und Risse.
Neben den beschriebenen chemisch verursachten Veränderungen werden Weich-
PVC Objekte häufig auch durch mechanische Einwirkungen verändert. Zwar sind
die Objekte nicht besonders empfindlich gegen Kratzer, jedoch bilden sich leicht
Knickfalten, die nur schwer wieder zu entfernen sind. Deutlich wird dies
besonders bei aufblasbaren Sesseln, die luftleer gelagert wurden. Selbst nach dem
Befüllen der Sessel mit Luft zeichnen sich die Knicke deutlich ab und erscheinen
störend auf der ansonsten glatten, gespannten Oberfläche (Abb. 17).
Zwar sind die durch Alterungsvorgänge in ihrer Flexibilität reduzierten
Objekte bei mechanischen Belastungen schadensanfälliger, dennoch treten
88
Da Weichmacher kostengünstiger als das Basismaterial Polyvinylchlorid sind, kann es
vorkommen, dass sie im Übermaß Produkten zugesetzt werden, bei denen die
Gewinnmaximierung vor die Produktqualität gestellt wird. Auch ältere Weich-PVC
Objekte aus der Frühzeit der Produktion können einen Überschuss an Plastifikatoren
aufweisen, da die Kenntnis um die idealen Mischungsverhältnisse erst entwickelt werden
musste.
89
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 39-41
36
Schäden wie Perforationen der Folie bei unsachgemäßer Handhabung auch an
neuen Objekten auf. Besonders schwerwiegende Schäden sind die
Durchstoßungen der Folienhaut bei aufblasbaren Gegenständen. Diese verlieren
selbst durch kleinste Beschädigungen, die kaum mit dem Auge wahrnehmbar sind,
ihre Funktionstüchtigkeit und damit auch ihre Ausstellungsfähigkeit. Häufiger als
in den Flächen der Folien treten Undichtigkeiten im Bereich der Nähte auf. Dies
betrifft besonders gealterte Objekte, da die Nahtbereiche (‚Saumzugaben’) früher
als die Flächen in ihrer Flexibilität nachlassen. Wird ein gealtertes Objekt
weiterhin straff mit Luft befüllt, kann es vor allem im Bereich der formbedingten
Knickfalten zu Brüchen im Übergangsbereich von Naht – Fläche kommen. Durch
eine unachtsame Handhabung der Objekte beim Transport kann es zudem zur
Bildung von Rissen im Übergangsbereich zwischen den Stützsegmenten und den
luftgefüllten Seitenteilen kommen (Abb. 18). Diese beeinträchtigen zwar nicht die
Funktionsfähigkeit der Objekte, sie sind jedoch eine deutlich sichtbare ästhetische
Beeinträchtigung. Eine weitere Schwachstelle stellen bei den aufblasbaren Sesseln
der Firma Zanotta die Ventile dar. Sowohl ein Versenken der Stöpsel kann zu
Brüchen führen, wie auch ein Nichtversenken. Aufgrund der Konstruktion der
Sessel drückt das obere Segment bei Benutzung gegen herausragende Ventile des
unteren Segments. Der Stöpsel wird in diesem Bereich stark überdehnt, so dass es
schließlich zum Bruch kommt. Vermutlich war ein derartiger Bruch die Ursache
für einen fehlgeschlagenen Reparaturversuch an einem Sessel aus der Sammlung
des Vitra Design Museums, dessen Ventil heute durch einen ungeeigneten Kleber
vollständig zerstört ist (Abb. 24).
3.3 Schaden oder Patina?
Die Frage, welche Alterungserscheinungen von Objekten aus Weich-PVC als
Schaden, und welche hingegen als Patina einzuordnen sind, lässt sich nur schwer
beantworten. Dies liegt zum einen darin begründet, dass der Begriff Patina keine
strikte Definition darstellt, zum anderen darin, das die Abgrenzung zwischen
Schaden und Alterungsphänomen bei Kunststoffen nicht eindeutig möglich ist.
Patina beschreibt im allgemeinen Sprachgebrauch eine durch den Verlauf der
Zeit veränderte Oberfläche, die zur ideellen und/oder materiellen Wertsteigerung
des Objektes beitragen kann. Dabei wird die Ausbildung einer Patina durch eine
objektgerechte Nutzung gefördert, dass heißt durch sachgerechtem Gebrauch und
sorgfältiger Pflege. Patina historisiert das Objekt und verleiht ihm darüber hinaus
eine emotionale Komponente, da sie dem Betrachter gleichzeitig Beständigkeit
und Vergänglichkeit vermittelt und so eine Brücke zur Vergangenheit schlägt.
„Zusammenfassend kann man sagen, dass eine nicht schadhafte
Veränderung der Oberfläche, welche sich über Jahre oder Jahrzehnte
37
gebildet hat, als Patina anzusehen ist; sie repräsentiert auch ein gewisses
Alter. Damit einher geht die Veränderung von einer vielleicht ehemals
perfekten Oberfläche zu einer unruhigeren, aber auch lebhafteren
Oberfläche, die die Spuren des Alters zeigt. Denn gerade die Oberfläche ist
der wichtigste und repräsentativste Teil eines Objektes.“90
Im Bereich der Gebrauchsgegenstände beschreibt der Begriff Patina das sichtbare
Ergebnis des Zusammenwirkens von natürlicher Materialalterung und
menschlichem Einfluss, oder wie BRACHERT schreibt:
„Unter Patina werden somit alle Alterungsvorgänge von Werkstoffen
verstanden.“91
Für einen Küchenstuhl aus Holz beinhaltet der Begriff Patina teils gegensätzliche
Veränderungen, die dennoch jeweils als wertsteigernd empfunden werden können.
So kann sowohl ein Ausbleichen wie auch ein Nachdunkeln der natürlichen
Holzfarbe oder des Schutzüberzuges als Patina gelten, jedoch können diese
Veränderungen auch als Schaden definiert werden. Auch eine durch mechanische
Einwirkungen verursachte Veränderung der Oberflächentextur kann je nach
Funktion des Objektes als Wertsteigerung oder als Beschädigung gelten. Die
Übergänge zwischen beiden Zustandsdefinitionen sind fließend, und der Umfang
der Restaurierung wird durch das ästhetische Empfinden des bearbeitenden
Restaurators wesentlich mitbestimmt. Absprachen zwischen Eigentümer, Kurator
und Restaurator werden behindert durch das jeweils subjektive Verständnis von
Begrifflichkeiten. So kann die Formulierung ‚gereinigte Oberfläche’ von
Restaurator zu Restaurator verschieden ausgelegt werden, noch stärker können
verschiedene Auffassungen von Begrifflichkeiten bei berufsübergreifenden
Kommunikationen zu Tage treten.
Die Erscheinungsform einer Patina wird von den Materialeigenschaften der
Holzart und der Art der Oberflächenveredelung oder des Oberflächenschutzes
wesentlich beeinflusst. So verursachen im Holz vorhandene Bestandteile wie
Gerbstoffe oder Lignin mit der Zeit ein natürliches Nachdunkeln der ursprünglich
hellen Hölzer. Stark farbige oder gebeizte Hölzer können unter dem Einfluss von
Licht und Sauerstoff verblassen. Beispielhaft für letzteren Vorgang sind besonders
die ursprünglich farbigen Marketerien an Möbeln, Raumausstattungen und
kunsthandwerklichen Erzeugnissen, die sich dem heutigen Betrachter heute
größtenteils monochrom in Brauntönen darstellen (Abb. 19). Diese
Farbveränderungen sind auch an den teuer gehandelten Objekten namhafter
Ebenisten weitestgehend akzeptiert, da sie den Sehgewohnheiten des Betrachters
entsprechen. Ein Nachfärben der Hölzer oder ein Abschleifen der verblichenen
90
WAENTIG 2004, S. 135
91
BRACHERT 1985, S. 10
38
Oberfläche ist daher nicht gefragt und das ‚entpatinieren’92
bildet heute bei
verantwortungsbewussten Restaurierungen die Ausnahme.93
Licht und Oxidationsprozesse spielen ebenfalls eine Rolle bei den farblichen
Veränderungen von Objekten aus PVC. Hier führt die Bildung konjugierter
Doppelbindungen (Vergleiche Kapitel 2.4), die durch die Dehydrochlorierung
verursacht werden, zu einer Vergilbung bzw. Verbräunung des Kunststoffes. Diese
Farbveränderung beginnt bei unzureichend stabilisierten Materialien zu einem
frühen Zeitpunkt und verläuft fortschreitend. Ein wesentlicher Unterschied zumm
Werkstoff Holz besteht jedoch darin, dass sich die Veränderungen des PVCs nicht
durch chemische oder abrasive Mittel und Methoden reduzieren oder entfernen
lassen, sie sind unumkehrbar und verlaufen darüber hinaus vergleichsweise
schnell.
Charakteristisch für den Werkstoff Weich-PVC ist der Zusatz von
Weichmachern, die nur durch schwache Bindungskräfte mit dem PVC Polymer
verbunden sind. Auch bei sachgemäßer Nutzung kann es bei Objekten aus Weich-
PVC im Laufe der Zeit zu Trübungen und Vergilbungen (Abb. 20) und unter
Umständen auch zur bereits beschriebenen Migration von Weichmacher an die
Materialoberfläche kommen (siehe dazu Kapitel 2.3) (Abb. 21). Lediglich
Aufbewahrungsbedingungen, die das Objekt einer Nutzung vollständig entziehen,
können diese Alterungsphänomene stark verlangsamen oder sogar verhindern. So
lässt sich vielleicht BRACHERTs Erläuterung zur Metallpatina auf diese
Objektgruppe übertragen:
„Denn diese Patina, ganz gleich, ob sie als ‚Wunschpathos’ so etwas wie
nostalgische oder malerisch-ästhetische Lustgefühle zu stimulieren vermag
oder selbst im naturwissenschaftlichen Sinne nur als Korrosionsprodukt
verstanden wird, ist ein integraler Bestandteil des Ganzen und aus diesem
hervorgegangen.“94
Die genannten Veränderungen sind zwar gleichfalls, wie die Korrosion bei
Metallen, materialinhärent, so dass man in diesem Sinn von einer Patina sprechen
kann, verschiedene Aspekte sprechen aber auch gegen eine derartige Einordnung.
So handelt es sich bei den Veränderungen des Weich-PVCs nicht um
passivierende Vorgänge, die zur Ausbildung einer Schutzschicht führen, sondern
um das Erscheinungsbild einer fortschreitenden Degradation. Vielleicht sind die
alterungsbedingten Veränderungen des Werkstoffes besser mit den schädlichen
92
BRACHERT benutzt den Begriff im Zusammenhang mit der Entfernung von
Oxidationsprodukten von Möbelbeschlägen und modernen Metallobjekten aus dem Umfeld
des Bauhauses. So spricht er sich bei Metallobjekten auch für Radikalreinigungen aus, da
Patinierungen hier „meist eine schwere Beeinträchtigung der Konzeption des Ganzen dar
[stellen].“ (Vgl. BRACHERT 1985, S. 140)
93
Vgl. BRACHERT 1985, S. 194
94
BRACHERT 1985, S. 13
39
Korrosionserscheinungen an Metallen, wie zum Beispiel der Bronzekrankheit zu
vergleichen, wobei für diese erfolgreiche Behandlungskonzepte existieren.95
Die Schwierigkeit zwischen Patina und Beschädigung zu unterscheiden,
besteht auch vielfach bei Gegenständen aus traditionellen Materialien, und wo
genau Patina aufhört, bzw. wo ein Schaden beginnt, lässt sich häufig nur mit Hilfe
von Naturwissenschaften und innerhalb aktueller kulturphilosophischer
Strömungen und Tendenzen für den Moment definieren. Eine zeitlich universelle
Gültigkeit besitzt ein derartiges Urteil nicht. So wäre eine Definition möglich, die
beinhaltet, dass nicht mehr von Patina zu sprechen ist, wenn das Objekt durch die
Oberflächenveränderung akut gefährdet wird oder es in seiner Funktion nicht mehr
ablesbar, also entstellt ist.
In diesem Sinne wäre das alterungsbedingte Auswandern von Weichmachern
aus Weich-PVC an die Objektoberfläche keine Patina, sondern ein Schaden, wobei
noch nicht geklärt ist, ob eine geschlossene Weichmacherschicht nicht auch einen
passivierenden Einfluss auf die weitere Alterung des Objektes ausübt.96
Diesem
möglichen positiven Effekt gegenüber steht der Umstand, dass eine klebrige
Oberfläche Schmutz- und Schadstoffe anzieht und schließlich einbindet. Neben
der optischen Beeinträchtigung kann es zu physikalischen und chemischen
Reaktionen zwischen der Schmutzschicht, der Weichmacherschicht und dem PVC
kommen. Auch eine mikrobielle Besiedlung ist unter schlechten Lagerungs- oder
Ausstellungsbedingungen möglich (Abb. 16). Der weitere chemische Abbau des
ausgetretenen Weichmachers zu sauren Reaktionsprodukten führt, nicht zuletzt
durch Kristallausblühungen, zu einer weiteren Beeinträchtigung der Oberfläche.
Schlussendlich ist auch ein mögliches gesundheitliches Risiko nicht zu
vernachlässigen, dass von den ausgetretenen Weichmachern und den weiteren
Abbauprodukten des Weich-PVCs ausgehen könnte. Eine gesundheitsschädigende
Patina ist schwerlich akzeptabel.
So lässt sich abschließend sagen, dass ein Auswandern von Weichmachern an
die Oberfläche bei Objekten aus Weich-PVC zwar ein natürliches
Alterungsphänomen des Kunststoffes darzustellen scheint, die Zuordnung des
Begriffes Patina zu dieser Alterungserscheinung jedoch aufgrund der negativen
Aspekte unzutreffend ist. Es stellt sich daher die Frage, ob die Materialgruppe der
Kunststoffe sich mit der Terminologie zur Charakterisierung der traditionellen
Materialien erfassen und beschreiben lässt.
95
Die Bronzekrankheit wird durch Kupferchloridionen ausgelöst, die sich unter Einfluss von
Sauerstoff und Wasser autokatalytisch fortsetzt und schließlich zur völligen Zerstörung des
Objekts führt. Vgl. KOESLING 1999, S. 182
96
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 84
40
4 Technische Aspekte bei der Restaurierung gealterter Kunststoffe
Im folgenden Kapitel soll zunächst der aktuelle Forschungsstand zum
restauratorischen und konservatorischen Umgang mit Objekten aus Weich-PVC
vorgestellt werden, bevor die technischen Aspekte in Bezug auf die Reinigung,
Verklebung und Aufbewahrung von gealterten und beschädigten Objekten aus
Weich-PVC Folien diskutiert werden.
4.1 Forschungsstand zur Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC
Grundlagenforschung zur Restaurierung von Objekten aus natürlich gealtertem
Weich-PVC existiert bis dato sehr wenig. Vorgestellt werden sollen hier nur die
für diese Arbeit wichtigsten Publikationen.
1988 erschien eine erste Untersuchung von Don SALE
97
, die Ergebnisse von
Lösemitteltests an Kunststoffen, unter anderem an neuen Weich-PVC Folien,
vorstellt. Um die Auswirkung von zehn in der Restaurierung gebräuchlichen
Lösemitteln auf Kunststoffe zu ermitteln, wurden Probekörper aus transparenter
Weich-PVC Folie von 1 cm x 3 cm Größe für eine Minute bzw. für eine Stunde in
Lösemitteln gebadet. Die Gewichtsveränderungen der Folien wurden anschließend
im Abstand von einer Minute, einer Stunde, 24 Stunden und 12 Tagen bis auf die
erste Dezimalstelle gemessen. Als Ergebnis dieser Untersuchung konnte
festgehalten werden, dass lediglich bei dem Netzmittel Orvus WA Paste98
in
destilliertem Wasser keine Gewichtsveränderungen eintraten.
Die von SALE publizierten Ergebnisse geben zwar eine Vorstellung von den
Auswirkungen der verschiedenen Lösemittel auf Kunststoffe, jedoch sind die
Resultate kritisch zu betrachten. So wurden keine Angaben über die
Zusammensetzung des Weich-PVCs, insbesondere über die Art des
Weichmachers, gemacht, noch wurden die verwendeten Proben zuvor auf
Produktionsrückstände untersucht. Auf der Oberfläche der Proben verbliebene
Gleit- und Trennmittel könnten so unbemerkt zu den gemessenen
Gewichtsverlusten beigetragen haben. Des Weiteren ist zu bemängeln, dass im
Rahmen der von SALE vorgestellten Untersuchungen pro Versuchsreihe lediglich
97
Vgl. SALE 1988
98
Es handelt sich bei dem Produkt um ein synthethisches, anionisches Detergenz auf der
Basis von Sodium-Lauryl-Sulfat und Lauryl-Alkohol mit einem neutralen pH-Wert der
Firma Procter und Gamble. Zahlreiche amerikanische Beiträge in der Conservation DistList
legen die Vermutung nahe, dass das ursprünglich zum Waschen von Pferden und Vieh
entwickelte Detergenz in Nordamerika in der Restaurierung als ein mildes, leicht
erhältliches all-round Waschmittel verwendet wird.
Vgl. <http://palimpsest.stanford.edu/cgi-bin/AT-cool_hypermailsearch.cgi> (04.08.2004)
41
zwei relativ kleine Probekörper verwendet wurden. Die im Rahmen dieser
Diplomarbeit durchgeführten Versuche, die sich an denen SALES orientierten,
zeigten eine weite Streuung der bei den Probekörpern vergemessenen
Gewichtsveränderungen, so dass die Auswertung lediglich zweier Proben kein
statistisch sicheres Bild vermitteln kann. Die beobachtete Streuung der
Messergebnisse lässt sich auch bereits an den von SALE veröffentlichten Werten
ablesen.
Fraglich ist auch die Genauigkeit der publizierten Messwerte, deren
Veränderungen lediglich in Prozent angegeben wurden. Bei einer Probengröße von
1 cm x 3 cm lassen sich Gewichtsveränderungen im Bereich von zehntel Gramm
nur schwerlich genau feststellen. So zeigte sich im Verlaufe der Diplomarbeit,
dass sich Gewichtsveränderungen besonders bei einer kurzen Einwirkzeit des
Lösemittels, auch bei deutlich größeren Probekörpern (7 cm x 7 cm) nur im
Bereich der dritten und vierten Dezimalstelle ablesen ließen.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die von SALE publizierten Werte
zwar statistisch gesehen nicht verlässlich sind, jedoch wurde in dieser Arbeit die
Lösemittelempfindlichkeit der in Museumssammlungen vielfach vertretenen
Kunststoffe bewiesen und zahlreiche Restauratoren dadurch im Umgang mit
diesen Materialien sensibilisiert. Der weitreichende Einfluss dieser Arbeit lässt
sich anhand der zahlreichen Verweise auf die von SALE durchgeführten
Untersuchungen in der Literatur der folgenden Jahre nachvollziehen.
1998 befassten sich zwei Restaurierungsprojekte mit Objekten aus Weich-PVC
Folien. Ingeborg SMIT
99
untersuchte in ihrer Abschlussarbeit am Stichting
Restauratie Atelier Limburg ein Werk des niederländischen Künstlers Jos
Manders, Communicatie aus dem Jahr 1967, dass aus PUR Weichschaumstoff,
Spanplatten und weißer Weich-PVC Folie gefertigt wurde. Im Aufbau ihrer Arbeit
orientiert sich SMIT am Model voor Besluitvorming bij Conservering en
Restauratie van Moderne Kunst, dass als Decision Making Model auf der Tagung
und in der Publikation Modern art, who cares? vorgestellt wurde. Eingangs stellt
sie daher den Künstlers und sein Werk vor, wobei besonders auf die Bedeutung
des vom Künstler verwendeten Materials eingegangen wird. Im Anschluss werden
sechs Kunstwerke des Künstlers unter materialtechnologischen und
konservatorischen Gesichtspunkten näher vorgestellt. Zur Entwicklung des
Restaurierungskonzeptes werden die vom Künstler verwendeten Materialien
eingehend beschrieben, bevor mögliche Restaurierungsmaßnahmen unter
ethischen und technischen Gesichtspunkten diskutiert werden. Das von SMIT
vorgestellte abschließende Restaurierungskonzept basiert neben den zuvor
beschriebenen Überlegungen auf von ihr durchgeführte Versuche zur Reinigung.
99
Vgl. SMIT 1998
42
Die am Objekt festgestellten Verschmutzungen wurden, insofern es sich um lose
aufliegenden Staub handelte, mechanisch mit Pinsel und Staubsauger entfernt, das
Objekt anschließend mit entmineralisiertem Wasser und Wattestäbchen gereinigt.
Stärkere Verschmutzungen konnten mit einprozentiger Tri-ammoniumcitratlösung
reduziert werden, die entsprechenden Stellen wurden mit entmineralisiertem
Wasser nachgereinigt. Auf weitergehende Reinigungsmaßnahmen, ins besonderes
auf Versuche die Vergilbungen der ursprünglich rein-weißen Folie zu mindern,
wurde verzichtet, da diese als ein Bestandteil der Patina des Kunstwerkes
betrachtet wurden. Die kleineren Beschädigungen der Folie auf der Vorderseite
wurden belassen, Risse auf der Rückseite wurden nach Voruntersuchungen des
Instituut Collectie Nederland (ICN) mit einem Isolierband aus einem PVC
Trägermaterial und einer Naturgummiklebeschicht gesichert, da ein vergleichbares
Material bereits vom Künstler zur Konstruktion des Werkes verwendet wurde.
Entsprechend des zur Zeit der Erstellung der Arbeit aktuellen Forschungsstandes
empfiehlt SMIT, das Objekt gut belüftet aufzubewahren, um die Ansammlung
schädlicher Gase, die zu autokatalytischen Prozessen führen könnten, zu
verhindern.
In den Conservation News berichtet Clare WARD
100
von der Restaurierung dreier
bemalter Rikscha Dekorationen aus Bangladesch aus Weich-PVC Folie, die für die
ethnographische Abteilung des British Museum 1987 erworben wurden.
Die Bemalung der Folien wurde mit ölbasierten Farben ausgeführt und die
Malschicht anschließend mit einer zweiten selbstklebenden Folie, die vermutlich
aus einem Polyesterträgermaterial mit einer Polyvinylacetat (PVAC)
Klebebeschichtung besteht, geschützt.
Die Rikscha Dekorationen befanden sich zum Zeitpunkt der Untersuchungen
in unterschiedlichen Stadien des Zerfalls. Als Schäden wurden leichte
Oberflächenverschmutzungen, eine leichte Klebrigkeit der Oberfläche,
Verwerfungen und Verformungen der Folie und besonders Haftungsverluste der
Deckfolien und der Malschichten beschrieben. Gereinigt wurden die Objekte mit
destilliertem Wasser unter Auslassung der beschädigten Malpartien. Zum Festigen
der Malschichten wurde eine PVAC Dispersion verwendet, da sich Polyvinylacetat
durch die Klebefolie vermutlich bereits im Objekt befand.101
Die teilweise noch
haftende Deckfolie wurde mechanisch entfernt und separat aufbewahrt, um weitere
Beschädigungen des Objektes durch die unterschiedlich alternden Materialien in
Zukunft auszuschließen. Für die Depotaufbewahrung wurden die restaurierten
Rikscha Dekorationen in Rahmen aus säurefreiem Karton mit einer Zwischenlage
100
Vgl. WARD 1998
101
Verwendet wurde Vinamul 3252, dabei handelt es sich um ein Polyvinylacetat/Polyethylen
Co-Polymer. (Vgl. SHASHOUA 1999, S. 31)
43
aus silikonisierter Polyesterfolie montiert. Erwähnung fand in dem Artikel, dass
die Objekte bis zur Restaurierung in Tüten aus Polyethylen aufbewahrt wurden.
Dies könnte eine der Ursachen für den Verlust von Weichmachern und die
beschriebenen starken Verwölbungen gewesen sein. Welcher Art der
Weichmacher in den Objekten ist, geht aus dem Artikel nicht hervor, so dass sich
keine Aussage über die Qualität der Weich-PVC Folie treffen lässt.
Die bisher umfassendste Arbeit zum Erhalt von Objekten aus Weich-PVC wurde
2001 von Yvonne SHASHOUA
102
veröffentlicht. Gegenstand der Publikation, die die
Ergebnisse einer Doktorarbeit (Ph. D. thesis) präsentiert, ist das
Alterungsverhalten von Weich-PVC unter verschiedenen
Aufbewahrungsbedingungen. Ziel ihrer Untersuchung war es, die optimalen
Lagerungsbedingungen für Objekte aus Weich-PVC zu ermitteln, um sie
langfristig für Museumssammlungen zu erhalten. Die Arbeit fasst Einführend die
Grundlagen der Herstellung von Polyvinylchlorid und plastifizierten
Polyvinylchlorid zusammen und beschreibt die Alterungsmechansimen der
Ausgangsstoffe sowie des Weich-PVCs. Im Versuchsteil werden anschließend
eigens für die Versuche gefertigte Probekörper mit unterschiedlichem
Weichmachergehalt auf ihr Alterungsverhalten unter verschiedenen
Umgebungsbedingungen bei der thermischen Alterung untersucht. Um definierte
Probekörper gleicher Zusammensetzung mit unterschiedlich hohem
Weichmacheranteil zu erhalten, versetzte die Autorin zwei PVC Plastisole103
der
Firmen Solvay und Hydro Polymers mit dem Weichmacher DEHP104
, um
Weichmacherkonzentrationen von 16,7 %, 23,1 %, 28,6 %, 33,3 %, 37,5 %, 44,4
% und 50 % zu erhalten, Konzentrationen, wie sie in verschiedenen Objekten aus
Weich-PVC vorkommen können. Die so modifizierten Plastisole wurden
anschließend in einer beheizbaren Presse bei 180 °C und 90 Sekunden Presszeit zu
Folien weiter verarbeitet. Da das Hauptaugenmerk der Autorin auf den
Alterungsprozessen der Weichmacher lag, wurden die Proben einer
zwölfwöchigen thermischen Alterung bei 70 °C unterzogen.105
Die Auswirkungen
der Umgebungseinflüsse auf die Alterung wurde durch unterschiedliche
Luftfeuchtigkeiten und Belüftungsverhältnisse simuliert. Unter den gleichen
Alterungsbedingungen wurden zusätzlich Proben getestet, die natürlich gealterten
102
Vgl. SHASHOUA 2001
103
Plastisole sind gießfähige Dispersionen von Polyvinylchlorid mit Weichmachern,
Stabilisatoren und teilweise auch Verdünnungsmitteln und Extendern. (Vgl. STOECKHERT
1981, S. 406)
104
DEHP: Di-2-ethylhexylphthalat wird auch als DOP – Dioctylphthalat bezeichnet.
105
Die gewählten Parameter wurden industriellen Materialprüfungsvorschriften zur Ermittlung
der Weichmacherbeständigkeit entlehnt. (Vgl. hierzu auch Kapitel 5.2.)
44
Weich-PVC Objekten entnommen wurden, und die bereits
Degradationserscheinungen aufwiesen.
Ausgehend von den Versuchsreihen kommt SHASHOUA zu dem Schluss, dass,
entgegen den allgemeinen Empfehlungen zur Aufbewahrung von Objekten aus
Kunststoff, eine möglichst luftdichte Deponierung Alterungs- und
Degradationsprozesse von Weich-PVC am effektivsten verlangsamt.
Problematisch ist die Übertragung der von SHASHOUA publizierten Ergebnisse auf
die Praxis lediglich durch die Art der Probekörper, an denen die Untersuchungen
und Experimente durchgeführt wurden. Das Herstellen der Probekörper in einer
beheizten Presse ohne zusätzliche Hitzestabilisatoren könnte einen vorzeitigen
Alterungsprozess ausgelöst haben, so dass das Folienmaterial nicht direkt mit
industriell produzierten Folien vergleichbar erscheint. Ob das Zusetzen von
Weichmachern unter Laborbedingungen den Produktionsbedingungen der
Industrie entspricht und somit Material mit ‚realistischen’ Eigenschaften
hergestellt werden kann, müsste zudem weiter untersucht werden.
4.2 Die aktive Restaurierung
Ist die Entscheidung für eine aktive Restaurierung getroffen worden, sind die Vor-
und Nachteile einer potentiellen Maßnahme hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf
die Lebensdauer und Erscheinungsweise des Objektes sorgfältig gegeneinander
abzuwägen. Gealterte Kunststoffe stellen diesbezüglich den Restaurator jedoch vor
besondere Schwierigkeiten, da sie in ihrem Alterungsverhalten über die vom
Hersteller vorgesehene Nutzzeit hinaus nur unzureichend erforscht sind.106
Zwar
bestehen die meisten Kunststoffe im Vergleich zu den natürlichen Materialien aus
einer vergleichsweise übersichtlichen Anzahl vorwiegend bekannter chemischer
Verbindungen, jedoch sind diese modernen, künstlich hergestellten Systeme
weitaus anfälliger für Veränderungen, als die Mehrzahl der traditionellen oder
natürlichen Materialien, wie zum Beispiel Holz, Keramik, Stein oder Metall. Erst
die Reaktionsfähigkeit der Ausgangsstoffe ermöglicht es, Kunststoffe – teils unter
extremen technischen Aufwand – herzustellen, jedoch bleibt diese Reaktivität auch
im neuen Material teilweise erhalten. Besonders Doppelbindungen, wie sie bei
Elementen wie Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff vorkommen,
bilden potentielle Reaktionsstellen, von denen ausgehend sich polymere
Materialen verändern können. So vielzählig, wie die Reaktionspartner und die sie
beeinflussenden Bedingungen wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Licht sind, so
unterschiedlich altern auch die Kunststoffe.
106
Vgl. QUYE 1999, S. 105
45
Erfahrungsberichte zur Restaurierung von Kunststoffen liegen bisher nur sehr
wenige vor und verallgemeinern oder übertragen lassen sich die publizierten
Ergebnisse nur schwer auf andere Objekte, auch wenn sie der gleichen
Materialgruppe und vielleicht sogar Produktionszeit entstammen. Einflüsse wie
Produktionsbedingungen, Nutzung, Modifikation, Pflege und Lagerung können die
Polymerstruktur empfindlicher oder chemisch instabiler Kunststoffe so verändern,
dass eine Vergleichbarkeit selbst bei ehemals identischen Objekten einer Serie
nicht mehr besteht.
Wenig systematisch untersucht wurden bisher auch die Langzeitauswirkungen
durchgeführter Restaurierungsmaßnahmen an Kunststoffobjekten.107
Eine kritische
Betrachtung von in der Vergangenheit durchgeführten Maßnahmen ergibt häufig
ein negatives Bild hinsichtlich der Langzeitstabilität der verwendeten Materialien
bzw. ihrer Auswirkung auf das Objekt. Besonders Reparaturen, die noch vom
Nutzer ausgeführt wurden können die Ursache von Schadensbildern sein. Auch die
Anwendung von Restaurierungsmaßnahmen die für Objekte aus traditionellen
Materialien entwickelt wurden, können bei ihrer Übertragung auf vermeintlich
vergleichbare Schäden an Kunststoffen zu schweren Schäden führen. So befindet
sich in der Fachhochschule Köln die Platte eines von Marcel Breuer entworfenen
Tisches, deren Oberfläche aus Cellulosenitratlack durch den
Regenerierungsversuch eines Restaurators schwer beschädigt wurde (Abb. 22).
Die Untersuchungen zeigten, dass sowohl die verschieden pigmentierten
Cellulosenitratschichten wie auch die ölhaltige Grundierung vom Lösemittel
angequollen wurden. Dies führte einerseits zu Brüchen in der Lackschicht,
schüsselartigen Verformungen von Lackschollen und deren Ablösung vom Träger,
andererseits vermischten sich die verschieden pigmentierten
Cellulosenitratschichten, was zu einer optischen Veränderung der Farbwirkung
führte. Nach derzeitigen Erkenntnissen handelt es sich dabei um einen
irreversiblen Schaden, für dessen Behandlung noch kein Restaurierungskonzept
gefunden werden konnte.
Minimalinversives Handeln erscheint aufgrund der zuvor beschriebenen
Risiken bei der Restaurierung von Kunststoffen ein grundsätzliches Gebot und
entspricht damit den Forderungen des europäischen Konservatorenverbandes
E.C.C.O.:
“Article 8: The Conservator-Restorer should take into account all aspects of
preventive conservation before carrying out physical work on the cultural
property and should limit the treatment to only that which is necessary.”108
107
Vgl. SHASHOUA 1999, S. 29
108
E.C.C.O. Professional Guidelines (II): Code of Ethics. Promoted by the European
Confederation of Conservator-Restorers' Organizations E.C.C.O. and adopted by its
General Assembly (Brussels, 11 June 1993):
46
Weiter finden sich in den Professional Guidelines (II) des Code of Ethics unter
Punkt 4.3 jedoch auch folgende Formulierungen:
„Article 9: The Conservator-Restorer shall strive to use only products,
materials and procedures which, according to the current level of
knowledge, will not harm the cultural property, the environment or people.
The action itself and the materials used should not interfere, if at all
possible, with any future examination, treatment or analysis. They should
also be compatible with the materials of the cultural property and be as
easily and completely reversible as possible.
Article 11: The Conservator-Restorer must undertake only such work as he
is competent to carry out. The Conservator-Restorer must neither begin nor
continue a treatment which is not in the best interest of the cultural
property.” 109
Die Restaurierung von Kunststoffen wird jedoch durch den entscheidenden
Umstand erschwert, dass es ihr an Langzeiterfahrungen hinsichtlich der
Auswirkung von Restaurierungsmaßnahmen und -materialien mangelt. Bei
Objekten aus Holz oder bei Gemälden besteht eine teils jahrzehntelange Erfahrung
hinsichtlich des Alterungsverhaltens der traditionell verwendeten
Restaurierungsmaterialien, wie zum Beispiel der tierischen und pflanzlichen
Leime. Eine Anzahl synthetischer Restaurierungsmaterialien, wie zum Beispiel
bestimmte Methacrylate oder Polyvinylacetate lassen nach nun fast 60 Jahren der
Anwendung positive Beurteilungen hinsichtlich ihres Einsatzes in der
Restaurierung zu. Hinzu kommt bei Objekten und Kunstwerken aus traditionellen
Materialien, dass sie aufgrund ihrer Inhomogenität, ihrer Polymerstruktur und oder
Materialstärke eine gewisse Fehlertoleranz aufweisen. Der lokal begrenzte Einsatz
eines ungeeigneten Restaurierungsmaterials führt in der Regel nicht zur
vollständigen Zerstörung eines Objektes, im schlimmsten Fall kann es zu einer
schweren Beeinträchtigung und einer erschwerten Wiederestaurierbarkeit
kommen.110
Anders verhält es sich bei der Behandlung von beschädigten Kunststoffen.
Eine Entrestaurierung oder Wiederbehandlung ist in vielen Fällen technisch nicht
möglich oder diese wären möglicherweise langfristig mit weiteren schweren
Beschädigungen verbunden. Besonders bei Objekten, die aus dünnen Folien oder
<http://palimpsest.stanford.edu/byorg/ecco/library/guidel.html>
109
E.C.C.O. Professional Guidelines (II): Code of Ethics. Promoted by the European
Confederation of Conservator-Restorers' Organizations E.C.C.O. and adopted by its
General Assembly (Brussels, 11 June 1993):
<http://palimpsest.stanford.edu/byorg/ecco/library/guidel.html>
110
Beispiele für derartige Schädigungen durch ungeeignete Restaurierungsmaterialien und -
verfahren sind das Pettenkoferverfahren in der Gemälderestaurierung und im Bereich der
Möbelrestaurierung das Tränken von Möbeln mit der ‚Harzlösung Sommerfeld’ (Vgl.
EICHNER ET Al. 1999, S. 453-459).
47
empfindlichen Schaumstoffen gefertigt sind, ist eine Fehlertoleranz, wie sie zum
Beispiel bei Massivholzmöbeln besteht, nicht gegeben. So kann selbst die lokale
Anwendung eines ungeeigneten, lösemittelhaltigen Reinigungsmittels bei
spannungsreichen Objekten aus PMMA oder Styrol zum so bezeichneten stress-
crazing führen. Dieses Phänomen stellt nicht nur eine schwere optische
Beeinträchtigung dar, vielmehr kann das Material so sehr geschwächt werden, dass
es zur vollständigen Zerstörung des Objektes kommen kann. Möglichkeiten zur
Restaurierung, wie zum Beispiel eine strukturelle Festigung mit gelösten
Feststoffen oder Verklebung derartig beschädigter Objekte bestehen bis heute
nicht.
Prognosen über die Auswirkungen eines restauratorischen Eingriffes sind
aufgrund der mangelnden (Langzeit-)Erfahrungen im Umgang mit Kunststoffen
nur eingeschränkt möglich, und eine verzögerte schwere Beschädigung des
Objektes in Folge einer Restaurierung lässt sich nicht vollständig ausschließen.
Diese Gefahr sollte bei jedem Eingriff an Kunststoffen, auch bei der Verwendung
bewährter Restaurierungsmaterialien, vergegenwärtigt werden. Das Ein-
beziehungsweise Aufbringen besonders von in ihrer Zusammensetzung nicht
genau bekannten Materialien sollte im Umgang mit gealterten Kunststoffen daher
nach Möglichkeit vermieden werden, selbst umfangreiche Vorversuche können
keine abschließende Sicherheit gewährleisten.
4.3 Die präventive Konservierung
Nicht nur die aktive Restaurierung von Kunststoffen birgt zahlreiche
Unsicherheitsfaktoren, auch die präventive Konservierung wird von den fehlenden
Grundlagen in Bezug auf die Alterungsvorgänge der synthetischen Polymere
betroffen.
Die Erfahrungen die aus dem Umgang mit degradierenden halbsynthetischen
Kunststoffen wie Cellulose Nitrat, Cellulose Acetat und Gummi gewonnen
wurden, resultierten in Richtlinien, die eine gut belüftete Aufbewahrungssituation
für Kunststoffobjekte empfehlen.111
Dahinter steht das Konzept, dass die aus den
Kunststoffen austretenden Schadgase in der bewegten Raumluft in ihrer
Konzentration reduziert werden wodurch dem schnellen Zerfall der Objekte
infolge autokatalytischer Prozesse vorgebeugt wird.
Diese Empfehlung wurde zwischenzeitlich auf alle Kunststoffe mit
aggressiven Degradationsprodukten übertragen, so auch auf Weich-PVC.112
SHASHOUA wies nach, dass gerade eine gute Ventilation zu einem beschleunigten
Verfall der Objekte führt. Lediglich in geschlossenen Behältnissen lässt sich der
111
Vgl. GRATTAN/SCOTT 1998, S. 72 und QUYE 1999
112
So z.B. bei MORGAN 1991, S. 10, SMIT 1998, S. 83 und QUYE 1999, S. 87
48
Verlust von Weichmachern ohne größeren technischen Aufwand effektiv
verlangsamen.113
Diese Untersuchungsergebnisse bestätigten sich kürzlich auch in
der Praxis. So konnte an einem Sessel aus Hamburg, der erstmals im Februar 2004
untersucht wurde, der nachteilige Effekt einer verstärkten Luftzirkulation
beobachtet werden. Der aus den sechziger Jahren stammende Sessel aus
transparenter Weich-PVC Folie befand sich zu diesem Zeitpunkt seit mehreren
Jahren in einem Depot mit stabilen Klimabedingungen. Bei der Untersuchung
konnten stärkere Vergilbungserscheinungen, jedoch keine Anzeichen für eine
Oberflächenklebrigkeit festgestellt werden. Eine erneute Begutachtung des
Sessels, der zwischenzeitlich in ein neues Depot verbracht wurde, ergab im Juli
2004, dass sich seit der ersten Untersuchung eine teils stark klebrige Oberfläche
ausgebildet hatte. Die Klimawerte des neuen Depots entsprechen denen des
vorherigen Standorts, jedoch verfügen die neuen Räumlichkeiten über eine
leistungsstarke Ventilationsanlage, die für einen stetigen Luftaustausch sorgt. Der
Sessel wurde daraufhin wieder in das alte Depot gebracht, ob damit jedoch ein
Auswandern des Weichmachers gestoppt werden kann, lässt sich noch nicht
absehen.
Um den Luftaustausch so gering wie möglich zu halten, sollten Objekte aus
Weich-PVC am besten in geschlossenen Behältnissen aufbewahrt werden. Dabei
sollte jedoch besonders darauf geachtet werden, dass die Objekte selber nur mit
nicht saugenden Materialien in Kontakt kommen, um eine Migration der
Weichmacher zu vermeiden. In Frage kommt für Behältnisse oder deren
Ausstattung Materialien aus Polyethylenterephthalat (PET), wie zum Beispiel
Hostaphan oder Melinex Folie114
. Inwieweit die keramikbeschichtete Escal
Folie115
, die für die Herstellung gasdichter Folienbehältnisse verwendet wird,
geeignet ist, lässt sich nicht sagen, da diesbezüglichen noch keine Erfahrungen und
Untersuchungen vorliegen. Die gleichfalls gasdichten Aluminiumverbundfolien,
die unter der Bezeichnung Marvel Seal vertrieben werden, bestehen aus
Polyethylenterephthalat (PET), Aluminium und Polyethylen. Da die außen
liegende Schicht aus PE Weichmacher aufnehmen kann, ist gleichfalls fraglich, ob
diese Folie für die Aufbewahrung von Weich-PVC Objekten in Frage kommt.
Als geeignet erscheinen besonders für kleine Objekte Behältnisse aus Glas,
größere Objekte können in Aluminiumkisten gelagert werden, insofern diese
vorher mit entsprechenden Folien ausgekleidet wurden. Objekte, deren Größe eine
Aufbewahrung in geschlossenen Behältnissen nicht erlaubt, sollten auf Glasplatten
113
SHASHOUA 2001, S. 94
114
Frdl. mündl. Mittlg. Yvonne Shashoua vom 27.11.2003
115
Das Basismaterial dieser Verbundfolien besteht aus Polypropylen, Polyvinylacetat und
Polyethylen, die Beschichtung besteht aus einer keramischen Schicht.
49
gelagert und mit Hostaphan Folie abgedeckt werden. Auf diese Weise wird der
Luftaustausch zu mindestens reduziert und eine Anlagerung von Staub verhindert.
Zwar konnte SHASHOUA in ihrer Arbeit nachweisen, dass es nicht möglich ist,
generelle Empfehlungen zur Aufbewahrung von Kunststoffobjekten zu geben,
jedoch lassen sich die allgemeinen Richtwerte zur Lagerung von Kunststoffen auf
Weich-PVC Objekte in Bezug auf die Umgebungstemperatur und die relative
Luftfeuchtigkeit übertragen. Werte von 20 °C und 50 % rF sollten nicht
überschritten werden, da unter diesen Bedingungen chemische Reaktionen und
damit Alterungsprozesse langsamer ablaufen.
Wichtiger noch als die genaue Einhaltung dieser Werte ist für Weich-PVC
Objekte jedoch, ein stabiles Klima mit allenfalls leichten Schwankungen der
Klimawerte zu gewährleisten. Verschiedene Anzeichen sprechen dafür, dass die
Ausbildung einer klebrigen Oberfläche durch die Migration von Weichmacher
durch schwankende Luftfeuchtigkeiten begünstigt wird. So traten bei drei
Multiples (‚Phosphorsäureschlitten’) des Künstlers Joseph Beuys, die aus Weich-
PVC Folien gefertigt wurden, im Sommer 2003 Weichmacher aus, die auf allen
drei Objekten in kürzester Zeit einen klebrigen Film ausbildeten. Während dieser
Zeit herrschten im Rheinland zeitweise extrem hohe Temperaturen bei gleichfalls
hohen Luftfeuchtigkeiten. Alle drei Objekte wurden an verschiedenen, nicht
klimatisierten Orten aufbewahrt, so dass die Klimawerte dieser Periode eine
mögliche Ursache für die Oberflächenveränderungen sein könnten.116
Das Einhalten der zuvor beschriebenen idealen Umgebungsbedingungen
gestaltet sich in der Ausstellungssituation häufig schwierig. Bei der Konzeption
von Ausstellungen empfiehlt es sich, die Richtwerten zur Ausstellung von textilen
Objekten zur Orientierung zu übernehmen, d.h. 50-55 % rF bei maximal 20-22 °C
und einer Beleuchtungsstärke von maximal 50 Lux, um schädigende Einflüsse, so
weit es möglich ist, auch unter Ausstellungsbedingungen zu reduzieren.
4.4 Anforderungen an ein Restaurierungsmaterial
Ein zur Restaurierung ausgewähltes Produkt sollte auf seine Eignung für die
gesamte Anwendung hin getestet werden: Applikation, Alterung, und Abnahme.
Daraus ergeben sich folgende Anforderungen an das Restaurierungsmaterial: 117
Das zu verwendende Produkt sollte
1. das Objekt beim Aushärten oder Auftrocknen weder physikalisch noch
chemisch verändern.
2. sich auch nach längeren Zeiträumen jederzeit rückstandslos entfernen
lassen, ohne das Objekt zu beeinträchtigen.
116
Frdl. mündl. Mittlg. von Friederike Waentig vom 16.08.2004
117
Vgl. HORIE 1994, S. 4
50
3. sich nicht dergestalt verändern, dass das Objekt physikalisch oder
chemisch beeinträchtigt wird.
4. langzeitstabil sein.
5. sich leicht verarbeiten und entfernen lassen, ohne den Benutzer und/oder
das Objekt zu gefährden.
Die Nichterfüllbarkeit einer oder mehrerer dieser Punkte kann nur toleriert
werden, wenn der Verzicht auf einen restauratorischen oder konservatorischen
Eingriff eine größere Gefährdung des Objektes bedeutet. Dies kann unter
Umständen auch die Nichtausstellbarkeit des Objektes beinhalten, insofern der
rein dokumentarische Wert des beschädigten Objektes als nicht ausreichend
erachtet wird. Inwieweit diesen Anforderungen bei der Reinigung und Klebung
von Objekten aus Weich-PVC Folien entsprochen werden kann, soll im Folgenden
erörtert werden.
4.5 Überlegungen zur Reinigung
Neben der Vergilbung der transparenten Folien, stellt die Schmutzanfälligkeit der
Sessel eine häufige optische Beeinträchtigung dar. Aufgrund der elektrostatischen
Eigenschaften des PVCs ist die Oberfläche, der aus diesem Material gefertigten
Objekte, häufig leicht bis stark verstaubt. Bei stabilen Objekten, bei denen noch
keine Migration von Weichmachern aufgetreten ist, lässt sich diese Staubschicht
leicht durch eine Trockenreinigung entfernen, auch wenn der Reinigungserfolg nur
von kurzer Dauer ist. Verbinden sich jedoch Staubauflagerungen mit ausgetretenen
Weichmachern, so lassen sich diese Verschmutzungen nur noch zusammen mit
dem Weichmacherfilm abnehmen. Neben den Staubauflagerungen weisen
besonders ehemals genutzte Objekte gebrauchsbedingte Verschmutzungen auf,
verstärkt betroffen sind davon die Bereiche, die Hautkontakt ausgesetzt waren, wie
die Oberseite der Armstützen und die Kopfstütze.
Der Wunsch nach einer gereinigten Oberfläche, wie er beim
Ausstellungsmacher aus ästhetischen Gründen und beim Restaurator aus
konservatorischen Gründen seinen Ausdruck findet, stellt bei näherer Betrachtung
ein restauratorisches Dilemma dar. Zwar bietet eine gereinigte Oberfläche weniger
Nährböden für mikrobiologische Abbauprozesse und auch einer Vielzahl von
chemischen Reaktionen wird die Grundlage entzogen, doch ist die Wahl eines
geeigneten Reinigungsmittels, dass den bereits durch Alterung veränderten
Kunststoff unbeeinträchtig lässt problematisch.
Die Lösemittelempfindlichkeit eines Kunststoffes wird von zahlreichen
Faktoren bestimmt. Die Hauptkomponente, häufig das namensgebende Material,
bildet dabei nur eine der Angriffsflächen für Reinigungsmittel oder Lösemittel.
51
Bei ungealterten Kunststoffen sind die Auswirkungen von Lösemitteln auf die
‚Reinstoffe’ am besten dokumentiert, stellen Tests hinsichtlich der Löslichkeit
doch ein wesentlicher Bestandteil der Produktentwicklung dar. Diesbezügliche
Angaben finden sich u. a. bei BRYDSON
118
publiziert. Die
Lösemittelempfindlichkeit von g e a lte rte n Kunststoffen ist bisher nur
unzureichend untersucht worden. Erfahrungen aus der Restaurierung zeigen
jedoch, dass sich die Eigenschaften von gealterten Kunststoffen auch ohne
äußerliche Anzeichen von Degradation stark verändert haben können. Als Beispiel
sei hier nur die Tendenz einiger Kunstharze zur Quervernetzung genannt, die in
einer schlechteren Löslichkeit von gealterten Harzfilmen resultiert. Der Form nach
mögen gealterte Kunststoffe sich nur wenig verändert haben, tatsächlich können
sie nur selten ihre ursprüngliche Funktion auch im gealterten Zustand erfüllen,
man spricht in solchen Fällen dann von Materialermüdung. Die Einschätzungen
der Industrie bezüglich der maximale Haltbarkeit, bzw. Verwendbarkeit eines
Kunststoffes variieren dabei je nach Einsatzzweck des Materials, um Risiken für
den Nutzer aufgrund von Materialversagen zu minimieren.
Objekte, die sich im Besitz von Sammlern und Museen befinden, weisen
häufig ein Alter auf, das ein Vielfaches der empfohlenen useful lifetime des
Herstellers beträgt. Vielfältige Einflüsse können das Material über die Jahre so
weit verändert haben, dass es sich in seinen physikalischen und chemischen
Eigenschaften grundlegend von den ursprünglichen unterscheidet. Chemisch
gesehen handelt es sich nicht mehr um das gleiche Material, aus dem das Objekt
gefertigt wurde und tendenziell lässt sich feststellen, dass Kunststoffe durch die
Alterung eher empfindlicher als resistenter gegen Chemikalien und
Umwelteinflüsse werden. Herstellerempfehlungen zur Reinigung von Kunststoffen
gelten ausschließlich für neue Produkte und gewährleisten auch hier nur eine
Haltbarkeit des Produkts im Rahmen der Garantieleistung. Eine
Lebenszeitverlängerung ist daher beim Einsatz kommerzieller Pflegeprodukte auf
historischen Objekten aus synthetischen Polymeren nicht zu erwarten.
Ein wichtiger Faktor, der sowohl das Alterungsverhalten als auch die
Lösemittelempfindlichkeit von Kunststoffen stark beeinflusst, liegt in der Vielzahl
der Additive, die den reinen Kunststoffen im Laufe des Produktionsprozess
zugesetzt werden. Die wenigsten Kunststoffe kommen ohne weitere Zusätze, wie
z.B. Farbstoffe, Glanzverstärker, Mattierungsmittel, Weichmacher etc. aus. Auch
diese Zusätze unterliegen alterungsbedingten Veränderungen oder sie können von
vornherein empfindlich auf bestimmte Lösemittel reagieren. Die verschiedenen
Additive, die während des Produktionsprozesses dem Ausgangsmaterial
hinzugefügt werden, sind später schwer genau analysierbar, und gänzlich ungewiss
ist, wie sich die einzelnen Komponenten im Alterungsprozess im Zusammenspiel
118
BRYDSON 1999
52
verändern. So kann sich die Hauptkomponente durchaus auch im gealterten
Zustand als unempfindlich gegen Lösemittel erweisen, das Objekt aber trotzdem
durch die Lösemittelanwendung beschädigt werden. Wird nun die Polymeratrix
durch ein Lösemittel angequollen, ohne die Hauptkomponente selber zu lösen,
können mit dem Material nur schwach verbundene Additive herausgelöst werden
und innerhalb des Objektes migrieren, schlimmstenfalls werden sie sogar
ausgeschwemmt. Zusammengefasst finden sich diese Vorgänge bei BLANK
beschrieben:
“The most obvious problem with solvent contact occurs when the plastic is
dissolved. A heavily crosslinked plastic will not be dissolved, although it
might swell. Plastics can be swollen by solvents in both liquid and vapor
phases. Swollen plastics are subject to more subtle forms of destruction.
Stress is applied to the polymer chains when a plastic is swollen by solvent
contact. Plastics under stress are subject to chain scission. […]
A swollen polymer matrix is open to the migration of additives, such as
plasticizers. The additive molecules can diffuse more easily through the
opened lattice.”119
Ein weiterer Faktor, der das Alterungs- und Löseverhalten von gealterten
Kunststoffen beeinflusst, ist die Produktionsweise. Zwei chemisch identische
Kunststoffe können unterschiedlich altern, insofern sie unter unterschiedlichen
Bedingungen produziert wurden. Faktoren wie Druck, Hitze oder die Prozessdauer
können die Materialien in ihrer chemischen und physischen Struktur, und somit
auch in ihrem Verhalten gegenüber von Lösemitteln, stark prägen.
Wie unterschiedlich auch neue Kunststoffe auf Lösemittel reagieren, und wie
lange die Materialveränderungen noch nach Beendigung des Lösemittelkontaktes
anhalten, wurde 1988 von SALE
120
untersucht. Für die bereits in Kapitel 4.2
beschriebenen Untersuchung wurden ungealterte, möglichste reine Kunststoffe
Lösemittelbädern ausgesetzt. Das Testverfahren orientierte sich an gängigen, für
die restauratorische Fragestellung modifizierten Testverfahren121
, die von der
Industrie verwendet werden, um die Lösemittelbeständigkeit von Kunststoffen zu
testen. Dabei kam der Verfasser zu dem Schluss, dass unabhängig von der
Löslichkeit des Kunststoffes, jeder Lösemittelkontakt das Material messbar
verändert.
“The effect of solvent contact is a major concern when treating plastics; the
potential impact of solvent absorption is alarming […] Plastics are affected
by solvent absorption in at least two ways: they may be swollen or
components may be extracted. It is crucial to understand that solvents can
119
BLANK 1988, S. 117
120
Vgl. SALE 1988, S. 105-113
121
ASTM specification D 543-84, „Resistance of Plastics to Chemical Reagents.“ (Vgl. SALE
1988, S. 105)
53
damage plastics without dissolving them. It is also important to note that
damages resulting from solvent absorption may not be visually
detectible.”122
Neben den bisher vorgestellten Faktoren, wie Materialzusammensetzung,
Produktionsweise, Einwirkdauer und die Art des Lösemittels spielen noch weitere
Aspekte eine wichtige Rolle. Besonders von der Art der Nutzung und Lagerung
hängt das Alterungs- und damit auch das Löslichkeitsverhalten und die
Lösemittelempfindlichkeit eines Objektes ab. Umgebungseinflüsse jeglicher Art
können besonders Kunststoffe mit überwiegend amorphen Strukturen
beeinflussen, da diese leicht Substanzen aus ihrer Umgebung aufnehmen. Dies
kann sowohl über eine Gasphase geschehen, wie auch durch direkten Kontakt mit
Feststoffen und Flüssigkeiten. Beispielsweise können Weichmacher über eine
Kontaktfläche von einem Objekt in ein anderes migrieren und dessen
Eigenschaften (lokal begrenzt) verändern und somit beispielsweise dessen
Lösemittelempfindlichkeit erhöhen.123
Objekte, deren Materialstruktur schon
Schäden aufweisen, z.B. durch einen vorhergehenden Lösemitteleinsatz oder
durch Lichtalterung, können sich gleichfalls als extrem empfindlich gegen
Lösemittel erweisen, die ein unbeschädigtes Objekt der gleichen
Materialzusammensetzung nicht beeinträchtigen würden.124
So konnte FENN
nachweisen, dass lichtgeschädigte Bereiche eines Kunststoffobjektes
grundverschieden von ungeschädigten Bereichen auf den Einsatz von Lösemitteln
reagieren können.125
Die von Restauratoren häufig angewandten Spot-tests, die der Feststellung von
Lösemittelunverträglichkeiten z.B. von Überzügen oder Farbstoffen dienen, lassen
sich daher nicht auf Kunststoffe übertragen. Derartige Tests erlauben es nur,
Aussagen über die Lösemittelempfindlichkeit der untersuchten Fläche zu treffen,
zudem lassen sich Schädigungen unter Umständen nicht sofort feststellen. Ein
solcher Spottest würde zum Beispiel bei Polystyrol und Testbenzin zunächst keine
Veränderungen des Kunststoffes zeigen. So beschreibt FENN einen Versuch, bei
dem ein Becher aus Polystyrol mit Paraloid B72, gelöst in einem schwach
aromatenhaltigen Testbenzin, behandelt wurde. Binnen weniger Wochen wurde
der Becher im Bereich des aufgebrachten Kunstharzes trübe, nach drei Jahren
durchzog ein stress-crazing Craquele das gesamte Material.126
Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass der Einsatz von Lösemitteln auf
Kunststoffen weitestgehend vermieden werden sollte, da jede
Reinigungsmaßnahme, bei der Substanzen in feuchter oder wässriger Form auf das
122
SALE 1988, S. 105
123
Vgl. FENN 1993, S. 342
124
Vgl. FENN 1993, S. 343
125
ebda.
126
Vgl. FENN 1993, S. 343
54
Objekt aufgebracht werden, einen Schaden oder eine Veränderung verursachen
kann.127
Die bereits erwähnten spot-tests sind bei Kunststoffen nicht zu empfehlen
und auch die Verwendung von Dummies aus ähnlichem aber nicht identischem
Material gibt bestenfalls Hinweise auf Tendenzen.
Für die Objekte aus Weich-PVC Folien ist ein Abwägen der Vor- und Nachteile
eines Lösemitteleinsatzes um so wichtiger, als dass es sich bei den Folien um ein
Material von geringer Materialstärke handelt. Die Fehlertoleranz dieser Objekte ist
gering, die Auswirkungen von Fehlentscheidungen sind dementsprechend
schwerwiegend. Die von SALE
128
durchgeführten Versuche zeigen, dass alle in der
Restaurierung üblichen Lösemittel optische und/oder physikalische
Veränderungen an neuen Weich-PVC Folien auslösen und auch der Einsatz von
Wasser scheint in der Kombination mit Tensiden nicht risikolos. Vergleichbare
Versuche an natürlich oder künstlich gealterten Weich-PVC Folien scheinen bis
dato nicht vorzuliegen.
Die Entscheidung zur Reinigung eines Objektes dieser Materialgruppe birgt
neben der möglichen Beschädigung durch Löse- oder Reinigungsmittel noch ein
weiteres Risiko. So liegt die Vermutung nahe, dass die Reduzierung oder
Entfernung der auf der Oberfläche aufliegenden Weichmacherschicht den Abbau
des Materials stark beschleunigen könnte. Nicht auszuschließen ist, dass die
Weichmacherschicht als eine Art ‚Oxidationsschicht’ fungiert, die das darunter
liegende Material vor weiteren Alterungsprozessen schützt oder sie zumindest
verlangsamt. Eine Abnahme dieser Schicht könnte dazu führen, dass die flüchtigen
Weichmacher aus dem Folieninneren erneut an die Oberfläche wandern und die
Elastizität der Folie somit weiter reduziert wird.
4.6 Überlegungen zur Klebung
Die Auswahl eines geeigneten Klebe- oder Konsolidierungsmaterials für
einbeschädigtes Objekt ist für Restauratoren ein vertrautes Problem. So sollte ein
Klebstoff sowohl alterungsbeständig und vollreversibel, als auch ausreichend fest
aber nicht härter als das zu verklebende Material sein. Hinzu kommen noch
Anforderungen, die sich aus der Natur des Objekts und durch die Art der
Beschädigung ergeben. Flexible Objekte verlangen die Verwendung eines
flexiblen Klebers, transparente Materialien die eines transparenten Klebstoffes mit
vergleichbarem Brechungsindex. Je nach Art des Bruches oder der auszuführenden
Reparatur ist ein hoch- oder niedrigviskoses Mittel von Nöten um eine sichere
Verbindung herstellen zu können.
127
Vgl. SALE 1988, S. 106
128
Vgl. SALE 1988
55
Die Industrie bietet für die verschiedensten Problemstellungen, besonders im
Bereich der Kunststoffe Klebesysteme an, die aber in den seltensten Fällen den
zuvor genannten restauratorischen Anforderungen in Bezug auf Reversibilität und
Alterungsbeständigkeit entsprechen können. Eine genaue Deklaration der
Inhaltsstoffe ist in der Regel nicht verfügbar, so dass neben den eventuell
bekannten Hauptkomponenten Hilfs- und Zusatzstoffe, wie Weichmacher oder
Verdickungsmittel, enthalten sein können. Angaben zur Alterungsbeständigkeit
beziehen sich auf die von der Industrie festgesetzten Bezugswerte, die in der Regel
weitaus kürzere Nutzzeiten als Richtwerte veranschlagen, als Restauratoren. Die
vom Hersteller bescheinigte hohe Haltbarkeit oder Alterungsbeständigkeit eines
Produkts kann unter Umständen lediglich zehn, fünfzehn Jahre bedeuten.
Werden derartige Produkte zur Restaurierung gealterter Kunststoffe
verwendet, kann es zu unvorhersehbaren Wechselwirkungen zwischen den
Materialien kommen. Bestandteile des Klebstoffes (Lösemittel, Weichmacher)
können Degradationserscheinungen auslösen, gleichfalls können die
Degradationsprodukte des Kunststoffes den Klebstoff soweit verändern, dass er
unlöslich und/oder in seinen optischen und mechanischen Eigenschaften stark
verändert wird.
„While solvents evaporate in the atmosphere, adhesives are affected by
enviromental conditions such as heat and humidity just as the plastics
themselves are. Furthermore, their properties change as they age. Also,
adhesives are coatings and, as such, their adhesion to a substrate is highly
dependent on the surface condition of the substrate. Surface treatment may
be necessary.”129
Derartige Reparaturen resultieren langfristig oftmals in einer ästhetisch
unbefriedigenden, irreversiblen Klebestelle, in seltenen Fällen kann sogar das
ganze Objekt zerstört werden. Ein Beispiel für eine zwar haltbare, aber optisch
unbefriedigende Reparatur stellen die mit einem PVC Kleber reparierten Nähte
eines aufblasbaren Sessels aus Privatbesitz dar. Die behandelten Bereiche sind
heute stärker vergilbt und verhärtet als die unbeschädigten Bereiche. Zu weiteren
Beschädigungen hingegen führte die Reparaturmaßnahme, die an einem Blow
durchgeführt wurde, der sich heute im Besitz des Vitra Design Museums befindet.
Unbekannt ist, ob es sich bei dem verwendeten Material um ein
klebestreifenähnliches Produkt handelt oder ob eine Folie mit einem ungeeigneten
Kleber aufgebracht wurde. Die Flicken an der vorderen Naht der Armlehne sind
wie das umgebende Material stark klebrig, die Folie des Sessels scheint sich in
diesem Bereich zu zersetzen (Abb. 23). Der Versuch, einen beschädigten Stöpsel
zu reparieren, führte an einem weiteren Blow im Bereich der Verklebung zu einer
fast vollständigen Zersetzung des Materials und zur Bildung weißlicher, klebriger
129
ROTHEISER 1999, S. 188
56
Rückstände (Abb. 24). Im ersten Fall scheint eine Reparatur schwierig, im Fall des
zerstörten Stöpsels gar unmöglich, so dass der betreffende Sessel als Totalverlust
betrachtet werden kann.
Die Beispiele zeigen, dass besonders die aus dünnen Folien konstruierten
aufblasbaren Objekte von mechanischen Beschädigungen schwer beeinträchtigt
werden oder sogar ihre Funktion vollkommen verlieren können. Kleine Schnitte
oder Löcher in der Folie oder Beschädigungen an den Schweißnähten lassen die
Luft entweichen, so dass die betreffenden Objekte weder nutzbar noch
ausstellungsfähig sind. Eine Restaurierung scheint bei dieser Objektgruppe
unumgänglich zu sein. Hat die Weich-PVC Folie die Funktion eines Bildträgers,
wie bei den Rikscha Dekorationen aus der Sammlung des British Museum (vgl.
4.1), so stellen kleinere Beschädigungen zwar eine ästhetische Beeinträchtigung
und eine Gefahr für die Stabilität dar, jedoch sind die Objekte in ihrer Funktion
weniger beeinträchtigt. Schwache, aber reversible und alterungsbeständige Kleber
können mit zusätzlichen stützenden und stabilisierenden Präsentationssystemen
eine befriedigende Lösung ergeben. Lediglich bei größeren oder mechanisch
beanspruchten Objekten müssen die Klebeverbindungen ähnlichen Belastungen
standhalten können, wie bei pneumatischen Objekten.
Die zuvor beschriebenen Risiken bei der Anwendung von Lösemitteln auf
Kunststoffen lassen sich auf die Verwendung lösemittelhaltiger Klebstoffe
übertragen. Zwar werden keine Bestandteile aus dem Kunststoff
herausgeschwemmt oder -gewaschen, jedoch verdunsten die im Klebstoff
eingebundenen Lösemittel langsamer als reine Lösemittel und sie haben daher
länger Zeit auf das Polymer einzuwirken. Besonders nach einer oberflächlichen
Trocknung der Klebefläche können die noch im Klebstoff enthaltenen Lösemittel
tiefer in das Gefüge des Kunststoffes eindringen und sich nur langsam wieder
verflüchtigen. Handbücher zur Kunststoffbearbeitung bewerten daher die
Verwendung von lösemittelhaltigen Klebstoffen kritisch:
“Solvents trapped inside a joint may lead to porosity or weakness. In
addition, the finished assembly cannot be exposed to the solvent used for
solvent joining or for solvent-based adhesives. Solvents can also migrate in
some plastics.“130
Darüber hinaus kann es durch die Verdunstungskälte des Lösemittels während der
Trocknungszeit des Klebers zu Spannungen bzw. zu Schäden innerhalb des
Kunststoffes kommen.
Das Entfernen einer gealterten oder nicht zur Zufriedenheit ausgeführten
Verklebung bedingt in der Regel auch bei Klebstoffen auf Wasserbasis einen
größeren Lösemitteleinsatz und die Folgen derartiger Maßnahmen sind daher
130
ROTHEISER 1999, S. 188
57
vergleichbar mit den im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Auswirkungen
einer Reinigung.
4.6.1 Derzeitige Reparaturmöglichkeiten und ihre Bewertung unter
konservatorischen Gesichtspunkten
Ein Wiederherstellen der vollen Funktionsfähigkeit beschädigter Weich-PVC
Folien ist rein technisch gesehen durch die Verwendung von so genannten
‚Schweißklebern’ möglich. Derartige Klebstoffe bestehen aus einem Lösemittel
bzw. Lösemittelgemisch, dass die Weich-PVC Folie anzulösen vermag und
gelösten PVC-Polymeren, die bei kleineren Beschädigungen als Füllstoff
fungieren.131
Derartige Verbindungen sind extrem belastbar, das Material kann bei
fachgerechter Anwendung nahezu 100 % seiner ursprünglichen Belastbarkeit132
erreichen. Nachteilig ist, dass die Kleber weder reversibel noch alterungsbeständig
sind. Als besonders negativ fällt die Tendenz der Kleber auf, bereits nach kurzer
Zeit zu Vergilben und zu Verhärten. Zusätzlich schwierig gestaltet sich auch die
Applikation der zähflüssigen Klebstoffe, so dass selbst bei sorgfältigem Arbeiten
die Reparaturstellen ästhetisch unbefriedigend ausfallen.
Technisch möglich ist auch die Anwendung eines Verfahrens, dass als
‚Lösemittelsiegeln’ bezeichnet wird, bei dem die Verbindungen nur unter Einsatz
von Lösemitteln und Druck zustande kommen. Der Vorteil dieser Klebemethode
liegt in der Herstellung einer homogenen Verbindung ohne eine
‚stoffverschiedene’ Zwischenschicht133
, daher wird die Haltbarkeit derartiger
Verbindungen auch als höher angegeben, als die der Klebstoffverbindungen. In der
Industrie wird diese Technik zwar zur Verklebung von Weich-PVC verwendet,
jedoch seltener im Zusammenhang mit der Folienverarbeitung, da besonders
dünne Folien sich leicht zersetzen können oder für eine weitere Bearbeitung zu
weich werden.134
Zwar scheint die Herstellung von Verklebungen mit Lösemitteln
allein eine interessante Möglichkeit, da kein fremdes Material im Objekt verbleibt,
jedoch stellt die Anwendung des ‚Lösemittelsiegelns’ bei der Restaurierung von
Objekten aus Weich-PVC Folien ein zu großes Risiko dar. Die niedrigviskosen
Lösemittel135
sind nur schwer auf eine definierte Fläche zu begrenzen und die
offene Zeit, die ein Bearbeiten erlaubt ist sehr kurz. Um ein ‚Verschweißen’ der
131
ROTHEISER 1999, S. 186
132
Vgl. ROTHEISER 1999, S. 6 - 7
133
Vgl. NENTWIG 1994, S. 93
134
ROTHEISER 1999, S. 187
135
„Solvents: Acetone, cyclohexane, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, cyclohexanone,
methyl Cellosolve, and O-dichlorobenzol. Solvent welding is commonly used to assemble
PVC parts. Weld strengths up to 70% of the strength of the material.” ROTHEISER 1999, S.
6-7
58
Teile zu erreichen muss die Verbindung unter hohem Pressdruck, zum Beispiel
durch Klammern, aushärten. Bei größeren und kompliziert geformten Objekten,
besonders jedoch bei Hohlkörpern, ist dies praktisch unmöglich. 136
Da das Löslichkeitsverhalten gealterter Kunststoffe sich zudem, wie im
vorhergehenden Abschnitt beschrieben, von dem Löslichkeitsverhalten neuer
Kunststoffe grundlegend unterscheiden kann sind die Risiken des
‚Lösemittelsiegelns’ nicht abzuschätzen. Der Einsatz dieser Methode ist daher
restauratorisch nicht zu vertreten.
Die in der Industrie am weitesten verbreiteten Methoden zur Verbindung von
Kunststofffolien sind die verschiedenen Schweißverfahren, die seit Mitte der
1960er Jahre entwickelt wurden. Erst die Technologie des
Hochfrequenzschweißens ermöglichte die Herstellung gasdichter und belastbarer
Verbindungen von Weich-PVC Folien und somit die Produktion von aufblasbaren
Sesseln, Schwimmflügeln oder Regenmänteln.137
Das Verfahren wird von
STOECKHERT wie folgt beschrieben:
„Hochfrequenz-Schweißen von Kunststoffen erfolgt durch dielektrische
Erwärmung nichtleitender polarer Stoffe im hochfrequenten elektrischen
Feld. In HF-Schweißpressen sind die Elektroden fest und isoliert mit den
Preßstempeln verbunden. Die Elektroden können nach Bedarf als Flächen
oder zweckmäßig geformte Kanten ausgeführt sein.“138
Darüber hinaus kennt die Industrie die verschiedensten Schweißverfahren, wie
Ultraschallschweißen, Impulsschweißen etc., die aber zur Bearbeitung von Weich-
PVC Folien weniger geeignet sind.139
Allen Verfahren gemeinsam ist, dass der
Kunststoff soweit erhitzt wird, dass die Werkteile im Nahtbereich miteinander
verschmelzen. Bei vielen Verfahren wird die Verbindungsstelle unter Anwendung
von zusätzlichem Pressdruck hergestellt.140
Für eine Restaurierung sind derartige
Verfahren wenig geeignet, da sie einerseits einen erheblichen technischen
Aufwand erfordern, andererseits auch hier wieder ungewiss ist, ob gealtertes
Material den hohen Temperaturen standhalten kann. Flüchtige Bestandteile des
Weich-PVCs könnten durch die Hitze aus dem Kunststoff entweichen und
thermisch bedingte Alterungsprozesse beschleunigt werden.141
Der
Schweißprozess während der Produktion hingegen scheint keine negative
136
ROTHEISER 1999, S. 188
137
Die FTIR Analyse einer Probe aus der Schweißnaht eines Blow gab keinen Hinweis auf
beschleunigte Degradationsvorgänge in diesem Bereich.
138
STOECKHERT 1981, S. 240
139
Vgl. ROTHEISER 1999, S. 106
140
Vgl. STOECKHERT 1981, S. 464 f.
141
Vgl. SHASHOUA 1999, S. 31
59
Auswirkung auf die Folie zu haben.142
Die Nahtbereiche wirken zwar im
Vergleich zur Folie verhältnismäßig steif, auch scheinen sie schneller zu
Vergilben, jedoch liegt dies allein an der Doppelllagigkeit des Materials.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die von der Industrie verwendeten
Reparatur- und Verbindungstechniken für Sammlungsgegenstände nur eine
unzureichende Alternative zur Nichtausstellbarkeit darstellen. Unbekannt ist auch,
wie handelsübliche PVC Kleber mit gealtertem Weich-PVC reagieren, daher ist
von deren Verwendung gleichfalls abzuraten. Auch die Verwendung anderer
lösemittelhaltiger Klebstoffe birgt nicht absehbare Risiken für die zu
behandelnden Objekte.
Da die Nutzungsanforderungen an einen Sammlungsgegenstand weniger extrem
sind, als zum Beispiel die an einen weiterhin genutzten aufblasbaren Sessel, sollte
man sich diesen Umstand bei der Auswahl eines Klebemittels oder einer
Restaurierungsmethode zu Nutzen machen. Weniger ist hier eine Reparatur, das
heißt Wiederherstellung der vollen Belastbarkeit gefragt, es stehen vielmehr
ausstellungstechnische und konservatorische Anforderungen im Vordergrund.
Eine Restaurierung sollte es ermöglichen, das Objekt im Rahmen einer
Ausstellung in seiner Funktion präsentieren zu können und es in seinem Bestand
langfristig zu sichern. Die Fragestellung ist daher, ob die verschiedenen in der
Restaurierung verwendeten Klebstoffe eine Alternative zu den zuvor
beschriebenen Verfahren darstellen. So bescheinigt ROTHEISER den Acrylaten eine
gute Haftung zu Kunststoffen, bei gleichzeitig hoher Festigkeit und Flexibilität.143
Eine Vielzahl der in der Restaurierung angewendeten Klebstoffe basiert auf
Acrylaten, teils in Lösemitteln gelöst, jedoch auch in Form wässriger
Dispersionen. Inwieweit diese Materialien geeignet sind, alterungsbeständige und
gasdichte Verklebungen herzustellen, ohne das Weich-PVC negativ zu verändern,
gilt es zu untersuchen.
Eine weitere Option stellt die Verwendung von Klebemitteln auf der Basis von
Polyvinylacetat (PVAC) dar. Diese bilden Filme mit hoher Gasdichtigkeit aus, die
darüber hinaus flexibel und, je nach Produkt, gut reversibel sind. PVAC lässt sich
in Lösemitteln lösen, ist jedoch auch in Dispersionsform erhältlich, so dass auch
diese Materialien als eine interessante Option zur Restaurierung von Weich-PVC
Objekten erscheinen.
142
“The welding process did not affect the chemical structure of the PVC, however only
changes of more than 3% in chemical structure can be observed using FTIR analysis.”
(VAN OOSTEN, Analysebericht im Anhang.)
143
Vgl. ROTHEISER 1999, S. 211 f.
60
4.6.2 Vor- und Nachteile einer Klebung beschädigter Möbel aus Weich-
PVC Folie.
Um ein pneumatisches Objekt ausstellen und in seiner Idee präsentieren zu
können, muss es luftdicht sein. Aber wie verhält es sich mit der langfristigen
Lagerung? Welche Vor- und Nachteile birgt eine Restaurierung, speziell die
Reparatur von Undichtigkeiten, in diesem Fall? Stellt die Reparatur von undichten
Weich-PVC Folien eine konservatorische Notwendigkeit für den langfristigen
Erhalt der Objekte dar, oder erfüllen derartige Maßnahmen eine rein
restauratorische Funktion im Sinne des Wiederherstellens?
Für eine Reparatur spricht, dass die Verletzlichkeit der dünnen Folien im
aufgeblasenen Zustand dem Betrachter deutlicher als im luftleeren Zustand
vermittelt wird. Ein zusammengefallener Haufen zerknitterter Folie in einem
Depotregal appelliert nur schwach an die Sorgfalt im Umgang mit dem Objekt,
weitere Schäden können durch unsachgerechte Handhabung verursacht werden.
Auch neu entstandene Schäden werden bei aufgeblasenen Objekten schneller
festgestellt, da ein Monitoring der Objekte in Hinsicht auf ihre
Funktionstüchtigkeit so erleichtert wird.
Ein weiterer Vorteil einer intakten Hülle könnte darin bestehen, dass sich
innerhalb eines aufgeblasenen Sessels ein Luft-Weichmachergemisch bilden kann,
das stabilisierend auf Degradationsprozesse wirkt. Ein wiederholtes Neubefüllen
mit Luft könnte sich daher theoretisch negativ auf die Alterung der Folien
auswirken. Im luftgefüllten Zustand kann auch die Ausbildung von starken und
leichten Knickfalten verhindert werden, die bei einer langfristigen luftleeren
Lagerung auftreten und die auch im luftgefülltem Zustand sichtbar bleiben. Diese
Falten und Knicke lassen sich zwar durch ein Erwärmen der Folien auf circa 40 bis
60 °C reduzieren, jedoch sind die langfristigen Auswirkungen dieser
Wärmebehandlung unbekannt. Bisher unbekannt ist auch, inwieweit
degradierende, klebrige Folien bei längerer luftleerer Lagerung unlösbare
Verbindungen miteinander eingehen können, so dass ein Aufblasen der Objekte zu
einem späteren Zeitpunkt gar nicht mehr möglich ist. Inwieweit ein derartig
geschädigtes Objekt überhaupt noch ausstellungsfähig ist, ist eine andere Frage,
die hier nicht geklärt werden kann.
Verschiedene Gründe sprechen jedoch auch für eine luftleere Lagerung und gegen
die Ausführung einer Restaurierung ohne konkreten Anlass. Wie von SHASHOUA
beschrieben wurde, lässt sich der Alterungsprozess des Weich-PVCs signifikant
verlangsamen, wenn die Objekte in geschlossenen Systemen ohne Luftbewegung
aufbewahrt werden.144
Ohne größeren Aufwand lassen sich derartige Bedingungen
144
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 94
61
schwer bei den großen, aufgeblasenen Objekten erreichen. Im luftleeren Zustand
hingegen sind wesentlich leichter luft- und staubdichte
Aufbewahrungsbedingungen zu schaffen. Luftleer aufbewahrte Objekte benötigen
zudem weniger Platz – zu mindestens in der Höhe, wenn auch nicht in der Fläche
– und sie lassen sich aufgrund ihrer geringeren Dimensionen leichter von einer
Person transportieren, wodurch auch die Gefahr einer Beschädigung verringert
wird.
Als nachteilig bei einer Reparatur kann sich auch das Alterungsverhalten der
Klebeverbindungen herausstellen. Verbindungen, die hergestellt wurden, um ein
Objekt im luftgefülltem Zustand im Depot aufzubewahren, können sich durch
Alterungsprozesse soweit verändern, dass die Verklebung zum Zeitpunkt einer
Ausstellung als ästhetisch unbefriedigend empfunden wird und eine
Entrestaurierung, soweit überhaupt möglich, erforderlich werden kann. Besonders
die sauren Abbauprodukte des alternden Weich-PVCs können die
Alterungseigenschaften der verwendeten Restaurierungsmaterialen negativ
beeinflussen, eine sichere Vorhersage, ob die verwendeten Materialien
unschädlich für das Objekt sind, lässt sich daher selbst für bewährte
Restaurierungsmaterialien nicht treffen. Anzunehmen ist jedoch, dass jegliche
Form von aufgebrachtem Klebstoff, wenn nicht eine beschleunigte, so zumindest
doch eine andersartige Alterung des betroffenen Gebietes bewirkt.
Eine Option wäre es daher, beschädigte Möbel luftleer in geschlossenen
Behältnissen aus nicht saugendem Material möglichst faltenfrei zu lagern und
vorhandene Beschädigungen erst für eine Ausstellung abzudichten. Der Einsatz
eines reversiblen Klebers ermöglicht das Erstellen temporärer Reparaturen, die
sich nach Beendigung der Ausstellung entfernen lassen. Auf diese Weise kann der
negative Einfluss der Klebung auf das Objekt und des Objektes auf die Klebung
minimiert werden. Für eine derartige Lösung kommen jedoch nur Systeme in
Frage, die sich entweder mechanisch entfernen lassen, oder die mit Wasser soweit
angequollen werden können, dass ein mechanisches Ablösen möglich ist.
Klebemittelsysteme, die den Einsatz von organischen Lösemitteln bedingen sind
weitestgehend auszuschließen. Denkbar ist jedoch auch, die Reparaturen zu
belassen, und das Objekt für die Deponierung nur minimal mit Luft zu befüllen,
um stärkere Knicke zu vermeiden. Diese Maßnahme würde auch einem
eventuellen Verkleben der Folienschichten vorbeugen, notwendig wäre jedoch die
Klebestelle regelmäßig auf Veränderungen zu untersuchen, um eine Schädigung
des Objektes auszuschließen.
62
5 Versuchsteil
Der Versuchsteil dieser Arbeit unterteilt sich in vier Bereiche: Der erste Teil
befasst sich mit der künstlichen Alterung von Kunststoffen und der Auswahl der
Alterungsparameter für die anschließenden Versuche zur Reinigung und Klebung.
Im zweiten Teil soll versucht werden zu klären, inwieweit verschiedene in der
Restaurierung gebräuchliche Reinigungsmittel und Reinigungsmethoden das
Degradationsverhalten von natürlich gealterten und neuen Weich-PVC Folien
unter künstlichen Alterungsbedingungen beeinflussen. Diese Untersuchungen
verstehen sich als Ergänzung der bisherigen Forschungsergebnisse von SALE und
SHASHOUA. Im dritten Teil soll untersucht werden, ob stabile und gleichzeitig
reversible Verklebungen, die den Anforderungen eines Ausstellungsbetriebes
genügen, auch mit in der Restaurierung gebräuchlichen Klebstoffen zu erzielen
sind. Wie die Auswahl der Reinigungsmittel beruht auch die Auswahl der
Klebstoffe auf den im vierten Kapitel formulierten Vorüberlegungen bezüglich der
kunststoffspezifischen Anforderungen an ein Restaurierungsmaterial. Im vierten
Teil werden die Ergebnisse der künstlichen Alterung bewertet, insbesondere auf
die Fragestellung hin, inwieweit die erzielten Resultate eine Prognose bezüglich
der langfristigen Auswirkung einer Reinigung oder Klebung erlauben.
Probenmaterial
Da zu Beginn der Arbeit Die Objektgruppe der aufblasbaren Sessel der Firma
Zanotta stand zunächst im Mittelpunkt, daher wurde ein Teil des Probematerials
einem transparenten Blow aus der zweiten Produktionsphase der Sessel
entnommen, der zu diesen Zweck erworben wurde.
Im neuen Zustand ist die Folie der Sessel von bläulich-weißer transparenter
Farbe mit einer leicht seidenglänzenden Oberfläche. Der Sessel, der nach
Aussagen des Vorbesitzers Ende der achtziger Jahre erworben wurde, weist eine
ungleichmäßige, grau-gelbliche Trübung auf, im Bereich der Kopfstütze und auf
der Oberseite des Armlehnsegments sind diese Verfärbungen stärker ausgeprägt.
Das Objekt ist im Ganzen stark verstaubt, partiell sind auf der Folienoberfläche
leichte, fest haftende Verschmutzungen festzustellen. Deutlich wahrnehmbar ist
ein Geruch nach Zigarettenrauch, möglicherweise ist die Vergilbung der Folien
daher auf den Einfluss von Nikotin und Teerkondensat zurückzuführen. Die
Weich-PVC Folie weist keinerlei mechanischen Beschädigungen in Form von
Löchern oder Rissen auf und sie erscheint, verglichen mit neuen Sesseln,
unverändert flexibel.
Deutlich unterscheiden lässt sich bei der Folie zwischen Ober- und Unterseite,
letztere wirkt leicht porig und weniger glatt. Feine parallele Linien scheinen
gleichfalls produktionsbedingt zu sein, vermutlich geben sie einen Hinweis auf die
Laufrichtung der im Kalanderverfahren hergestellten Folien.
63
Dem Sessel wurde für die Reinigungs- und Klebeversuche Probenmaterial
entnommen, dass, soweit nach Augenschein zu beurteilen, keine allzu großen
Unterschiede im Abbaugrad aufweist. Zwei Segmente des Sessels wurden nicht
zerschnitten, um die Praktikabilität und Belastbarkeit von Verklebungen direkt am
Objekt überprüfen zu können.
Eine weitere Versuchsreihe sollte Erkenntnisse erbringen, inwieweit eine
Behandlung mit Löse- und Reinigungsmitteln das Alterungsverhalten neuer
Weich-PVC Folie beeinflusst. Hintergrund dieser Überlegung war zum einen, dass
auch heute noch zahlreiche Objekte aus Weich-PVC Folien gefertigt werden, die
Eingang in Museumssammlungen finden, zum anderem galt es zu untersuchen, ob
Unterschiede in der Auswirkung der Reinigungsversuche zwischen der neuen und
der natürlich gealterten Folie festzustellen sind. Das Probenmaterial für diese
Versuchsreihe wurde einer Materialspende der Firma Pütz Folien entnommen. Das
Material dieser Folien ist klar transparent, leicht bläulich gefärbt und
hochglänzend. Diese Folien werden laut Auskunft der Firma im Kalanderverfahren
hergestellt und weisen im Gegensatz zu der Folie der Sessel der Firma Zanotta
keine Laufrichtung auf, auch lässt sich kein Unterschied zwischen Ober- und
Unterseite feststellen.
Um Aussagen über die Art des Weichmachers und die Weichmachermenge
treffen zu können, wurden Proben des neuen Materials und Proben aus dem Sessel
zur Analyse an das Labor des Instituut Collectie Nederlands (ICN) gegeben. Die
Analysen, die von Thea van Oosten durchgeführt wurden, ergaben, dass es sich bei
dem Weichmacher in beiden Fällen um nahezu gleiche Konzentrationen von
Dioctylphthalat (DOP) handelt.145
Die FTIR-Analyse zeigte zudem, dass ein
leichter oxidativer Abbau der Folie des Sessels bereits eingesetzt hat.146
Das Probenmaterial für die Reinigungsversuche an bereits gealtertem Weich-
PVC wurde den Stützsegmenten unterhalb des Sitzkissens des Sessels entnommen
und in Proben von 7 cm Kantenlänge aufgeteilt. Versehen wurden diese
Folienquadrate in einer Ecke mit einer Lochung, an der Hängeetiketten mit der
Probenbezeichnung befestigt wurden. Pro Probenreihe wurden sieben
Probenkörper verwendet. Vor der weiteren Behandlung wurden die Proben
entstaubt und anschließend mit einer Präzisionswaage bis auf vier Dezimalstellen
ausgewogen. Für die Verklebungsversuche an gealterter Weich-PVC Folie wurde
das Material der unteren Kammer des Sessels entnommen und in 1,2 cm breite und
145
“All samples from the re-edition of the armchair ‘Blow’ consist of PVC with 24% of DOP
plasticizer. The reference PVC film [das neue Material der Firma Pütz Folien] contains a
little less plasticizer (22%)” (Vgl. VAN OOSTEN: Analysebericht im Anhang, S.141)
146
Vgl. VAN OOSTEN: Analysebericht im Anhang, S. 141
64
10 cm lange Streifen geschnitten. Für jede Versuchsreihe wurden 14 Streifen
zugeschnitten, die zu sieben Probekörpern verklebt wurden.
Aufgrund der geringen Materialmenge der neuen Folie konnte diese nur für
einen Teil der Reinigungsversuche getestet werden, es wurde daher darauf
verzichtet, innerhalb dieser Reihe Speichel als Reinigungsmittel zu testen. Die
Probengröße betrug jeweils nur 5 cm x 5 cm, die Anzahl der Probenkörper pro
Versuchsreihe musste auf fünf beschränkt werden. Ansonsten wurde wie zuvor
beschrieben verfahren. Alle Proben wurden bis zur Durchführung der Versuche
unter Raumbedingungen aufbewahrt.
65
5.1 Teil 1 – Die künstliche Alterung polymerer Materialien
Die vordringlichste Forderung an ein Restaurierungsmaterial ist die nach dessen
Alterungsbeständigkeit um in dieser Hinsicht eine negative Auswirkung auf das zu
restaurierende Objekt ausschließen zu können. Eng verknüpft mit der Frage der
Alterungsbeständigkeit ist die Frage der Reversibilität eines Materials. Traditionell
verwendete Materialien, wie tierische und pflanzliche Leime oder Harze erlauben
eine Beurteilung hinsichtlich dieser Anforderungen aufgrund jahrzehntelanger
Erfahrungen. Für zahlreiche Restaurierungsproblematiken, besonders an Objekten
und Kunstwerken aus modernen Materialien, sind diese altbekannten Substanzen
jedoch ungeeignet, so dass der Einsatz von neuen Materialien, deren Eignung als
Restaurierungsmaterial noch unsicher erscheint, erforderlich werden kann.
Um eine Vorstellung vom Alterungsverhalten bisher unerprobter Materialien
zu erhalten, oder um festzustellen, wie sich das zu untersuchende Medium mit den
Materialien des zu behandelnden Objektes langfristig verträgt, werden Versuche
zur künstlichen Alterung, wie sie u.a. zur Materialprüfung von der Industrie und
der Materialforschung verwendet werden auch an Restaurierungsmaterialien
durchgeführt. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse einer künstlichen Alterung auf
die natürlichen Alterungsprozesse wird jedoch kritisch betrachtet, die Kritikpunkte
seien hier nur stichpunktartig genannt, für vertiefende Aspekte dieses komplexen
Themenbereichs sei an dieser Stelle auf die Publikation von FELLER
147
verwiesen.
Allein die Auswahl der Alterungsparameter, wie Lichtstärke, Wellenlängen,
Luftfeuchtigkeit und Temperatur, unter denen das Material getestet werden soll, ist
mit Unsicherheiten verbunden. So beschreibt FELLER Studien zur Materialprüfung,
deren Ergebnisse, aufgrund der unterschiedlichen Alterungsparameter, die
Haltbarkeit des getesteten Materials zwischen 40 und 1000 Jahren vorhersagen.148
Besonders das Zusammenspiel der einzelnen Faktoren kann schwer unter
künstlichen Bedingungen simuliert werden, der Ausschluss nur eines Faktors, wie
z.B. Licht oder auch nur bestimmter Wellenlängen, kann den Verlauf der Alterung
irreführend beeinflussen.
Bei einer thermischen Alterung besteht die Problematik darin, dass nicht
gewiss ist, ob erhöhte Temperaturen, besonders Temperaturen oberhalb der
Glasübergangstemperatur des zu testenden Materials, die unter normalen
Bedingungen nicht erreicht werden würden, zu einer veränderten und nicht nur zu
einer beschleunigten Alterung führen. Die Vielzahl der Einzelkomponenten
müssten auf ihre Reaktionsfähigkeit bezüglich der erhöhten Temperaturen alleine
und im Zusammenspiel überprüft werden, denn die den Kunststoffen zugesetzten
147
FELLER 1994
148
Vgl. FELLER 1994, S. 147
66
Komponenten wie Stabilisatoren, Farbstoffe, Weichmacher etc. sind in ihrer
Haltbarkeit auf die normalen Nutzungsbedingungen des Objektes abgestimmt. Bei
einer künstlichen Alterung kann jeder dieser Zusätze eine Alterung durchlaufen,
die nicht seiner natürlichen Alterung entspricht, wodurch das gesamte
Polymersystem in seinem Alterungsverhalten verändert wird. Als Beispiel seien
hier nur Stabilisatoren genannt, die ihre Wirkung nur bis zu einer bestimmten
Temperatur erfüllen können und die oberhalb dieser Temperatur zu einer
beschleunigten Alterung des Kunststoffes führen.149
So fasst auch BRYDSON die
Unsicherheiten im Bezug auf die künstliche Alterung wie folgt zusammen:
„Unfortunately, accelerated tests have up until now achieved only very
limited success. One reason is that when more than one deteriorating
agency is present, the overall effect may be quite different from the sum of
the individual effects of these agencies. The effects of heat and light, or
oxygen and light, in combination may be quite serious whereas individually
their effect on a polymer may have been negligible. It is also difficult to
know how to accelerate a reaction. Simply to carry out a test at higher
temperature may be quite misleading since the temperature dependencies of
various reactions differ.”150
Auch die Auswahl aussagekräftiger oder repräsentativer Probekörper gestaltet sich
schwierig. Die Verwendung von Originalmaterial schließt sich bei Kunstwerken
und Museumsobjekten in der Regel aus, so dass identisches Material in keinem
Falle zur Verfügung steht. Neue Materialien, auch wenn sie in ihrer chemischen
Zusammensetzung dem Objekt weitestgehend entsprechen, können sich jedoch
aufgrund von Faktoren wie Produktionsart oder die Reinheit der Ausgangsstoffe in
ihren Reaktionen von natürlich gealtertem Material unterscheiden. Auch haben
neue Materialien den Nachteil, dass sie nicht die (nicht wahrnehmbaren)
Vorschädigungen des gebrauchten oder gealterten Materials aufweisen, deren
Umfang möglicherweise erst durch eine Behandlung mit dem
Restaurierungsmaterial zu Tage tritt.
Trotz der aufgezählten Kritikpunkte werden Alterungstests, besonders
vereinfachte Tests mit nur einem zu testenden Faktor wie Wärme oder Licht,
immer wieder für Restaurierungszwecke durchgeführt, um zu mindestens eine
Vorstellung von dem Alterungsverhalten eines Materials unter extremen
Bedingungen zu erhalten. Bei vergleichenden Versuchsreihen zu verschiedenen
Behandlungsmethoden ist es möglich, das Material mit der geringsten negativen
Auswirkung auf die Probekörper zu ermitteln und somit eine Entscheidungshilfe
für die Anwendung am Objekt zu erhalten. So steht auch BRYDSON derartig
vereinfachten Versuchen nicht grundsätzlich negativ gegenüber:
149
Vgl. FELLER, S. 150
150
BRYDSON 1999, S. 99
67
„Purely thermal degradation is probably unknown at room temperature or
even in direct sunlight, though it will occur during the processing of
polymers. However, thermal degradation studies reveal the forms of
degradation that occur in more complex situations. They also provide a
quick test for the effects on degradation of minor modifications to the
polymer or its formulation.“151
Das Erstellen sinnvoller Alterungsparameter bedarf umfangreicher
Voruntersuchungen, die im Rahmen kleinerer Laboreinrichtungen oder einfachen
Restaurierungswerkstätten nicht geleistet werden können, daher besteht häufig nur
die Möglichkeit, sich an zuvor erprobten Parametern zu orientieren und somit zu
mindestens eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen zu
erzielen.
5.1.1 Überlegungen zur künstlichen Alterung von Weich-PVC Proben
Die Vorversuche zu einer Diplomarbeit aus der Studienrichtung Schriftgut,
Graphik und Buchmalerei an der FH Köln, die sich mit der Ablösung gealterter
Selbstklebefolie von einem Plakat beschäftigte, zeigten, dass ein Auswandern von
Weichmachern bei Selbstklebefolien mit einem Träger aus Weich-PVC Folie
lediglich bei schwankenden Feuchtigkeits- und Temperaturparametern erreicht
werden konnte.152
Aufgrund technischer Probleme war es jedoch nicht möglich,
die Tests für die Versuche in dieser Diplomarbeit zu wiederholen. Der
Versuchsaufbau zur künstlichen Alterung orientiert sich daher an den von
SHASHOUA
153
durchgeführten Tests, in deren Mittelpunkt die Auswirkungen der
Umgebungseinflüsse auf die Alterung der Weichmacher standen. Zur Anwendung
kam bei SHASHOUA eine rein thermische Alterung bei 70 °C über einen Zeitraum
von 70 Tagen. Diese Testparameter folgen verschiedenen Materialprüfungstests
des American Institute for Testing and Materials (ASTM), bei denen die Stabilität
von weichmacherhaltigen PVC Produkten ermittelt werden soll. Verschiedene
Luftfeuchtigkeiten wurden nur insofern mit einbezogen, als dass bei einer
Testreihe die Auswirkungen der Lagerung von Weich-PVC bei hoher
Luftfeuchtigkeit ermittelt werden sollte. Dazu wurden die Proben jeweils einzeln
in geschlossenen Gefäßen mit einer abgemessenen Menge Wasser gealtert.154
Das
151
HORIE 1994, S. 32
152
Die Alterung wurde mit dem Klimaprüfschrank Heraeus Vötsch VTRKL 150 mit
kombinierten Bestrahlungsaufsatz (Suntest CPS) durchgeführt. Während des Versuches
wechselte das Klima während der ersten und letzten sieben Tage zwischen 15 °C bei 14 %
rF und 25 °C bei 75 % rF. Im mittleren Zeitraum betrugen die Werte 50 °C bei 90 % rF und
60 °C bei 50 % rF. Die Wechsel fanden alle fünf Stunden statt. Frdl. mündl. Mittlg. von
Volker Hingst vom Juni 2004.
153
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 53
154
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 50 und 51
68
von SHASHOUA angewandte Testverfahren erschien auf die Testreihen der
Diplomarbeit übertragbar, da auch in dieser Arbeit der Einfluss der durchgeführten
Restaurierungsmaßnahmen auf die Weichmacher festgestellt werden sollte, daher
wurden die im Folgenden beschriebenen Versuche gleichfalls bei einer
Temperatur von 70 °C, unter Auslassung weiterer Parameter, gealtert.
69
5.2 Teil 2 – Versuche zur Reinigung von Weich-PVC Folien
Ziel der Versuche ist es, die Auswirkungen verschiedener Reinigungsmittel und
Reinigungsmethoden auf die Alterung von Weich-PVC Folien mit Hilfe der
thermischen Alterung und quantitativer Messungen festzustellen.
5.2.1 Ausgewählte Reinigungsmittel und ihre Anwendung
Getestet werden zwei organische Lösemittel (Ethanol und Shellsol T) ein Tensid
(Marlipal), Speichel und entmineralisiertes Wasser. Ethanol wurde als Vertreter
der polaren Lösemittel gewählt, Shellsol T für die unpolaren, aromatenarmen
Lösemittel. Speichel ist neben Wasser eines der ‚einfachsten’ und am leichtesten
verfügbaren Reinigungsmittel in der Restaurierung, das sich zudem häufig als ein
effektives Reinigungsmittel bei leichten, unspezifischen Verschmutzungen
erweist. 155
Marlipal gehört zur Gruppe der nichtionischen Tenside und findet bei
der Oberflächenreinigung in der Gemälderestaurierung Anwendung.156
Auf den
chemischen Aufbau und die spezifische Wirkungsweise als Reinigungsmittel der
ausgewählten Materialien soll an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden.
Das Reinigungsmittel wurde mit Wattestäbchen auf die Folien aufgebracht,
wobei die Probekörper jeweils circa eine Minute von beiden Seiten gereinigt und
anschließend mit Zellstoff trocken getupft wurden. Die Folien, die mit Speichel
bzw. Marlipal gereinigt wurden, wurden anschließend zusätzlich mit
entmineralisiertem Wasser nachgereinigt um Rückstände der Reinigungsmittel von
der Oberfläche der Proben zu entfernen. Die so behandelten Folien wurden vor der
155
WOLBERS beschreibt Speichel als eine Mischung aus gepuffertem Wasser,
Komplexbildnern, Enzymen und Verdickungsmitteln. Der pH-Wert zwischen 6,8 und 7,4
wird durch die puffernde Wirkung von Carbonat und Hydrogen-Phosphat Ionen erreicht.
Die Wirksamkeit der in geringem Maße vorhandenen Enzyme beurteilt er kritisch.
Vielmehr spielen seiner Auffassung nach Komplexbildner (Di-ammoniumcitrat) und
Natrium Ionen bei der Reinigungswirkung von Speichel eine Rolle. Proteine und
Aminosäuren haben eine schwache benetzende Wirkung, Mucin wirkt als ein
Verdickungsmittel, dass gelöste Schmutzpartikel in der Flüssigkeit einbindet. (Vgl.
WOLBERS 2000, S. 6)
156
Aufgrund seiner nichtionischen Struktur lagert es sich nicht auf der Objektoberfläche an,
eventuell verbleibende Reste des Tensids verbleiben inaktiv auf der Oberfläche. Die
Wirkung von nichtionischen Tensiden besteht zum einen in einem Herabsetzen der
Oberflächenspannung des Wassers, das somit bereits eine bessere Reinigungswirkung
erzielt, zum anderen in der Fähigkeit Verschmutzungen wie Fette und Öle zu lösen. Im
Gegensatz zu den amphoteren und anionischen Tensiden besitzen sie jedoch keine
Waschwirkung. Zur Anwendung von Tensiden in der Gemälderestaurierung und zu
Marlipal. (Vgl. EIPPER 1997, S. 26-27 und EIPPER 1993, S. 23-28.)
70
Reinigung und jeweils nach einer Minute, einer Stunde, 24 Stunden und nach einer
Woche mit einer Präzisionswaage gewogen. Aufbewahrt wurden die Proben bis zu
den weiteren Versuchen an Fäden hängend unter Raumbedingungen (20-22 °C,
55-60 % rF), um ein gleichmäßiges Ablüften von verbliebenen Lösemittelresten zu
erreichen.
5.2.2 Erste Auswertung der Reinigungsversuche
Die gereinigten Proben erschienen nach der Reinigung unverändert flexibel,
größere optische Veränderungen der Folien konnten bei keiner der Probereihen mit
bloßem Auge festgestellt werden.
Bei den Probekörpern, die dem Blow entnommen wurden fiel die
Schmutzabnahme unterschiedlich gut aus. Am deutlichsten feststellbar war ein
Reinigungseffekt bei der Verwendung von Shellsol T und Ethanol, auch bei der
Reinigung mit Speichel zeigten sich die Wattestäbchen schwärzlich verschmutzt.
Die Reinigung mit Marlipal und demineralisiertem Wasser war weniger effektiv.
Die Wattestäbchen wiesen nur eine leichte Vergrauung auf. Die Behandlung mit
Ethanol resultierte in einer leicht streifigen Oberfläche, die sich vermutlich auf das
schnelle Verdunsten des Lösemittels zurückführen lässt. Die mit Shellsol T
gereinigten Proben verwölbten sich leicht und lagen nicht mehr völlig plan. Zudem
ließ sich eine Veränderung im Glanzgrad bei der zuletzt genannten Reihe
feststellen, die Proben wirkten in den ersten Tagen nach der Reinigung leicht
speckig und transparent.
Die Probekörper aus dem neuen Weich-PVC unterschieden sich nach der
Reinigung optisch nur geringfügig von einander. Lediglich die mit Ethanol
gereinigten Folien zeigten nach der Behandlung eine leicht streifige Oberfläche.
Eine Schmutzabnahme konnte nicht festgestellt werden war jedoch auch nicht zu
erwarten, da es sich um neues Material handelt.
Deutlichere Veränderungen ließen sich anhand des Gewichts der Proben
feststellen. Die Gewichtsveränderungen bei dem neuen Weich-PVC fielen weniger
gravierend aus, als bei den gealterten Folien. Die geringsten Gewichtsverluste
zeigten bei beiden Reihen die mit Marlipal und Wasser behandelten Proben.
Vergleichbar groß war der Gewichtsverlust der Proben bei der Reinigung mit
Shellsol T, hier unterscheidet sich das gealterte PVC nur geringfügig vom neuen
Weich-PVC. Eine Reinigung mit Ethanol verursachte beim gealterten PVC
stärkere Gewichtsverluste, als beim neuen Material (vgl. Tabelle 1).
71
Tabelle 1: Gewichtsverluste der Folien (in %) 24
Stunden nach der Reinigung.
Folie neu Folie Blow
Wasser – –
Marlipal -0,0154 –
Ethanol -0,0196 -0,0643
Shellsol T -0,1316 -0,1907
Speichel nicht getestet -0,0164
Beiden Testreihen gemein ist, dass die stärksten Gewichtsverluste vor der
thermischen Alterung durch die Reinigung mit Shellsol T verursacht wurden.
Besonders Gleit- und Trennmittel, die häufig aus unpolaren Substanzen bestehen,
können durch die Reinigung abgenommen worden sein und somit zum
Gewichtsverlust beigetragen haben. Inwieweit die neuen Folien auf der Oberfläche
Rückstände des Produktionsprozesses aufwiesen, wurde nicht untersucht.
Gleichfalls ist die Abnahme von Verschmutzungen, wie sie auf dem gealterten
PVC festgestellt wurden für einen Teil des Gewichtsverlustes mit verantwortlich.
Die abgenommenen Mengen erscheinen zwar Mindermengen zu sein, jedoch lagen
die gemessenen Veränderungen teils ausschließlich im Bereich der tausendstel
Gramm, so dass diese Aspekte bei der Interpretation der Ergebnisse zu
berücksichtigen sind. Es lässt sich anhand der gemessenen Werte nicht sagen, ob
tatsächlich polymere Bestandteile durch die Reinigung herausgelöst wurden.
Aufschluss darüber ließe sich durch eine Analyse der verwendeten Wattestäbchen
gewinnen, jedoch wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit auf diesbezügliche
Analysen verzichtet.
5.2.3 Die Anwendung von Lösemittelgelen
Lösemittelbäder, wie sie zum Beispiel von SALE
157
für Testreihen zur Ermittlung
der Lösemittelempfindlichkeit von Kunststoffen eingesetzt wurden, finden bei der
Arbeit am Kunstwerk oder am Möbel nur in den seltensten Fällen Anwendung.
Längere Expositionszeiten von Lösemitteln können jedoch erwünscht sein, um fest
haftende Überzüge, Rückstände oder Verschmutzungen abzunehmen. Zu diesem
Zweck werden verschiedenste Lösemittelgele in der Restaurierung eingesetzt,
deren Einwirkzeiten Minuten, jedoch auch Stunden betragen können. In Gelform
sind besonders leichtflüchtige Lösemittel wie Ethanol und Aceton in ihrer
157
Vgl. SALE 1988
72
Wirksamkeit potentiert, da sie aufgrund der verlangsamten Evaporation tiefer und
länger in das Gefüge eindringen können, um dort ihre lösende oder quellende
Wirkung zu entfalten.158
Trotz vergleichbarer Expositionszeiten sind die
Wirkungsweisen von Lösemittelbädern und Lösemittelgelen unterschiedlich.
Innerhalb eines Lösemittelgels ist die Bewegungsfähigkeit der Moleküle stark
eingeschränkt, die ansteigende Konzentration an der Grenze zwischen dem
Lösemittelgel und der zu lösenden Substanz kann nicht durch die
Molekularbewegungen innerhalb des Gels ausgeglichen werden, wie es bei
Lösemittelbädern der Fall ist.159
Gelöste Bestandteile verbleiben im Gel an den
Phasengrenzen und werden nicht wie in einer Lösung ‚abtransportiert’. Ein
Auswaschen von Bestandteilen aus dem Objekt wird somit besonders bei dünnen
zu lösenden Schichten vermindert oder gar verhindert, da die Lösemittelwirkung
besser kontrolliert werden kann.
Die Auswirkungen von Lösemittelgelen auf Kunststoffen wurden bisher nur
sehr wenig untersucht. Am Stedelijk Museum voor Actuelle Kunst (SMAK) in
Gent werden zur Zeit Lösemittelgele bestehend aus Cellosolve und Ethanol mit
Methylcellulose als Verdickungsmittel zur Entfernung von gealterten
Klebstoffschichten auf PVC Folie getestet.160
Die Versuche zeigten, dass sich nach
einer Einwirkzeit von circa 18 Stunden die teils sehr dicken Klebstoffschichten
von der PVC Folie abziehen oder abschaben ließen. Eine negative Veränderung
der Folie wurde dabei nicht festgestellt.
Die am SMAK erzielten positiven Ergebnisse gaben Anlass, Lösemittelgele in
die Versuchsreihen zur Reinigung mit einzubeziehen. Dabei wurden die zuvor
schon im Reinigungsversuch angewendeten Lösemittel Ethanol und Shellsol T
ausgewählt, als Probekörper dienen Folienquadrate, die dem Blow entnommen
wurden. Zwar besteht bei den verwendeten Folien keine konkrete Problemstellung,
wie die Abnahme von Klebeschichten im zuvor geschilderten Fall, jedoch kann
mit diesem Versuch untersucht werden, inwieweit sich das Lösemittel bei längeren
Expositionszeiten auf das Gefüge auswirkt.
Als Verdickungsmittel wurden dem Ethanol 3 % Klucel E und dem Shellsol T
8 % Tixogel161
zugesetzt. Die so hergestellten Lösemittelgele wurden auf die nur
158
Vgl. WILKS 1992, S. 46
159
Vgl. WILKS, 1992, S. 52 ff.
160
Die Versuche fanden anlässlich der Restaurierung des ‚Aeromodeller’ von Panamarenko
statt. Dieses Objekt wurde seit seiner Fertigung in den späten 1960er Jahren mehrfach
repariert und restauriert und zeigt sich heute in einem desolaten Zustand. Als besonders
negativ fallen die zahlreichen großflächigen, heute stark vergilbten Verklebungen auf,
deren Klebemittelrückstände mit Hilfe der Lösemittelgele abgenommen werden sollen.
Frdl.mündl. Mittlg. von Thea von Oosten, Monique Kontzen und Frederika Huys vom
09.06.2004.
161
Tixogel ist ein chemisch verändertes Bentonit mit hoher Quellfähigkeit, dass sich besonders
zum Verdicken von unpolaren Lösemitteln eignet. Im Gegensatz zu Systemen auf der Basis
73
leicht verschmutzten Probekörper aufgestrichen und mit Hostaphanfolie
abgedeckt. Die Einwirkzeit betrug eine Stunde. Nach der Abnahme des Gels
wurden die Proben mit dem entsprechenden Lösemittel nachgereinigt und,
insofern erforderlich, mit Zellstoff trocken getupft.
5.2.4 Auswertung der Reinigung mit Lösemittelgelen
Die mit Lösemittelgelen behandelten Folien des Blows zeigten gegenüber den nur
mit Lösemitteln gereinigten Proben deutliche Veränderungen schon vor dem
Wiegen. Unter dem Einfluss des Ethanol Gels rollten sich die Probekörper bereits
während der Behandlung zu engen Röllchen zusammen. Nach der Abnahme des
Gels und der Nachreinigung mit Ethanol zeigte die Weich-PVC Folie eine leicht
bläulich transparente Färbung, ähnlich der Färbung des neuen Materials. Ein
Biegen der nun steifen Proben führte zu stress-crazing ähnlichen Strukturen.
Die sichtbaren Auswirkungen des Shellsol T Gels waren nicht ganz so extrem.
Die Proben verwölbten sich weniger und der Glanzgrad änderte sich hin zu
speckig-transparent. Eine farbliche Veränderung war nicht festzustellen.
Gleichfalls führte ein Biegen der Probekörper nicht zur Ausbildung von
Craquelestrukturen. Die Proben wurden nach zwölf Stunden gewogen, dabei
zeigte sich, dass die Behandlung mit dem Ethanol Gel zu starken
Gewichtsverlusten geführt hatte, die Auswirkungen des Shellsol T Gels äußerten
sich in geringeren Verlusten (Abb. 25).
Tabelle 2: Gewichtsverluste der Folien (in %) 12 Stunden
nach der Reinigung mit Lösemittelgelen.
Shellsol T Gel Ethanol Gel
Nach 12 Stunden -1,3174 -17,5151
Nach einer Woche -1,2032 -1,9413
Wie in Tabelle 2 verzeichnet, reduzierte sich der Gewichtsverlust der mit dem
Ethanol Gel behandelten Proben nach einer Woche unter Raumbedingungen auf
durchschnittlich 1,9413 % gegenüber dem Ausgangsgewicht. Ein erneutes Biegen
der Proben führte nur noch zu schwach ausgebildeten Craqueles; die Proben
wirkten insgesamt flexibler, blieben aber weiterhin stark verformt. Möglicherweise
haben die Folien Wasserdampf aus der Luft aufgenommen, der nun als
von Ethomeen und Carbopol haben derartige Gele den Vorteil, keine zusätzlichen chemisch
aktiven Bestandteile zu enthalten, deren Auswirkungen auf das Objekt unbekannt sind.
(Vgl. PIETSCH 2002, S. 149)
74
Weichmacher fungiert. Bei dem mit Shellsol T Gel behandelten Proben konnte das
Phänomen der starken Verformungen nicht beobachtet werden.
Da die Ergebnisse der Versuche eine Anwendung von Lösemittelgelen auf nur
leicht verschmutztem Material als nicht ratsam erschienen ließen, wurde davon
abgesehen, die behandelten Folien einer thermischen Alterung zu unterziehen.
Warum die Folien des Blow und des Objekts von Panamarenko so
unterschiedlich auf eine Behandlung mit Lösemittelgelen reagierten, kann
vielfältige Ursachen haben. Möglicherweise wirkten die dicken, gealterten
Klebstoffschichten auf der Folie des Aeromodeller wie eine Sperrschicht zwischen
dem Lösemittelgel und dem PVC. Weitere Ursachen können auch in der
Zusammensetzung des Lösemittelgels zu suchen sein – so wurde in Gent eine
Mischung aus Cellosolve und Ethanol verwendet. Auch Faktoren wie die genaue
chemische Zusammensetzung, die Art des Weichmachers oder der Abbaugrad des
Weich-PVCs, können eine wichtige Rolle bei der Reaktion zwischen dem
Restaurierungsmaterial und dem Objekt spielen. Das Ergebnis dieses Versuches
zeigt daher sehr anschaulich, dass Verfahrensweisen, die sich an vermeintlich
ähnlichen Materialien als erfolgreich erwiesen haben, nicht ohne Risiko auf andere
Objekte übertragen werden können.
5.2.5 Auswertung der Ergebnisse der thermischen Alterung
Anschließend an die Reinigung wurde mit der thermischen Alterung der Folien
begonnen. Aus Kapazitätsgründen konnten nicht alle Proben gleichzeitig gealtert
werden, daher wurden die Probekörper in drei Gruppen unterteilt: Die neuen
Folien und die mit Ethanol und Shellsol T gereinigten Folien des Blow wurden
jeweils auf zwei Öfen verteilt, die dritte Gruppe mit den übrigen
Reinigungsproben sollte zu einem späteren Zeitpunkt gealtert werden. Bei der
Auswahl der Öfen wurde jedoch anfangs nicht beachtet, dass es sich um nicht
baugleiche Typen handelte. So wurden die lösemittelbehandelten Proben des Blow
zunächst in einem nicht belüfteten Ofen gealtert, ein Umstand der erst auffiel, als
die dritte Gruppe der Proben zu Beginn der ersten Alterungswoche weitaus
stärkere Gewichtsverluste verzeichnete als erwartet. Daraufhin wurden die
Versuche zur Reinigung mit Ethanol und Shellsol T wiederholt und die Alterung
im belüfteten Ofen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden schließlich mit denen der
Alterung im unbelüfteten Ofen verglichen.
Die Folienquadrate wurden um eine gleichmäßige Belüftung zu erreichen an
Baumwollfäden in die Öfen gehängt und bei 70 °C für sechs Wochen gealtert. Alle
sieben Tage wurde die Alterung unterbrochen, um die Folien zu wiegen.
Optische Veränderungen ließen sich bei den Folien des Blow schon ab der
ersten Woche feststellen. Die Proben zeigten eine deutliche Gilbung und durch die
75
Erwärmung hatten sich die Folien geglättet. Die zuvor vorhandenen leichten
Knicke und Verwölbungen reduzierten sich deutlich. Reduziert hatten sich auch
die Dimensionen der Probekörper. Alle Folien schrumpften in Laufrichtung um
2,1 %, dass heißt auf einer Länge von 7 cm um 0,15 mm. Unterschiede zwischen
den verschieden behandelten Folien konnten weder nach der ersten Woche, noch
später optisch oder haptisch festgestellt werden (Abb. 26). Die unterschiedlichen
Auswirkungen der Reinigungsmittel ließen sich erst durch die ermittelten
Gewichtswerte feststellen.
Vergleicht man die durchschnittlichen prozentualen Gewichtsverluste der mit
Shellsol T oder Ethanol behandelten Folien, so zeigt sich in der Grafik, dass sich
die beiden Kurven nahezu parallel entwickeln (vgl. Diagramm 5, S. 116). Daraus
lässt sich schließen, dass trotz des anfänglich unterschiedlich starken
Gewichtsverlustes die Folien unter diesen Alterungsbedingungen nicht
unterschiedlich stark degradieren. Betrachtet man jedoch die Kurve der mit
Wasser gereinigten Probekörper, so stellt man fest, dass hier die Entwicklung
weniger linear verläuft (vgl. Diagramme 2 und 3, S. 113 und 114). Zu Beginn der
Alterung verzeichneten diese Folien lediglich die drittstärksten Gewichtsverluste,
am Ende der sechs Wochen schnitten die mit entmineralisiertem Wasser
gereinigten Probekörper innerhalb der Reihe Blow am schlechtesten ab. Vergleicht
man diese Kurve mit den Kurven der lösemittelbehandelten Folien, so fällt auf,
dass bei allen dreien die Gewichtsverluste ab der fünften Woche ansteigen, ein
Phänomen, das so nicht bei den übrigen Reihen auftritt. Optisch waren keine
Unterschiede wahrnehmbar.
Die Reinigung mit Marlipal führte entgegen den eigenen Erwartungen zu
geringeren Gewichtsverlusten als eine Behandlung mit Wasser. Untersuchungen
zum Migrationsverhalten von Weichmachern in medizinischen Geräten oder
Spielzeug zeigten, dass Seifenlösungen gegenüber Wasser zu einer verstärkten
Migration von DOP führen.162
Als ursächlich verantwortlich gelten die durch das
Tensid im Wasser ausgebildeten Mizellen, die die an sich hydrophoben
Weichmacher im Wasser einbinden können. Marlipal ist zwar ein Tensid, es bildet
jedoch keine Mizellen aus, sondern fungiert lediglich als Netzmittel und ist daher
nicht waschaktiv. Zu untersuchen wäre auch, ob entmineralisiertes Wasser durch
den Mangel an Ionen stärker polymere Bestandteile einbinden kann, als
Leitungswasser. Denkbar ist auch, dass der niedrige pH-Wert von 4,5-5,5 des
entmineralisierten Wassers dessen ‚Reinigungswirkung’ ungewollt verstärkt.163
162
Vgl. <http://www.mindfully.org/Plastic/PVC-Plasticizers-Volatility-Extractability.htm> und
<http://www.devicelink.com/mddi/archive/01/04/004.html> (18.08.2004)
163
Der niedrige pH-Wert ist auf die Reaktion des entmineralisierten Wassers mit dem
Kohlendioxid der Luft zurückzuführen.
76
Tabelle 3: Durchschnittliche Gewichtsverluste (in %) der mit Lösemitteln behandelten Weich-
PVC Folien (Blow) bei der Alterung im belüfteten Ofen bei 70 °C.
Unbehandelt Wasser Speichel Marlipal Shellsol T Ethanol
1 Woche -0,6426 -0,6221 -0,6013 -0,7175 -0,6747 -0,5314
2 Wochen -1,0930 -0,9862 -0,8721 -0,9846 -0,9901 -0,8113
3 Wochen -1,3565 -1,2488 -1,1785 -1,2649 -1,2732 -1,1847
4 Wochen -1,6380 -1,6435 -1,4691 -1,5732 -1,5875 -1,4761
5 Wochen -1,9541 -1,9846 -1,7268 -1,8148 -1,7960 -1,7214
6 Wochen -2,2340 -2,3119 -1,9995 -2,1561 -2,2612 -2,1304
Aufgrund der zunächst irrtümlichen Verwendung zweier verschiedener Öfen
konnte die Auswirkung von Luftbewegung auf den Verlust von Weichmachern
während der künstlichen Alterung untersucht werden. Die gewonnenen
Messergebnisse (vgl. Tabelle 4) bestätigen die zuvor bereits von SHASHOUA
veröffentlichten Resultate.164
Die Gewichtsverluste der mit Ethanol behandelten
Folien stiegen während der Alterung im belüfteten Ofen um 207 %, die der mit
Shellsol T gereinigten Proben um 161 % gegenüber den Proben im unbelüfteten
Ofen (vgl. Diagramm 6, S. 117).
Tabelle 4: Gewichtsverluste (in %) bei belüfteter und
unbelüfteter thermischer Alterung gereinigter Weich-PVC
Folien.
Ethanol Shellsol T Ethanol Shellsol T
Unbelüftet Belüftet
1 Woche -0,2594 -0,4000 -0,5314 -0,6747
2 Wochen -0,3926 -0,5310 -0,8113 -0,9901
3 Wochen -0,5060 -0,6524 -1,1847 -1,2732
4 Wochen -0,5656 -0,7088 -1,4761 -1,5652
5 Wochen -0,5970 -0,7676 -1,7214 -1,7960
6 Wochen -0,6917 -0,8640 -2,1304 -2,2612
164
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 94
77
Optisch unterschieden sich die Folien trotz der unterschiedlich hohen
Gewichtsverluste nicht. Alle Folien zeigten nach der fünften Woche neben der
starken Verbräunung eine zusätzliche Trübung der Oberfläche. Zu diesem
Zeitpunkt nahmen auch die wöchentlich verzeichneten Gewichtsverluste wieder
zu, nachdem sie in den vorrausgehenden vier Wochen kontinuierlich abgenommen
hatten. Daraus lässt sich schließen, dass Luftbewegungen zu einem verstärkten
Verlust der flüchtigen Weichmacher aus den oberen Kunststoffschichten führen.
Zwei Probekörper des Blow, die jeweils mit Ethanol oder Shellsol T gereinigt
wurden, wurden über einen Gesamtzeitraum von 12 Wochen im unbelüfteten
gealtert. Die gemessenen Gewichtsveränderungen deuten darauf hin, dass die
Gewichtsverluste in der sechsten, siebten und achten Woche zunächst wieder
zunehmen, und ab der neunten Woche wieder kontinuierlich geringer werden, um
mit Woche 12 wieder anzusteigen. Eine längere Versuchsdauer mit einer größeren
Anzahl von Probekörpern könnte Aufschluss darüber geben, ob sich diese
beobachtete Tendenz bestätigen lässt. Optisch veränderten sich die Proben
innerhalb des zweiten Alterungszeitraumes nicht mehr. Weder nahm die
Verfärbung wahrnehmbar zu, noch konnte die Ausbildung einer klebrigen
Oberfläche festgestellt werden.
Die Proben, die dem neuen Weich-PVC entnommen wurden, zeigten optisch
wahrnehmbare Veränderungen erst ab der vierten Woche der thermischen
Alterung. Die Folien begannen zu diesem Zeitpunkt leicht trübe zu werden und
ihre Flexibilität nahm merklich ab. Alle Folien begannen zudem sich
schüsselförmig zu verwölben. Nach fünf Wochen war eine leichte Veränderung
der Farbe hin zu einem rosa Farbton zu bemerken (Abb. 27). Die
Probendimensionen änderten sich nicht. Auch nach Abschluss der Alterung wies
keine der Proben eine klebrige Oberfläche auf.
Die Auswertung der Gewichtsveränderungen zeigte, dass die stärksten
Gewichtsverluste durch eine Behandlung mit Shellsol T verursacht wurden. Die
geringsten Verluste zeigten sich bei den mit Ethanol gereinigten Proben.
Bemerkenswert ist, dass die ungereinigten Folien durch die Alterung mehr an
Gewicht verloren, als die mit Wasser gereinigten und annähernd soviel
Gewichtsverluste verzeichneten, wie die mit Marlipal behandelten (vgl. Tabelle 5).
Es zeigte sich, dass unter den gewählten Alterungsparametern eine Reinigung mit
Wasser oder Ethanol einen Substanzverlust bei neuen Folien verringern kann (vgl.
Diagramm 4, S. 115). Es lässt sich lediglich vermuten, dass auf der Oberfläche
haftende produktionsbedingte Substanzen den Abbau der Folien während einer
thermischen Alterung begünstigen, und dass daher die Reinigung einen geringeren
Gewichtsverlust zur Folge hatte.
78
Tabelle 5: Durchschnittliche Gewichtsverluste (in %) der mit Lösemitteln behandelten neuen
Weich-PVC Folien bei der Alterung im belüfteten Ofen bei 70° C.
Unbehandelt Wasser Marlipal Shellsol T Ethanol
1 Woche -1,1717 -1,1990 -1,1916 -1,4688 -1,2177
2 Wochen -2,0955 -2,1829 -2,0413 -2,2463 -2,0776
3 Wochen -3,0397 -2,9769 -2,9836 -3,1556 -2,96822
4 Wochen -4,0280 -3,8871 -3,9661 -4,1531 -3,7722
5 Wochen -4,5976 -4,4166 -4,6565 -4,7151 -4,3234
6 Wochen -5,3377 -5,0859 -5,3578 -5,5196 -5,0881
Die Ergebnisse zeigen, dass die neuen und die gealterten Folien unterschiedlich
auf die verwendeten Reinigungsmittel reagierten. Während bei den Folien die dem
Blow entnommen wurden eine Reinigung mit entmineralisiertem Wasser die
stärksten Gewichtsverluste während der thermischen Alterung zur Folge hatten,
profitierten die neuen Folien von einer derartigen Behandlung. Unterschiedlich
stark fielen auch die Gewichtsverluste durch die Alterung bei den Folien aus.
Vermutlich sind die geringeren Gewichtsverluste bei den Folien des Blow auf
einen vorhergehenden Verlust an Weichmachern zurückzuführen, der während der
natürlichen Alterung bereits stattfand. Auch die starken Verfärbungen von der
ersten Woche an lassen sich möglicherweise darauf zurückführen, dass ein Abbau
des Weich-PVCs bereits vor der thermischen Alterung eingesetzt hatte.
5.2.6 Zusammenfassung
Die Auswertung der Reinigungsversuche an den neuen Weich-PVC Folien zeigt,
dass neue Objekte unter Umständen durchaus von einer Reinigung profitieren
können. Fraglich ist jedoch, inwieweit die notwendigen Vorversuche sich für jedes
einzelne Objekt durchführen lassen, und ob die im Rahmen dieser Arbeit
verwendeten Alterungsparameter eine verlässliche und auf die Praxis übertragbare
Tendenz aufzeigen können.
Die Reinigungsversuche an den bereits natürlich gealterten Weich-PVC Folien
legen nahe, dass zu mindestens eine Reinigung mit Speichel das
Alterungsverhalten der Folien nicht negativ beeinflusst. Auch die Reinigung mit
Marlipal oder Ethanol resultierte in diesem Falle in geringeren Gewichtsverlusten
79
gegenüber den unbehandelten, leicht verschmutzten Folien. Einschränkend ist
auch hier wieder hinzuzufügen, dass die Ergebnisse nur für dieses einzelne Objekt
unter den verwendeten Alterungsparametern Gültigkeit besitzen.
Besonders deutlich wurde durch die durchgeführten Versuche, dass auch
vermeintlich ähnliche Materialien grundverschieden auf Restaurierungs-
maßnahmen reagieren können. Ergebnisse von Vorversuchen zur Restaurierung,
die nicht am Originalmaterial durchgeführt wurden, können daher zu irreführenden
Ergebnissen führen, deren Anwendung in einer schweren Schädigung des Objekts
resultieren kann.
80
5.3 Teil 3 – Versuche zur Verklebung von Weich-PVC Folien
Ziel der im Folgenden beschriebenen Versuche ist es, verschiedene in der
Restaurierung gebräuchliche Klebemittel auf ihre Eignung als
Restaurierungsmaterial für beschädigte Weich-PVC Folien zu testen.
5.3.1 Vorüberlegungen zur Auswahl der Klebematerialien
Ist die Entscheidung getroffen worden, einen restauratorischen Eingriff in Form
einer Klebung vorzunehmen, sollte erwogen werden, ob eine reversible und
temporäre Lösung eine Option gegenüber einer ‚dauerhaften’ darstellt. Die
Schwierigkeit besteht aber auch in diesem Fall in der Auswahl eines geeigneten
Klebemittels. Die Anforderungen, wie sie sich aus den Überlegungen aus Kapitel
4.6 ergeben, seien hier nochmals kurz zusammengefasst.
Das Klebemittel zur Restaurierung eines Objekts aus Weich-PVC Folie sollte
- eine ausreichende Haftung zum Material des Objekts aufweisen.
- chemisch neutral oder allenfalls leicht sauer sein.
- frei von organischen Lösemitteln sein.
- beständig gegen die Abbauprodukte des PVC sein.
- sämtliche enthaltene Bestandteile sollten bekannt sein, die Anwesenheit von
Verunreinigungen oder (nicht deklarierten) Hilfsstoffen ist auszuschließen.
- im Idealfall leicht mechanisch zu entfernen sein, auch ein Anquellen der
Verbindung mit Wasser kann toleriert werden, insofern der Kontakt mit der
Folie minimiert wird.
- sich nicht chemisch oder physikalisch dauerhaft mit dem Material verbinden,
wie es bei den industriellen Methoden der Fall ist.
- transparent sein und keine Eigenfarbe aufweisen.
- flexibel sein und spannungsarm auftrocknen.
- eine Verarbeitungstemperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg)
des PVCs aufweisen.
- einen Tg aufweisen, der mit dem des PVC vergleichbar ist. 165
- nach Möglichkeit im getrockneten Zustand eine niedrige Gasdurchlässigkeit
aufweisen, die der des Weich-PVCs entspricht.
165
“A polymer which is too soft will lead to cold flow in adhesive or dirt pick-up in a coating.
A polymer which is to stiff may crack when stressed or may not be able to respond to
movements in the object.” (HORIE 1994, S. 18)
81
Keines der in der Restaurierung gängigen Klebemittel kann diesem
Forderungskatalog in a l l e n Punkten entsprechen. Acrylharze wie zum Beispiel
Paraloid B72 und Plexigum PQ 611 benötigen zur Lösung organische Lösemittel,
gleiches gilt für reine Polyvinylacetat (PVAC) Lösungen.
Dispersionen von PVAC oder von Acrylaten sind zwar frei von Lösemitteln,
jedoch lassen sich stabile Systeme nur mit einer Anzahl von Hilfsstoffen und Co-
Monomeren herstellen, die wiederum Alterungseinflüssen zahlreiche
Angriffsmöglichkeiten bieten.166
Es gilt auch hier, eine Verbindung ist immer nur
so stark, wie das schwächste Glied der Kette. Darüber hinaus weisen die meisten
der Acryl- oder PVAC Dispersionen einen basischen bis stark basischen pH-Wert
auf, der sich negativ auf die Esterverbindungen der Weichmacher auswirken
kann.167
Tierische Leime, mit Ausnahme des Hausenblasenleims, weisen, zu
mindestens in höheren Konzentrationen, eine störende Eigenfarbe auf und sie
trocknen spannungsreich auf. Natürliche Leime sind zudem nicht in der Lage
einen Film von geringer Gasdurchlässigkeit auszubilden.
Reparaturkleber, wie sie von der Industrie und auch von den Herstellern der
Möbel und Objekte empfohlen – und teilweise sogar als Reparaturset mitgeliefert
werden, sind aufgrund ihrer Irreversibilität und ihres negativen
Alterungsverhaltens als Restaurierungsmaterial abzulehnen (siehe dazu Kapitel
4.6).
Geeignete Kleber können auf zwei verschiedene Weisen zum Einsatz kommen.
Kleinste, kaum sichtbare Beschädigungen, insbesondere an den Schweißnähten
können – so die Theorie – mit einem Aufstrich eines wenig gasdurchlässigen
Klebstoffes abgedichtet werden, ohne dass ein Flickenmaterial aufgebracht wird.
Größere Beschädigungen wie Schnitte oder Risse bedürfen eines zusätzlichen
überbrückenden ‚Flickens’. Das ausgewählte Material sollte nicht negativ mit dem
Weich-PVC oder dem Kleber reagieren, so sind vor allem Polyethylen Folien
aufgrund ihrer Tendenz Weichmacher aufzunehmen abzulehnen. Eine temporäre
Lösung können Folien aus Polyethylenterephthalat (PET, Melinex oder
Hostaphan) darstellen. Diese lassen sich jedoch mit den meisten Klebstoffen nur
166
„Dispersion polymers (incorrectly but commonly termed emulsions) are heavily
contaminated, when dried, by the emulsifier. The polymer, frequently a copolymer, is
usually of high molecular weight or may be cross-linked. The polymeric emulsifiers used
may be neutral, e.g. poly(vinyl alcohol) and cellulose ethers, or ionic, e.g. sodium
carboxymethyl cellulose or poly(acrylic acid). Sensitive materials can be damaged by these
dispersions, which may have an inappropriate pH (acidity/alkalinity), corrosive salts, or
volatile additives, e.g. ammonia. […] Polymers in dispersion have many advantages during
handling and application. However, since they are complex mixtures, the effects on objects
are more difficult to predict.“ (HORIE 1994, S. 29)
167
Vgl. SHASHOUA 2001, S. 19
82
schwer ausreichend stabil verkleben und sie weisen zudem einen starken Glanz
und eine gewisse Steifigkeit auf. Der Vorteil dieser Folien besteht jedoch darin,
dass sie Beständig gegen eine Vielzahl von Chemikalien und weitestgehend
gasundurchlässig sind. Für Notrestaurierungen, zum Beispiel während einer
laufenden Ausstellung, erscheinen sie zur Behebung kleinerer Schäden durchaus
praktikabel. Dünne Folien aus Weich-PVC, wie sie vom Hersteller der Objekte in
Form von kleinen Flicken häufig mitgeliefert werden, haben den Vorteil sich
bezüglich des Alterungsverhaltens ähnlich dem Material des Objektes zu
verhalten. Nachteilig bei der Verwendung von Flicken ist generell, dass die
Trocknungszeiten aufgrund der geringen Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit
der in Frage kommenden Folien extrem lang sind, so können die Trocknungszeiten
bis zu zwei Wochen betragen. Dieser Aspekt betrifft nicht nur die Arbeitsplanung,
durch die lange Retentionszeit kann es zu irreversiblen strukturverändernden
Quellvorgängen innerhalb der Kunststofffolie kommen.
5.3.2 Ausgewählte Klebstoffe
In ersten Vorversuchen stellte sich heraus, dass eine ausreichende Haftung
zwischen den Weich-PVC Folien mit tierischen Leimen nicht erreicht werden
kann, so dass ausschließlich synthetische Klebematerialien getestet wurden. Für
die Klebeversuche wurden drei in Lösung befindliche Klebstoffe, Acronal 500 D,
Plextol B 500, Mowilith 50 sowie ein Schmelzkleber in Form von Beva Folie
ausgewählt. Keines dieser drei Klebemittel erfüllt alle zuvor formulierten
Forderungen an ein Restaurierungsmaterial für Kunststoffe, die Testreihe hat daher
zum Ziel, das Mittel mit der geringsten negativen Auswirkung mit Hilfe der
künstlichen Alterung zu ermitteln.
ROTHEISER beurteilt die Eigenschaften der Acrylharze im Bezug auf ihre
Verwendung als Klebemedium für Kunststoffe als sehr gut.168
Acryldispersionen
haben laut HORIE den Vorteil gegenüber PVAC Dispersionen, dass sie eine
geringere Tendenz zum Vergilben aufweisen.169
Daher wurde Plextol B 500, trotz
des leicht alkalischen pH-Wertes von 9,5, stellvertretend für die Acryldispersionen
in die Versuchsreihen mit einbezogen.170
Für dieses Material spricht zudem, dass
168
“Chemical resistances are good and humidity resistances are good to excellent. They
provide an excellent bond to plastics […] flexibility is good to excellent.” (ROTHEISER
1999, S. 211)
169
Vgl. HORIE 1994, S. 110
170
„Many of the polymers in the dispersions are nominally very close in composition. The
polymer contents of Texicryl 13-002, Plextol B500 and various Primals […] are
P(MMA/EA) copolymers. Unfortunately the properties of the films formed from these
dispersions are extremely variable, presumably from batch to batch.” (HORIE 1994, S. 110)
83
seine positiven Alterungseigenschaften vielfach in der praktischen Anwendung
bestätigt wurden.
Neben Plextol B 500 soll noch eine weitere Acryldispersion – Acronal 500 D –
getestet werden. Acronal 500 D ist eine wässrige, weichmacherfreie Dispersion
auf der Basis von Acrylsäureester und Vinylacetat und weist im Gegensatz zu
Plextol B500 einen leicht sauren pH-Wert von 3,5 bis 4,5 auf. Empfohlen wird
Acronal 500 D zum Verkleben von PVC Folien, da der Film als weitgehend
beständig gegen Weichmacherwanderung gilt. In der Industrie findet die
Acryldispersion bei der Herstellung von Klebefolien und Klebebändern
Anwendung, auch ein Einsatz als Haftkleber ist möglich. Entsprechend der zuletzt
genannten Verwendungsmöglichkeit ist die Filmoberfläche der getrockneten
Dispersion stark klebrig.171
Die Verwendung von lösemittelgelösten Acrylharzen
wurde nicht erwogen, da die langen Trocknungszeiten als zu riskant für die PVC
Folien erachtet wurden.
Als ein weiteres Klebemedium wurde Mowilith 50, gelöst in Ethanol, gewählt.
Mowilith 50 gehört zur Gruppe der Polyvinylacetate, die sich durch eine hohe
Beständigkeit gegen Hitze, Licht, verdünnte Säuren und verdünnte Basen
auszeichnen. Darüber hinaus haben sie nur eine geringe Tendenz querzuvernetzen,
so dass selbst ältere Filme löslich bleiben. Der Tg der gewählten Formulierung
liegt zwischen 35 und 40 °C.
Dispersionen dieses Polymers, wie zum Beispiel Mowilith D 50, vergilben
aufgrund der wenig stabilen Emulgatoren, schneller unter Lichteinfluss als reine
Lösungen, daher wurden die Dispersionen für diese Versuchsreihe nicht
getestet.172
Die Wahl, einen Klebstoff auf Lösemittelbasis entgegen den zuvor
aufgestellten Anforderungen zu testen erfolgte, nachdem sich bei den
Reinigungsversuchen herausgestellt hatte, dass Ethanol eine vergleichsweise
schwache Auswirkung auf das Alterungsverhalten der PVC Folie hat (vgl. Kapitel
5.3.5). Inwieweit diese Tendenz auch bei in Klebstoffen eingebundenen
Lösemitteln besteht, soll im Rahmen der Versuche ermittelt werden. Die deutlich
längeren Verdunstungszeiten können sich, wie zuvor bereits beschrieben, als
nachteilig erweisen, jedoch wird beim Kleben im Gegensatz zum Reinigen kein
polymeres Material abgetragen.
Gänzlich ohne Lösemittel kommen Schmelzkleber aus. Diese bedingen jedoch
größtenteils einen Einsatz hoher Temperaturen, die sich nachteilig auf das Weich-
PVC auswirken könnten. Restauratorisch erprobt sind in der Gemälde- und
Papierrestaurierung die so bezeichneten Beva-Folien, deren Schmelzbereich bei
circa 65 °C liegt. Die genauen Bestandteile sind nicht bekannt, die
171
Vgl. Produktinformationsblatt zu Acronal 500 D im Anhang, S.149-151
172
Vgl. HORIE 1994, S. 92
84
Hauptkomponenten sind jedoch Ethylen(vinyl)acetat und ölfreies Paraffinwachs.
Verwendet wird für die Versuche der 63,5 µm starke Beva Film. Ob Temperaturen
um 60 °C, wie sie zum auftragen des Films notwendig sind, das Weich-PVC
bereits schädigen können, ist ungewiss. Die Verklebungen mit Beva Folie werden
lediglich auf ihre mechanische Haltbarkeit getestet, da die Temperaturen der
thermischen Alterung mit 70 °C bereits oberhalb der Schmelz- und
Verarbeitungstemperatur des Klebers liegen.
5.3.3 Versuchsreihe zur Verklebung
Für die Kleberversuche wurde Folie aus dem Blow verwendet, die in Streifen von
1,2 cm Breite und 10 cm Länge geschnitten wurde. Jede Versuchsreihe besteht aus
14 Testkörpern, jeweils sieben sollen für Zugversuche und für eine künstliche
Alterung genutzt werden. Lediglich die Testreihe für die Verklebung mit Beva-
Folie besteht nur aus sieben Probekörpern. Zum einen würde, wie bereits
angeführt, eine Alterung bei 70 °C die Klebeverbindungen wieder lösen, so dass es
nicht möglich wäre eine Aussage über die Beständigkeit des Schmelzklebers zu
treffen. Zum anderen läge die Alterungstemperatur oberhalb der
Applikationstemperatur des Klebstoffes, so dass mögliche temperaturbedingte
Schäden von den durch die Alterung verursachten beabsichtigten Schädigungen
überdeckt würden.
Die zugeschnittenen Folienstreifen wurden mit einem antistatischen Tuch
entstaubt und 1,2 cm überlappend verklebt. Auf ein Aufrauhen der Klebeflächen
oder eine Vorreinigung mit Lösemitteln wurde verzichtet. Das Herstellen einer
idealen Klebefläche, wie sie für eine optimale Verbindung vorausgesetzt wird,
würde unter Umständen eine Degradation des zu verklebenden Materials
verursachen.
Die Folie hat produktionsbedingt zwei Seiten, eine weist eine leicht porige
Oberfläche auf, diese bildet bei den Blows die Innenseite. Für eine Verklebung,
bzw. eine Reparatur sollte diese bei einem ‚Flicken’ aus dem gleichen Material die
Unterseite bilden, da die Reflektion der porigen Oberfläche störend auffallen
würde, auch die Laufrichtung der Folie sollte bei einer Restaurierung beachtet
werden.
Die gelösten Klebemittel wurde jeweils mit einer Pipette aufgetropft, der
zweite Streifen mit Fingerdruck bis zur gleichmäßigen Verteilung des
Klebemittels fixiert und die Verbindungsstelle anschließend mit Hostaphanfolie
abgedeckt und mit einem 250 g schweren Gewicht beschwert. Nach 24 Stunden
wurden das Gewicht und die Hostaphanfolie entfernt und die Proben weitere 7
Tage unter Raumbedingungen getrocknet, um ein vollständiges Abbinden des
Klebers zu erreichen.
85
Die Beva Folie wurde bei circa 60 °C mit leichtem Druck mit einem
Heizspachtel aufgebracht, bis eine ausreichende Haftung der Schichten erreicht
wurde.
5.3.4 Bewertung der Klebeverbindungen nach der Trocknung
Die optisch ansprechendsten Klebeverbindungen ließen sich mit der Beva Folie
erzielen. Die Transparenz der Weich-PVC Folien wurde weder verstärkt noch
vermindert. Zufrieden stellend waren auch die Verbindungen, die mit Mowilith 50
hergestellt wurden. Hier war lediglich eine leichte Transparenzerhöhung zu
bemerken. Die Verklebung mit Plextol B 500 wirkte leicht milchig, so dass die
Transparenz etwas herabgesetzt war. Acronal 500 D fiel durch eine starke
Klebrigkeit der Verbindung auf, die besonders an den Kanten schnell zu einer
Schmutzanbindung führte.
Die zunächst geplanten Zug- und Schältests zur Ermittlung der Festigkeit der
Klebeverbindungen wurden nicht durchgeführt, da die Verbindungen, die mit
Beva Folie oder Mowilith 50 hergestellt wurden, sich bereits beim Einspannen in
die Maschine oder vor Erreichen der nötigen Vorspannkraft lösten. Die
Verklebungen, die mit Acronal hergestellt wurden besitzen zwar eine subjektiv
gute Festigkeit, jedoch sprechen die extreme Klebrigkeit der Klebefugen und die
damit verbundene Schmutzanfälligkeit gegen eine Verwendung. Die Eignung von
Plextol B 500 in Bezug auf die Festigkeit wurde daher im praktischen Versuch am
Objekt überprüft.
5.3.5 Praktische Versuche zur Verklebung
Um zu überprüfen, ob Plextol B 500 sich auch für gasdichte Verklebungen eignet,
und ob die Reparaturstellen der Belastung durch das Befüllen mit Luft standhalten
können, wurden die intakten Luftkammern des Blow beschädigt und anschließend
geflickt. Als Flickenmaterial für Beschädigungen in den Flächen wurde eine dünne
Weich-PVC Folie verwendet, da das dem Sessel entnommene Material zur
Herstellung unauffälliger Flicken eine zu große Materialstärke aufwies.
Um die Folie für eine Verklebung vorzubereiten, wurde die Fläche im Bereich
der Beschädigung, entsprechend den Ergebnissen der Reinigungsversuche,
zunächst mit Speichel und anschließend mit entmineralisiertem Wasser
vorgereinigt und mit Zellstoff trocken getupft. Die unverdünnte Dispersion wurde
dünn mit einem Pinsel aufgetragen, dabei wurden die Ränder der beschädigten
Stellen ausgespart um zu verhindern, dass die Dispersion durch die Beschädigung
in das Innere des Sessels fließt. Die zugeschnittene Folie wurde zügig über den
86
Schnitt platziert und leicht angedrückt. Der Klebstoffüberschuss wurde mit einem
feuchten Wattestäbchen entfernt, die Stelle mit Hostaphanfolie abgedeckt und mit
Gewichten beschwert. Nach zwei Tagen Trocknungszeit konnten die Gewichte
und die Folie entfernt werden, nach weiteren drei Tagen war die Klebestelle
vollständig durchgetrocknet. Das Segment ließ sich anschließend straff aufpumpen
und auch in den folgenden Wochen war kein Luftverlust festzustellen.
Die praktischen Versuche am Objekt zeigen, dass sich Plextol B 500 für die
Restaurierung von beschädigten Folienhüllen aus Weich-PVC durchaus eignet.
Bei der Erstellung der Probeflächen wurde weniger Anspruch an die optische
Qualität der Ausführung erhoben, vielmehr galt es das System auf seine generelle
Eignung zu testen. Es zeigte sich jedoch, dass die Applikation des Klebemittels bei
größeren Beschädigungen insofern schwierig ist, als dass der Klebstoff durch den
Riss in das Innere des Sessels eindringt. Wird die Stelle anschließend mit
Gewichten beschwert, besteht die Gefahr, dass die Folie mit der unterhalb
liegenden Folienschicht verklebt. Zwar lassen sich derartige Verklebungen im
noch nicht ganz durchgetrockneten Zustand auch ohne Beschädigung der
Flickstelle durch ein vorsichtiges Auseinanderziehen der Folien lösen, jedoch
fallen die Rückstände auf dem transparenten Material der Folien störend auf (Abb.
30 und 31). Vor einer Anwendung am Objekt müssten bezüglich der praktischen
Ausführung noch weitere Versuche durchgeführt werden, um eine ästhetisch
befriedigende Restaurierung ausführen zu können.
Zum Abdichten der nur wenige Millimeter großen Beschädigungen der Nähte
wurde zunächst Plextol B 500 auf eine Silikonfolie aufgetropft und getrocknet.
Anschließend wurden diese Mikroflicken wiederum mit Plextol B 500 auf die
beschädigte Stelle aufgeklebt. Nach dem Befüllen mit Luft zeigte sich, dass auf
diese Weise zu mindestens kleinste Beschädigungen ohne Folienflicken
abgedichtet werden können.
5.3.6 Alterung der Klebeversuche
Da die Versuche zur thermischen Alterung der Klebeverbindungen bereits vor den
geplanten Versuchen zur Zugfestigkeit der Verbindungen begonnen wurden,
wurden auch die später als ungeeignet bewerteten Materialien Acronal 500 D und
Mowilith 50 mitgetestet. Die Alterung fand wie die Alterung der
Reinigungsproben über einen Zeitraum von sechs Wochen bei 70 °C im belüfteten
Ofen statt. Die Ergebnisse sollen hier der Vollständigkeit halber ausgewertet
werden.
Optisch unterschieden sich die Klebeverbindungen nach der Alterung nur
geringfügig voneinander (Abb. 28). Die mit Plextol B 500 hergestellten
Verbindungen wirkten im Vergleich zu den mit Mowilith 50 hergestellten leicht
87
gelblich, letztere erscheinen leicht rötlich. Die Verklebungen mit Acronal 500 D
wurden durch die Alterung unregelmäßig fleckig und erscheinen gleichfalls leicht
rötlich. Die Kantenbereiche der Verbindungen haben an Klebrigkeit weiter
zugenommen, die Probekörper ließen sich auch nach kurzfristigem Kontakt mit
anderen Materialien wie Hostaphanfolien nur schwer lösen. Alle Verbindungen
erscheinen subjektiv unvermindert flexibel gegenüber ungealterten Proben.
Gleichfalls ließen sich sämtliche Verklebungen mechanisch mit leichtem
Kraftaufwand lösen. Verbliebene Rückstände des Plextol B 500 konnten mit
einem aufgefaserten Holzstäbchen vollständig von der Oberfläche der Folie
geschabt werden, die PVC Folie wirkt in den Bereichen der Verklebung heller und
gelblicher als in den nicht abgedeckten Bereichen. Die Rückstände des Mowilith
50 ließen sich leicht mit Ethanol abnehmen, die Folie erscheint in diesen
Bereichen farblich nahezu unverändert gegenüber den nicht abgedeckten
Bereichen. Es ist lediglich eine sehr schwache Rotfärbung zu bemerken. Weder
mechanisch noch mit Ethanol ließen sich die Rückstände des Acronal 500 D
entfernen.
5.3.7 Zusammenfassung
Die durchgeführten Klebeversuche zeigen, dass von den ausgewählten
Klebematerialien lediglich Plextol B 500 für eine Restaurierung in Frage zu
kommen scheint. Die mit diesem Material hergestellten Verbindungen weisen eine
ausreichende Festigkeit auf, die hergestellten Verbindungen widerstehen auch
leichten Belastungen, wie sie bei der Handhabung von Museumsobjekten auftreten
können. Die Alterungsversuche lassen vermuten, dass die Verklebungen mit
Plextol B 500 das Weich-PVC nur leicht in seinem Alterungsverhalten
beeinflussen, auch erscheinen die Verbindungen vollständig reversibel. Alle
übrigen getesteten Materialien weisen entweder eine nicht ausreichende Haftung
zur Weich-PVC Folie auf, oder sie lassen wie im Falle von Acronal 500 D eine
negative Beeinflussung des Objekts befürchten.
Zu untersuchen wäre noch, ob PVAC Dispersionen eine bessere Haftung zu
Weich-PVC Folien aufweisen, als PVAC Lösungen. Sollte dies der Fall sein,
müsste jedoch vor einer Anwendung untersucht werden, inwieweit die niedrigen
pH-Werte und die Emulgatoren die Alterung der Folien beeinflussen.
88
5.4 Teil 4 – Auswertung der künstlichen Alterung
5.4.1 Dimensionsveränderungen bei der künstlichen Alterung
Die beobachtete Schrumpfung der Folien scheint nicht allein auf den
Gewichtsverlust zurückzuführen zu sein, eine weitaus größere Rolle spielt
womöglich die Herstellungstechnik der PVC Folien. So schrumpften die Folien,
die dem Blow entnommen wurden messbar nur in eine Richtung und das auch nur
während der ersten Woche der thermischen Alterung einheitlich um 2,1%. Bei
einem Zusammenhang zwischen Weichmacherverlusten und der
Dimensionsverringerung der Folien müsste diese sich kontinuierlich mit den
Gewichtsverlusten fortsetzen. Die Dimensionen blieben jedoch im weiteren
Verlauf der Versuchsreihen unverändert und es war auch kein Unterschied im
Ausmaß der Schrumpfung zwischen den verschiedenen Probereihen festzustellen.
Die Ursachen für die Dimensionsveränderungen sind wie eingangs erwähnt im
Produktionsprozess zu suchen. Während der Herstellung von Folien kann es zu
gewünschten oder auch unerwünschten Reckprozessen kommen, die zu einer
Orientierung der Polymerketten in Reckrichtung führen. Gezieltes Recken
verbessert die Folieneigenschaften, besonders in Bezug auf die Reißfestigkeit,
Elastizität und Streckspannung.173
„Thermoplaste, die während der Verarbeitung eine bestimmte Feinstruktur
durchlaufen, haben die Tendenz, später in diesen Zustand zurückzukehren.
Man bezeichnet dieses Verhalten als Memory-Effekt. Die Moleküle
„erinnern sich“ an ihre frühere Feinstruktur und nehmen diese beim
Erwärmen wieder ein. Wird z.B. eine Folie in einem Reckverfahren in der
Wärme verstreckt und abgekühlt, dann wird sie beim erneuten Erwärmen
schrumpfen. […] Ungewollte Reckprozesse in Längsrichtung erfolgen
verfahrensbedingt bei jeder Folienverarbeitung. Sie werden durch die
auftretenden Zugspannungen verursacht.“174
Untersuchungen an Weich-PVC Klebefolien, die im Rahmen der Vorbereitungen
zu einer Diplomarbeit aus dem Bereich Schriftgut, Grafik, Papier an der
Fachhochschule Köln stattfanden, zeigten bei der durchgeführten künstlichen
Alterung eine Schrumpfung der Folien sowohl in Längs- wie auch in
Querrichtung. Diese Folien wiesen jedoch auch keine deutliche Richtung auf, wie
es bei der Folie des Blows der Fall ist. Möglicherweise wurden die untersuchten
Klebefolien gezielt in zwei Richtungen gereckt, um ein ‚gleichmäßiges Arbeiten’
173
Vgl. STOECKHERT 1981, S. 426
174
NENTWIG 1994, S. 65 f.
89
der Klebefolien zu gewährleisten oder es handelte sich um Folien, die im
Extrusionsverfahren hergestellt wurden (vgl. Kapitel 2.3).175
5.4.2 Tests zur Biegesteifigkeit
Da sich bei den Proben, die dem Blow entnommen wurden, trotz der starken
Verfärbungen und Gewichtsverluste subjektiv keine Minderung der Flexibilität
feststellen ließ, wurden Tests zur Biegesteifigkeit an unbehandelten gealterten
Folien durchgeführt.176
Der Test orientiert sich an der DIN 53 362 zur Prüfung von
Kunststoff-Folien und mit Deckschicht aus Kunststoff versehenen Geweben. Die
Probenabmessungen mussten gegenüber den in der Norm empfohlenen Maßen
reduziert werden, da nicht ausreichend Material zur Verfügung stand. Die
Änderung der Probengrößen beeinträchtigt jedoch nicht die Valenz der ermittelten
Ergebnisse.
Für den Test wurden jeweils acht Streifen von 1,2 cm Breite und circa 10 cm
Länge dem ungealterten und dem gealterten, aber unbehandelten Material,
entnommen und für 24 Stunden bei 55 % rF konditioniert. Die Biegeprüfung fand
unter den gleichen Klimabedingungen statt.
Die gemessenen Ergebnisse widersprechen dem ersten subjektiven Eindruck.
Tatsächlich hat die Biegesteifigkeit der gealterten Proben um 70,63 % gegenüber
den ungealterten zugenommen. Die Ergebnisse weisen einen nicht unerheblichen
Flexibilitätsverlust nach und bestätigen die Annahme, dass die Gewichtsverluste
auf einen Verlust von Weichmachern zurückzuführen sind. (vgl. Tabellen im
Anhang, S. 136).
5.4.3 Beurteilung der künstlichen Alterung
Die an den Proben aus dem Blow festgestellten farblichen Veränderungen lassen
auf eine Dehydrochlorierung des PVC und der damit verbundenen Ausbildung
konjungierter Doppelbindungen schließen, ein deutliches Anzeichen für einen
Degradationsprozess. Die Flexibilität nahm zwar messbar ab, jedoch war diese
Veränderung rein haptisch nicht festzustellen. An den neuen Folien fielen die
Verfärbungen nicht ganz so gravierend aus, jedoch war eine deutlich Versteifung
der Proben auch ohne technische Hilfsmittel feststellbar. Die starken Verfärbungen
der Folien, die dem Blow entnommen wurden, werfen die Frage auf, inwieweit das
175
Vgl. NENTWIG 1994, S. 65
176
Die Prüfung nach dieser Norm dient dazu, quantitative Aussagen über eine Eigenschaft von
Kunststoff-Folien zu machen, die bei subjektiver (manueller) Beurteilung als Steifheit bzw.
Weichheit empfunden wird. Aus der gemessenen Biegelänge einer Probe kann als
vergleichbare Maßzahl die Biegesteifigkeit berechnet werden.
90
Material gegen Hitze stabilisiert wurde, oder ob die entsprechenden Stabilisatoren
und Inhibitoren bereits durch die vorausgegangene natürliche Alterung verbraucht
wurden. (Abb. 29) Die Gewichtsverluste, die bei beiden Folientypen festgestellt
wurden, sind mit größter Wahrscheinlichkeit auf den Verlust von Weichmachern
zurückzuführen, die abschließenden Analyseergebnisse stehen diesbezüglich
jedoch noch aus, der bei beiden Folientypen verzeichnete Verlust an Flexibilität
stützt jedoch diese Vermutung.
Weder an den neuen Folien noch an den Folien des Blow konnte nach der
thermischen Alterung die Ausbildung einer klebrigen Oberfläche festgestellt
werden. Die Frage ist daher, ob die gewählten Alterungsparameter geeignet sind,
um derartige Degradationserscheinungen hervorzurufen, oder ob die Ausbildung
von oberflächlichen Weichmacherfilmen nur bei bestimmten Weichmachertypen,
wie den Adipaten, auftritt.
91
6 Resümee und Ausblick
Die abschließenden Analyseergebnisse stehen noch aus, jedoch lässt sich bereits
feststellen, dass die zwei getesteten Weich-PVC Folien, trotz vergleichbarer
chemischer Zusammensetzung, unterschiedlich auf Alterungs- und
Reinigungsmaßnahmen reagierten. So hatte eine Reinigung mit entmineralisiertem
Wasser bei natürlich gealterten Folien die stärksten Gewichtsverluste nach der
künstlichen Alterung zur Folge, wohingegen eine derartige Reinigung bei neuen
Folien die geringsten Gewichtsverluste ergaben. Der Einfluss von Shellsol T,
Marlipal und Ethanol hingegen ist weitestgehend vergleichbar. Deutlicher noch als
die gemessenen Gewichtsverluste waren die optischen und haptischen
Unterschiede bei den zwei getesteten Folien. So verfärbten sich die natürlich
gealterten Folien bereits innerhalb der ersten Woche des Alterungszeitraumes
deutlich, während der folgenden Woche nahmen die Proben eine bronzefarbene
Färbung an, sie erschienen jedoch weiterhin elastisch. Die neuen Folien hingegen
blieben bis zur vierten Woche klar transparent, ab diesem Zeitpunkt setzte eine
leichte Rosatönung ein, in der fünften Woche begannen die Proben sich leicht
einzutrüben, zudem trat eine deutlich wahrnehmbare Verhärtung des Materials auf.
Die Ergebnisse der Reinigungsversuche lassen den Schluss zu, dass es nicht
möglich ist, allgemeingültige Empfehlungen zur Feuchtreinigung von Objekten
aus Weich-PVC Folien auszusprechen. Für jedes Objekt ist es erforderlich, ein
individuelles Restaurierungskonzept basierend auf umfangreichen
Voruntersuchungen zu entwickeln.
Ein positiveres Ergebnis erbrachten die Versuche zur Verklebung von Weich-
PVC Folien. Hier gelang es, mit Plextol B 500 sowohl optisch zufriedenstellende,
wie auch gleichzeitig belastbare Verbindungen herzustellen. Die mit diesem
Kleber aufgebrachten Flicken aus Weich-PVC erwiesen sich im praktischen
Versuch am beschädigten Objekt als gasdicht und reversibel. Auch nach der
Auswertung der thermischen Alterung der Klebeversuche konnten keine negativen
Einflüsse des Restaurierungsmaterials auf die Folien festgestellt werden, so dass
Plextol B 500 zu mindestens für temporäre Restaurierungslösungen empfohlen
werden kann.
Während der Bearbeitung des Themas ergaben sich jedoch naturgemäß auch
zahlreiche neue Fragen, deren Klärung noch aussteht. Als besonders schwierig
erwies sich, die Rolle der Weichmacher bei den Alterungsvorgängen der Weich-
PVC Objekte nachzuvollziehen und auch die Alterungsmechanismen der
Weichmacher selber scheinen noch nicht ausreichend erforscht. So stellt sich die
Frage, ob die in den Versuchen der Diplomarbeit verwendeten Alterungsparameter
eine Übertragung der Resultate auf ‚reale’ Alterungsbedingungen zulassen; die
präsentierten Ergebnisse der Reinigungs- und Klebungsversuche sind daher unter
Vorbehalt zu betrachten. Durch die Ergebnisse der künstliche Alterung bestätigt
92
werden konnten jedoch, trotz dieser Einschränkungen, die Empfehlungen zur
Aufbewahrung von Objekten aus Weich-PVC. So zeigte sich bei der Auswertung
der Versuchsreihen zur Reinigung, dass die Proben, die in einem belüfteten Ofen
gealtert wurden, die stärksten Weichmacherverluste zu verzeichnen hatten. Eine
Lagerung in einem System mit geringem Luftaustausch und geringer
Luftbewegung erscheint daher eine wichtige Maßnahme zur Konservierung von
Objekten aus Weich-PVC.
Ausblick
Die Auseinandersetzung mit einem Material, das bisher unter restauratorischen
und konservatorischen Gesichtspunkten nur wenig erforscht wurde, zeigte deutlich
die Grenzen auf, in denen sich die Restaurierung bei der Bearbeitung moderner
Materialien bewegt. Diese Arbeit kann daher nur weitere Fragen und lediglich
Ansätze für mögliche Lösungen zur Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC
Folien vorstellen. Zu betonen ist noch einmal, dass die präsentierten Ergebnisse
lediglich für das untersuchte Objekt valent sind. Eine Übertragung der
vorgestellten Versuchsergebnisse ist allenfalls in Tendenzen auf gleichfalls klar-
transparente Sessel der gleichen Serie denkbar – insofern sie den gleichen
Weichmacher in vergleichbarer Konzentration enthalten. Zwar legen die Analysen
zweier weiterer transparenter Blows, die sich in Details von dem zu
Versuchszwecken verwendeten Sessel unterscheiden, die Vermutung nahe, dass
Dioctylphthalat standardmäßig bei dieser Objektgruppe als Weichmacher
verwendet wurde, jedoch lassen lediglich drei stichprobenartig untersuchte
Objekte diesbezüglich keine abschließende Beurteilung zu. Der individuelle
Erhaltungszustand sollte auch bei vermeintlich chemisch vergleichbaren Objekten
vor der Erstellung eines Konzeptes beachtet werden.
Weitere Untersuchungen bezüglich verwendeter Weichmacher wären
besonders bezüglich der Frage interessant, ob sich bei der Verwendung von DOP
überhaupt eine klebrige Oberfläche ausbilden kann, oder ob dieses Phänomen
lediglich bei weniger stabilen Weichmachern wie zum Beispiel den
Dioctyladipaten vorkommt. Im zeitlichen Rahmen der Arbeit konnte diese Theorie
jedoch nicht weiter verfolgt werden. Besonders Untersuchungen an klebrigen
Objekten könnten dazu beitragen, die Alterungsvorgänge im Weich-PVC zu
verstehen und einer Definition von Schaden und Patina näher zu kommen. Bis
dahin bleibt ungeklärt, ob die Ausbildung einer klebrigen Oberfläche das generelle
Anzeichen für ein Zerfallstadium des Weich-PVCs ist, oder ob dieses Phänomen
nur bei qualitativ minderwertigeren Kunststoffen auftritt.
Verzichtet wurde in dieser Arbeit auf die Einbeziehung der farbigen
transparenten und opaken Sessel aus Weich-PVC Folien. Dies geschah lediglich,
93
um das Thema sinnvoll zu begrenzen, die Auswirkungen von Farbstoffen oder
Pigmente bei der feuchten Reinigung bedürfen einzeln einer näheren Betrachtung.
Als besonders wichtig erscheint auch die Untersuchung der Folgen einer
Reinigung von Folien mit einer durch ausgetretene Weichmacher klebrigen
Oberfläche. Besonders bei diesen Objekten erscheint eine Reinigung als zwingend
notwendig, um sie handhaben oder ausstellen zu können. Für diesbezügliche
Analysen stand jedoch leider kein Material zur Verfügung. Die Annahme, dass die
Folien durch die thermische Alterung eine klebrige Oberfläche ausbilden würden,
erfüllte sich nicht. Eingehend überprüft werden müssten in diesem Zusammenhang
daher die verwendeten Alterungsparameter, besonders der Einfluss der
Luftfeuchtigkeit sollte in Bezug auf die Weichmacherwanderung näher untersucht
werden.
Im Rahmen der Diplomarbeit konnte lediglich ein kleiner Bereich des
Themenkomplexes Weich-PVC näher betrachtet und untersucht werden, dabei
zeigte sich, dass die Bearbeitung dieses Gebietes ohne die Zusammenarbeit mit der
Industrie und Fachlaboren nur eingeschränkt möglich erscheint. Eine weitere
Beschäftigung mit dem Material Weich-PVC ist nicht nur wünschenswert, sondern
auch unumgänglich, um die daraus hergestellten Kunstwerke und Kulturgüter
langfristig erhalten zu können.
94
7 Verzeichnisse
7.1 Literaturverzeichnis
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97
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98
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Vgl. <http://www.devicelink.com/mddi/archive/01/04/004.html> (17.08.2004)
99
7.3 Abbildungsverzeichnis
Abb. Nr. Quelle
1 <www.counton.org/museum/gallery3/gal4p1.html> (21.08.2004)
2 ABRAMS 1972, S. 128
3 DESSAUCE 1999, S. 140
4 FUKAI ET AL. 2002, S. 162
5 GUIDOT 1994, S. 235
6 GUIDOT 1994, S. 205
7 VON VEGESACK 1996, S. 48
8 GUIDOT 1994, S. 205
9 VON VEGESACK 1996, S. 48
10 DESSAUCE 1999, S. 28
11 FIELL 2000, S. 472
12 <www.europebynet.com/detail.asp?sku=ZNACH001>
(04.09.2004)
13 FIELL 2000, S. 473
14-18 Privat
19 BRACHERT 1985, S. 136
20-31 Privat
100
8 Anhang

Diplomarbeit

  • 1.
    Aufblasbare Möbel ausWeich-PVC Folien Möglichkeiten der Konservierung und Restaurierung Diplomarbeit vorgelegt dem Institut für Restaurierungs- und Konservierungswissenschaft der Fakultät für Kulturwissenschaften an der Fachhochschule Köln von: Stephanie Dirks am: 20. September 2004
  • 2.
    2 1. Betreuerin: Prof.Dr. Friederike Waentig 2. Betreuerin: Thea B. van Oosten
  • 3.
    3 Eileen Gray aufdie Frage hin, ob es ihr missfällt, sich mit Kunststoffen auseinander zusetzen: Nein überhaupt nicht. Es muss sein. Ansonsten könnte man sich umbringen. Wissen Sie, gegen manche modernen Materialien hege ich Zweifel. Zum Beispiel die aufblasbaren Sessel. Ich war im Pavillion Marsan. Ich habe einen gesehen, der platt war. Man schaffte es nicht, ihn zu reparieren. Also hege ich Zweifel. (in: Connaissance des Arts, no. 258, aôut 1973)
  • 4.
    4 Zusammenfassung/Abstract Weich-PVC Folien, wiesie seit den 1960er Jahren zur Herstellung von zahlreichen Kunst- Design- und Alltagsgegenständen verwendet wurden, gehören aufgrund ihrer chemischen Instabilität und geringen Materialstärke mit zu den empfindlichsten modernen Kunststoffen. Die Auswirkungen von Konsolidierungs- und Reinigungsmaßnahmen mit lösemittelhaltigen Substanzen auf Weich-PVC Folien sind nur wenig erforscht, konservatorische Empfehlungen beschränken sich daher weitestgehend auf eine Optimierung der Aufbewahrungssituation entsprechender Objekte. Um sich einem Behandlungskonzept zur Restaurierung von beschädigten Objekten aus Weich-PVC Folien anzunähern, wurde an einem aufblasbaren Sessel aus den 1980er Jahren und an neuer Weich-PVC Folie untersucht, inwieweit Feuchtreinigungsmaßnahmen und Verklebungen, mit in der Restaurierung an traditionellen Werkstoffen erprobten Materialien, das Alterungsverhalten der Kunststofffolien unter künstlichen Alterungsbedingungen beeinflussen. Since the 1960s plasticized PVC films have been widely used for producing art- and design objects as well as consumer goods. Due to the chemical instability and minor thickness of films this material must be seen as one of the most sensible modern plastics. Little ground work has been done on the effects of cleaning and the use of adhesives on aged soft PVC objects, conservation treatments focus on optimising storage conditions. As a step towards active conservation treatments, this paper will examine the influence of solvent cleaning and solvent containing adhesives on artificially aged soft PVC films taken from an inflatable armchair dating from the 1980s and on one type of new PVC film.
  • 5.
    5 Danksagung Ohne Julia Beckerund ihre unermüdlichen und wertvollen Korrekturen würde hier an dieser Stelle keine Danksagung stehen, daher soll sie auch an erster Stelle erwähnt werden. Danke Jule. Danken möchte ich auch meiner Professorin und Erstprüferin Frau Dr. Friederike Waentig. Eine bessere Betreuung und größere Motivationsleistung ist schwerlich denkbar – die Zeitplanung werde ich wohl schuldig bleiben. Thea van Oosten möchte ich besonders für die Einladung nach Gent und natürlich für die durchgeführten Untersuchungen danken. Die Gespräche am Aeromodeller und die FTIR Analysen trugen nicht unwesentlich dazu bei, dass diese Arbeit mehr enthält als ein bisschen Luft. Danken möchte ich nicht zuletzt auch Irin von Meyer für die wunderbare Praktikumsbetreuung – die bis zum Diplom andauerte und die hoffentlich damit auch nicht aufhört. Ohne die zwei Jahre Narrenfreiheit während meines Vorpraktikums in der Werkstatt des MKG wäre ich heute vermutlich eine schlechtere Restauratorin. Meinen Eltern möchte ich für ihre unendliche Geduld und Unterstützung während meiner gesamten langen Ausbildungszeit danken – wenn man das denn überhaupt kann.
  • 6.
    6 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung/Abstract....................................................................................... 4 Einleitung................................................................................................................... 8 1Weich-PVC Folien als gestalterisches Mittel ......................................... 10 1.1 Die Designgeschichte des Blow.................................................................. 14 2 Weich-PVC – chemische Struktur und Herstellung ............................. 20 2.1 PVC ............................................................................................................ 20 2.2 Weich-PVC................................................................................................. 22 2.3 Herstellung der Folien ................................................................................ 26 2.4 Alterungsmechanismen von PVC............................................................... 28 3 Restaurierungstheoretische Überlegungen ............................................ 30 3.1 Patina bei Kunststoffen?............................................................................. 30 3.2 Veränderungen an Objekten aus Weich-PVC Folien................................. 34 3.3 Schaden oder Patina?.................................................................................. 36 4 Technische Aspekte bei der Restaurierung gealterter Kunststoffe ..... 40 4.1 Forschungsstand zur Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC .......... 40 4.2 Die aktive Restaurierung ............................................................................ 44 4.3 Die präventive Konservierung.................................................................... 47 4.4 Anforderungen an ein Restaurierungsmaterial........................................... 49 4.5 Überlegungen zur Reinigung...................................................................... 50 4.6 Überlegungen zur Klebung......................................................................... 54 4.6.1 Derzeitige Reparaturmöglichkeiten und ihre Bewertung unter konservatorischen Gesichtspunkten ........................................................... 57 4.6.2 Vor- und Nachteile einer Klebung beschädigter Möbel aus Weich- PVC Folie. .................................................................................................. 60 5 Versuchsteil............................................................................................... 62 5.1 Teil 1 – Die künstliche Alterung polymerer Materialien ........................... 65 5.1.1 Überlegungen zur künstlichen Alterung von Weich-PVC Proben 67 5.2 Teil 2 – Versuche zur Reinigung von Weich-PVC Folien......................... 69 5.2.1 Ausgewählte Reinigungsmittel und ihre Anwendung................... 69 5.2.2 Erste Auswertung der Reinigungsversuche................................... 70 5.2.3 Die Anwendung von Lösemittelgelen........................................... 71 5.2.4 Auswertung der Reinigung mit Lösemittelgelen........................... 73
  • 7.
    7 5.2.5 Auswertung derErgebnisse der thermischen Alterung ................. 74 5.2.6 Zusammenfassung ......................................................................... 78 5.3 Teil 3 – Versuche zur Verklebung von Weich-PVC Folien....................... 80 5.3.1 Vorüberlegungen zur Auswahl der Klebematerialien ................... 80 5.3.2 Ausgewählte Klebstoffe ................................................................ 82 5.3.3 Versuchsreihe zur Verklebung ...................................................... 84 5.3.4 Bewertung der Klebeverbindungen nach der Trocknung.............. 85 5.3.5 Praktische Versuche zur Verklebung ............................................ 85 5.3.6 Alterung der Klebeversuche.......................................................... 86 5.3.7 Zusammenfassung ......................................................................... 87 5.4 Teil 4 – Auswertung der künstlichen Alterung .......................................... 88 5.4.1 Dimensionsveränderungen bei der künstlichen Alterung.............. 88 5.4.2 Tests zur Biegesteifigkeit .............................................................. 89 5.4.3 Beurteilung der künstlichen Alterung ........................................... 89 6 Resümee und Ausblick............................................................................. 91 7 Verzeichnisse............................................................................................. 94 7.1 Literaturverzeichnis.................................................................................... 94 7.2 Zitierte Internetseiten.................................................................................. 97 7.3 Abbildungsverzeichnis ............................................................................... 99 8 Anhang.....................................................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.1 Bildtafeln ..............................................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.2 Diagramme ...........................................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.3 Tabellen ................................................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.4 Analysebericht......................................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.5 Verwendete Materialien .......................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.6 Produktdatenblätter...............................Fehler! Textmarke nicht definiert. 8.7 Ausdrucke zitierter Internetseiten.........Fehler! Textmarke nicht definiert.
  • 8.
    8 Einleitung Im Zentrum dieserArbeit stand zu Beginn die Idee, Behandlungskonzepte für beschädigte und verschmutzte aufblasbare Möbel aus Weich-PVC Folien zu entwickeln. Die zu untersuchende Objektgruppe wurde eingegrenzt auf einen Designentwurf des italienischen Studio DDL aus den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts, dem so bezeichneten Blow Chair. Dieser Entwurf von 1967 gilt als das erste in Serie produzierte aufblasbare Möbel und er war ein großer kommerzieller Erfolg für die ausführende Firma Zanotta. Die Produktion wurde bereits 1969 wieder eingestellt, jedoch entschied sich Zanotta 1988 aufgrund des steigenden Interesses am Design der sechziger Jahre zu einer Re-Edition dieses inzwischen zum Designklassiker ernannten Sitzmöbels. Da sich nur wenige Originale der ersten Produktionsserie erhalten haben, befinden sich heute stellvertretend auch zahlreiche Sessel der Re-Edition in den Sammlungen, darunter zahlreiche beschädigte Objekte, die nicht mehr ausstellungsfähig sind. Der Umgang mit beschädigten oder verschmutzten aufblasbaren Möbeln und Objekten aus Weich-PVC stellt den Restaurator jedoch vor zahlreiche Schwierigkeiten. Besonders die ehemals genutzten Sessel der 1960er Jahre weisen neben leichten und schweren Verschmutzungen vielfach alterungsbedingte Veränderungen der Oberfläche auf, die sowohl mit der Vorstellung des Ausstellungsmachers vom makellosen, glänzenden Designobjekt aus Kunststoff, als auch mit der konservatorischen Forderung des good house-keeping kollidieren und somit den Wunsch nach einer Reinigung aufkommen lassen. Die notwendige Differenzierung zwischen Patina, Zerfallserscheinung oder Verschmutzung vor der in Angriffnahme einer Konservierung oder Restaurierung erscheint aufgrund der geringen Erfahrungen mit dem gealterten Material jedoch als schwierig. Ein erster Versuch zur Definition von Patina und Schaden bei aufblasbaren Weich-PVC Objekten soll im Rahmen dieser Arbeit unternommen werden, um die Frage, was restauriert werden soll vor der Frage nach dem wie und womit restauriert werden kann zu klären. Inwieweit eine Feuchtreinigung die Alterung des Materials positiv beeinflusst, oder ob Degradationsprozesse der Folien durch eine derartige Maßnahme beschleunigt werden, ist bisher weitestgehend ungeklärt. Für die schwerwiegendste Beeinträchtigung, die Beschädigung der Folie in Form von Löchern oder Schnitten, wurde gleichfalls noch kein restauratorisch akzeptables Behandlungskonzept vorgelegt. Die Verwendung von industriellen oder kommerziellen Klebesystemen zur Reparatur von Weich-PVC erscheint als unumgänglich, jedoch aufgrund der Irreversibilität der Systeme auch als ethisch nur schwer vertretbar.
  • 9.
    9 Um Lösungsvorschläge fürdie vorgestellten Problematiken zu entwickeln, sollte zunächst konkret ein beschädigtes Objekt in den Mittelpunkt der Arbeit gestellt werden. Es zeigte sich jedoch bereits bei der Literaturrecherche und der Konzeption der Versuche, dass gesicherten Grundlagen, insbesondere in Bezug auf die Langzeitwirkung von Maßnahmen fehlen. Daher wurde davon abgesehen, die in den Versuchen an Probekörpern erzielten Ergebnisse auf ein Objekt zu übertragen. In dieser Arbeit soll daher vielmehr versucht werden, eine praktische, wie auch theoretische Basis für weitere Untersuchungen zu schaffen, aus denen sich möglicherweise in Zukunft Restaurierungsmaßnahmen für Objekte aus Weich-PVC Folien, insbesondere für pneumatische Objekte, ableiten lassen. Die transparenten aufblasbaren Sessel und ihre Anforderungen an eine Restaurierung stehen dabei im Zentrum der Überlegungen und Untersuchungen.
  • 10.
    10 1 Weich-PVC Folienals gestalterisches Mittel Nur wenige Materialien verbinden wie Weich-PVC Folien die Eigenschaften Flexibilität und Transparenz.1 Diese ungewöhnliche Kombination macht das Material seit den 1960er Jahren nicht nur für die Verpackungsindustrie, sondern auch für Künstler, Architekten und Designer interessant. In der bildenden Kunst werden die Weich-PVC Folien vielfältig verwendet, so zum Beispiel als Trägermaterial für Grafiken, Collagen, Siebdrucke oder Malerei, jedoch auch als plastisch gestaltendes oder konstruktives Element.2 Die Folien werden jedoch für gewöhnlich nicht selber thematisiert, sie steuern den Kunstwerken lediglich ihre spezifischen Eigenschaften bei. Entsprechend vielfältig sind die aus ihnen gefertigten Kunstwerke. Der belgische Künstler Panamarenko konstruierte aus Weich-PVC Folien Fluggeräte, wie den 1969 entstandenen Zeppelin The Aeromodeller3 (Abb. 1), Christo verpackte seit den frühen sechziger Jahren die verschiedensten Alltagsgegenstände in transparente Folien4 (Abb. 2) und Joseph Beuys verwendete Weich-PVC Folien und Platten sowohl für grafische Arbeiten, wie auch für Collagen5 . 1 Vgl. ROTHEISER 1999, S. 106 2 WAGNER bezeichnet Plastikfolien als das in den sechziger Jahren in der Kunst am häufigsten verwendete Kunststoffprodukt. (Vgl. WAGNER 2002, S. 191) 3 Panamarenkos Versuch, den Zeppelin für eine Ausstellung nach Sonsbeek (Niederlande) zu fliegen, wurde von den örtlichen Behörden untersagt und auch dem Künstler selbst erschien das mit Wasserstoff befüllte Fluggerät schließlich zu gefährlich, um tatsächlich einen Flugversuch zu wagen. Anschließend an den gescheiterten Flugversuch wurde der Zeppelin in mehreren Museen gezeigt und befindet sich heute im Besitz des SMAK, Gent. <www.counton.org/museum/gallery3/gal4p1.html> (21.08.2004) 4 Christos Hinwendung zu den transparenten Folienmaterialien fällt in eine Zeit, in der die amerikanische Verpackungsindustrie verstärkt begann, Waren des täglichen Gebrauchs in Plastikfolien einzuhüllen, um ihren Vertrieb zu vereinfachen. (Vgl. WAGNER 2002, S. 256) Die derartig verpackten Produkte waren für den Verbraucher zugleich sichtbar und dennoch unzugänglich. Ähnlich verhält es sich mit den in Folien verpackten Objekten Christos. Diese sind für den Betrachter in ihrer Funktion zwar noch klar zu erkennen, sie werden einer Nutzung jedoch durch die trennende Folie entzogen. Trotz dieser Parallelen haben Christos Objekte keine Ähnlichkeit mit den perfekt verpackten Waren der Industrie. Seine Gegenstände wirken, als ob sie hastig aber dennoch gewissenhaft mit zufällig vorhandenen Materialien verpackt und zum Weitertransport beiseite gestellt wurden. Christo wählte die Materialien für seine Verpackungen einzig aufgrund optischer Eigenschaften wie Transparenz, Textur und Flexibilität aus. (Vgl. ABRAMS 1972, S.16) So erklärt sich auch, warum in Katalogen zu Christos Werk konkrete Materialangaben bezüglich der verwendeten Folien häufig fehlen. 5 So zum Beispiel für seine Multiples ‚Phosphorsäureschlitten’ von 1972/1977. Diese Objekte bestehen aus zwei mit einer Dichtungsmasse verklebten quadratischen Weich-PVC Platten mit einer Einlage aus Phosphor. An der Oberkante werden die Weich-PVC Platten von einer Metallklammer zusammengehalten, die wiederum in einem Holzkasten mit Sichtscheibe befestigt ist. (Vgl. WAENTIG 2004, S. 251)
  • 11.
    11 Die zu Beginnder fünfziger Jahre noch kritisch betrachtete ‚Charakterlosigkeit’ der synthetischen Materialien eröffnete den Künstlern völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten. Die zuvor als eine negative Eigenschaft angesehene ‚will=fährigkeit’ der Kunststoffe wandelte sich in den sechziger Jahren zum positiven Charakteristikum der modernen Kunst.6 Auch die Modedesigner setzten in den sechziger Jahren Weich-PVC Folien ein, um bis dahin in der Mode noch nicht gekannte Effekte von Glanz, Transparenz und Extravaganz zu erreichen. Die französische Designer André Courrèges, Pierre Cardin und Pacco Rabanne verwendeten Vinyl7 beziehungsweise Weich-PVC Folien und Fasern auf der Basis von Polyvinylchlorid für ihre Haute Couture Modelle, um einen space look zu kreieren. Vielfach wurden die neuen Materialien auch neben traditionellen Materialien wie Wolle oder Seide in Form von akzentuierenden Applikationen eingesetzt und besonders die klaren, geometrischen Formen der so bezeichneten A-Linie ließen sich mit den steifen Materialien wirkungsvoll umsetzen.8 Auch zog mit der Verwendung der Weich- PVC Folien erstmals das Element des Humors in die bis dahin konservative Haute Couture ein.9 So entwarf Courrèges ein Kleid aus Vinylfolie mit aufblasbarem Rock (Abb. 3). Doch nicht nur die Haute Couture entdeckte die Folienmaterialien für sich. In Form von Regenmänteln, Gummistiefeln oder Überschuhen erreichten die neuen Kunststofftextilien ein breites Publikum. Zahlreiche Accessoires wurden aus Weich-PVC Folien gefertigt, zum Beispiel Gürtel, Hüte, Handtaschen, Schuhe (Abb. 4) oder Regenschirme. Die verwendeten Materialien waren wasserfest, leicht, transparent und fröhlich bunt, wodurch sie sich von den bis dahin üblichen schweren gummibeschichteten oder geölten Textilien unterschieden. Gänzlich aus der Mode verschwanden Weich-PVC Folien nur für eine kurze Zeit auf dem Höhepunkt der ökologischen Bewegung. Im Zuge der modischen Adaption der Punkbewegung kehrten die Kunststofffolien zunächst durch die englische Designerin Vivienne Westwood wieder in die Haute Couture zurück und experimentierfreudige Designer wie Jean Charles de Castelbajac, Galliano, oder Jean Paul Gaultier integrieren bis heute immer wieder Folienelemente in ihren Kollektionen. In der Alltagsmode konnten sich lediglich Accessoires wie Taschen oder Gürtel aus Weich-PVC Folien wieder behaupten, als Bekleidung sind die Folien lediglich in der Fetischmode von größerer Bedeutung, da der Tragekomfort hier nur eine untergeordnete Rolle spielt. 6 Vgl. WAGNER 2002, S. 187 f. 7 Vinyl ist die unspezifische Bezeichnung für Weich-PVC Folien, auch werden PVC beschichtete Gewebe im Textilbereich so benannt. 8 Vgl. KOCH-MERTENS 2000, S. 207-212 9 Vgl. KOCH-MERTENS 2000, S. 208
  • 12.
    12 In der Architekturgelangte die Konstruktionstechnik Folien zu aufblasbaren Gebilden zu verschweißen zeitgleich mit dem Ausbruch der Studentenproteste in Europa und Amerika in das Zentrum der Aufmerksamkeit. Die Monotonie der Nachkriegsarchitektur, die besonders das Gesicht der großen Städte dauerhaft veränderte, evozierte radikale Architekturkonzepte, die auf impermanente urbane Strukturen setzten. Gruppen wie Ufo in Italien, Archigram in England und Utopie in Frankreich verbanden Architektur und Konsumkritik mit sozialen und politischen Forderungen.10 “Many of these collectives embraced inflatable forms as the perfect tool with which to subvert traditional notions of architecture. They conceived inflatable entertainment complexes, housing projects, and whole expandable cities in an effort to draw attention to the value of impermanent structures. […] It comes as no surprise, with widespread discontent emanating from the ugly housing estates and the bleak prospect of a career designing yet more boring buildings, that a new generation of architects were more than a little annoyed.” 11 Die Umsetzbarkeit der utopisch anmutenden Entwürfe wurde auf der Expo von 1970 im japanischen Osaka bewiesen, auf der zahlreiche Nationen aufblasbare Pavillons präsentierten.12 Die aus Folien konstruierte Architektur erwies sich besonders für temporäre Veranstaltungseinrichtungen als ideal. Aufgrund des geringen Materialeinsatz im Verhältnis zum geschaffenen Raumvolumen waren derartige Architekturen zum einen preisgünstig und zum anderen schnell zu errichten beziehungsweise wieder abzubauen (Abb. 5). Der ganzheitliche Ansatz von Gruppen wie Utopie oder auch Archizoom in Italien zeigte sich in Form von Ausstellungen wie Les Structures Gonflables in Paris und auf der Triennale in Mailand, beide 1968. Utopische Architekturkonzepte trafen hier auf aktuelle technische Neuerungen und moderne Designobjekte. Der Allgegenwärtigkeit pneumatischer Projekte gab BENHAM 13 in seinem Artikel Monumental Wind-Bags von 1968 Ausdruck: „The inflatable scene is getting pretty densely populated, and spreads wide: from a window-full of Blow-up furniture at Habitat, to a contract between Cedric Price, Frank Newby and the M of PBW for advanced research in inflatable structures: from aluminized Warhol Clouds floating round Robert Fraser’s gallery, to the close-packed maths of Frei Otto’s Zugbeanspruchte Konstruktionen: from a nude in a transparent Quasar Khan chair on the 10 Vgl. DESSAUCE 1999, S. 7-25 11 TOPHAM 2002, S. 55 12 Vgl. GUIDOT 1994, S. 234 f. 13 Reyner BENHAM war zeitweise Mitglied der englischen Gruppe Archizoom, sein Artikel Monumental Wind-Bags erschien im April 1968 in der linksliberalen Wochenzeitschrift New Society. (BENHAM 1968, S. 569)
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    13 cover of Zeta,to an exhibition of Structures Gonflables last month in Paris.”14 Übertragen wurden die Konzepte zur neuen urbanen Architektur auch auf die Innenarchitektur. Neben den zuvor genannten Architektengruppen widmeten sich auch zahlreiche Designer dem Entwurf pneumatischen Designs. In Italien lancierte die Firma Zanotta, die ersten in Serie produzierten aufblasbaren Sessel aus Weich- PVC Folie, auf die später näher eingegangen werden soll, daneben existierten in Europa und Amerika zahlreiche weitere erfolgreiche Firmen, wie zum Beispiel A.J.S.Aerolande und Quasar in Frankreich, Mass Art Inc. New York in den USA, Hagaplast in Dänemark oder Habitat und Rees, Stein &Co. in Großbritannien. Das umfangreichste Programm entstammt den Entwürfen Quasar Khanhs, dessen Firma Quasar nicht nur aufblasbare Möbel, sondern auch aufblasbare Lampen, Tische und Wandsysteme aus verschweißten Weich-PVC Folien produzierte (Abb. 6). Die Begeisterung über die neuen Designobjekte hielt sich innerhalb der breiten Bevölkerung jedoch in Grenzen, da die Möbel zwar vordergründig praktisch, aber tatsächlich unbequem und empfindlich gegen Beschädigungen waren. So gibt BENHAM seiner Enttäuschung gegenüber der pneumatischen ‚Kleinarchitektur’ in seinem zuvor bereits zitierten Artikel Ausdruck: „There seems to be quite a lot of slightly apprehensive talent and capital waiting to rush into inflatable furniture as soon as a really reliable material and simple jointing method are available at economical prices. But they aren’t quiete there yet, […] Hagaplast’s Blow-up furniture is cheap, but a bit too close to the ground for most’s people comfort; Quasar Khanh’s is expensive, elaborately engineered – and quite shatteringly uninspired, just conventional representations of a conventional three-piece suite.”15 Die Gründe für die kurzzeitige Popularität des aufblasbaren Designs – besonders unter jungen Leuten – mögen zum einen in der Novität der transparenten, glänzenden und bunten Materialien zu suchen sein, zum anderen werden die aufblasbaren Objekte leicht mit Freizeitartikeln, wie Schlauchbooten, Wasserbällen, aufblasbaren Schwimmtieren oder Luftmatratzen, die für Spaß und Lebensfreude stehen, assoziiert. Dem spannenden Moment des Aufblasens derartiger Objekte wird treffend von TOPHAM beschrieben: „The ability of an air bed to transform from a limp, passive blob of PVC into a primed, firm, air-filled raft is part of the appeal of pneumatic toys: the act of inflation is an unfolding drama where the inflatable item develops from one condition to the exact opposite. The spectacle of swelling as the air bed reaches ripeness is overtly sexual […]”16 14 BENHAM 1968, S. 569 15 BENHAM 1968, S. 570 16 TOPHAM 2002, S. 8
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    14 Was heute nurnoch in Form von aufblasbaren Sesseln oder Dekorationsgegenständen mit zweifelhaftem Nutzen gegenwärtig ist, war in seinen Anfängen Mittel zum Ausdruck einer gesellschaftlichen und architektonischen Utopie und gleichzeitig das geistige Kind des technischen Optimismus der späten sechziger Jahre, der mit der Ölkrise von 1973 sein Ende fand. Die Nachfrage nach aufblasbaren Produkten aus Weich-PVC Folien ging bereits zu Beginn der siebziger Jahre aufgrund des wachsenden Umweltbewusstseins zurück und die durch die Ölkrise steigenden Materialkosten für Kunststoffe, die auf die Produkte umgelegt wurden, taten ihr Übriges. Zwar waren aufblasbare Möbel oder Architekturen nur während weniger Jahre von Bedeutung, ganz aus dem Alltag verschwanden Weich-PVC Folien jedoch nie. In Form von Schwimmflügeln, Planschbecken oder Wasserspielzeug erobern sie Sommer für Sommer wieder den Freizeitbereich und Duschvorhänge aus Weich-PVC Folien verhindern in Badezimmern täglich größere Überschwemmungen. Trotz der beschriebenen vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten wird Weich-PVC Folie jedoch auch heute noch hauptsächlich als ein minderwertiges und kurzlebiges Material wahrgenommen. Aufblasbare Designobjekte werden kaum als ernsthaftes Design, eher als ein temporäres dekoratives Accessoire angesehen, das sobald es ausgedient hat, weggeworfen werden kann. Auch das seit den 1980er Jahren gestiegene ökologische Bewusstsein trägt zur negativen Rezeption der Weich-PVC Folien bei. So haben sich bis heute nur wenige Originale des aufblasbaren Designs aus den 1960er Jahren erhalten können, die inzwischen zu gesuchten Sammlungsgegenständen wurden. 1.1 Die Designgeschichte des Blow 1967 verfassten die italienischen Architekten D’Urbino, De Pas und Lomazzi ein polemisches Manifest, in dem sie ihre Forderungen nach einem zeitgemäßen, an der Jugendkultur orientierten, Möbeldesign formulierten.17 Die Zeitschrift Die Form schrieb im gleichen Jahr über die Entwerfer: „Was sie tun, greift über die konventionelle Vorstellung des fest gefügten Möbels hinaus. Sie experimentieren mit Luft und dünnen Folien […] und denken in pneumatischen Formen. […] Bei ihnen geht es nicht mehr um Sessel, Sofa, Tisch, sie wollen […] 'Möbel, die zu neuen physiologisch- psychologischen Funktionen stimulieren'. Es sind Konstruktionen […], die durch optische und akustische Eindrücke den Benutzer in überirdische 17 CASCIANI 1988, S. 69
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    15 Sphären der Entspannung,der Glückseligkeit, der Liebe transponieren wollen.“18 Als Studio DDL – der Name setzt sich aus den Anfangsbuchstaben der Nachnamen der drei Architekten zusammen – setzten sie ihre Forderungen im gleichen Jahr zusammen mit Carla Scolari in erste Möbelentwürfe um, die sich zunächst nicht an industriellen Produktionserfordernissen orientierten, schließlich aber in Zusammenarbeit mit der Firma Zanotta zur Entwicklung des ersten, preisgünstigen, serienproduzierbaren, aufblasbaren Möbels führten.19 Der italienische Möbelhersteller Zanotta hatte in den Jahren zuvor schon verschiedene Möbelentwürfe produziert, die sich besonders durch ein platzsparendes, flexibles Design auszeichneten. Diese falt- und zusammenlegbaren Möbel20 orientierten sich in ihren Formen an den Möbeln des Militärs und an Campingmöbeln. Die Gestelle bestanden aus Holz oder Stahlrohr, die Sitzflächen aus Stoff oder Kunststoff. 21 Inspiriert von den Arbeiten der Gruppen Archizoom und Utopie übertrugen die Architekten des Studio DDL die Idee der luftgefüllten Strukturen auf Möbel und verbanden somit die Forderung nach flexiblen Wohnformen mit den aktuell diskutierten pneumatischen Strukturen. Die Form des Entwurfes entlehnten sie der Form von Schlauchbooten: “The most direct conceptual, technical and even formal inspiration for the Blow came from the micro-enviroment represented by the inflatable dinghy. The seating type, enveloping shape and outsized structure were all taken over. Chopped off transversally and doubled to give a raised and comfortable seat, the ordinary dinghy became the first inflatable armchair.”22 Die Umsetzung dieses Designs in transparenten Materialien – entsprechend den in der Architektur von den zuvor genannten Gruppen wie Archigram und Utopie aufgestellten Forderungen nach Transparenz23 und Leichtigkeit – gestaltet sich zunächst schwierig: Neopren, das für Schlauchboote verwendete Material kam aufgrund der optischen Eigenschaften dieses Materials nicht in Frage. Nach 18 SIEVERS/SCHRÖDER 2001, S. 191 19 Vgl. CASCIANI 1988, S. 69 20 So das Modell April 210 entworfen von Gae Aulenti von 1965 und das Modell Navy entworfen von Sergio Asti von 1968. Vgl. CASCIANI 1988, S. 69 21 Vgl. CASCIANI 1988, S. 69 22 CASCIANI 1988, S. 86 23 Wie wichtig Transparenz für das Design der späten 1960 Jahre war, lässt sich daran erkennen, dass der Sitzsack Sacco zunächst gleichfalls in transparentem Weich-PVC hergestellt werden sollte. Der Prototyp zeigte jedoch, dass das Material den Belastungen nicht standhalten konnte, so wurden schließlich PVC-beschichtete Stoffe oder Segeltuch verwendet.
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    16 einigen Experimenten erschiendie Mitte der sechziger Jahre neu entwickelte Technik des Hochfrequenzschweißens als geeignet, um Weich-PVC-Folien dauerhaft und belastbar zu verbinden und der Sessel konnte nun kostengünstig in Serie produziert werden. Trotz der maritimen Vorlage ähnelt die Form des Blow der Gestaltung traditioneller Armlehnsessel, sie erinnert aber auch an Eileen Grays Bibendum, ein Entwurf der klassischen Moderne, der wiederum seinen Namen der Michelin Werbefigur entlehnte, mit der für Autoreifen geworben wurde. Der traditionelle Armlehnsessel, der im Vergleich zu anderen Einzelsitzmöbeln eine ausgesprochen statische Form aufweist – prädestiniert für einen unverrückbaren Platz im Wohnzimmer – wurde bei De Pas, D’Urbino, Lomazzi und Scolari zum Symbol für Flexibilität und Mobilität. Durch die klare Farbigkeit und die ausladende, auf geometrischen Körpern basierende Form erscheint der Entwurf wie die Comicvariante eines Armlehnsessels. Obwohl die Designer dem italienischen Radical Design nahe standen, wird der Entwurf aufgrund dieser formalen Erscheinung stiltechnisch oftmals der Pop Art zugeordnet. Einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt wurde der Blow Chair noch im Jahr 1967 auf der Mailänder Möbelmesse, wo der Entwurf große Aufmerksamkeit erregte und damit der Firma Zanotta zum ersten großen kommerziellen Erfolg, weit über Italien hinaus, verhalf, dem noch zahlreiche weitere Folgen sollten, so z.B. der Sitzsack Sacco oder der Sessel Joe, der einem gigantischen Baseballhandschuh gleicht. „Although the only mass-produced object resulting from De Pas, D’Urbino, Lomazzi’s work with pneumatic structures was the Blow, they did open a period experimentation with anti-traditional furniture in which Zanotta took the role of the manufacturer most open to technological innovation. In this phase the avant-garde architectural groups were attempting to “reconstruct the universe” starting from the inside, moving from furniture to the actual building.”24 Der Blow wurde, wie andere aufblasbare Strandartikel auch, in flach zusammengelegter Form in einem handlichen Karton zusammen mit einer Luftpumpe und einem Reparaturset für den Preis von 11 400 Lire verkauft. Dies entsprach ungefähr dem damaligen Preis von 20 US-Dollar. Die Modelle der ersten Serie waren in klar-transparent, transparentem Rot, Gelb und Blau und in opakem Weiß erhältlich. Als Wohnraummöbel konzipiert (Abb. 7) konnte Blow auch - luftleer und zusammengelegt - von seinem Besitzer zu Ausflügen an den Strand oder aufs Land mitgenommen werden (Abb. 8 und 9). Das glatte abwaschbare Material machte das Reinigen leicht und der Sessel konnte nach der Rückkehr wieder als 24 CASCIANI 1988, S. 70
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    17 Wohnraummöbel eingesetzt oderluftleer und platzsparend verstaut werden. Der verhältnismäßig niedrige Preis erlaubte einen sorglosen Umgang mit dem Möbel, das bei leichten Beschädigungen selbst repariert oder bei schweren Beschädigungen einfach durch ein Neues ersetzt werden konnte. Ausgestellt wurde der Entwurf in den folgenden Jahren in zahlreichen Ausstellungen, so zum Beispiel im Pariser Stadtmuseum (Structures Gonflables, ausgerichtet von der Gruppe Utopie (Abb. 10), auf der XIV. Mailänder Triennale und der Eurodomus Turin (Abb. 11). Zwar erfüllte sich in der Form des Blow Marcel Breuers Utopie vom Sitzen auf einer Säule aus Luft im weitesten Sinne, und das Modell sollte zahlreiche auch sehr erfolgreiche Nachahmer finden25 , dennoch währte der Erfolg nur wenige Jahre und die Produktion wurde bereits 1969 wieder eingestellt. Die Mailänder Möbelmesse von 1969 bildete für die Firma Zanotta den Wendepunkt in der Produktion von Designobjekten, man wandte sich vom Radical Design ab und widmete sich fortan klassischeren Formen: „The experience of the Furniture Fair marked a change in the direction of Zanotta production and of the evolution of furniture design in general: technological experimentation was checked and brought back to the creation of recognizably “classical” forms. Evidently the image of furniture needed to remain reasonably familiar even when it was being subjected to new ideas and used as an architectural “reminder” in an interior.”26 Diese Entscheidung mag auch durch das sich wandelnde Verhältnis des Verbrauchers zu Kunststoffprodukten beeinflusst worden sein, dass sich bereits Ende der sechziger Jahre abzeichnete. „Plastik, der Stoff der Wegwerfartikel, macht auch Designobjekte zu Wegwerfartikeln. Das gerade noch gefeierte Material vereint alle Widersprüche. Kunststoff wird der perfekte Ausdruck der Konsumgesellschaft – glatt, bunt, schön, oberflächlich und überflüssig.“27 Der Verzicht auf derartige Designobjekte fiel dem Konsumenten leicht, denn der tatsächliche Nutzwert und besonders die Bequemlichkeit der aufblasbaren Möbel wurde stark eingeschränkt durch die spezifischen haptischen Eigenschaften des Weich-PVCs, das sich selbst im neuen Zustand leicht klebrig anfühlt (Quasar, der französische Hersteller von aufblasbaren Möbeln, umging dieses Problem durch ein Beflocken der Oberfläche mit textilen Fasern). Die mangelnde Atmungsaktivität des Materials machte zudem längeres Sitzen zu einem zweifelhaften Vergnügen und die Sessel vermittelten selbst im straff aufgeblasenen Zustand dem Besitzer ein Gefühl von Instabilität bis hin zur 25 So zum Beispiel die Modelle der französischen Firma Quasar. 26 CASCIANI 1988, S. 72 27 SIEVERS/ SCHRÖDER 2001, S. 192
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    18 Seekrankheit. Als nachteiligerwies sich auch die Tendenz der PVC-Folien, sich elektrostatisch aufzuladen. Die Möbel zogen Staub geradezu an und vermittelten schnell einen ungepflegten Eindruck, und besonders die klar-transparenten Sessel – die die Idee des Designs am Besten zum Ausdruck brachten – erwiesen sich als anfällig für Verfärbungen, die das makellose Erscheinungsbild der schimmernden, klaren Oberfläche wesentlich beeinträchtigten. So verschwand Blow nach nur wenigen Jahren aus den Wohnzimmern und wurde in die Kinderzimmer verbannt oder im Freizeitbereich ‚verbraucht’. Der Wunsch nach Mobilität und Flexibilität überwog letztlich nicht den Wunsch des Konsumenten nach Komfort, Stabilität und Sicherheit im eigenen Heim. Das Interesse am Design des Blow ließ trotz Produktionseinstellung und dem Wandel im Verhältnis der Öffentlichkeit zu den Erzeugnissen der Kunststoffindustrie nicht nach; der Sessel wurde zum festen Bestandteil von Designausstellungen, zum Beispiel im Victoria and Albert Museum (The Modern Chair 1918-1970, 1970) und im New Yorker Museum of Modern Art (Italy – The New Domestic Landscape, 1972). Das Urteil, dass SIEVERS/SCHRÖDER über den zeitgleich produzierten Sacco – ebenfalls eine weiteren Ikone des Designs der sechziger Jahre – fällen, scheint gleichfalls für den Blow Gültigkeit zu haben: „Sacco ist ein echter 68er. Die Erinnerung an ideologische Auseinandersetzungen tröstet über seinen geringen Nutzwert hinweg.“28 Im Zuge des steigenden Interesses am Design der 1960er Jahre und der beginnenden Verklärung dieser Zeit entschied sich Zanotta bereits 1988, neben anderen Designklassikern, Blow nahezu unverändert in rot, gelb und klar- transparent wieder ins Programm zu nehmen (Abb. 12). Im Gegensatz zu 1968 war das Marketingziel der Produktion nunmehr nicht das eines preisgünstigen Massenprodukts mit sozialkritischen, ideologischen Anspruch im Dienste einer konkreten Utopie, vielmehr wurde der Sessel zum Designklassiker erhoben – mit entsprechender Preisgestaltung29 . Um diesen Anspruch zu untermauern gelangte Blow als Re-Edition ab 1988 in Form von Schenkungen des Herstellers in zahlreiche museale Sammlungen30 , wo diese nun mangels nicht erhaltener oder beschädigter Originale präsentiert werden. Dass es sich bei den ausgestellten Exponaten oder Abbildungen um Replikate handelt wird selten erwähnt. Eine annähernde Datierung und Zuordnung der Objekte zu den verschiedenen Produktionsphasen ist aufgrund verschiedener konstruktions- und produktions- bedingter Details leicht möglich. Die Sessel der ersten Serie waren neben den 28 SIEVERS/ SCHRÖDER 2001, S. 192 29 Die Preise liegen z. Z. bei ungefähr € 275. Vgl. <www.europebynet.com/detail.asp?sku=ZNACH001> (04.09.2004) 30 So verweist die Firma auf ihrer Internetseite auf die Museen, die Designobjekte von Zanotta in ihren Sammlungen ausstellen. Vgl. <http://www.ete.it/zanotta/31530071.htm> (06.07.2004)
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    19 gelben, roten undweiß-transparenten Ausführungen auch noch in blau und opak- weiß (Abb. 11) erhältlich. Auch unterscheiden sich die Dimensionen der ersten Modelle von denen ihren Nachfolger; sie sind deutlich breiter und voluminöser. Die ersten Modelle der Re-Edition aus den späten 1980er Jahren wirken, verglichen mit den ersten Modellen oder den z. Z. produzierten, kantiger und steifer (Abb. 13). Sie sind weniger voluminös und die einzelnen Elemente sind so präzise zugeschnitten, dass es zu keinerlei Faltenbildung entlang der Nähte kommt. Der optische Effekt ist, dass diese Modelle sobald sie stramm mit Luft befüllt werden, fast so streng linear wirken, wie Marcel Breuers Freischwinger. Die seit der Mitte der neunziger Jahre hergestellten Sessel erscheinen dagegen im prallgefülltem Zustand vergleichsweise rundlich, dies ist auf ‚Abnäher’ im Übergangsbereich zwischen den Seitenteilen und den runden Stirnflächen zurückzuführen (Abb. 14). Heute fehlt der Sessel in keinem Katalog und keiner Ausstellung zum (italienischen) Design der sechziger Jahre und die Nachfrage nach den Re- Editionsmodellen hält bereits seit 16 Jahren an, nahezu achtmal solange wie die erste Produktionsphase.
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    20 2 Weich-PVC –chemische Struktur und Herstellung Im folgenden Kapitel sollen zur Einführung kurz die chemische Struktur und die gängigsten Verarbeitungsverfahren von Polyvinylchlorid und Weich- Polyvinylchlorid dargestellt werden, bevor im Anschluss die Alterungsmechanismen des Kunststoffes beschrieben werden. Die folgenden Angaben zur chemischen Struktur und zur Herstellung von PVC und Weich-PVC wurden drei Standardwerken zur Kunststoffchemie und Kunststofftechnologie entnommen: BRYDSON 31 , DOMININGHAUS 32 und STOECKHERT 33 , ergänzt werden diese im Abschnitt zur Alterung des Kunststoffes durch Angaben, die aus der Arbeit von SHASHOUA 34 übernommen wurden. 2.1 PVC Ausgangsmaterial für alle PVC Formulierungen ist Vinylchlorid, das durch die Anlagerung von Chlor an Ethylen oder durch die Reaktion von Acetylen und Chlorwasserstoff gewonnen wird.35 Das Polymerisieren geschieht auf radikalischem Wege, der Polymerisationsgrad bzw. die molare Masse wird mit Hilfe der Reaktionstemperatur gesteuert. Die Anordnung der Chloratome im Polymer ist ataktisch.36 Formel von Vinylchlorid Cl │ HC═CH2 Weiterverarbeitet wird das Vinylmonomer zu Polyvinylchlorid nach drei verschiedenen Verfahren, der Emulsions-, der Suspensions- und der Masse- Polymerisation, wobei 85% des Weltbedarfs an PVC durch das Suspensionsverfahren37 produziert wird.38 Der Vorteil des zuletzt genannten 31 BRYDSON 1999 32 DOMININGHAUS 1998 33 STOECKHERT 1981 34 SHASHOUA 2001 35 Zur Herstellung von Vinylchlorid siehe BRYDSON 1999, S. 313–314, STOECKHERT 1981, S. 535 und DOMININGHAUS 1998, S. 260. 36 Vgl. DOMININGHAUS 1998, S 260 37 „Suspensionspolymerisation. Oberbegriff für Arten der Polymerisation, bei denen das Polymere in mehr oder weniger fein verteilter Form im Dispergiermittel, in der Regel Wasser, für das Monomere anfällt.“ (STOECKHERT 1981, S. 493) Schutzkolloide in Mengen von 0,1% (bezogen auf VC) verhindern das Zusammenfließen der Tröpfchen. Vinyllösliche Aktivatoren lösen die Polymerisation aus, die so entstandenen Polymerteilchen werden
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    21 Verfahrens besteht darin,dass im Gegensatz zur Emulsionspolymerisation39 salz- und emulgatorfreie Polymere gewonnen werden können, die zur Herstellung von glasklaren Folien und anderen hochwertigen PVC Produkten dienen. Nachteilig ist bei diesem Verfahren lediglich, dass geringe Mengen des, zur Stabilisierung der Suspension, eingesetzten Schutzkolloids im Polymer verbleiben, die das Polymer in seiner chemischen Stabilität beeinträchtigen können. Sehr reines PVC kann durch die so bezeichnete Massepolymerisation40 gewonnen werden. Dieses Verfahren stellt eine Weiterentwicklung des ersten großtechnischen Verfahrens zur Massepolymerisation von Vinylchlorid dar, das Ende der fünfziger Jahre entwickelt wurde. Auf diese Weise produziertes PVC zeichnet sich durch eine geringe Korngröße und durch gute Verarbeitbarkeit aus, das heißt, das Polymer ist aufnahmefähiger für Weichmacher und flüssige Additive, als die durch das Suspensions- oder Emulsionsverfahren hergestellten.41 Reines Polyvinylchlorid ist weitestgehend von amorpher Struktur42 , glasklar und zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit, Steifheit, Härte sowie durch eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien aus. Der Erweichungspunkt liegt im Bereich von 75 bis 80 °C und aufgrund des hohen Chlorgehalts von 56,8 % ist das Material schwer entflammbar. Strukturformel von Polyvinylchlorid durch Zentrifugieren vom Wasser getrennt und anschließend getrocknet. (Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 260) 38 Vgl. BRYDSON 1999, S. 315 39 „Bei der Emulsionspolymerisation wird das Monomere mit Hilfe von Emulgatoren und ggf. Schutzkolloiden […] in Wasser emulgiert. Als Katalysatoren benutzt man wasserlösliche Per-Verbindungen. Nach Beendigung der Polymerisation liegt das Polymerisat in Form einer Dispersion ([…]) vor. Die gewonnenen Dispersionen werden entweder direkt verwendet oder zur Gewinnung des Polymerisats durch geeignete Mittel koaguliert.“ (STOECKHERT 1981, S.157 f.) 40 “Als Initiatoren dienen monomerlösliche Peroxide. In der ersten Stufe beträgt der VC- Umsatz 5 bis 10 % bei sehr hoher Rührgeschwindigkeit in einem vertikalen Autoklaven. Diese Suspension wird einem zweiten horizontalen Autoklaven mit weiterem VC und Initiatorzusatz bis zu einem Endumsatz von 80 % polymerisiert. das monomerfeuchte Polymere wird ausgegast, gesiebt und den Silos zugeführt.“ (DOMININGHAUS 1998, S. 261) 41 Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 260 f. 42 Der Anteil an kristallinen Bereichen liegt bei circa 5%. (Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 262)
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    22 Wirtschaftliche Bedeutung konntedas an sich instabile Polymer erst durch die Entwicklung verschiedener Additive wie Stabilisatoren und Inhibitoren erreichen.43 Diese erlauben es zum einen, dass das Polymer die hohen Verarbeitungstemperaturen von 150 bis 200 °C aushält, zum anderen können durch die Zusätze witterungsbeständige Baumaterialien, wie Fensterrahmen, Regenrinnen oder Wasserleitungen hergestellt werden, die neben den Weich-PVC Folien die wichtigsten PVC Produkte darstellen.44 Zwar ist PVC, neben Polyethylen, Polypropylen und Polyethylenterephthalat einer der am weitesten verbreiteten und am meisten produzierten Kunststoffe, jedoch gehört dieses Material auch zu den umstrittensten. Zu Beginn der 1970er Jahre häuften sich die Anzeichen, dass der Kontakt mit monomeren Vinyl eine Anzahl schwerer Erkrankungen auslöst, unter anderem auch eine seltene Krebsform der Leber, dem Angiosarkom. Dies führte in der Mitte der siebziger Jahre, nach dem Auftreten von mehreren Todesfällen im Zusammenhang mit der Herstellung von Vinylchlorid, zu einer Verbesserung der Sicherheitsvorkehrungen45 und zu einer Umstellung der Produktionsformen. Trotz des negativen Images in der Öffentlichkeit sanken die Produktionszahlen nur kurzzeitig und auch die Kritik an den ökologischen Folgen der Produktion und Entsorgung von PVC46 zeigt kaum Auswirkungen auf die Produktionsmengen weltweit. 2.2 Weich-PVC Zu den wichtigsten Modifikationen, neben dem Zusatz von Stabilisatoren, gehört bei Polyvinylchlorid das Einbringen von Weichmachern, deren Anteil (bezogen auf das Gesamtgewicht), je nach Verwendungszweck des Produkts, zwischen 16 und 50 % liegen kann.47 Verschiedene Anforderungen werden dabei je nach Verwendungszweck an die Weichmacher gestellt: Sie sollten mit dem PVC verträglich sein, nicht ausschwitzen, gut gelieren, nicht flüchtig und extrahierbar sein, gute elektrische Eigenschaften aufweisen, geruchs- und geschmacksneutral und physiologisch unbedenklich sein.48 Die Weichmacher können dem Kunststoff in Form von inneren und/oder äußeren Weichmachern zugesetzt werden. Von innerer Weichmachung spricht man, wenn der Weichmacher in Form eines Co-polymers fest mit dem Kunststoff 43 Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 259 44 Vgl. STOECKHERT 1981, S. 404 45 So wurde der Wert für die maximale Arbeitsplatzkonzentration für monomeres Vinyl von 300–400 ppm im Jahr1976 auf 2–5 ppm gesenkt. (Vgl. BRYDSON 1999, S. 312) 46 Vgl. weiterführend dazu http://de.wikipedia.org/wiki/PVC (07.09.2004) 47 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 16 48 Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 282
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    23 verbunden vorliegt. Vorraussetzungfür eine weichmachende Wirkung ist dabei, dass die Glasübergangstemperaturen der beiden Polymere weit auseinander liegen. Besonders bei polaren Polymeren, wie PVC, ist der Einsatz äußeren Weichmachern jedoch von größerer wirtschaftlicher Bedeutung. Diese äußeren Plastifikatoren, so eine weitere Bezeichnung, sind in der Regel schwerflüchtige Flüssigkeiten mit einem hohen Siedepunkt (das heißt mit einem Molekulargewicht von mindestens 300 u), deren Löslichkeitsparameter in der Nähe der Löslichkeitsparameter des PVCs liegen. Die Weichmacher fungieren daher als nicht- bis schwerflüchtige Lösemittel, die den Kunststoff in eine Art Gelphase überführen.49 Vermischt werden die Weichmacher im Laufe des Produktionsprozesses mit dem pulverförmigen PVC Polymerisat, wodurch gießfähige Massen entstehen, die so bezeichneten Plastisole. Dabei werden die Dipolkräfte des, aufgrund der Chloratome stark polaren Makromoleküls des PVCs durch den Weichmacher gelockert, die Wirkungsweise lässt sich wie folgt kurz beschreiben:50 „Weichmacher dienen dazu, die Härte und die Sprödigkeit von Polymeren herabzusetzen. Sie vergrößern den Abstand der Molekülketten, verringern so die Nebenvalenzkräfte und verschieben den Einfrierbereich zu tieferen Temperaturen.“51 Möglicherweise fungieren die Weichmacher jedoch nicht nur als ein nichtflüchtiges Lösemittel für den Kunststoff und als Abstandhalter zwischen den Molekülketten, theoretisch kann es bei der Herstellung von Weich-PVC zu echten Dipolverbindungen zwischen den Chloratomen der Chlor-Kohlenstoff-Dipole des Vinyls und der Estergruppen des Weichmachers kommen.52 Erstrecken sich diese Verbindungen vom Weichmacher aus über mehr als ein Molekül, spricht man von polarer Quervernetzung (polar cross-linking).53 Eine weitere Theorie zur Wirkungsweise von Plastifikatoren besagt, dass die Verbindung zwischen Weichmacher und Kunststoff auch über Wasserstoffbrückenbindungen zu Stande kommen können: „In the case of PVC the hydrogen on the same carbon as the chlorine atom is activated so that the polymer molecule acts as a proton donor. Certain chemical groups in plasticiser molecules are proton acceptors.“54 Wie sehr die Zugabe von Weichmachern die Eigenschaften des Materials verändert, wird ersichtlich, wenn man den Einfluss der Weichmachermenge auf 49 Vgl. BRYDSON 1999, S. 87 50 Vgl., DOMININGHAUS 1998, S. 282 51 DOMININGHAUS 1998, S. 64 52 Vgl. DOMININGHAUS 1998, S. 282 53 Vgl. BRYDSON 1999, S. 132 54 BRYDSON 1999, S. 132
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    24 die Einfriertemperatur55 betrachtet. Derentsprechende Wert von Hart-PVC liegt bei 75-80°C, ein Zusatz von 25 % Gewichtsanteilen Diotylphthalat (DOP) resultiert in einem Material mit einem Erweichungsbereich von 0 bis 25 °C, das heißt, das PVC ist in diesem Bereich gummiartig und flexibel (Vgl. Grafik 1). Grafik 1: Abhängigkeit der Glasübergangs- temperatur vom Weichmacher (DOP)-Gehalt.56 Nachteilig ist beim Einsatz von äußerlich eingebrachten Weichmachern, dass sie im Gegensatz zu den chemisch mit den Monomeren fest verbundenen internen Plastifikatoren über Kontaktflächen in andere Materialien migrieren können. Als Folge dieser Weichmacherwanderung nimmt die Weichmacherkonzentration im PVC selber ab, es kann zu einer deutlichen Versprödung kommen, das angrenzende (saugfähige) Material hingegen wird durch die ungewollte Weichmachung geschädigt.57 Zu den am häufigsten verwendeten Weichmachern von PVC gehören die Phthalsäureester, wobei der Einsatz von Dioctylphthalat (DOP)58 am weitesten verbreitet ist. Dieser Weichmacher fand sich auch in den analysierten Proben der Versuchsreihen und wird daher hier exemplarisch erwähnt, ausführlich beschrieben wird die Herstellung von DOP bei SHASHOUA.59 DOMININGHAUS charakterisiert die Eigenschaften dieses Weichmachers wie folgt: 55 Die Einfriertemperatur bezeichnet die mittlere Temperatur des Einfrierbereichs einer hochmolekularen, amorphen Substanz, in dem die mikrobrownsche Bewegung von Molekülketten-Teilstücken einfriert und das Material in den Glaszustand übergeht. (Vgl. STOECKHERT 1981, S. 147) 56 DOMININGHAUS 1998, S. 281 57 Vgl. STOECKHERT 1981, S. 550 58 Eine weitere Bezeichnung für Dioctylphthalat ist Di-2-ethylhexylphthalat, daher auch die im deutschsprachigen Bereich seltener verwendete Kurzbezeichnung DEHP. 59 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 14
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    25 „DOP zeichnet sichdurch hohes Geliervermögen, gute Verträglichkeit, Lichtstabilität, geringe Flüchtigkeit, hohe Wasserfestigkeit und günstige elektrische Eigenschaften aus.“60 DOP gilt darüber hinaus als ein effektiver, kostengünstiger all-round Weichmacher, dementsprechend liegt sein Anteil am Gesamtverbrauch in Europa bei circa 30 %. Damit gehört DOP, wie bereits erwähnt, zwar zu den heute am häufigsten verwendete Weichmachern, jedoch sollte, wenn möglich, vor einer Restaurierung der Weichmacher bestimmt werden, da besonders bei billigen Produkten oder bei dünnen Folien kostengünstigere, jedoch weniger stabile Plastifikatoren wie z.B. Dioctyladipat (DOA) verwendet werden. Dioctyladipate gelten als weniger stabil als Dioctylphthalate, denn sie sind um ein vielfaches empfindlicher gegen Feuchtigkeit, Fette, Öle, Tenside und Lösemittel.61 Da sie jedoch kostengünstig sind, werden sie oftmals in weniger qualitätsvollen Produkten eingesetzt, an die eine geringere Anforderung an die Haltbarkeit gestellt wird.62 Ein weiterer häufig eingesetzter, da kostengünstiger Weichmacher ist das Dibuthylphthalat (DBP). Dieser Weichmacher gehört zu den ältesten effektiven Weichmachern für Weich-PVC63 , er ist jedoch verhältnismäßig leicht flüchtig. Besonders die unterschiedlichen Löslichkeiten und Flüchtigkeiten der Weichmacher spielen bei der Entwicklung eines Restaurierungskonzeptes eine wichtige Rolle und das Vorhandensein leichter flüchtiger Weichmacher kann eine Erklärung für am Objekt vorgefundene Schäden sein. Neben Dioctylphthalat, Dioctyladipat und Dibuthylphthalat gibt es noch zahlreiche andere Weichmacher für PVC Produkte, auf die an dieser Stelle jedoch nicht weiter eingegangen werden soll, da sie zum Teil nur für Spezialanwendungen wie zur Steigerung der Kältefestigkeit eingesetzt werden. Die Unterschiede in den Eigenschaften der Weichmacher werden auf den jeweiligen Grad an Interaktion zwischen den Weichmachern und dem PVC zurückgeführt, ihre allgemeine Wirkungsweise ist vergleichbar mit der zuvor beschriebenen.64 60 DOMININGHAUS 1998, S. 65 61 Vgl. <http://www.mindfully.org/Plastic/PVC-Plasticizers-Volatility-Extractability.htm> und <http://www.devicelink.com/mddi/archive/01/04/004.html> (28.07.2004) 62 Dieser Weichmacher konnte als Bestandteil der Weich-PVC Folien in Multiples von Joseph Beuys (‚Phosphorsäureschlitten’) nachgewiesen werden. Die Untersuchung wurde durchgeführt, nachdem an einigen Objekten dieser Werkreihe Weichmacher nahezu zeitgleich jedoch in verschiedenen Sammlungen austraten, die einen geschlossenen klebrigen Film an der Oberfläche bildeten. 63 Die ersten Patenterwähnungen im Zusammenhang mit Weich-PVC stammen aus den USA aus den Jahren 1930/31. (Vgl. KAUFMAN 1969, S. 102) 64 Vgl. BRYDSON 1999, S. 330
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    26 Ungeklärt ist, inwieweitWeichmacher eine gesundheitliche Gefahr für den Verbraucher darstellen.65 Informationen diesbezüglich sind selten neutral, Verbraucherschützer und Industrie verweisen jeweils auf ihre eigenen Untersuchungen, um die Gefährlichkeit, bzw. Ungefährlichkeit der Weichmacher nachzuweisen. Im Brennpunkt der Diskussionen steht dabei besonders die Frage nach geeigneten Prüfmethoden, die verlässliche Daten über die Migration von Weichmachern liefern. Aufgrund des öffentlichen Drucks ist die Zahl der weichmacherhaltigen Lebensmittelverpackungen und Kinderspielzeugen rückläufig, für letztere sind nur noch Plastifikatoren zugelassen, die auch für den medizinischen Sektor Verwendung finden – unter anderem DOP. Solange keine gesicherten, unabhängigen Erkenntnisse vorliegen ist jedoch besonders im Umgang mit geschädigten Weich-PVC Objekten, die Weichmacher ausschwitzen, Vorsicht geboten. Das Tragen von geeigneten Handschuhen ist dringend zu empfehlen. 2.3 Herstellung der Folien Zur Herstellung von Weich-PVC Folien werden heute hauptsächlich zwei Verfahren angewendet: das Kalander- und das Extrusionsverfahren. Das Kalanderverfahren ist das älteste maschinelle Verfahren zur Herstellung von Folien oder folienähnlichen Erzeugnissen. Entwickelt wurde der erste Kalander 1835, um Gummi ohne Zusatz von Lösemitteln auf Textilien und andere Untergründe zu applizieren. Ab 1935 wurde das Verfahren auch zur Herstellung von PVC Folien und zur PVC-Beschichtung von Textilien und anderen Trägermaterialien verwendet, nachdem entdeckt wurde, dass PVC ohne Zusatz von Lösemitteln in eine verarbeitbare Gelphase bei Temperaturen ab 150° C übergeht. Die für diese Prozesse notwendige Temperaturbeständigkeit wurde durch das Zusetzen von Stabilisatoren erreicht.66 Beim Kalandrieren wird die Weich- PVC-Masse zunächst in einem Extruder67 unter Einwirkung von Hitze und Druck vorverdichtet und schließlich über die Walzen des Kalanders transportiert, wo sie bei 180 bis 200° C zu Folienbahnen ausgewalzt wird. Diese Bahnen werden gegebenenfalls noch gereckt68 und schließlich beschnitten auf Rollen aufgewickelt.69 65 Vgl. weiterführend dazu die Mitteilungen des Bundesinstitutes für Risikobewertung (BfR): <http://www.bfr.bund.de/cd/2247> (06.08.2004) 66 Vgl. KAUFMAN 1969, S.155-158. 67 Im Extruder wird das Kunststoffgranulat kontinuierlich aufgeschmolzen und über eine Schneckenwinde zum Ausgang des Extruders befördert. Die Schmelze wird dann anschließend dem entsprechenden Formwerkzeug zugeführt. (Vgl. NENTWIG 1994, S. 49) 68 Recken, auch Verstrecken genannt, umfasst ein Verfahren, bei dem Kunststofffolien oder Kunstfasern mono- oder biaxial im Bereich des Glasüberganges gestreckt und unter
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    27 Schema 1: Kalandrierstraße a:Pulvermischer, b: Extruder, c: Transportband, d: Vierwalzen-L-Kalander, e: Temperier- und Kühlwalzen, f: Wickler 70 Auf diese Weise werden auch heute noch die Folien hergestellt, aus denen der Blow gefertigt wird. Bezogen auf die Gesamtmenge an produzierten Weich-PVC Folien ist das Kalanderverfahren jedoch von geringer Bedeutung. Das Extruderverfahren, das besonders für die Herstellung von Verpackungsfolien von Bedeutung ist, wurde soweit fortentwickelt, dass heute der Großteil der Folien entweder als Flachfolien mit so bezeichneten Breitschlitzdüsen oder als Blasfolien hergestellt wird. Beim letztgenannten Verfahren wird die Kunststoffschmelze durch eine Ringdüse zu einem Schlauch geformt, der durch das Einblasen von Luft geweitet wird. Im weiteren Prozess wird dieser Folienschlauch über Kühlwalzen geführt, gepresst, aufgeschnitten und schließlich auf Rollen gewickelt.71 Die Herstellungsverfahren beeinflussen die Eigenschaften der Folien nicht unwesentlich. Besonders unbeabsichtigte Reckprozesse führen zu einer Orientierung der Folien, die sich störend bemerkbar machen kann. Folien die im Kalanderverfahren hergestellt wurden, weisen insofern sie nicht zusätzlich gezielt gereckt wurden, eine Verstreckung in Produktionsrichtung auf, die dazu führt, dass die Folien bei Wärme in dieser Richtung schrumpfen. Blasfolien können produktionsbedingt sowohl in Längs- wie in Querrichtung verstreckt sein, so dass Schrumpfvorgänge in beide Richtungen stattfinden. Spannung abgekühlt werden. Dieser Vorgang führt zu einer Orientierung der Moleküle, wodurch Folieneigenschaften, wie Elastizitätsmodul oder Reißfestigkeit wesentlich beeinflußt werden. (Vgl. STOECKHERT 1981, S. 426) 69 Vgl. NENTWIG 1994, S. 47-49 70 NENTWIG 1994, S. 48 71 Ausführlich dazu NENTWIG 1994, S. 54-61.
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    28 2.4 Alterungsmechanismen vonPVC Die genauen Vorgänge bei der Alterung von Polyvinylchlorid sind noch nicht abschließend geklärt, die zur Zeit favorisierten Theorien soll hier nur kurz zusammengefasst werden; die Angaben wurden BRYDSON 72 und SHASHOUA 73 entnommen. Die hier zusammengetragenen Informationen sollen nur ein Verständnis für die grundlegenden Alterungsmechanismen des Weich-PVCs geben. Die Schwachstellen des PVC Polymers liegen nicht in den Bereichen der Vinylgruppen, vielmehr stellen strukturelle Unregelmäßigkeiten, wie Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen an Kettenenden, tertiäre Chloride, sauerstoffhaltige Strukturen und Rückstände des Produktionsprozesses Angriffspunkte für chemische Reaktionen dar. „It is usually assumed that dehydrochlorination starts at imperfections in the PVC structure and that the breaking of the first C-Cl bond may follow either a free radical or ionic mechanism. … Loss of a chlorine atom is followed almost immediately by abstraction of a hydrogen atom and a shift of electrons in the polymer to form a double bond.” 74 Zu den ersten sichtbaren Veränderungen zählt die Vergilbung bzw. Verdunklung des Kunststoffes, die auf die Bildung konjungierter Doppelbindungen zurückzuführen sind. “The process is prompted by imperfections in the chain and by impurities such as solvents or metal ions. Discoloration can occur early in the life of a polymer, long before physical properties are affected.“ 75 Bei fortschreitender Bildung dieser Systeme verändern sich die Absorptionsbereiche vom ultravioletten Spektrum hin zu größeren Wellenlängen. Ungefärbtes oder unpigmentiertes PVC ist zu Beginn klar-transparent und farblos, bedingt durch die Alterung verändert sich dieser Farbton über hellgelb, orange und braun hin zu schwarz. Das Ausmaß der Dehydrochlorierung und somit der Schädigung des Polymers lässt sich daher am Grad der Verfärbung annähernd feststellen. Schema der Bildung der konjungierten Doppelbindungen76 72 Vgl. BRYDSON 1999, S. 325 f. 73 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 17–19 74 HORIE 1994, S. 32 75 HORIE 1994, S. 32 76 BRYDSON 1999, S. 326
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    29 Dem Licht ausgesetztesPVC kann bereits bei Raumtemperatur seine Farbe verändern, dieser Prozess wird durch die Abspaltung von HCL noch verstärkt, dabei werden die Zerfallsreaktionen durch den Sauerstoffgehalt der Luft noch gefördert. Auslösende Faktoren die zu einer Alterung und einem Verlust der Funktionstüchtigkeit führen sind Hitze, Sauerstoff und UV Strahlung. Hitze bedeutet bei unstabilisierten Erzeugnissen, Temperaturen über 70 °C. Da die Produktionstemperaturen von Polyvinylchlorid aber zwischen 150-200 °C liegen, werden Stabilisatoren und Inhibitoren dem Polymer zugefügt, um ein gebrauchsfähiges Material produzieren zu können. Bei weichmacherhaltigem PVC bildet auch der Weichmacher selber eine Angriffsfläche für chemische Veränderungen, die zu Degradationsprozessen führen. Plastifikatoren auf der Basis von Phthalaten sind aufgrund ihrer Estergruppierungen anfällig für durch stark alkalische oder stark saure Einflüsse ausgelöste Hydrolyseprozesse. Eine weitere Schwachstelle bilden auch die Alkylgruppen des DOP Moleküls, sie können schon unter Raumbedingungen mit Sauerstoff zu Phthalsäure reagieren.77 Weichmacherverluste können auf verschiedene Weise zustande kommen, wobei die genauen Ursachen für Phänomene wie das Ausschwitzen von Weichmachern noch nicht ganz geklärt sind. Zum einen kann der Kontakt mit saugfähigen Substraten zu einer Migration von Plastifikatoren führen, so dass es zu einer Versprödung und Schwächung des Weich-PVCs kommt. Weichmacher können vermutlich auch infolge von Alterungsprozessen des PVCs an die Oberfläche auswandern, wo sie dann einen klebrigen Film bilden. Denkbar ist, dass sich durch eine fortschreitende Dehydrochlorierung die Polarität des PVC soweit verändert, dass der über Dipolverbindungen eingebundene Weichmacher durch die abnehmende Polarität ‚abgestoßen’ wird und an die Oberfläche austritt. Eine Rolle spielt bei derartigen Prozessen mit Sicherheit auch die Art der Nutzung und Aufbewahrung der Objekte, jedoch auch die Materialqualität des PVCs, sowie die Menge und Art des eingebrachten Weichmachers. Ist der Kunststoff durch den Abbau des PVC Polymers oder des Weichmachers vorgeschädigt, kann es durch physikalische Einwirkungen zu weiteren Schäden am Material kommen. Eine Nutzung bei einer verminderten Elastizität des Weich PVCs oder auch durch das Eigengewicht des Objektes allein kann zur Bildung von Rissen und schließlich zum Auftreten von Brüchen führen. 77 Vgl. ausführlich dazu SHASHOUA 2001, S. 19-22.
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    30 3 Restaurierungstheoretische Überlegungen Umein objektgerechtes Konservierungs- oder Restaurierungskonzept entwickeln zu können, ist es nicht nur notwendig, sich mit den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Kunststoffe auseinanderzusetzen, auch die Bedeutung des Materials und seiner Alterungserscheinungen für die Gesamtwahrnehmung des Objektes bedarf einer näheren Betrachtung, der sich in diesem Kapitel gewidmet werden soll. 3.1 Patina bei Kunststoffen? Zu den Aufgaben eines Restaurators gehört es, auch bei Reinigungsmaßnahmen die Patina eines Objektes zu bewahren, um diese, für die Rezeption des Objektes wertvolle Information, zu erhalten. Die Auffassung, dass auch Kunststoffe eine schützenswerte Patina ausbilden ist jedoch noch nicht weit verbreitet. Die Frage, inwieweit sich die Idee einer Patina bei Kunststoffen einem breiten Publikum vermitteln lässt, oder ob diese Einschätzung lediglich einem kleinen Kreis von spezialisierten Sammlern, Kunsthistorikern und Restauratoren zugänglich ist, ist schwierig zu beantworten. So konstatiert BRACHERT in der Einleitung seiner Publikation zur Patina: „Zeugnisse des Kunstgewerbes erfuhren im Zeitalter der Maschinenware plötzlich eine ungeahnte Aufwertung, als mahnend utopisches Zeichen dessen, was Fülle, was Ornament, was tüchtig umgebende Phantasie war[…] Die Maschine hat andere Bedingungen geschaffen, als sie die handwerklichen waren, denen alle Antiquitäten entstammen.“78 Patina wird hier als ein Ausdruck des Schönen und Echten gesehen, des ‚beseelten’ Gegenstandes, dessen Formgebung durch Gefühl geprägt wird und nicht durch die Bedingungen einer Maschine. Den modernen, maschinellen Erzeugnissen wird aufgrund des Mangels an ‚tüchtig umgebender Phantasie’ eine Patina, gar der Antiquitätenwert, abgesprochen. Die Erwartungshaltung des Verbrauchers gegenüber Kunststoffprodukten wurde diesbezüglich von der Kunststoff produzierenden Industrie, zusammen mit den Produktdesignern, über Jahrzehnte geprägt. So haben besonders hochglänzende Kunststoffe79 eine glatte und makellose Oberfläche zu haben, einfarbige Produkte sollten eine gleichmäßige 78 BRACHERT 1985, S. 12 79 Matte Kunststoffoberflächen, wie sie vor allem bei Objekten aus Polyethylen vertraut sind – es seien hier nur die zahlreichen Haushaltsprodukte der Firmen Tupperware und Authentics genannt – sind zwar vergleichsweise unempfindlich gegen Kratzer, jedoch sind derartige Oberflächen schwerer zu reinigen als hochglänzende, was sich wiederum nachteilig auf die Ausbildung einer echten Patina auswirkt.
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    31 Farbigkeit aufweisen. Damitverbunden sind Assoziationen wie hygienisch, pflegeleicht, sauber, neuwertig, die der Idee von Patina entgegenstehen. „Moreover, while in traditional materials deterioration phenomena such as yellowing, matness and patina are recognised and accepted, the various appearances of degrading plastics are not yet fully understood – or appreciated.”80 Kann das Produkt diesen Anforderungen nicht mehr standhalten, wird es weggeworfen und durch ein ähnliches oder baugleiches ersetzt, so die Vorstellung und das Interesse der Industrie. Möglich ist dieses Konzept aufgrund der maschinellen seriellen Produktion, die es erlaubt kostengünstige Produkte von gleichbleibender Qualität zu erzeugen.81 Werden Kunststoffobjekte zu Sammlungsgegenständen, so wird der Sammler, mehr noch der Restaurator, mit der Diskrepanz zwischen der eigenen Vorstellung von Kunststoffoberflächen und der tatsächlichen Erscheinungsform eines gealterten Gegenstandes konfrontiert. Der Wunsch, das Objekt möglichst seiner ursprünglichen Erscheinungsform wieder anzunähern, zum Beispiel durch ein Polieren der Oberfläche, um verlorenen Glanz zurückzugewinnen, steht diametral der Idee von Patina gegenüber. Erst das Bewusstsein um die eigene, kulturell geprägte Erwartungshaltung bezüglich der Kunststoffe ermöglicht es dem Restaurator, ein objektgerechtes Behandlungskonzept, unabhängig von den eigenen Sehgewohnheiten, zu entwickeln und den Sammler für die veränderte Erscheinungsform zu sensibilisieren, bzw. sie als eine positive Veränderung umzudeuten. Erlaubt doch häufig erst das Vorhandensein einer Patina bei seriell produzierten Objekten oder bei Re-Editionen dem Sachkundigen die sichere Zuordnung zu einer weiter zurückliegenden Produktionsphase, wodurch das Objekt möglicherweise eine wertsteigernde Aura der Authentizität gegenüber jüngeren Produkten erlangt. Welche Art und welcher Grad von Patina an einem Objekt akzeptiert wird, hängt von den Vorstellungen ab, die der Betrachter mit dem Gegenstand verknüpft. Diese können zum einen höchst individuell sein und auf persönlichen Erfahrungen und Werten basieren, jedoch auch in Form von ‚Geschichtsbewusstsein’ und durch Mythenbildung geprägt worden sein. So kann einem Sitzsack Sacco von 1968 eine Patina zugestanden werden, die durchaus auch von einem unpfleglichen Umgang stammen kann. Derartige Spuren würden 80 VAN OOSTEN 1999, S. 158 81 Gleichbleibende Qualität kann, muss dabei aber nicht für eine lange Haltbarkeit bürgen. Zwar lassen sich bei vollständig automatisierten Prozessen Fehler durch menschliches Versagen weitestgehend vermeiden, jedoch liegt eine hohe Qualität nicht unbedingt im Interesse des Handels. Eine stetige Nachfrage nach den Erzeugnissen kann auf zweierlei Weise erreicht werden: Indem die Haltbarkeit des Produkts begrenzt ist, oder indem über das Design modische ‚Mindesthaltbarkeitszeiten’ eingeführt werden.
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    32 vom ‚ideologisch korrektem’Umgang mit dem Objekt zeugen, dem ‚feinsinnigen’ Betrachter wird ein Einblick in den Zeitgeist von 1968 gewährt. Das Objekt kann im Betrachter auf diese Weise ein von seiner Gestaltung unabhängiges Gefühl erwecken: „Patina verbindet sich mit Nostalgie. Sie bildet gewissermaßen einen nostalgischen Abglanz der Vergangenheit, die sich über die Zeiten hinweg fortsetzt.“ 82 Die Akzeptanz von Patina hängt unter Umständen auch vom Wert eines Objektes, besonders von seinem Sammlerwert ab. Einem raren, namhaften Designobjekt mit hohem Wiedererkennungswert, einer ‚Design-Ikone’, wird womöglich eher eine Patina zugestanden, als einem Nutzgegenstand eines unbekannten Produzenten und Designers.83 „Generell, darf man sagen, hängt die Eignung eines Gegenstandes, Patina anzusetzen, mit seinem Wert und mit seiner ideellen Betrachtung zusammen. Ein Gegenstand kann um so eher Patina ansetzen, je ‚wertvoller’, kostbarer, fester, glänzender etc. das Material seiner Oberfläche ist. Und das was die frühen Kunststoffe auszeichnet ist der Glanz, dieser verblasst im Laufe der Zeit. Doch auch die veränderte Erscheinung hat nicht nur seinen Reiz, sondern verbirgt auch Wissen.“84 Patina kann somit nicht nur eine Zusatzinformation darstellen, sie kann auch wichtige Informationen über das Objekt verdecken. Die Problematik des ‚verborgenen Wissens’ findet sich jedoch nicht nur bei Kunststoffobjekten. So können die ehemals farbigen Marketerien als Beispiel für Objekte aus traditionellen Materialien angeführt werden, bei denen die Patina Informationen verbirgt. Besonders bei Raumausstattungen, die als Gesamtkunstwerk verstanden werden können, bleibt dem heutigen Betrachter das Wissen um die ehemalige Farbigkeit und subtilen Farbdifferenzierungen verborgen. Dieser Mangel wird jedoch selten als störend empfunden, die altersbedingte Farbgebung wird sogar als Abglanz einer ‚goldenen Zeit’ umgedeutet. Inwieweit Wissen tatsächlich im Falle gealterter pneumatischer Objekte aus Weich-PVC Folien dem Betrachter verborgen bleibt, lässt sich schwer sagen. Die zahlreichen aufblasbaren Gegenstände, Re-Editionen und Plagiate, die bis heute hergestellt werden, prägen jedoch die Vorstellung vom Oberflächeneindruck dieser Objekte: glatt, glänzend, prall. Die Novität von flexibler Transparenz, wie sie in den sechziger Jahren mit dem Aufkommen der Weich-PVC Folien empfunden wurde, hat sich heute verloren und ist für den Betrachter aufgrund ihrer Alltäglichkeit nur noch schwer nachvollziehbar. Das die hochglänzenden 82 WAENTIG 2004, S. 136 83 Vgl. BRACHERT 1985, S. 12 84 WAENTIG 2004, S. 135
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    33 makellosen Oberflächen nichtvon allen begrüßt wurden, verdeutlicht ein Zitat von BENHAM von 1968: “Designed by Peter Murray and Tony Gwilliam for Nova magazine […] this dome had the general aesthetic virtue of being transparent, qualified by a fine grain of wrinkles (caused by wear, age, and constant folding, unfolding and being lugged around), which had the additional aesthetic virtue of breaking up the rather slick oily highlights that often appear on sheet plastic goods, and giving something of a sparkle under studio lighting.”85 Ob eine Veränderung der ehemals makellosen, glänzenden Oberflächen toleriert werden kann, hängt von der Information ab, die das Objekt transportieren soll. Zur Präsentation der reinen Idee des Designs ist eine makellose Oberfläche sicher besser geeignet, als eine gealterte, matte oder gar vergilbte. Als Zeitzeugnis und historisches Dokument ist hingegen genau diese veränderte Oberfläche von Aussagekraft. Sie verdeutlicht den zeitlichen Abstand zwischen den sechziger Jahren und heute – eine Zeitspanne von fast vierzig Jahren. Ein glänzendes Replikat würde eine zeitliche Unmittelbarkeit suggerieren, die nicht besteht. Allein eine gealterte Oberfläche kann so in einer Zeit der Re-Editionen dem Betrachter vermitteln, dass es sich um ein Relikt der sechziger Jahre handelt. Wie groß der Abstand zwischen dem heutigen und dem Publikum der sechziger Jahre ist, wird deutlich beim Betrachten von der Idee des space-age geprägten Designs. Die zur damaligen Zeit aus ‚high-tech’ Materialien produzierten Objekte und Ausstattungen vermitteln heute mit ihren ehemals leuchtenden Farben, glänzenden Oberflächen, organischen Formen und plakativen Mustern den Eindruck von Naivität, Talmi, Tand und Flitter, sie versprühen den angestaubten Charme des Sortiments einer ‚Second Hand Boutique’. In Form des so bezeichneten Retro-Designs kehren die Objekte zurück, jedoch nicht als ein optimistisches Sinnbild der Zukunft, sondern entweder als ein nostalgischer Rückblick auf die Utopien der Vergangenheit oder als ‚Designikone’, die als Kunstobjekt präsentiert wird. In einem Interview mit Barbara Til erläutert Ingo Maurer die Beweggründe, die seiner Ansicht nach dem heutigen Interesse am Design der späten sechziger Jahre zugrunde liegen: „Ich bin überzeugt, daß das Interesse an den 60er Jahren so gestiegen ist, weil im Design dieser Jahre Visionen zu spüren sind, auch wenn wir jetzt diese Visionen aus den inzwischen gewonnenen Erfahrungen teilweise belächeln. Es sind wie gesagt, sehr gute Dinge entstanden, und das revolutionäre Element, das sie in sich tragen, hat offenbar Langzeitwirkung. Manches aus jenen Jahren würde ich gerne beschützen gegen hochnäsige Betrachtungen und Kommentare. Heute, in einer Zeit der großen Unsicherheit, zieht sich eine große Mehrheit auf Traditionen zurück, weil diese die Illusion vermitteln, sich in Sicherheit wiegen zu können. Schocker, Aufrüttler und wirkliche Provokationen im positiven Sinne sind äußerst 85 BENHAM 1968, S. 32
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    34 selten. Die 60erJahre waren einfach aufregender, und das ist noch immer zu spüren.“86 3.2 Veränderungen an Objekten aus Weich-PVC Folien Im Folgenden sollen die häufigsten Veränderungen beschrieben werden, die an Objekten aus Weich-PVC Folien auftreten können. Die Beschreibungen basieren auf Beobachtungen, die bei der Untersuchung der Objektgruppe der aufblasbaren Sessel gemacht wurden wobei diese nur einen kleinen Ausschnitt aus der Gesamtheit der Weich-PVC Erzeugnisse darstellen. Aufgrund der zahlreichen Modifikationsmöglichkeiten können neben den beschriebenen weitere Veränderungen an Objekten aus Weich-PVC Folien auftreten. Zu den ersten sichtbaren Veränderungen, die an transparenten Objekten aus Weich-PVC Folien als Schaden wahrgenommen werden, gehören Vergilbungen und Verbräunungen der Folie (Abb. 15). Diese können bereits zu einem frühen Zeitpunkt auftreten, ohne dass Eigenschaften, wie Elastizität und Gasdichte, beeinträchtigt würden. Dennoch gilt für die Industrie, wie BRYDSON beschreibt, eine Farbveränderung in vielen Fällen bereits das Ende der useful-lifetime eines Produkts: „For most commercial purposes, the ‘end-point’ is in fact the formation of colour. With some applications some colour changes can be acceptable; in other cases little or no change may be tolerated.”87 Die Vergilbungen der Folien treten nicht unbedingt gleichmäßig auf. So ist bei dem als Versuchsmaterial erworbenen Blow und bei einem Sessel aus den sechziger Jahren aus Privatbesitz festzustellen, dass exponierte Stellen tendenziell stärkere Vergilbungen aufweisen, als verdeckte Bereiche. Dies mag zum einen auf den Einfluss von Licht zurückzuführen sein, zum anderen jedoch auch auf nutzungsbedingte Ablagerungen auf der Oberfläche, wie Hautfett, Handschweiß oder Rückstände von Pflege- und Kosmetikprodukten. Am schnellsten werden derartige Veränderungen bei den ungefärbten, klar-transparenten Objekten wahrgenommen, die im neuen Zustand eher leicht bläulich wirken. Bei den gefärbten Objekten fallen sie naturgemäß weniger und später auf. Verfärbungen können auch von äußeren Faktoren herrühren. Aufgrund der amorphen Struktur des Kunststoffes können farbige Substanzen in flüssiger oder auch fester Form an Kontaktflächen in das Material eindringen und es dauerhaft verfärben. Möglich ist auch eine Verfärbung der Folien durch eine mikrobielle Besiedlung. So wurde an einem opak-weißen Sitzkissen eines Blow aus der 86 SCHEPERS 1998, S. 85 87 BRYDSON 1999, S. 326
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    35 Sammlung des VitraDesign Museums eine durch Schimmelpilze verursachte Fleckbildung festgestellt (Abb. 16). Deutlicher beeinträchtigt wird die Nutzbarkeit von Weich-PVC Objekten durch den Verlust von Weichmachern. Neben der zuvor bereits beschriebenen alterungsbedingten Migration von Plastifikatoren (vgl. Abschnitt 2.4) kann möglicherweise auch ein produktionsbedingter Überschuss an Weichmachern oder die Art des verwendeten Weichmachers die Ursache für eine klebrige Oberfläche sein.88 Betroffen ist davon nicht unbedingt das ganze Objekt. So beschränken sich die klebrigen Bereiche bei dem schon erwähnten Sessel aus Privatbesitz auf den vorderen Bereich der Armlehnen und der Auflagefläche der Kopfstütze. Da die meisten Weichmacher nicht wasserlöslich sind, lassen sich diese klebrigen Filme nicht einfach von der Oberfläche entfernen. Die Objekte fühlen sich durch die Klebrigkeit unangenehm an, eingebundene Schmutzpartikel lassen schnell einen ungepflegten Eindruck entstehen. Schreitet der Verfall weiter fort, kann es neben der Ausbildung einer klebrigen Oberfläche zur Bildung kristalliner Ausblühungen kommen. Dabei handelt es sich um die sauren Abbauprodukte der Weichmacher, wie zum Beispiel Phthalsäure als Abbauprodukt von Dioctylphthalat (DOP).89 Eine Minderung der Flexibilität des Kunststoffes kann auch unabhängig von der Ausbildung einer klebrigen Oberfläche bereits zu einem frühen Zeitpunkt auftreten und ist vermutlich auf den Verlust leichtflüchtiger Weichmacher zurückzuführen. Größere Weichmacherverluste führen zum starken Verspröden des Kunststoffes und letztlich zu einem völligen Verlust der Funktionstüchtigkeit durch Brüche und Risse. Neben den beschriebenen chemisch verursachten Veränderungen werden Weich- PVC Objekte häufig auch durch mechanische Einwirkungen verändert. Zwar sind die Objekte nicht besonders empfindlich gegen Kratzer, jedoch bilden sich leicht Knickfalten, die nur schwer wieder zu entfernen sind. Deutlich wird dies besonders bei aufblasbaren Sesseln, die luftleer gelagert wurden. Selbst nach dem Befüllen der Sessel mit Luft zeichnen sich die Knicke deutlich ab und erscheinen störend auf der ansonsten glatten, gespannten Oberfläche (Abb. 17). Zwar sind die durch Alterungsvorgänge in ihrer Flexibilität reduzierten Objekte bei mechanischen Belastungen schadensanfälliger, dennoch treten 88 Da Weichmacher kostengünstiger als das Basismaterial Polyvinylchlorid sind, kann es vorkommen, dass sie im Übermaß Produkten zugesetzt werden, bei denen die Gewinnmaximierung vor die Produktqualität gestellt wird. Auch ältere Weich-PVC Objekte aus der Frühzeit der Produktion können einen Überschuss an Plastifikatoren aufweisen, da die Kenntnis um die idealen Mischungsverhältnisse erst entwickelt werden musste. 89 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 39-41
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    36 Schäden wie Perforationender Folie bei unsachgemäßer Handhabung auch an neuen Objekten auf. Besonders schwerwiegende Schäden sind die Durchstoßungen der Folienhaut bei aufblasbaren Gegenständen. Diese verlieren selbst durch kleinste Beschädigungen, die kaum mit dem Auge wahrnehmbar sind, ihre Funktionstüchtigkeit und damit auch ihre Ausstellungsfähigkeit. Häufiger als in den Flächen der Folien treten Undichtigkeiten im Bereich der Nähte auf. Dies betrifft besonders gealterte Objekte, da die Nahtbereiche (‚Saumzugaben’) früher als die Flächen in ihrer Flexibilität nachlassen. Wird ein gealtertes Objekt weiterhin straff mit Luft befüllt, kann es vor allem im Bereich der formbedingten Knickfalten zu Brüchen im Übergangsbereich von Naht – Fläche kommen. Durch eine unachtsame Handhabung der Objekte beim Transport kann es zudem zur Bildung von Rissen im Übergangsbereich zwischen den Stützsegmenten und den luftgefüllten Seitenteilen kommen (Abb. 18). Diese beeinträchtigen zwar nicht die Funktionsfähigkeit der Objekte, sie sind jedoch eine deutlich sichtbare ästhetische Beeinträchtigung. Eine weitere Schwachstelle stellen bei den aufblasbaren Sesseln der Firma Zanotta die Ventile dar. Sowohl ein Versenken der Stöpsel kann zu Brüchen führen, wie auch ein Nichtversenken. Aufgrund der Konstruktion der Sessel drückt das obere Segment bei Benutzung gegen herausragende Ventile des unteren Segments. Der Stöpsel wird in diesem Bereich stark überdehnt, so dass es schließlich zum Bruch kommt. Vermutlich war ein derartiger Bruch die Ursache für einen fehlgeschlagenen Reparaturversuch an einem Sessel aus der Sammlung des Vitra Design Museums, dessen Ventil heute durch einen ungeeigneten Kleber vollständig zerstört ist (Abb. 24). 3.3 Schaden oder Patina? Die Frage, welche Alterungserscheinungen von Objekten aus Weich-PVC als Schaden, und welche hingegen als Patina einzuordnen sind, lässt sich nur schwer beantworten. Dies liegt zum einen darin begründet, dass der Begriff Patina keine strikte Definition darstellt, zum anderen darin, das die Abgrenzung zwischen Schaden und Alterungsphänomen bei Kunststoffen nicht eindeutig möglich ist. Patina beschreibt im allgemeinen Sprachgebrauch eine durch den Verlauf der Zeit veränderte Oberfläche, die zur ideellen und/oder materiellen Wertsteigerung des Objektes beitragen kann. Dabei wird die Ausbildung einer Patina durch eine objektgerechte Nutzung gefördert, dass heißt durch sachgerechtem Gebrauch und sorgfältiger Pflege. Patina historisiert das Objekt und verleiht ihm darüber hinaus eine emotionale Komponente, da sie dem Betrachter gleichzeitig Beständigkeit und Vergänglichkeit vermittelt und so eine Brücke zur Vergangenheit schlägt. „Zusammenfassend kann man sagen, dass eine nicht schadhafte Veränderung der Oberfläche, welche sich über Jahre oder Jahrzehnte
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    37 gebildet hat, alsPatina anzusehen ist; sie repräsentiert auch ein gewisses Alter. Damit einher geht die Veränderung von einer vielleicht ehemals perfekten Oberfläche zu einer unruhigeren, aber auch lebhafteren Oberfläche, die die Spuren des Alters zeigt. Denn gerade die Oberfläche ist der wichtigste und repräsentativste Teil eines Objektes.“90 Im Bereich der Gebrauchsgegenstände beschreibt der Begriff Patina das sichtbare Ergebnis des Zusammenwirkens von natürlicher Materialalterung und menschlichem Einfluss, oder wie BRACHERT schreibt: „Unter Patina werden somit alle Alterungsvorgänge von Werkstoffen verstanden.“91 Für einen Küchenstuhl aus Holz beinhaltet der Begriff Patina teils gegensätzliche Veränderungen, die dennoch jeweils als wertsteigernd empfunden werden können. So kann sowohl ein Ausbleichen wie auch ein Nachdunkeln der natürlichen Holzfarbe oder des Schutzüberzuges als Patina gelten, jedoch können diese Veränderungen auch als Schaden definiert werden. Auch eine durch mechanische Einwirkungen verursachte Veränderung der Oberflächentextur kann je nach Funktion des Objektes als Wertsteigerung oder als Beschädigung gelten. Die Übergänge zwischen beiden Zustandsdefinitionen sind fließend, und der Umfang der Restaurierung wird durch das ästhetische Empfinden des bearbeitenden Restaurators wesentlich mitbestimmt. Absprachen zwischen Eigentümer, Kurator und Restaurator werden behindert durch das jeweils subjektive Verständnis von Begrifflichkeiten. So kann die Formulierung ‚gereinigte Oberfläche’ von Restaurator zu Restaurator verschieden ausgelegt werden, noch stärker können verschiedene Auffassungen von Begrifflichkeiten bei berufsübergreifenden Kommunikationen zu Tage treten. Die Erscheinungsform einer Patina wird von den Materialeigenschaften der Holzart und der Art der Oberflächenveredelung oder des Oberflächenschutzes wesentlich beeinflusst. So verursachen im Holz vorhandene Bestandteile wie Gerbstoffe oder Lignin mit der Zeit ein natürliches Nachdunkeln der ursprünglich hellen Hölzer. Stark farbige oder gebeizte Hölzer können unter dem Einfluss von Licht und Sauerstoff verblassen. Beispielhaft für letzteren Vorgang sind besonders die ursprünglich farbigen Marketerien an Möbeln, Raumausstattungen und kunsthandwerklichen Erzeugnissen, die sich dem heutigen Betrachter heute größtenteils monochrom in Brauntönen darstellen (Abb. 19). Diese Farbveränderungen sind auch an den teuer gehandelten Objekten namhafter Ebenisten weitestgehend akzeptiert, da sie den Sehgewohnheiten des Betrachters entsprechen. Ein Nachfärben der Hölzer oder ein Abschleifen der verblichenen 90 WAENTIG 2004, S. 135 91 BRACHERT 1985, S. 10
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    38 Oberfläche ist dahernicht gefragt und das ‚entpatinieren’92 bildet heute bei verantwortungsbewussten Restaurierungen die Ausnahme.93 Licht und Oxidationsprozesse spielen ebenfalls eine Rolle bei den farblichen Veränderungen von Objekten aus PVC. Hier führt die Bildung konjugierter Doppelbindungen (Vergleiche Kapitel 2.4), die durch die Dehydrochlorierung verursacht werden, zu einer Vergilbung bzw. Verbräunung des Kunststoffes. Diese Farbveränderung beginnt bei unzureichend stabilisierten Materialien zu einem frühen Zeitpunkt und verläuft fortschreitend. Ein wesentlicher Unterschied zumm Werkstoff Holz besteht jedoch darin, dass sich die Veränderungen des PVCs nicht durch chemische oder abrasive Mittel und Methoden reduzieren oder entfernen lassen, sie sind unumkehrbar und verlaufen darüber hinaus vergleichsweise schnell. Charakteristisch für den Werkstoff Weich-PVC ist der Zusatz von Weichmachern, die nur durch schwache Bindungskräfte mit dem PVC Polymer verbunden sind. Auch bei sachgemäßer Nutzung kann es bei Objekten aus Weich- PVC im Laufe der Zeit zu Trübungen und Vergilbungen (Abb. 20) und unter Umständen auch zur bereits beschriebenen Migration von Weichmacher an die Materialoberfläche kommen (siehe dazu Kapitel 2.3) (Abb. 21). Lediglich Aufbewahrungsbedingungen, die das Objekt einer Nutzung vollständig entziehen, können diese Alterungsphänomene stark verlangsamen oder sogar verhindern. So lässt sich vielleicht BRACHERTs Erläuterung zur Metallpatina auf diese Objektgruppe übertragen: „Denn diese Patina, ganz gleich, ob sie als ‚Wunschpathos’ so etwas wie nostalgische oder malerisch-ästhetische Lustgefühle zu stimulieren vermag oder selbst im naturwissenschaftlichen Sinne nur als Korrosionsprodukt verstanden wird, ist ein integraler Bestandteil des Ganzen und aus diesem hervorgegangen.“94 Die genannten Veränderungen sind zwar gleichfalls, wie die Korrosion bei Metallen, materialinhärent, so dass man in diesem Sinn von einer Patina sprechen kann, verschiedene Aspekte sprechen aber auch gegen eine derartige Einordnung. So handelt es sich bei den Veränderungen des Weich-PVCs nicht um passivierende Vorgänge, die zur Ausbildung einer Schutzschicht führen, sondern um das Erscheinungsbild einer fortschreitenden Degradation. Vielleicht sind die alterungsbedingten Veränderungen des Werkstoffes besser mit den schädlichen 92 BRACHERT benutzt den Begriff im Zusammenhang mit der Entfernung von Oxidationsprodukten von Möbelbeschlägen und modernen Metallobjekten aus dem Umfeld des Bauhauses. So spricht er sich bei Metallobjekten auch für Radikalreinigungen aus, da Patinierungen hier „meist eine schwere Beeinträchtigung der Konzeption des Ganzen dar [stellen].“ (Vgl. BRACHERT 1985, S. 140) 93 Vgl. BRACHERT 1985, S. 194 94 BRACHERT 1985, S. 13
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    39 Korrosionserscheinungen an Metallen,wie zum Beispiel der Bronzekrankheit zu vergleichen, wobei für diese erfolgreiche Behandlungskonzepte existieren.95 Die Schwierigkeit zwischen Patina und Beschädigung zu unterscheiden, besteht auch vielfach bei Gegenständen aus traditionellen Materialien, und wo genau Patina aufhört, bzw. wo ein Schaden beginnt, lässt sich häufig nur mit Hilfe von Naturwissenschaften und innerhalb aktueller kulturphilosophischer Strömungen und Tendenzen für den Moment definieren. Eine zeitlich universelle Gültigkeit besitzt ein derartiges Urteil nicht. So wäre eine Definition möglich, die beinhaltet, dass nicht mehr von Patina zu sprechen ist, wenn das Objekt durch die Oberflächenveränderung akut gefährdet wird oder es in seiner Funktion nicht mehr ablesbar, also entstellt ist. In diesem Sinne wäre das alterungsbedingte Auswandern von Weichmachern aus Weich-PVC an die Objektoberfläche keine Patina, sondern ein Schaden, wobei noch nicht geklärt ist, ob eine geschlossene Weichmacherschicht nicht auch einen passivierenden Einfluss auf die weitere Alterung des Objektes ausübt.96 Diesem möglichen positiven Effekt gegenüber steht der Umstand, dass eine klebrige Oberfläche Schmutz- und Schadstoffe anzieht und schließlich einbindet. Neben der optischen Beeinträchtigung kann es zu physikalischen und chemischen Reaktionen zwischen der Schmutzschicht, der Weichmacherschicht und dem PVC kommen. Auch eine mikrobielle Besiedlung ist unter schlechten Lagerungs- oder Ausstellungsbedingungen möglich (Abb. 16). Der weitere chemische Abbau des ausgetretenen Weichmachers zu sauren Reaktionsprodukten führt, nicht zuletzt durch Kristallausblühungen, zu einer weiteren Beeinträchtigung der Oberfläche. Schlussendlich ist auch ein mögliches gesundheitliches Risiko nicht zu vernachlässigen, dass von den ausgetretenen Weichmachern und den weiteren Abbauprodukten des Weich-PVCs ausgehen könnte. Eine gesundheitsschädigende Patina ist schwerlich akzeptabel. So lässt sich abschließend sagen, dass ein Auswandern von Weichmachern an die Oberfläche bei Objekten aus Weich-PVC zwar ein natürliches Alterungsphänomen des Kunststoffes darzustellen scheint, die Zuordnung des Begriffes Patina zu dieser Alterungserscheinung jedoch aufgrund der negativen Aspekte unzutreffend ist. Es stellt sich daher die Frage, ob die Materialgruppe der Kunststoffe sich mit der Terminologie zur Charakterisierung der traditionellen Materialien erfassen und beschreiben lässt. 95 Die Bronzekrankheit wird durch Kupferchloridionen ausgelöst, die sich unter Einfluss von Sauerstoff und Wasser autokatalytisch fortsetzt und schließlich zur völligen Zerstörung des Objekts führt. Vgl. KOESLING 1999, S. 182 96 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 84
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    40 4 Technische Aspektebei der Restaurierung gealterter Kunststoffe Im folgenden Kapitel soll zunächst der aktuelle Forschungsstand zum restauratorischen und konservatorischen Umgang mit Objekten aus Weich-PVC vorgestellt werden, bevor die technischen Aspekte in Bezug auf die Reinigung, Verklebung und Aufbewahrung von gealterten und beschädigten Objekten aus Weich-PVC Folien diskutiert werden. 4.1 Forschungsstand zur Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC Grundlagenforschung zur Restaurierung von Objekten aus natürlich gealtertem Weich-PVC existiert bis dato sehr wenig. Vorgestellt werden sollen hier nur die für diese Arbeit wichtigsten Publikationen. 1988 erschien eine erste Untersuchung von Don SALE 97 , die Ergebnisse von Lösemitteltests an Kunststoffen, unter anderem an neuen Weich-PVC Folien, vorstellt. Um die Auswirkung von zehn in der Restaurierung gebräuchlichen Lösemitteln auf Kunststoffe zu ermitteln, wurden Probekörper aus transparenter Weich-PVC Folie von 1 cm x 3 cm Größe für eine Minute bzw. für eine Stunde in Lösemitteln gebadet. Die Gewichtsveränderungen der Folien wurden anschließend im Abstand von einer Minute, einer Stunde, 24 Stunden und 12 Tagen bis auf die erste Dezimalstelle gemessen. Als Ergebnis dieser Untersuchung konnte festgehalten werden, dass lediglich bei dem Netzmittel Orvus WA Paste98 in destilliertem Wasser keine Gewichtsveränderungen eintraten. Die von SALE publizierten Ergebnisse geben zwar eine Vorstellung von den Auswirkungen der verschiedenen Lösemittel auf Kunststoffe, jedoch sind die Resultate kritisch zu betrachten. So wurden keine Angaben über die Zusammensetzung des Weich-PVCs, insbesondere über die Art des Weichmachers, gemacht, noch wurden die verwendeten Proben zuvor auf Produktionsrückstände untersucht. Auf der Oberfläche der Proben verbliebene Gleit- und Trennmittel könnten so unbemerkt zu den gemessenen Gewichtsverlusten beigetragen haben. Des Weiteren ist zu bemängeln, dass im Rahmen der von SALE vorgestellten Untersuchungen pro Versuchsreihe lediglich 97 Vgl. SALE 1988 98 Es handelt sich bei dem Produkt um ein synthethisches, anionisches Detergenz auf der Basis von Sodium-Lauryl-Sulfat und Lauryl-Alkohol mit einem neutralen pH-Wert der Firma Procter und Gamble. Zahlreiche amerikanische Beiträge in der Conservation DistList legen die Vermutung nahe, dass das ursprünglich zum Waschen von Pferden und Vieh entwickelte Detergenz in Nordamerika in der Restaurierung als ein mildes, leicht erhältliches all-round Waschmittel verwendet wird. Vgl. <http://palimpsest.stanford.edu/cgi-bin/AT-cool_hypermailsearch.cgi> (04.08.2004)
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    41 zwei relativ kleineProbekörper verwendet wurden. Die im Rahmen dieser Diplomarbeit durchgeführten Versuche, die sich an denen SALES orientierten, zeigten eine weite Streuung der bei den Probekörpern vergemessenen Gewichtsveränderungen, so dass die Auswertung lediglich zweier Proben kein statistisch sicheres Bild vermitteln kann. Die beobachtete Streuung der Messergebnisse lässt sich auch bereits an den von SALE veröffentlichten Werten ablesen. Fraglich ist auch die Genauigkeit der publizierten Messwerte, deren Veränderungen lediglich in Prozent angegeben wurden. Bei einer Probengröße von 1 cm x 3 cm lassen sich Gewichtsveränderungen im Bereich von zehntel Gramm nur schwerlich genau feststellen. So zeigte sich im Verlaufe der Diplomarbeit, dass sich Gewichtsveränderungen besonders bei einer kurzen Einwirkzeit des Lösemittels, auch bei deutlich größeren Probekörpern (7 cm x 7 cm) nur im Bereich der dritten und vierten Dezimalstelle ablesen ließen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die von SALE publizierten Werte zwar statistisch gesehen nicht verlässlich sind, jedoch wurde in dieser Arbeit die Lösemittelempfindlichkeit der in Museumssammlungen vielfach vertretenen Kunststoffe bewiesen und zahlreiche Restauratoren dadurch im Umgang mit diesen Materialien sensibilisiert. Der weitreichende Einfluss dieser Arbeit lässt sich anhand der zahlreichen Verweise auf die von SALE durchgeführten Untersuchungen in der Literatur der folgenden Jahre nachvollziehen. 1998 befassten sich zwei Restaurierungsprojekte mit Objekten aus Weich-PVC Folien. Ingeborg SMIT 99 untersuchte in ihrer Abschlussarbeit am Stichting Restauratie Atelier Limburg ein Werk des niederländischen Künstlers Jos Manders, Communicatie aus dem Jahr 1967, dass aus PUR Weichschaumstoff, Spanplatten und weißer Weich-PVC Folie gefertigt wurde. Im Aufbau ihrer Arbeit orientiert sich SMIT am Model voor Besluitvorming bij Conservering en Restauratie van Moderne Kunst, dass als Decision Making Model auf der Tagung und in der Publikation Modern art, who cares? vorgestellt wurde. Eingangs stellt sie daher den Künstlers und sein Werk vor, wobei besonders auf die Bedeutung des vom Künstler verwendeten Materials eingegangen wird. Im Anschluss werden sechs Kunstwerke des Künstlers unter materialtechnologischen und konservatorischen Gesichtspunkten näher vorgestellt. Zur Entwicklung des Restaurierungskonzeptes werden die vom Künstler verwendeten Materialien eingehend beschrieben, bevor mögliche Restaurierungsmaßnahmen unter ethischen und technischen Gesichtspunkten diskutiert werden. Das von SMIT vorgestellte abschließende Restaurierungskonzept basiert neben den zuvor beschriebenen Überlegungen auf von ihr durchgeführte Versuche zur Reinigung. 99 Vgl. SMIT 1998
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    42 Die am Objektfestgestellten Verschmutzungen wurden, insofern es sich um lose aufliegenden Staub handelte, mechanisch mit Pinsel und Staubsauger entfernt, das Objekt anschließend mit entmineralisiertem Wasser und Wattestäbchen gereinigt. Stärkere Verschmutzungen konnten mit einprozentiger Tri-ammoniumcitratlösung reduziert werden, die entsprechenden Stellen wurden mit entmineralisiertem Wasser nachgereinigt. Auf weitergehende Reinigungsmaßnahmen, ins besonderes auf Versuche die Vergilbungen der ursprünglich rein-weißen Folie zu mindern, wurde verzichtet, da diese als ein Bestandteil der Patina des Kunstwerkes betrachtet wurden. Die kleineren Beschädigungen der Folie auf der Vorderseite wurden belassen, Risse auf der Rückseite wurden nach Voruntersuchungen des Instituut Collectie Nederland (ICN) mit einem Isolierband aus einem PVC Trägermaterial und einer Naturgummiklebeschicht gesichert, da ein vergleichbares Material bereits vom Künstler zur Konstruktion des Werkes verwendet wurde. Entsprechend des zur Zeit der Erstellung der Arbeit aktuellen Forschungsstandes empfiehlt SMIT, das Objekt gut belüftet aufzubewahren, um die Ansammlung schädlicher Gase, die zu autokatalytischen Prozessen führen könnten, zu verhindern. In den Conservation News berichtet Clare WARD 100 von der Restaurierung dreier bemalter Rikscha Dekorationen aus Bangladesch aus Weich-PVC Folie, die für die ethnographische Abteilung des British Museum 1987 erworben wurden. Die Bemalung der Folien wurde mit ölbasierten Farben ausgeführt und die Malschicht anschließend mit einer zweiten selbstklebenden Folie, die vermutlich aus einem Polyesterträgermaterial mit einer Polyvinylacetat (PVAC) Klebebeschichtung besteht, geschützt. Die Rikscha Dekorationen befanden sich zum Zeitpunkt der Untersuchungen in unterschiedlichen Stadien des Zerfalls. Als Schäden wurden leichte Oberflächenverschmutzungen, eine leichte Klebrigkeit der Oberfläche, Verwerfungen und Verformungen der Folie und besonders Haftungsverluste der Deckfolien und der Malschichten beschrieben. Gereinigt wurden die Objekte mit destilliertem Wasser unter Auslassung der beschädigten Malpartien. Zum Festigen der Malschichten wurde eine PVAC Dispersion verwendet, da sich Polyvinylacetat durch die Klebefolie vermutlich bereits im Objekt befand.101 Die teilweise noch haftende Deckfolie wurde mechanisch entfernt und separat aufbewahrt, um weitere Beschädigungen des Objektes durch die unterschiedlich alternden Materialien in Zukunft auszuschließen. Für die Depotaufbewahrung wurden die restaurierten Rikscha Dekorationen in Rahmen aus säurefreiem Karton mit einer Zwischenlage 100 Vgl. WARD 1998 101 Verwendet wurde Vinamul 3252, dabei handelt es sich um ein Polyvinylacetat/Polyethylen Co-Polymer. (Vgl. SHASHOUA 1999, S. 31)
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    43 aus silikonisierter Polyesterfoliemontiert. Erwähnung fand in dem Artikel, dass die Objekte bis zur Restaurierung in Tüten aus Polyethylen aufbewahrt wurden. Dies könnte eine der Ursachen für den Verlust von Weichmachern und die beschriebenen starken Verwölbungen gewesen sein. Welcher Art der Weichmacher in den Objekten ist, geht aus dem Artikel nicht hervor, so dass sich keine Aussage über die Qualität der Weich-PVC Folie treffen lässt. Die bisher umfassendste Arbeit zum Erhalt von Objekten aus Weich-PVC wurde 2001 von Yvonne SHASHOUA 102 veröffentlicht. Gegenstand der Publikation, die die Ergebnisse einer Doktorarbeit (Ph. D. thesis) präsentiert, ist das Alterungsverhalten von Weich-PVC unter verschiedenen Aufbewahrungsbedingungen. Ziel ihrer Untersuchung war es, die optimalen Lagerungsbedingungen für Objekte aus Weich-PVC zu ermitteln, um sie langfristig für Museumssammlungen zu erhalten. Die Arbeit fasst Einführend die Grundlagen der Herstellung von Polyvinylchlorid und plastifizierten Polyvinylchlorid zusammen und beschreibt die Alterungsmechansimen der Ausgangsstoffe sowie des Weich-PVCs. Im Versuchsteil werden anschließend eigens für die Versuche gefertigte Probekörper mit unterschiedlichem Weichmachergehalt auf ihr Alterungsverhalten unter verschiedenen Umgebungsbedingungen bei der thermischen Alterung untersucht. Um definierte Probekörper gleicher Zusammensetzung mit unterschiedlich hohem Weichmacheranteil zu erhalten, versetzte die Autorin zwei PVC Plastisole103 der Firmen Solvay und Hydro Polymers mit dem Weichmacher DEHP104 , um Weichmacherkonzentrationen von 16,7 %, 23,1 %, 28,6 %, 33,3 %, 37,5 %, 44,4 % und 50 % zu erhalten, Konzentrationen, wie sie in verschiedenen Objekten aus Weich-PVC vorkommen können. Die so modifizierten Plastisole wurden anschließend in einer beheizbaren Presse bei 180 °C und 90 Sekunden Presszeit zu Folien weiter verarbeitet. Da das Hauptaugenmerk der Autorin auf den Alterungsprozessen der Weichmacher lag, wurden die Proben einer zwölfwöchigen thermischen Alterung bei 70 °C unterzogen.105 Die Auswirkungen der Umgebungseinflüsse auf die Alterung wurde durch unterschiedliche Luftfeuchtigkeiten und Belüftungsverhältnisse simuliert. Unter den gleichen Alterungsbedingungen wurden zusätzlich Proben getestet, die natürlich gealterten 102 Vgl. SHASHOUA 2001 103 Plastisole sind gießfähige Dispersionen von Polyvinylchlorid mit Weichmachern, Stabilisatoren und teilweise auch Verdünnungsmitteln und Extendern. (Vgl. STOECKHERT 1981, S. 406) 104 DEHP: Di-2-ethylhexylphthalat wird auch als DOP – Dioctylphthalat bezeichnet. 105 Die gewählten Parameter wurden industriellen Materialprüfungsvorschriften zur Ermittlung der Weichmacherbeständigkeit entlehnt. (Vgl. hierzu auch Kapitel 5.2.)
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    44 Weich-PVC Objekten entnommenwurden, und die bereits Degradationserscheinungen aufwiesen. Ausgehend von den Versuchsreihen kommt SHASHOUA zu dem Schluss, dass, entgegen den allgemeinen Empfehlungen zur Aufbewahrung von Objekten aus Kunststoff, eine möglichst luftdichte Deponierung Alterungs- und Degradationsprozesse von Weich-PVC am effektivsten verlangsamt. Problematisch ist die Übertragung der von SHASHOUA publizierten Ergebnisse auf die Praxis lediglich durch die Art der Probekörper, an denen die Untersuchungen und Experimente durchgeführt wurden. Das Herstellen der Probekörper in einer beheizten Presse ohne zusätzliche Hitzestabilisatoren könnte einen vorzeitigen Alterungsprozess ausgelöst haben, so dass das Folienmaterial nicht direkt mit industriell produzierten Folien vergleichbar erscheint. Ob das Zusetzen von Weichmachern unter Laborbedingungen den Produktionsbedingungen der Industrie entspricht und somit Material mit ‚realistischen’ Eigenschaften hergestellt werden kann, müsste zudem weiter untersucht werden. 4.2 Die aktive Restaurierung Ist die Entscheidung für eine aktive Restaurierung getroffen worden, sind die Vor- und Nachteile einer potentiellen Maßnahme hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Lebensdauer und Erscheinungsweise des Objektes sorgfältig gegeneinander abzuwägen. Gealterte Kunststoffe stellen diesbezüglich den Restaurator jedoch vor besondere Schwierigkeiten, da sie in ihrem Alterungsverhalten über die vom Hersteller vorgesehene Nutzzeit hinaus nur unzureichend erforscht sind.106 Zwar bestehen die meisten Kunststoffe im Vergleich zu den natürlichen Materialien aus einer vergleichsweise übersichtlichen Anzahl vorwiegend bekannter chemischer Verbindungen, jedoch sind diese modernen, künstlich hergestellten Systeme weitaus anfälliger für Veränderungen, als die Mehrzahl der traditionellen oder natürlichen Materialien, wie zum Beispiel Holz, Keramik, Stein oder Metall. Erst die Reaktionsfähigkeit der Ausgangsstoffe ermöglicht es, Kunststoffe – teils unter extremen technischen Aufwand – herzustellen, jedoch bleibt diese Reaktivität auch im neuen Material teilweise erhalten. Besonders Doppelbindungen, wie sie bei Elementen wie Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff vorkommen, bilden potentielle Reaktionsstellen, von denen ausgehend sich polymere Materialen verändern können. So vielzählig, wie die Reaktionspartner und die sie beeinflussenden Bedingungen wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Licht sind, so unterschiedlich altern auch die Kunststoffe. 106 Vgl. QUYE 1999, S. 105
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    45 Erfahrungsberichte zur Restaurierungvon Kunststoffen liegen bisher nur sehr wenige vor und verallgemeinern oder übertragen lassen sich die publizierten Ergebnisse nur schwer auf andere Objekte, auch wenn sie der gleichen Materialgruppe und vielleicht sogar Produktionszeit entstammen. Einflüsse wie Produktionsbedingungen, Nutzung, Modifikation, Pflege und Lagerung können die Polymerstruktur empfindlicher oder chemisch instabiler Kunststoffe so verändern, dass eine Vergleichbarkeit selbst bei ehemals identischen Objekten einer Serie nicht mehr besteht. Wenig systematisch untersucht wurden bisher auch die Langzeitauswirkungen durchgeführter Restaurierungsmaßnahmen an Kunststoffobjekten.107 Eine kritische Betrachtung von in der Vergangenheit durchgeführten Maßnahmen ergibt häufig ein negatives Bild hinsichtlich der Langzeitstabilität der verwendeten Materialien bzw. ihrer Auswirkung auf das Objekt. Besonders Reparaturen, die noch vom Nutzer ausgeführt wurden können die Ursache von Schadensbildern sein. Auch die Anwendung von Restaurierungsmaßnahmen die für Objekte aus traditionellen Materialien entwickelt wurden, können bei ihrer Übertragung auf vermeintlich vergleichbare Schäden an Kunststoffen zu schweren Schäden führen. So befindet sich in der Fachhochschule Köln die Platte eines von Marcel Breuer entworfenen Tisches, deren Oberfläche aus Cellulosenitratlack durch den Regenerierungsversuch eines Restaurators schwer beschädigt wurde (Abb. 22). Die Untersuchungen zeigten, dass sowohl die verschieden pigmentierten Cellulosenitratschichten wie auch die ölhaltige Grundierung vom Lösemittel angequollen wurden. Dies führte einerseits zu Brüchen in der Lackschicht, schüsselartigen Verformungen von Lackschollen und deren Ablösung vom Träger, andererseits vermischten sich die verschieden pigmentierten Cellulosenitratschichten, was zu einer optischen Veränderung der Farbwirkung führte. Nach derzeitigen Erkenntnissen handelt es sich dabei um einen irreversiblen Schaden, für dessen Behandlung noch kein Restaurierungskonzept gefunden werden konnte. Minimalinversives Handeln erscheint aufgrund der zuvor beschriebenen Risiken bei der Restaurierung von Kunststoffen ein grundsätzliches Gebot und entspricht damit den Forderungen des europäischen Konservatorenverbandes E.C.C.O.: “Article 8: The Conservator-Restorer should take into account all aspects of preventive conservation before carrying out physical work on the cultural property and should limit the treatment to only that which is necessary.”108 107 Vgl. SHASHOUA 1999, S. 29 108 E.C.C.O. Professional Guidelines (II): Code of Ethics. Promoted by the European Confederation of Conservator-Restorers' Organizations E.C.C.O. and adopted by its General Assembly (Brussels, 11 June 1993):
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    46 Weiter finden sichin den Professional Guidelines (II) des Code of Ethics unter Punkt 4.3 jedoch auch folgende Formulierungen: „Article 9: The Conservator-Restorer shall strive to use only products, materials and procedures which, according to the current level of knowledge, will not harm the cultural property, the environment or people. The action itself and the materials used should not interfere, if at all possible, with any future examination, treatment or analysis. They should also be compatible with the materials of the cultural property and be as easily and completely reversible as possible. Article 11: The Conservator-Restorer must undertake only such work as he is competent to carry out. The Conservator-Restorer must neither begin nor continue a treatment which is not in the best interest of the cultural property.” 109 Die Restaurierung von Kunststoffen wird jedoch durch den entscheidenden Umstand erschwert, dass es ihr an Langzeiterfahrungen hinsichtlich der Auswirkung von Restaurierungsmaßnahmen und -materialien mangelt. Bei Objekten aus Holz oder bei Gemälden besteht eine teils jahrzehntelange Erfahrung hinsichtlich des Alterungsverhaltens der traditionell verwendeten Restaurierungsmaterialien, wie zum Beispiel der tierischen und pflanzlichen Leime. Eine Anzahl synthetischer Restaurierungsmaterialien, wie zum Beispiel bestimmte Methacrylate oder Polyvinylacetate lassen nach nun fast 60 Jahren der Anwendung positive Beurteilungen hinsichtlich ihres Einsatzes in der Restaurierung zu. Hinzu kommt bei Objekten und Kunstwerken aus traditionellen Materialien, dass sie aufgrund ihrer Inhomogenität, ihrer Polymerstruktur und oder Materialstärke eine gewisse Fehlertoleranz aufweisen. Der lokal begrenzte Einsatz eines ungeeigneten Restaurierungsmaterials führt in der Regel nicht zur vollständigen Zerstörung eines Objektes, im schlimmsten Fall kann es zu einer schweren Beeinträchtigung und einer erschwerten Wiederestaurierbarkeit kommen.110 Anders verhält es sich bei der Behandlung von beschädigten Kunststoffen. Eine Entrestaurierung oder Wiederbehandlung ist in vielen Fällen technisch nicht möglich oder diese wären möglicherweise langfristig mit weiteren schweren Beschädigungen verbunden. Besonders bei Objekten, die aus dünnen Folien oder <http://palimpsest.stanford.edu/byorg/ecco/library/guidel.html> 109 E.C.C.O. Professional Guidelines (II): Code of Ethics. Promoted by the European Confederation of Conservator-Restorers' Organizations E.C.C.O. and adopted by its General Assembly (Brussels, 11 June 1993): <http://palimpsest.stanford.edu/byorg/ecco/library/guidel.html> 110 Beispiele für derartige Schädigungen durch ungeeignete Restaurierungsmaterialien und - verfahren sind das Pettenkoferverfahren in der Gemälderestaurierung und im Bereich der Möbelrestaurierung das Tränken von Möbeln mit der ‚Harzlösung Sommerfeld’ (Vgl. EICHNER ET Al. 1999, S. 453-459).
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    47 empfindlichen Schaumstoffen gefertigtsind, ist eine Fehlertoleranz, wie sie zum Beispiel bei Massivholzmöbeln besteht, nicht gegeben. So kann selbst die lokale Anwendung eines ungeeigneten, lösemittelhaltigen Reinigungsmittels bei spannungsreichen Objekten aus PMMA oder Styrol zum so bezeichneten stress- crazing führen. Dieses Phänomen stellt nicht nur eine schwere optische Beeinträchtigung dar, vielmehr kann das Material so sehr geschwächt werden, dass es zur vollständigen Zerstörung des Objektes kommen kann. Möglichkeiten zur Restaurierung, wie zum Beispiel eine strukturelle Festigung mit gelösten Feststoffen oder Verklebung derartig beschädigter Objekte bestehen bis heute nicht. Prognosen über die Auswirkungen eines restauratorischen Eingriffes sind aufgrund der mangelnden (Langzeit-)Erfahrungen im Umgang mit Kunststoffen nur eingeschränkt möglich, und eine verzögerte schwere Beschädigung des Objektes in Folge einer Restaurierung lässt sich nicht vollständig ausschließen. Diese Gefahr sollte bei jedem Eingriff an Kunststoffen, auch bei der Verwendung bewährter Restaurierungsmaterialien, vergegenwärtigt werden. Das Ein- beziehungsweise Aufbringen besonders von in ihrer Zusammensetzung nicht genau bekannten Materialien sollte im Umgang mit gealterten Kunststoffen daher nach Möglichkeit vermieden werden, selbst umfangreiche Vorversuche können keine abschließende Sicherheit gewährleisten. 4.3 Die präventive Konservierung Nicht nur die aktive Restaurierung von Kunststoffen birgt zahlreiche Unsicherheitsfaktoren, auch die präventive Konservierung wird von den fehlenden Grundlagen in Bezug auf die Alterungsvorgänge der synthetischen Polymere betroffen. Die Erfahrungen die aus dem Umgang mit degradierenden halbsynthetischen Kunststoffen wie Cellulose Nitrat, Cellulose Acetat und Gummi gewonnen wurden, resultierten in Richtlinien, die eine gut belüftete Aufbewahrungssituation für Kunststoffobjekte empfehlen.111 Dahinter steht das Konzept, dass die aus den Kunststoffen austretenden Schadgase in der bewegten Raumluft in ihrer Konzentration reduziert werden wodurch dem schnellen Zerfall der Objekte infolge autokatalytischer Prozesse vorgebeugt wird. Diese Empfehlung wurde zwischenzeitlich auf alle Kunststoffe mit aggressiven Degradationsprodukten übertragen, so auch auf Weich-PVC.112 SHASHOUA wies nach, dass gerade eine gute Ventilation zu einem beschleunigten Verfall der Objekte führt. Lediglich in geschlossenen Behältnissen lässt sich der 111 Vgl. GRATTAN/SCOTT 1998, S. 72 und QUYE 1999 112 So z.B. bei MORGAN 1991, S. 10, SMIT 1998, S. 83 und QUYE 1999, S. 87
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    48 Verlust von Weichmachernohne größeren technischen Aufwand effektiv verlangsamen.113 Diese Untersuchungsergebnisse bestätigten sich kürzlich auch in der Praxis. So konnte an einem Sessel aus Hamburg, der erstmals im Februar 2004 untersucht wurde, der nachteilige Effekt einer verstärkten Luftzirkulation beobachtet werden. Der aus den sechziger Jahren stammende Sessel aus transparenter Weich-PVC Folie befand sich zu diesem Zeitpunkt seit mehreren Jahren in einem Depot mit stabilen Klimabedingungen. Bei der Untersuchung konnten stärkere Vergilbungserscheinungen, jedoch keine Anzeichen für eine Oberflächenklebrigkeit festgestellt werden. Eine erneute Begutachtung des Sessels, der zwischenzeitlich in ein neues Depot verbracht wurde, ergab im Juli 2004, dass sich seit der ersten Untersuchung eine teils stark klebrige Oberfläche ausgebildet hatte. Die Klimawerte des neuen Depots entsprechen denen des vorherigen Standorts, jedoch verfügen die neuen Räumlichkeiten über eine leistungsstarke Ventilationsanlage, die für einen stetigen Luftaustausch sorgt. Der Sessel wurde daraufhin wieder in das alte Depot gebracht, ob damit jedoch ein Auswandern des Weichmachers gestoppt werden kann, lässt sich noch nicht absehen. Um den Luftaustausch so gering wie möglich zu halten, sollten Objekte aus Weich-PVC am besten in geschlossenen Behältnissen aufbewahrt werden. Dabei sollte jedoch besonders darauf geachtet werden, dass die Objekte selber nur mit nicht saugenden Materialien in Kontakt kommen, um eine Migration der Weichmacher zu vermeiden. In Frage kommt für Behältnisse oder deren Ausstattung Materialien aus Polyethylenterephthalat (PET), wie zum Beispiel Hostaphan oder Melinex Folie114 . Inwieweit die keramikbeschichtete Escal Folie115 , die für die Herstellung gasdichter Folienbehältnisse verwendet wird, geeignet ist, lässt sich nicht sagen, da diesbezüglichen noch keine Erfahrungen und Untersuchungen vorliegen. Die gleichfalls gasdichten Aluminiumverbundfolien, die unter der Bezeichnung Marvel Seal vertrieben werden, bestehen aus Polyethylenterephthalat (PET), Aluminium und Polyethylen. Da die außen liegende Schicht aus PE Weichmacher aufnehmen kann, ist gleichfalls fraglich, ob diese Folie für die Aufbewahrung von Weich-PVC Objekten in Frage kommt. Als geeignet erscheinen besonders für kleine Objekte Behältnisse aus Glas, größere Objekte können in Aluminiumkisten gelagert werden, insofern diese vorher mit entsprechenden Folien ausgekleidet wurden. Objekte, deren Größe eine Aufbewahrung in geschlossenen Behältnissen nicht erlaubt, sollten auf Glasplatten 113 SHASHOUA 2001, S. 94 114 Frdl. mündl. Mittlg. Yvonne Shashoua vom 27.11.2003 115 Das Basismaterial dieser Verbundfolien besteht aus Polypropylen, Polyvinylacetat und Polyethylen, die Beschichtung besteht aus einer keramischen Schicht.
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    49 gelagert und mitHostaphan Folie abgedeckt werden. Auf diese Weise wird der Luftaustausch zu mindestens reduziert und eine Anlagerung von Staub verhindert. Zwar konnte SHASHOUA in ihrer Arbeit nachweisen, dass es nicht möglich ist, generelle Empfehlungen zur Aufbewahrung von Kunststoffobjekten zu geben, jedoch lassen sich die allgemeinen Richtwerte zur Lagerung von Kunststoffen auf Weich-PVC Objekte in Bezug auf die Umgebungstemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit übertragen. Werte von 20 °C und 50 % rF sollten nicht überschritten werden, da unter diesen Bedingungen chemische Reaktionen und damit Alterungsprozesse langsamer ablaufen. Wichtiger noch als die genaue Einhaltung dieser Werte ist für Weich-PVC Objekte jedoch, ein stabiles Klima mit allenfalls leichten Schwankungen der Klimawerte zu gewährleisten. Verschiedene Anzeichen sprechen dafür, dass die Ausbildung einer klebrigen Oberfläche durch die Migration von Weichmacher durch schwankende Luftfeuchtigkeiten begünstigt wird. So traten bei drei Multiples (‚Phosphorsäureschlitten’) des Künstlers Joseph Beuys, die aus Weich- PVC Folien gefertigt wurden, im Sommer 2003 Weichmacher aus, die auf allen drei Objekten in kürzester Zeit einen klebrigen Film ausbildeten. Während dieser Zeit herrschten im Rheinland zeitweise extrem hohe Temperaturen bei gleichfalls hohen Luftfeuchtigkeiten. Alle drei Objekte wurden an verschiedenen, nicht klimatisierten Orten aufbewahrt, so dass die Klimawerte dieser Periode eine mögliche Ursache für die Oberflächenveränderungen sein könnten.116 Das Einhalten der zuvor beschriebenen idealen Umgebungsbedingungen gestaltet sich in der Ausstellungssituation häufig schwierig. Bei der Konzeption von Ausstellungen empfiehlt es sich, die Richtwerten zur Ausstellung von textilen Objekten zur Orientierung zu übernehmen, d.h. 50-55 % rF bei maximal 20-22 °C und einer Beleuchtungsstärke von maximal 50 Lux, um schädigende Einflüsse, so weit es möglich ist, auch unter Ausstellungsbedingungen zu reduzieren. 4.4 Anforderungen an ein Restaurierungsmaterial Ein zur Restaurierung ausgewähltes Produkt sollte auf seine Eignung für die gesamte Anwendung hin getestet werden: Applikation, Alterung, und Abnahme. Daraus ergeben sich folgende Anforderungen an das Restaurierungsmaterial: 117 Das zu verwendende Produkt sollte 1. das Objekt beim Aushärten oder Auftrocknen weder physikalisch noch chemisch verändern. 2. sich auch nach längeren Zeiträumen jederzeit rückstandslos entfernen lassen, ohne das Objekt zu beeinträchtigen. 116 Frdl. mündl. Mittlg. von Friederike Waentig vom 16.08.2004 117 Vgl. HORIE 1994, S. 4
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    50 3. sich nichtdergestalt verändern, dass das Objekt physikalisch oder chemisch beeinträchtigt wird. 4. langzeitstabil sein. 5. sich leicht verarbeiten und entfernen lassen, ohne den Benutzer und/oder das Objekt zu gefährden. Die Nichterfüllbarkeit einer oder mehrerer dieser Punkte kann nur toleriert werden, wenn der Verzicht auf einen restauratorischen oder konservatorischen Eingriff eine größere Gefährdung des Objektes bedeutet. Dies kann unter Umständen auch die Nichtausstellbarkeit des Objektes beinhalten, insofern der rein dokumentarische Wert des beschädigten Objektes als nicht ausreichend erachtet wird. Inwieweit diesen Anforderungen bei der Reinigung und Klebung von Objekten aus Weich-PVC Folien entsprochen werden kann, soll im Folgenden erörtert werden. 4.5 Überlegungen zur Reinigung Neben der Vergilbung der transparenten Folien, stellt die Schmutzanfälligkeit der Sessel eine häufige optische Beeinträchtigung dar. Aufgrund der elektrostatischen Eigenschaften des PVCs ist die Oberfläche, der aus diesem Material gefertigten Objekte, häufig leicht bis stark verstaubt. Bei stabilen Objekten, bei denen noch keine Migration von Weichmachern aufgetreten ist, lässt sich diese Staubschicht leicht durch eine Trockenreinigung entfernen, auch wenn der Reinigungserfolg nur von kurzer Dauer ist. Verbinden sich jedoch Staubauflagerungen mit ausgetretenen Weichmachern, so lassen sich diese Verschmutzungen nur noch zusammen mit dem Weichmacherfilm abnehmen. Neben den Staubauflagerungen weisen besonders ehemals genutzte Objekte gebrauchsbedingte Verschmutzungen auf, verstärkt betroffen sind davon die Bereiche, die Hautkontakt ausgesetzt waren, wie die Oberseite der Armstützen und die Kopfstütze. Der Wunsch nach einer gereinigten Oberfläche, wie er beim Ausstellungsmacher aus ästhetischen Gründen und beim Restaurator aus konservatorischen Gründen seinen Ausdruck findet, stellt bei näherer Betrachtung ein restauratorisches Dilemma dar. Zwar bietet eine gereinigte Oberfläche weniger Nährböden für mikrobiologische Abbauprozesse und auch einer Vielzahl von chemischen Reaktionen wird die Grundlage entzogen, doch ist die Wahl eines geeigneten Reinigungsmittels, dass den bereits durch Alterung veränderten Kunststoff unbeeinträchtig lässt problematisch. Die Lösemittelempfindlichkeit eines Kunststoffes wird von zahlreichen Faktoren bestimmt. Die Hauptkomponente, häufig das namensgebende Material, bildet dabei nur eine der Angriffsflächen für Reinigungsmittel oder Lösemittel.
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    51 Bei ungealterten Kunststoffensind die Auswirkungen von Lösemitteln auf die ‚Reinstoffe’ am besten dokumentiert, stellen Tests hinsichtlich der Löslichkeit doch ein wesentlicher Bestandteil der Produktentwicklung dar. Diesbezügliche Angaben finden sich u. a. bei BRYDSON 118 publiziert. Die Lösemittelempfindlichkeit von g e a lte rte n Kunststoffen ist bisher nur unzureichend untersucht worden. Erfahrungen aus der Restaurierung zeigen jedoch, dass sich die Eigenschaften von gealterten Kunststoffen auch ohne äußerliche Anzeichen von Degradation stark verändert haben können. Als Beispiel sei hier nur die Tendenz einiger Kunstharze zur Quervernetzung genannt, die in einer schlechteren Löslichkeit von gealterten Harzfilmen resultiert. Der Form nach mögen gealterte Kunststoffe sich nur wenig verändert haben, tatsächlich können sie nur selten ihre ursprüngliche Funktion auch im gealterten Zustand erfüllen, man spricht in solchen Fällen dann von Materialermüdung. Die Einschätzungen der Industrie bezüglich der maximale Haltbarkeit, bzw. Verwendbarkeit eines Kunststoffes variieren dabei je nach Einsatzzweck des Materials, um Risiken für den Nutzer aufgrund von Materialversagen zu minimieren. Objekte, die sich im Besitz von Sammlern und Museen befinden, weisen häufig ein Alter auf, das ein Vielfaches der empfohlenen useful lifetime des Herstellers beträgt. Vielfältige Einflüsse können das Material über die Jahre so weit verändert haben, dass es sich in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften grundlegend von den ursprünglichen unterscheidet. Chemisch gesehen handelt es sich nicht mehr um das gleiche Material, aus dem das Objekt gefertigt wurde und tendenziell lässt sich feststellen, dass Kunststoffe durch die Alterung eher empfindlicher als resistenter gegen Chemikalien und Umwelteinflüsse werden. Herstellerempfehlungen zur Reinigung von Kunststoffen gelten ausschließlich für neue Produkte und gewährleisten auch hier nur eine Haltbarkeit des Produkts im Rahmen der Garantieleistung. Eine Lebenszeitverlängerung ist daher beim Einsatz kommerzieller Pflegeprodukte auf historischen Objekten aus synthetischen Polymeren nicht zu erwarten. Ein wichtiger Faktor, der sowohl das Alterungsverhalten als auch die Lösemittelempfindlichkeit von Kunststoffen stark beeinflusst, liegt in der Vielzahl der Additive, die den reinen Kunststoffen im Laufe des Produktionsprozess zugesetzt werden. Die wenigsten Kunststoffe kommen ohne weitere Zusätze, wie z.B. Farbstoffe, Glanzverstärker, Mattierungsmittel, Weichmacher etc. aus. Auch diese Zusätze unterliegen alterungsbedingten Veränderungen oder sie können von vornherein empfindlich auf bestimmte Lösemittel reagieren. Die verschiedenen Additive, die während des Produktionsprozesses dem Ausgangsmaterial hinzugefügt werden, sind später schwer genau analysierbar, und gänzlich ungewiss ist, wie sich die einzelnen Komponenten im Alterungsprozess im Zusammenspiel 118 BRYDSON 1999
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    52 verändern. So kannsich die Hauptkomponente durchaus auch im gealterten Zustand als unempfindlich gegen Lösemittel erweisen, das Objekt aber trotzdem durch die Lösemittelanwendung beschädigt werden. Wird nun die Polymeratrix durch ein Lösemittel angequollen, ohne die Hauptkomponente selber zu lösen, können mit dem Material nur schwach verbundene Additive herausgelöst werden und innerhalb des Objektes migrieren, schlimmstenfalls werden sie sogar ausgeschwemmt. Zusammengefasst finden sich diese Vorgänge bei BLANK beschrieben: “The most obvious problem with solvent contact occurs when the plastic is dissolved. A heavily crosslinked plastic will not be dissolved, although it might swell. Plastics can be swollen by solvents in both liquid and vapor phases. Swollen plastics are subject to more subtle forms of destruction. Stress is applied to the polymer chains when a plastic is swollen by solvent contact. Plastics under stress are subject to chain scission. […] A swollen polymer matrix is open to the migration of additives, such as plasticizers. The additive molecules can diffuse more easily through the opened lattice.”119 Ein weiterer Faktor, der das Alterungs- und Löseverhalten von gealterten Kunststoffen beeinflusst, ist die Produktionsweise. Zwei chemisch identische Kunststoffe können unterschiedlich altern, insofern sie unter unterschiedlichen Bedingungen produziert wurden. Faktoren wie Druck, Hitze oder die Prozessdauer können die Materialien in ihrer chemischen und physischen Struktur, und somit auch in ihrem Verhalten gegenüber von Lösemitteln, stark prägen. Wie unterschiedlich auch neue Kunststoffe auf Lösemittel reagieren, und wie lange die Materialveränderungen noch nach Beendigung des Lösemittelkontaktes anhalten, wurde 1988 von SALE 120 untersucht. Für die bereits in Kapitel 4.2 beschriebenen Untersuchung wurden ungealterte, möglichste reine Kunststoffe Lösemittelbädern ausgesetzt. Das Testverfahren orientierte sich an gängigen, für die restauratorische Fragestellung modifizierten Testverfahren121 , die von der Industrie verwendet werden, um die Lösemittelbeständigkeit von Kunststoffen zu testen. Dabei kam der Verfasser zu dem Schluss, dass unabhängig von der Löslichkeit des Kunststoffes, jeder Lösemittelkontakt das Material messbar verändert. “The effect of solvent contact is a major concern when treating plastics; the potential impact of solvent absorption is alarming […] Plastics are affected by solvent absorption in at least two ways: they may be swollen or components may be extracted. It is crucial to understand that solvents can 119 BLANK 1988, S. 117 120 Vgl. SALE 1988, S. 105-113 121 ASTM specification D 543-84, „Resistance of Plastics to Chemical Reagents.“ (Vgl. SALE 1988, S. 105)
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    53 damage plastics withoutdissolving them. It is also important to note that damages resulting from solvent absorption may not be visually detectible.”122 Neben den bisher vorgestellten Faktoren, wie Materialzusammensetzung, Produktionsweise, Einwirkdauer und die Art des Lösemittels spielen noch weitere Aspekte eine wichtige Rolle. Besonders von der Art der Nutzung und Lagerung hängt das Alterungs- und damit auch das Löslichkeitsverhalten und die Lösemittelempfindlichkeit eines Objektes ab. Umgebungseinflüsse jeglicher Art können besonders Kunststoffe mit überwiegend amorphen Strukturen beeinflussen, da diese leicht Substanzen aus ihrer Umgebung aufnehmen. Dies kann sowohl über eine Gasphase geschehen, wie auch durch direkten Kontakt mit Feststoffen und Flüssigkeiten. Beispielsweise können Weichmacher über eine Kontaktfläche von einem Objekt in ein anderes migrieren und dessen Eigenschaften (lokal begrenzt) verändern und somit beispielsweise dessen Lösemittelempfindlichkeit erhöhen.123 Objekte, deren Materialstruktur schon Schäden aufweisen, z.B. durch einen vorhergehenden Lösemitteleinsatz oder durch Lichtalterung, können sich gleichfalls als extrem empfindlich gegen Lösemittel erweisen, die ein unbeschädigtes Objekt der gleichen Materialzusammensetzung nicht beeinträchtigen würden.124 So konnte FENN nachweisen, dass lichtgeschädigte Bereiche eines Kunststoffobjektes grundverschieden von ungeschädigten Bereichen auf den Einsatz von Lösemitteln reagieren können.125 Die von Restauratoren häufig angewandten Spot-tests, die der Feststellung von Lösemittelunverträglichkeiten z.B. von Überzügen oder Farbstoffen dienen, lassen sich daher nicht auf Kunststoffe übertragen. Derartige Tests erlauben es nur, Aussagen über die Lösemittelempfindlichkeit der untersuchten Fläche zu treffen, zudem lassen sich Schädigungen unter Umständen nicht sofort feststellen. Ein solcher Spottest würde zum Beispiel bei Polystyrol und Testbenzin zunächst keine Veränderungen des Kunststoffes zeigen. So beschreibt FENN einen Versuch, bei dem ein Becher aus Polystyrol mit Paraloid B72, gelöst in einem schwach aromatenhaltigen Testbenzin, behandelt wurde. Binnen weniger Wochen wurde der Becher im Bereich des aufgebrachten Kunstharzes trübe, nach drei Jahren durchzog ein stress-crazing Craquele das gesamte Material.126 Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass der Einsatz von Lösemitteln auf Kunststoffen weitestgehend vermieden werden sollte, da jede Reinigungsmaßnahme, bei der Substanzen in feuchter oder wässriger Form auf das 122 SALE 1988, S. 105 123 Vgl. FENN 1993, S. 342 124 Vgl. FENN 1993, S. 343 125 ebda. 126 Vgl. FENN 1993, S. 343
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    54 Objekt aufgebracht werden,einen Schaden oder eine Veränderung verursachen kann.127 Die bereits erwähnten spot-tests sind bei Kunststoffen nicht zu empfehlen und auch die Verwendung von Dummies aus ähnlichem aber nicht identischem Material gibt bestenfalls Hinweise auf Tendenzen. Für die Objekte aus Weich-PVC Folien ist ein Abwägen der Vor- und Nachteile eines Lösemitteleinsatzes um so wichtiger, als dass es sich bei den Folien um ein Material von geringer Materialstärke handelt. Die Fehlertoleranz dieser Objekte ist gering, die Auswirkungen von Fehlentscheidungen sind dementsprechend schwerwiegend. Die von SALE 128 durchgeführten Versuche zeigen, dass alle in der Restaurierung üblichen Lösemittel optische und/oder physikalische Veränderungen an neuen Weich-PVC Folien auslösen und auch der Einsatz von Wasser scheint in der Kombination mit Tensiden nicht risikolos. Vergleichbare Versuche an natürlich oder künstlich gealterten Weich-PVC Folien scheinen bis dato nicht vorzuliegen. Die Entscheidung zur Reinigung eines Objektes dieser Materialgruppe birgt neben der möglichen Beschädigung durch Löse- oder Reinigungsmittel noch ein weiteres Risiko. So liegt die Vermutung nahe, dass die Reduzierung oder Entfernung der auf der Oberfläche aufliegenden Weichmacherschicht den Abbau des Materials stark beschleunigen könnte. Nicht auszuschließen ist, dass die Weichmacherschicht als eine Art ‚Oxidationsschicht’ fungiert, die das darunter liegende Material vor weiteren Alterungsprozessen schützt oder sie zumindest verlangsamt. Eine Abnahme dieser Schicht könnte dazu führen, dass die flüchtigen Weichmacher aus dem Folieninneren erneut an die Oberfläche wandern und die Elastizität der Folie somit weiter reduziert wird. 4.6 Überlegungen zur Klebung Die Auswahl eines geeigneten Klebe- oder Konsolidierungsmaterials für einbeschädigtes Objekt ist für Restauratoren ein vertrautes Problem. So sollte ein Klebstoff sowohl alterungsbeständig und vollreversibel, als auch ausreichend fest aber nicht härter als das zu verklebende Material sein. Hinzu kommen noch Anforderungen, die sich aus der Natur des Objekts und durch die Art der Beschädigung ergeben. Flexible Objekte verlangen die Verwendung eines flexiblen Klebers, transparente Materialien die eines transparenten Klebstoffes mit vergleichbarem Brechungsindex. Je nach Art des Bruches oder der auszuführenden Reparatur ist ein hoch- oder niedrigviskoses Mittel von Nöten um eine sichere Verbindung herstellen zu können. 127 Vgl. SALE 1988, S. 106 128 Vgl. SALE 1988
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    55 Die Industrie bietetfür die verschiedensten Problemstellungen, besonders im Bereich der Kunststoffe Klebesysteme an, die aber in den seltensten Fällen den zuvor genannten restauratorischen Anforderungen in Bezug auf Reversibilität und Alterungsbeständigkeit entsprechen können. Eine genaue Deklaration der Inhaltsstoffe ist in der Regel nicht verfügbar, so dass neben den eventuell bekannten Hauptkomponenten Hilfs- und Zusatzstoffe, wie Weichmacher oder Verdickungsmittel, enthalten sein können. Angaben zur Alterungsbeständigkeit beziehen sich auf die von der Industrie festgesetzten Bezugswerte, die in der Regel weitaus kürzere Nutzzeiten als Richtwerte veranschlagen, als Restauratoren. Die vom Hersteller bescheinigte hohe Haltbarkeit oder Alterungsbeständigkeit eines Produkts kann unter Umständen lediglich zehn, fünfzehn Jahre bedeuten. Werden derartige Produkte zur Restaurierung gealterter Kunststoffe verwendet, kann es zu unvorhersehbaren Wechselwirkungen zwischen den Materialien kommen. Bestandteile des Klebstoffes (Lösemittel, Weichmacher) können Degradationserscheinungen auslösen, gleichfalls können die Degradationsprodukte des Kunststoffes den Klebstoff soweit verändern, dass er unlöslich und/oder in seinen optischen und mechanischen Eigenschaften stark verändert wird. „While solvents evaporate in the atmosphere, adhesives are affected by enviromental conditions such as heat and humidity just as the plastics themselves are. Furthermore, their properties change as they age. Also, adhesives are coatings and, as such, their adhesion to a substrate is highly dependent on the surface condition of the substrate. Surface treatment may be necessary.”129 Derartige Reparaturen resultieren langfristig oftmals in einer ästhetisch unbefriedigenden, irreversiblen Klebestelle, in seltenen Fällen kann sogar das ganze Objekt zerstört werden. Ein Beispiel für eine zwar haltbare, aber optisch unbefriedigende Reparatur stellen die mit einem PVC Kleber reparierten Nähte eines aufblasbaren Sessels aus Privatbesitz dar. Die behandelten Bereiche sind heute stärker vergilbt und verhärtet als die unbeschädigten Bereiche. Zu weiteren Beschädigungen hingegen führte die Reparaturmaßnahme, die an einem Blow durchgeführt wurde, der sich heute im Besitz des Vitra Design Museums befindet. Unbekannt ist, ob es sich bei dem verwendeten Material um ein klebestreifenähnliches Produkt handelt oder ob eine Folie mit einem ungeeigneten Kleber aufgebracht wurde. Die Flicken an der vorderen Naht der Armlehne sind wie das umgebende Material stark klebrig, die Folie des Sessels scheint sich in diesem Bereich zu zersetzen (Abb. 23). Der Versuch, einen beschädigten Stöpsel zu reparieren, führte an einem weiteren Blow im Bereich der Verklebung zu einer fast vollständigen Zersetzung des Materials und zur Bildung weißlicher, klebriger 129 ROTHEISER 1999, S. 188
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    56 Rückstände (Abb. 24).Im ersten Fall scheint eine Reparatur schwierig, im Fall des zerstörten Stöpsels gar unmöglich, so dass der betreffende Sessel als Totalverlust betrachtet werden kann. Die Beispiele zeigen, dass besonders die aus dünnen Folien konstruierten aufblasbaren Objekte von mechanischen Beschädigungen schwer beeinträchtigt werden oder sogar ihre Funktion vollkommen verlieren können. Kleine Schnitte oder Löcher in der Folie oder Beschädigungen an den Schweißnähten lassen die Luft entweichen, so dass die betreffenden Objekte weder nutzbar noch ausstellungsfähig sind. Eine Restaurierung scheint bei dieser Objektgruppe unumgänglich zu sein. Hat die Weich-PVC Folie die Funktion eines Bildträgers, wie bei den Rikscha Dekorationen aus der Sammlung des British Museum (vgl. 4.1), so stellen kleinere Beschädigungen zwar eine ästhetische Beeinträchtigung und eine Gefahr für die Stabilität dar, jedoch sind die Objekte in ihrer Funktion weniger beeinträchtigt. Schwache, aber reversible und alterungsbeständige Kleber können mit zusätzlichen stützenden und stabilisierenden Präsentationssystemen eine befriedigende Lösung ergeben. Lediglich bei größeren oder mechanisch beanspruchten Objekten müssen die Klebeverbindungen ähnlichen Belastungen standhalten können, wie bei pneumatischen Objekten. Die zuvor beschriebenen Risiken bei der Anwendung von Lösemitteln auf Kunststoffen lassen sich auf die Verwendung lösemittelhaltiger Klebstoffe übertragen. Zwar werden keine Bestandteile aus dem Kunststoff herausgeschwemmt oder -gewaschen, jedoch verdunsten die im Klebstoff eingebundenen Lösemittel langsamer als reine Lösemittel und sie haben daher länger Zeit auf das Polymer einzuwirken. Besonders nach einer oberflächlichen Trocknung der Klebefläche können die noch im Klebstoff enthaltenen Lösemittel tiefer in das Gefüge des Kunststoffes eindringen und sich nur langsam wieder verflüchtigen. Handbücher zur Kunststoffbearbeitung bewerten daher die Verwendung von lösemittelhaltigen Klebstoffen kritisch: “Solvents trapped inside a joint may lead to porosity or weakness. In addition, the finished assembly cannot be exposed to the solvent used for solvent joining or for solvent-based adhesives. Solvents can also migrate in some plastics.“130 Darüber hinaus kann es durch die Verdunstungskälte des Lösemittels während der Trocknungszeit des Klebers zu Spannungen bzw. zu Schäden innerhalb des Kunststoffes kommen. Das Entfernen einer gealterten oder nicht zur Zufriedenheit ausgeführten Verklebung bedingt in der Regel auch bei Klebstoffen auf Wasserbasis einen größeren Lösemitteleinsatz und die Folgen derartiger Maßnahmen sind daher 130 ROTHEISER 1999, S. 188
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    57 vergleichbar mit denim vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Auswirkungen einer Reinigung. 4.6.1 Derzeitige Reparaturmöglichkeiten und ihre Bewertung unter konservatorischen Gesichtspunkten Ein Wiederherstellen der vollen Funktionsfähigkeit beschädigter Weich-PVC Folien ist rein technisch gesehen durch die Verwendung von so genannten ‚Schweißklebern’ möglich. Derartige Klebstoffe bestehen aus einem Lösemittel bzw. Lösemittelgemisch, dass die Weich-PVC Folie anzulösen vermag und gelösten PVC-Polymeren, die bei kleineren Beschädigungen als Füllstoff fungieren.131 Derartige Verbindungen sind extrem belastbar, das Material kann bei fachgerechter Anwendung nahezu 100 % seiner ursprünglichen Belastbarkeit132 erreichen. Nachteilig ist, dass die Kleber weder reversibel noch alterungsbeständig sind. Als besonders negativ fällt die Tendenz der Kleber auf, bereits nach kurzer Zeit zu Vergilben und zu Verhärten. Zusätzlich schwierig gestaltet sich auch die Applikation der zähflüssigen Klebstoffe, so dass selbst bei sorgfältigem Arbeiten die Reparaturstellen ästhetisch unbefriedigend ausfallen. Technisch möglich ist auch die Anwendung eines Verfahrens, dass als ‚Lösemittelsiegeln’ bezeichnet wird, bei dem die Verbindungen nur unter Einsatz von Lösemitteln und Druck zustande kommen. Der Vorteil dieser Klebemethode liegt in der Herstellung einer homogenen Verbindung ohne eine ‚stoffverschiedene’ Zwischenschicht133 , daher wird die Haltbarkeit derartiger Verbindungen auch als höher angegeben, als die der Klebstoffverbindungen. In der Industrie wird diese Technik zwar zur Verklebung von Weich-PVC verwendet, jedoch seltener im Zusammenhang mit der Folienverarbeitung, da besonders dünne Folien sich leicht zersetzen können oder für eine weitere Bearbeitung zu weich werden.134 Zwar scheint die Herstellung von Verklebungen mit Lösemitteln allein eine interessante Möglichkeit, da kein fremdes Material im Objekt verbleibt, jedoch stellt die Anwendung des ‚Lösemittelsiegelns’ bei der Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC Folien ein zu großes Risiko dar. Die niedrigviskosen Lösemittel135 sind nur schwer auf eine definierte Fläche zu begrenzen und die offene Zeit, die ein Bearbeiten erlaubt ist sehr kurz. Um ein ‚Verschweißen’ der 131 ROTHEISER 1999, S. 186 132 Vgl. ROTHEISER 1999, S. 6 - 7 133 Vgl. NENTWIG 1994, S. 93 134 ROTHEISER 1999, S. 187 135 „Solvents: Acetone, cyclohexane, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, cyclohexanone, methyl Cellosolve, and O-dichlorobenzol. Solvent welding is commonly used to assemble PVC parts. Weld strengths up to 70% of the strength of the material.” ROTHEISER 1999, S. 6-7
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    58 Teile zu erreichenmuss die Verbindung unter hohem Pressdruck, zum Beispiel durch Klammern, aushärten. Bei größeren und kompliziert geformten Objekten, besonders jedoch bei Hohlkörpern, ist dies praktisch unmöglich. 136 Da das Löslichkeitsverhalten gealterter Kunststoffe sich zudem, wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben, von dem Löslichkeitsverhalten neuer Kunststoffe grundlegend unterscheiden kann sind die Risiken des ‚Lösemittelsiegelns’ nicht abzuschätzen. Der Einsatz dieser Methode ist daher restauratorisch nicht zu vertreten. Die in der Industrie am weitesten verbreiteten Methoden zur Verbindung von Kunststofffolien sind die verschiedenen Schweißverfahren, die seit Mitte der 1960er Jahre entwickelt wurden. Erst die Technologie des Hochfrequenzschweißens ermöglichte die Herstellung gasdichter und belastbarer Verbindungen von Weich-PVC Folien und somit die Produktion von aufblasbaren Sesseln, Schwimmflügeln oder Regenmänteln.137 Das Verfahren wird von STOECKHERT wie folgt beschrieben: „Hochfrequenz-Schweißen von Kunststoffen erfolgt durch dielektrische Erwärmung nichtleitender polarer Stoffe im hochfrequenten elektrischen Feld. In HF-Schweißpressen sind die Elektroden fest und isoliert mit den Preßstempeln verbunden. Die Elektroden können nach Bedarf als Flächen oder zweckmäßig geformte Kanten ausgeführt sein.“138 Darüber hinaus kennt die Industrie die verschiedensten Schweißverfahren, wie Ultraschallschweißen, Impulsschweißen etc., die aber zur Bearbeitung von Weich- PVC Folien weniger geeignet sind.139 Allen Verfahren gemeinsam ist, dass der Kunststoff soweit erhitzt wird, dass die Werkteile im Nahtbereich miteinander verschmelzen. Bei vielen Verfahren wird die Verbindungsstelle unter Anwendung von zusätzlichem Pressdruck hergestellt.140 Für eine Restaurierung sind derartige Verfahren wenig geeignet, da sie einerseits einen erheblichen technischen Aufwand erfordern, andererseits auch hier wieder ungewiss ist, ob gealtertes Material den hohen Temperaturen standhalten kann. Flüchtige Bestandteile des Weich-PVCs könnten durch die Hitze aus dem Kunststoff entweichen und thermisch bedingte Alterungsprozesse beschleunigt werden.141 Der Schweißprozess während der Produktion hingegen scheint keine negative 136 ROTHEISER 1999, S. 188 137 Die FTIR Analyse einer Probe aus der Schweißnaht eines Blow gab keinen Hinweis auf beschleunigte Degradationsvorgänge in diesem Bereich. 138 STOECKHERT 1981, S. 240 139 Vgl. ROTHEISER 1999, S. 106 140 Vgl. STOECKHERT 1981, S. 464 f. 141 Vgl. SHASHOUA 1999, S. 31
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    59 Auswirkung auf dieFolie zu haben.142 Die Nahtbereiche wirken zwar im Vergleich zur Folie verhältnismäßig steif, auch scheinen sie schneller zu Vergilben, jedoch liegt dies allein an der Doppelllagigkeit des Materials. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die von der Industrie verwendeten Reparatur- und Verbindungstechniken für Sammlungsgegenstände nur eine unzureichende Alternative zur Nichtausstellbarkeit darstellen. Unbekannt ist auch, wie handelsübliche PVC Kleber mit gealtertem Weich-PVC reagieren, daher ist von deren Verwendung gleichfalls abzuraten. Auch die Verwendung anderer lösemittelhaltiger Klebstoffe birgt nicht absehbare Risiken für die zu behandelnden Objekte. Da die Nutzungsanforderungen an einen Sammlungsgegenstand weniger extrem sind, als zum Beispiel die an einen weiterhin genutzten aufblasbaren Sessel, sollte man sich diesen Umstand bei der Auswahl eines Klebemittels oder einer Restaurierungsmethode zu Nutzen machen. Weniger ist hier eine Reparatur, das heißt Wiederherstellung der vollen Belastbarkeit gefragt, es stehen vielmehr ausstellungstechnische und konservatorische Anforderungen im Vordergrund. Eine Restaurierung sollte es ermöglichen, das Objekt im Rahmen einer Ausstellung in seiner Funktion präsentieren zu können und es in seinem Bestand langfristig zu sichern. Die Fragestellung ist daher, ob die verschiedenen in der Restaurierung verwendeten Klebstoffe eine Alternative zu den zuvor beschriebenen Verfahren darstellen. So bescheinigt ROTHEISER den Acrylaten eine gute Haftung zu Kunststoffen, bei gleichzeitig hoher Festigkeit und Flexibilität.143 Eine Vielzahl der in der Restaurierung angewendeten Klebstoffe basiert auf Acrylaten, teils in Lösemitteln gelöst, jedoch auch in Form wässriger Dispersionen. Inwieweit diese Materialien geeignet sind, alterungsbeständige und gasdichte Verklebungen herzustellen, ohne das Weich-PVC negativ zu verändern, gilt es zu untersuchen. Eine weitere Option stellt die Verwendung von Klebemitteln auf der Basis von Polyvinylacetat (PVAC) dar. Diese bilden Filme mit hoher Gasdichtigkeit aus, die darüber hinaus flexibel und, je nach Produkt, gut reversibel sind. PVAC lässt sich in Lösemitteln lösen, ist jedoch auch in Dispersionsform erhältlich, so dass auch diese Materialien als eine interessante Option zur Restaurierung von Weich-PVC Objekten erscheinen. 142 “The welding process did not affect the chemical structure of the PVC, however only changes of more than 3% in chemical structure can be observed using FTIR analysis.” (VAN OOSTEN, Analysebericht im Anhang.) 143 Vgl. ROTHEISER 1999, S. 211 f.
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    60 4.6.2 Vor- undNachteile einer Klebung beschädigter Möbel aus Weich- PVC Folie. Um ein pneumatisches Objekt ausstellen und in seiner Idee präsentieren zu können, muss es luftdicht sein. Aber wie verhält es sich mit der langfristigen Lagerung? Welche Vor- und Nachteile birgt eine Restaurierung, speziell die Reparatur von Undichtigkeiten, in diesem Fall? Stellt die Reparatur von undichten Weich-PVC Folien eine konservatorische Notwendigkeit für den langfristigen Erhalt der Objekte dar, oder erfüllen derartige Maßnahmen eine rein restauratorische Funktion im Sinne des Wiederherstellens? Für eine Reparatur spricht, dass die Verletzlichkeit der dünnen Folien im aufgeblasenen Zustand dem Betrachter deutlicher als im luftleeren Zustand vermittelt wird. Ein zusammengefallener Haufen zerknitterter Folie in einem Depotregal appelliert nur schwach an die Sorgfalt im Umgang mit dem Objekt, weitere Schäden können durch unsachgerechte Handhabung verursacht werden. Auch neu entstandene Schäden werden bei aufgeblasenen Objekten schneller festgestellt, da ein Monitoring der Objekte in Hinsicht auf ihre Funktionstüchtigkeit so erleichtert wird. Ein weiterer Vorteil einer intakten Hülle könnte darin bestehen, dass sich innerhalb eines aufgeblasenen Sessels ein Luft-Weichmachergemisch bilden kann, das stabilisierend auf Degradationsprozesse wirkt. Ein wiederholtes Neubefüllen mit Luft könnte sich daher theoretisch negativ auf die Alterung der Folien auswirken. Im luftgefüllten Zustand kann auch die Ausbildung von starken und leichten Knickfalten verhindert werden, die bei einer langfristigen luftleeren Lagerung auftreten und die auch im luftgefülltem Zustand sichtbar bleiben. Diese Falten und Knicke lassen sich zwar durch ein Erwärmen der Folien auf circa 40 bis 60 °C reduzieren, jedoch sind die langfristigen Auswirkungen dieser Wärmebehandlung unbekannt. Bisher unbekannt ist auch, inwieweit degradierende, klebrige Folien bei längerer luftleerer Lagerung unlösbare Verbindungen miteinander eingehen können, so dass ein Aufblasen der Objekte zu einem späteren Zeitpunkt gar nicht mehr möglich ist. Inwieweit ein derartig geschädigtes Objekt überhaupt noch ausstellungsfähig ist, ist eine andere Frage, die hier nicht geklärt werden kann. Verschiedene Gründe sprechen jedoch auch für eine luftleere Lagerung und gegen die Ausführung einer Restaurierung ohne konkreten Anlass. Wie von SHASHOUA beschrieben wurde, lässt sich der Alterungsprozess des Weich-PVCs signifikant verlangsamen, wenn die Objekte in geschlossenen Systemen ohne Luftbewegung aufbewahrt werden.144 Ohne größeren Aufwand lassen sich derartige Bedingungen 144 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 94
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    61 schwer bei dengroßen, aufgeblasenen Objekten erreichen. Im luftleeren Zustand hingegen sind wesentlich leichter luft- und staubdichte Aufbewahrungsbedingungen zu schaffen. Luftleer aufbewahrte Objekte benötigen zudem weniger Platz – zu mindestens in der Höhe, wenn auch nicht in der Fläche – und sie lassen sich aufgrund ihrer geringeren Dimensionen leichter von einer Person transportieren, wodurch auch die Gefahr einer Beschädigung verringert wird. Als nachteilig bei einer Reparatur kann sich auch das Alterungsverhalten der Klebeverbindungen herausstellen. Verbindungen, die hergestellt wurden, um ein Objekt im luftgefülltem Zustand im Depot aufzubewahren, können sich durch Alterungsprozesse soweit verändern, dass die Verklebung zum Zeitpunkt einer Ausstellung als ästhetisch unbefriedigend empfunden wird und eine Entrestaurierung, soweit überhaupt möglich, erforderlich werden kann. Besonders die sauren Abbauprodukte des alternden Weich-PVCs können die Alterungseigenschaften der verwendeten Restaurierungsmaterialen negativ beeinflussen, eine sichere Vorhersage, ob die verwendeten Materialien unschädlich für das Objekt sind, lässt sich daher selbst für bewährte Restaurierungsmaterialien nicht treffen. Anzunehmen ist jedoch, dass jegliche Form von aufgebrachtem Klebstoff, wenn nicht eine beschleunigte, so zumindest doch eine andersartige Alterung des betroffenen Gebietes bewirkt. Eine Option wäre es daher, beschädigte Möbel luftleer in geschlossenen Behältnissen aus nicht saugendem Material möglichst faltenfrei zu lagern und vorhandene Beschädigungen erst für eine Ausstellung abzudichten. Der Einsatz eines reversiblen Klebers ermöglicht das Erstellen temporärer Reparaturen, die sich nach Beendigung der Ausstellung entfernen lassen. Auf diese Weise kann der negative Einfluss der Klebung auf das Objekt und des Objektes auf die Klebung minimiert werden. Für eine derartige Lösung kommen jedoch nur Systeme in Frage, die sich entweder mechanisch entfernen lassen, oder die mit Wasser soweit angequollen werden können, dass ein mechanisches Ablösen möglich ist. Klebemittelsysteme, die den Einsatz von organischen Lösemitteln bedingen sind weitestgehend auszuschließen. Denkbar ist jedoch auch, die Reparaturen zu belassen, und das Objekt für die Deponierung nur minimal mit Luft zu befüllen, um stärkere Knicke zu vermeiden. Diese Maßnahme würde auch einem eventuellen Verkleben der Folienschichten vorbeugen, notwendig wäre jedoch die Klebestelle regelmäßig auf Veränderungen zu untersuchen, um eine Schädigung des Objektes auszuschließen.
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    62 5 Versuchsteil Der Versuchsteildieser Arbeit unterteilt sich in vier Bereiche: Der erste Teil befasst sich mit der künstlichen Alterung von Kunststoffen und der Auswahl der Alterungsparameter für die anschließenden Versuche zur Reinigung und Klebung. Im zweiten Teil soll versucht werden zu klären, inwieweit verschiedene in der Restaurierung gebräuchliche Reinigungsmittel und Reinigungsmethoden das Degradationsverhalten von natürlich gealterten und neuen Weich-PVC Folien unter künstlichen Alterungsbedingungen beeinflussen. Diese Untersuchungen verstehen sich als Ergänzung der bisherigen Forschungsergebnisse von SALE und SHASHOUA. Im dritten Teil soll untersucht werden, ob stabile und gleichzeitig reversible Verklebungen, die den Anforderungen eines Ausstellungsbetriebes genügen, auch mit in der Restaurierung gebräuchlichen Klebstoffen zu erzielen sind. Wie die Auswahl der Reinigungsmittel beruht auch die Auswahl der Klebstoffe auf den im vierten Kapitel formulierten Vorüberlegungen bezüglich der kunststoffspezifischen Anforderungen an ein Restaurierungsmaterial. Im vierten Teil werden die Ergebnisse der künstlichen Alterung bewertet, insbesondere auf die Fragestellung hin, inwieweit die erzielten Resultate eine Prognose bezüglich der langfristigen Auswirkung einer Reinigung oder Klebung erlauben. Probenmaterial Da zu Beginn der Arbeit Die Objektgruppe der aufblasbaren Sessel der Firma Zanotta stand zunächst im Mittelpunkt, daher wurde ein Teil des Probematerials einem transparenten Blow aus der zweiten Produktionsphase der Sessel entnommen, der zu diesen Zweck erworben wurde. Im neuen Zustand ist die Folie der Sessel von bläulich-weißer transparenter Farbe mit einer leicht seidenglänzenden Oberfläche. Der Sessel, der nach Aussagen des Vorbesitzers Ende der achtziger Jahre erworben wurde, weist eine ungleichmäßige, grau-gelbliche Trübung auf, im Bereich der Kopfstütze und auf der Oberseite des Armlehnsegments sind diese Verfärbungen stärker ausgeprägt. Das Objekt ist im Ganzen stark verstaubt, partiell sind auf der Folienoberfläche leichte, fest haftende Verschmutzungen festzustellen. Deutlich wahrnehmbar ist ein Geruch nach Zigarettenrauch, möglicherweise ist die Vergilbung der Folien daher auf den Einfluss von Nikotin und Teerkondensat zurückzuführen. Die Weich-PVC Folie weist keinerlei mechanischen Beschädigungen in Form von Löchern oder Rissen auf und sie erscheint, verglichen mit neuen Sesseln, unverändert flexibel. Deutlich unterscheiden lässt sich bei der Folie zwischen Ober- und Unterseite, letztere wirkt leicht porig und weniger glatt. Feine parallele Linien scheinen gleichfalls produktionsbedingt zu sein, vermutlich geben sie einen Hinweis auf die Laufrichtung der im Kalanderverfahren hergestellten Folien.
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    63 Dem Sessel wurdefür die Reinigungs- und Klebeversuche Probenmaterial entnommen, dass, soweit nach Augenschein zu beurteilen, keine allzu großen Unterschiede im Abbaugrad aufweist. Zwei Segmente des Sessels wurden nicht zerschnitten, um die Praktikabilität und Belastbarkeit von Verklebungen direkt am Objekt überprüfen zu können. Eine weitere Versuchsreihe sollte Erkenntnisse erbringen, inwieweit eine Behandlung mit Löse- und Reinigungsmitteln das Alterungsverhalten neuer Weich-PVC Folie beeinflusst. Hintergrund dieser Überlegung war zum einen, dass auch heute noch zahlreiche Objekte aus Weich-PVC Folien gefertigt werden, die Eingang in Museumssammlungen finden, zum anderem galt es zu untersuchen, ob Unterschiede in der Auswirkung der Reinigungsversuche zwischen der neuen und der natürlich gealterten Folie festzustellen sind. Das Probenmaterial für diese Versuchsreihe wurde einer Materialspende der Firma Pütz Folien entnommen. Das Material dieser Folien ist klar transparent, leicht bläulich gefärbt und hochglänzend. Diese Folien werden laut Auskunft der Firma im Kalanderverfahren hergestellt und weisen im Gegensatz zu der Folie der Sessel der Firma Zanotta keine Laufrichtung auf, auch lässt sich kein Unterschied zwischen Ober- und Unterseite feststellen. Um Aussagen über die Art des Weichmachers und die Weichmachermenge treffen zu können, wurden Proben des neuen Materials und Proben aus dem Sessel zur Analyse an das Labor des Instituut Collectie Nederlands (ICN) gegeben. Die Analysen, die von Thea van Oosten durchgeführt wurden, ergaben, dass es sich bei dem Weichmacher in beiden Fällen um nahezu gleiche Konzentrationen von Dioctylphthalat (DOP) handelt.145 Die FTIR-Analyse zeigte zudem, dass ein leichter oxidativer Abbau der Folie des Sessels bereits eingesetzt hat.146 Das Probenmaterial für die Reinigungsversuche an bereits gealtertem Weich- PVC wurde den Stützsegmenten unterhalb des Sitzkissens des Sessels entnommen und in Proben von 7 cm Kantenlänge aufgeteilt. Versehen wurden diese Folienquadrate in einer Ecke mit einer Lochung, an der Hängeetiketten mit der Probenbezeichnung befestigt wurden. Pro Probenreihe wurden sieben Probenkörper verwendet. Vor der weiteren Behandlung wurden die Proben entstaubt und anschließend mit einer Präzisionswaage bis auf vier Dezimalstellen ausgewogen. Für die Verklebungsversuche an gealterter Weich-PVC Folie wurde das Material der unteren Kammer des Sessels entnommen und in 1,2 cm breite und 145 “All samples from the re-edition of the armchair ‘Blow’ consist of PVC with 24% of DOP plasticizer. The reference PVC film [das neue Material der Firma Pütz Folien] contains a little less plasticizer (22%)” (Vgl. VAN OOSTEN: Analysebericht im Anhang, S.141) 146 Vgl. VAN OOSTEN: Analysebericht im Anhang, S. 141
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    64 10 cm langeStreifen geschnitten. Für jede Versuchsreihe wurden 14 Streifen zugeschnitten, die zu sieben Probekörpern verklebt wurden. Aufgrund der geringen Materialmenge der neuen Folie konnte diese nur für einen Teil der Reinigungsversuche getestet werden, es wurde daher darauf verzichtet, innerhalb dieser Reihe Speichel als Reinigungsmittel zu testen. Die Probengröße betrug jeweils nur 5 cm x 5 cm, die Anzahl der Probenkörper pro Versuchsreihe musste auf fünf beschränkt werden. Ansonsten wurde wie zuvor beschrieben verfahren. Alle Proben wurden bis zur Durchführung der Versuche unter Raumbedingungen aufbewahrt.
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    65 5.1 Teil 1– Die künstliche Alterung polymerer Materialien Die vordringlichste Forderung an ein Restaurierungsmaterial ist die nach dessen Alterungsbeständigkeit um in dieser Hinsicht eine negative Auswirkung auf das zu restaurierende Objekt ausschließen zu können. Eng verknüpft mit der Frage der Alterungsbeständigkeit ist die Frage der Reversibilität eines Materials. Traditionell verwendete Materialien, wie tierische und pflanzliche Leime oder Harze erlauben eine Beurteilung hinsichtlich dieser Anforderungen aufgrund jahrzehntelanger Erfahrungen. Für zahlreiche Restaurierungsproblematiken, besonders an Objekten und Kunstwerken aus modernen Materialien, sind diese altbekannten Substanzen jedoch ungeeignet, so dass der Einsatz von neuen Materialien, deren Eignung als Restaurierungsmaterial noch unsicher erscheint, erforderlich werden kann. Um eine Vorstellung vom Alterungsverhalten bisher unerprobter Materialien zu erhalten, oder um festzustellen, wie sich das zu untersuchende Medium mit den Materialien des zu behandelnden Objektes langfristig verträgt, werden Versuche zur künstlichen Alterung, wie sie u.a. zur Materialprüfung von der Industrie und der Materialforschung verwendet werden auch an Restaurierungsmaterialien durchgeführt. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse einer künstlichen Alterung auf die natürlichen Alterungsprozesse wird jedoch kritisch betrachtet, die Kritikpunkte seien hier nur stichpunktartig genannt, für vertiefende Aspekte dieses komplexen Themenbereichs sei an dieser Stelle auf die Publikation von FELLER 147 verwiesen. Allein die Auswahl der Alterungsparameter, wie Lichtstärke, Wellenlängen, Luftfeuchtigkeit und Temperatur, unter denen das Material getestet werden soll, ist mit Unsicherheiten verbunden. So beschreibt FELLER Studien zur Materialprüfung, deren Ergebnisse, aufgrund der unterschiedlichen Alterungsparameter, die Haltbarkeit des getesteten Materials zwischen 40 und 1000 Jahren vorhersagen.148 Besonders das Zusammenspiel der einzelnen Faktoren kann schwer unter künstlichen Bedingungen simuliert werden, der Ausschluss nur eines Faktors, wie z.B. Licht oder auch nur bestimmter Wellenlängen, kann den Verlauf der Alterung irreführend beeinflussen. Bei einer thermischen Alterung besteht die Problematik darin, dass nicht gewiss ist, ob erhöhte Temperaturen, besonders Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur des zu testenden Materials, die unter normalen Bedingungen nicht erreicht werden würden, zu einer veränderten und nicht nur zu einer beschleunigten Alterung führen. Die Vielzahl der Einzelkomponenten müssten auf ihre Reaktionsfähigkeit bezüglich der erhöhten Temperaturen alleine und im Zusammenspiel überprüft werden, denn die den Kunststoffen zugesetzten 147 FELLER 1994 148 Vgl. FELLER 1994, S. 147
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    66 Komponenten wie Stabilisatoren,Farbstoffe, Weichmacher etc. sind in ihrer Haltbarkeit auf die normalen Nutzungsbedingungen des Objektes abgestimmt. Bei einer künstlichen Alterung kann jeder dieser Zusätze eine Alterung durchlaufen, die nicht seiner natürlichen Alterung entspricht, wodurch das gesamte Polymersystem in seinem Alterungsverhalten verändert wird. Als Beispiel seien hier nur Stabilisatoren genannt, die ihre Wirkung nur bis zu einer bestimmten Temperatur erfüllen können und die oberhalb dieser Temperatur zu einer beschleunigten Alterung des Kunststoffes führen.149 So fasst auch BRYDSON die Unsicherheiten im Bezug auf die künstliche Alterung wie folgt zusammen: „Unfortunately, accelerated tests have up until now achieved only very limited success. One reason is that when more than one deteriorating agency is present, the overall effect may be quite different from the sum of the individual effects of these agencies. The effects of heat and light, or oxygen and light, in combination may be quite serious whereas individually their effect on a polymer may have been negligible. It is also difficult to know how to accelerate a reaction. Simply to carry out a test at higher temperature may be quite misleading since the temperature dependencies of various reactions differ.”150 Auch die Auswahl aussagekräftiger oder repräsentativer Probekörper gestaltet sich schwierig. Die Verwendung von Originalmaterial schließt sich bei Kunstwerken und Museumsobjekten in der Regel aus, so dass identisches Material in keinem Falle zur Verfügung steht. Neue Materialien, auch wenn sie in ihrer chemischen Zusammensetzung dem Objekt weitestgehend entsprechen, können sich jedoch aufgrund von Faktoren wie Produktionsart oder die Reinheit der Ausgangsstoffe in ihren Reaktionen von natürlich gealtertem Material unterscheiden. Auch haben neue Materialien den Nachteil, dass sie nicht die (nicht wahrnehmbaren) Vorschädigungen des gebrauchten oder gealterten Materials aufweisen, deren Umfang möglicherweise erst durch eine Behandlung mit dem Restaurierungsmaterial zu Tage tritt. Trotz der aufgezählten Kritikpunkte werden Alterungstests, besonders vereinfachte Tests mit nur einem zu testenden Faktor wie Wärme oder Licht, immer wieder für Restaurierungszwecke durchgeführt, um zu mindestens eine Vorstellung von dem Alterungsverhalten eines Materials unter extremen Bedingungen zu erhalten. Bei vergleichenden Versuchsreihen zu verschiedenen Behandlungsmethoden ist es möglich, das Material mit der geringsten negativen Auswirkung auf die Probekörper zu ermitteln und somit eine Entscheidungshilfe für die Anwendung am Objekt zu erhalten. So steht auch BRYDSON derartig vereinfachten Versuchen nicht grundsätzlich negativ gegenüber: 149 Vgl. FELLER, S. 150 150 BRYDSON 1999, S. 99
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    67 „Purely thermal degradationis probably unknown at room temperature or even in direct sunlight, though it will occur during the processing of polymers. However, thermal degradation studies reveal the forms of degradation that occur in more complex situations. They also provide a quick test for the effects on degradation of minor modifications to the polymer or its formulation.“151 Das Erstellen sinnvoller Alterungsparameter bedarf umfangreicher Voruntersuchungen, die im Rahmen kleinerer Laboreinrichtungen oder einfachen Restaurierungswerkstätten nicht geleistet werden können, daher besteht häufig nur die Möglichkeit, sich an zuvor erprobten Parametern zu orientieren und somit zu mindestens eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen zu erzielen. 5.1.1 Überlegungen zur künstlichen Alterung von Weich-PVC Proben Die Vorversuche zu einer Diplomarbeit aus der Studienrichtung Schriftgut, Graphik und Buchmalerei an der FH Köln, die sich mit der Ablösung gealterter Selbstklebefolie von einem Plakat beschäftigte, zeigten, dass ein Auswandern von Weichmachern bei Selbstklebefolien mit einem Träger aus Weich-PVC Folie lediglich bei schwankenden Feuchtigkeits- und Temperaturparametern erreicht werden konnte.152 Aufgrund technischer Probleme war es jedoch nicht möglich, die Tests für die Versuche in dieser Diplomarbeit zu wiederholen. Der Versuchsaufbau zur künstlichen Alterung orientiert sich daher an den von SHASHOUA 153 durchgeführten Tests, in deren Mittelpunkt die Auswirkungen der Umgebungseinflüsse auf die Alterung der Weichmacher standen. Zur Anwendung kam bei SHASHOUA eine rein thermische Alterung bei 70 °C über einen Zeitraum von 70 Tagen. Diese Testparameter folgen verschiedenen Materialprüfungstests des American Institute for Testing and Materials (ASTM), bei denen die Stabilität von weichmacherhaltigen PVC Produkten ermittelt werden soll. Verschiedene Luftfeuchtigkeiten wurden nur insofern mit einbezogen, als dass bei einer Testreihe die Auswirkungen der Lagerung von Weich-PVC bei hoher Luftfeuchtigkeit ermittelt werden sollte. Dazu wurden die Proben jeweils einzeln in geschlossenen Gefäßen mit einer abgemessenen Menge Wasser gealtert.154 Das 151 HORIE 1994, S. 32 152 Die Alterung wurde mit dem Klimaprüfschrank Heraeus Vötsch VTRKL 150 mit kombinierten Bestrahlungsaufsatz (Suntest CPS) durchgeführt. Während des Versuches wechselte das Klima während der ersten und letzten sieben Tage zwischen 15 °C bei 14 % rF und 25 °C bei 75 % rF. Im mittleren Zeitraum betrugen die Werte 50 °C bei 90 % rF und 60 °C bei 50 % rF. Die Wechsel fanden alle fünf Stunden statt. Frdl. mündl. Mittlg. von Volker Hingst vom Juni 2004. 153 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 53 154 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 50 und 51
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    68 von SHASHOUA angewandteTestverfahren erschien auf die Testreihen der Diplomarbeit übertragbar, da auch in dieser Arbeit der Einfluss der durchgeführten Restaurierungsmaßnahmen auf die Weichmacher festgestellt werden sollte, daher wurden die im Folgenden beschriebenen Versuche gleichfalls bei einer Temperatur von 70 °C, unter Auslassung weiterer Parameter, gealtert.
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    69 5.2 Teil 2– Versuche zur Reinigung von Weich-PVC Folien Ziel der Versuche ist es, die Auswirkungen verschiedener Reinigungsmittel und Reinigungsmethoden auf die Alterung von Weich-PVC Folien mit Hilfe der thermischen Alterung und quantitativer Messungen festzustellen. 5.2.1 Ausgewählte Reinigungsmittel und ihre Anwendung Getestet werden zwei organische Lösemittel (Ethanol und Shellsol T) ein Tensid (Marlipal), Speichel und entmineralisiertes Wasser. Ethanol wurde als Vertreter der polaren Lösemittel gewählt, Shellsol T für die unpolaren, aromatenarmen Lösemittel. Speichel ist neben Wasser eines der ‚einfachsten’ und am leichtesten verfügbaren Reinigungsmittel in der Restaurierung, das sich zudem häufig als ein effektives Reinigungsmittel bei leichten, unspezifischen Verschmutzungen erweist. 155 Marlipal gehört zur Gruppe der nichtionischen Tenside und findet bei der Oberflächenreinigung in der Gemälderestaurierung Anwendung.156 Auf den chemischen Aufbau und die spezifische Wirkungsweise als Reinigungsmittel der ausgewählten Materialien soll an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden. Das Reinigungsmittel wurde mit Wattestäbchen auf die Folien aufgebracht, wobei die Probekörper jeweils circa eine Minute von beiden Seiten gereinigt und anschließend mit Zellstoff trocken getupft wurden. Die Folien, die mit Speichel bzw. Marlipal gereinigt wurden, wurden anschließend zusätzlich mit entmineralisiertem Wasser nachgereinigt um Rückstände der Reinigungsmittel von der Oberfläche der Proben zu entfernen. Die so behandelten Folien wurden vor der 155 WOLBERS beschreibt Speichel als eine Mischung aus gepuffertem Wasser, Komplexbildnern, Enzymen und Verdickungsmitteln. Der pH-Wert zwischen 6,8 und 7,4 wird durch die puffernde Wirkung von Carbonat und Hydrogen-Phosphat Ionen erreicht. Die Wirksamkeit der in geringem Maße vorhandenen Enzyme beurteilt er kritisch. Vielmehr spielen seiner Auffassung nach Komplexbildner (Di-ammoniumcitrat) und Natrium Ionen bei der Reinigungswirkung von Speichel eine Rolle. Proteine und Aminosäuren haben eine schwache benetzende Wirkung, Mucin wirkt als ein Verdickungsmittel, dass gelöste Schmutzpartikel in der Flüssigkeit einbindet. (Vgl. WOLBERS 2000, S. 6) 156 Aufgrund seiner nichtionischen Struktur lagert es sich nicht auf der Objektoberfläche an, eventuell verbleibende Reste des Tensids verbleiben inaktiv auf der Oberfläche. Die Wirkung von nichtionischen Tensiden besteht zum einen in einem Herabsetzen der Oberflächenspannung des Wassers, das somit bereits eine bessere Reinigungswirkung erzielt, zum anderen in der Fähigkeit Verschmutzungen wie Fette und Öle zu lösen. Im Gegensatz zu den amphoteren und anionischen Tensiden besitzen sie jedoch keine Waschwirkung. Zur Anwendung von Tensiden in der Gemälderestaurierung und zu Marlipal. (Vgl. EIPPER 1997, S. 26-27 und EIPPER 1993, S. 23-28.)
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    70 Reinigung und jeweilsnach einer Minute, einer Stunde, 24 Stunden und nach einer Woche mit einer Präzisionswaage gewogen. Aufbewahrt wurden die Proben bis zu den weiteren Versuchen an Fäden hängend unter Raumbedingungen (20-22 °C, 55-60 % rF), um ein gleichmäßiges Ablüften von verbliebenen Lösemittelresten zu erreichen. 5.2.2 Erste Auswertung der Reinigungsversuche Die gereinigten Proben erschienen nach der Reinigung unverändert flexibel, größere optische Veränderungen der Folien konnten bei keiner der Probereihen mit bloßem Auge festgestellt werden. Bei den Probekörpern, die dem Blow entnommen wurden fiel die Schmutzabnahme unterschiedlich gut aus. Am deutlichsten feststellbar war ein Reinigungseffekt bei der Verwendung von Shellsol T und Ethanol, auch bei der Reinigung mit Speichel zeigten sich die Wattestäbchen schwärzlich verschmutzt. Die Reinigung mit Marlipal und demineralisiertem Wasser war weniger effektiv. Die Wattestäbchen wiesen nur eine leichte Vergrauung auf. Die Behandlung mit Ethanol resultierte in einer leicht streifigen Oberfläche, die sich vermutlich auf das schnelle Verdunsten des Lösemittels zurückführen lässt. Die mit Shellsol T gereinigten Proben verwölbten sich leicht und lagen nicht mehr völlig plan. Zudem ließ sich eine Veränderung im Glanzgrad bei der zuletzt genannten Reihe feststellen, die Proben wirkten in den ersten Tagen nach der Reinigung leicht speckig und transparent. Die Probekörper aus dem neuen Weich-PVC unterschieden sich nach der Reinigung optisch nur geringfügig von einander. Lediglich die mit Ethanol gereinigten Folien zeigten nach der Behandlung eine leicht streifige Oberfläche. Eine Schmutzabnahme konnte nicht festgestellt werden war jedoch auch nicht zu erwarten, da es sich um neues Material handelt. Deutlichere Veränderungen ließen sich anhand des Gewichts der Proben feststellen. Die Gewichtsveränderungen bei dem neuen Weich-PVC fielen weniger gravierend aus, als bei den gealterten Folien. Die geringsten Gewichtsverluste zeigten bei beiden Reihen die mit Marlipal und Wasser behandelten Proben. Vergleichbar groß war der Gewichtsverlust der Proben bei der Reinigung mit Shellsol T, hier unterscheidet sich das gealterte PVC nur geringfügig vom neuen Weich-PVC. Eine Reinigung mit Ethanol verursachte beim gealterten PVC stärkere Gewichtsverluste, als beim neuen Material (vgl. Tabelle 1).
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    71 Tabelle 1: Gewichtsverlusteder Folien (in %) 24 Stunden nach der Reinigung. Folie neu Folie Blow Wasser – – Marlipal -0,0154 – Ethanol -0,0196 -0,0643 Shellsol T -0,1316 -0,1907 Speichel nicht getestet -0,0164 Beiden Testreihen gemein ist, dass die stärksten Gewichtsverluste vor der thermischen Alterung durch die Reinigung mit Shellsol T verursacht wurden. Besonders Gleit- und Trennmittel, die häufig aus unpolaren Substanzen bestehen, können durch die Reinigung abgenommen worden sein und somit zum Gewichtsverlust beigetragen haben. Inwieweit die neuen Folien auf der Oberfläche Rückstände des Produktionsprozesses aufwiesen, wurde nicht untersucht. Gleichfalls ist die Abnahme von Verschmutzungen, wie sie auf dem gealterten PVC festgestellt wurden für einen Teil des Gewichtsverlustes mit verantwortlich. Die abgenommenen Mengen erscheinen zwar Mindermengen zu sein, jedoch lagen die gemessenen Veränderungen teils ausschließlich im Bereich der tausendstel Gramm, so dass diese Aspekte bei der Interpretation der Ergebnisse zu berücksichtigen sind. Es lässt sich anhand der gemessenen Werte nicht sagen, ob tatsächlich polymere Bestandteile durch die Reinigung herausgelöst wurden. Aufschluss darüber ließe sich durch eine Analyse der verwendeten Wattestäbchen gewinnen, jedoch wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit auf diesbezügliche Analysen verzichtet. 5.2.3 Die Anwendung von Lösemittelgelen Lösemittelbäder, wie sie zum Beispiel von SALE 157 für Testreihen zur Ermittlung der Lösemittelempfindlichkeit von Kunststoffen eingesetzt wurden, finden bei der Arbeit am Kunstwerk oder am Möbel nur in den seltensten Fällen Anwendung. Längere Expositionszeiten von Lösemitteln können jedoch erwünscht sein, um fest haftende Überzüge, Rückstände oder Verschmutzungen abzunehmen. Zu diesem Zweck werden verschiedenste Lösemittelgele in der Restaurierung eingesetzt, deren Einwirkzeiten Minuten, jedoch auch Stunden betragen können. In Gelform sind besonders leichtflüchtige Lösemittel wie Ethanol und Aceton in ihrer 157 Vgl. SALE 1988
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    72 Wirksamkeit potentiert, dasie aufgrund der verlangsamten Evaporation tiefer und länger in das Gefüge eindringen können, um dort ihre lösende oder quellende Wirkung zu entfalten.158 Trotz vergleichbarer Expositionszeiten sind die Wirkungsweisen von Lösemittelbädern und Lösemittelgelen unterschiedlich. Innerhalb eines Lösemittelgels ist die Bewegungsfähigkeit der Moleküle stark eingeschränkt, die ansteigende Konzentration an der Grenze zwischen dem Lösemittelgel und der zu lösenden Substanz kann nicht durch die Molekularbewegungen innerhalb des Gels ausgeglichen werden, wie es bei Lösemittelbädern der Fall ist.159 Gelöste Bestandteile verbleiben im Gel an den Phasengrenzen und werden nicht wie in einer Lösung ‚abtransportiert’. Ein Auswaschen von Bestandteilen aus dem Objekt wird somit besonders bei dünnen zu lösenden Schichten vermindert oder gar verhindert, da die Lösemittelwirkung besser kontrolliert werden kann. Die Auswirkungen von Lösemittelgelen auf Kunststoffen wurden bisher nur sehr wenig untersucht. Am Stedelijk Museum voor Actuelle Kunst (SMAK) in Gent werden zur Zeit Lösemittelgele bestehend aus Cellosolve und Ethanol mit Methylcellulose als Verdickungsmittel zur Entfernung von gealterten Klebstoffschichten auf PVC Folie getestet.160 Die Versuche zeigten, dass sich nach einer Einwirkzeit von circa 18 Stunden die teils sehr dicken Klebstoffschichten von der PVC Folie abziehen oder abschaben ließen. Eine negative Veränderung der Folie wurde dabei nicht festgestellt. Die am SMAK erzielten positiven Ergebnisse gaben Anlass, Lösemittelgele in die Versuchsreihen zur Reinigung mit einzubeziehen. Dabei wurden die zuvor schon im Reinigungsversuch angewendeten Lösemittel Ethanol und Shellsol T ausgewählt, als Probekörper dienen Folienquadrate, die dem Blow entnommen wurden. Zwar besteht bei den verwendeten Folien keine konkrete Problemstellung, wie die Abnahme von Klebeschichten im zuvor geschilderten Fall, jedoch kann mit diesem Versuch untersucht werden, inwieweit sich das Lösemittel bei längeren Expositionszeiten auf das Gefüge auswirkt. Als Verdickungsmittel wurden dem Ethanol 3 % Klucel E und dem Shellsol T 8 % Tixogel161 zugesetzt. Die so hergestellten Lösemittelgele wurden auf die nur 158 Vgl. WILKS 1992, S. 46 159 Vgl. WILKS, 1992, S. 52 ff. 160 Die Versuche fanden anlässlich der Restaurierung des ‚Aeromodeller’ von Panamarenko statt. Dieses Objekt wurde seit seiner Fertigung in den späten 1960er Jahren mehrfach repariert und restauriert und zeigt sich heute in einem desolaten Zustand. Als besonders negativ fallen die zahlreichen großflächigen, heute stark vergilbten Verklebungen auf, deren Klebemittelrückstände mit Hilfe der Lösemittelgele abgenommen werden sollen. Frdl.mündl. Mittlg. von Thea von Oosten, Monique Kontzen und Frederika Huys vom 09.06.2004. 161 Tixogel ist ein chemisch verändertes Bentonit mit hoher Quellfähigkeit, dass sich besonders zum Verdicken von unpolaren Lösemitteln eignet. Im Gegensatz zu Systemen auf der Basis
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    73 leicht verschmutzten Probekörperaufgestrichen und mit Hostaphanfolie abgedeckt. Die Einwirkzeit betrug eine Stunde. Nach der Abnahme des Gels wurden die Proben mit dem entsprechenden Lösemittel nachgereinigt und, insofern erforderlich, mit Zellstoff trocken getupft. 5.2.4 Auswertung der Reinigung mit Lösemittelgelen Die mit Lösemittelgelen behandelten Folien des Blows zeigten gegenüber den nur mit Lösemitteln gereinigten Proben deutliche Veränderungen schon vor dem Wiegen. Unter dem Einfluss des Ethanol Gels rollten sich die Probekörper bereits während der Behandlung zu engen Röllchen zusammen. Nach der Abnahme des Gels und der Nachreinigung mit Ethanol zeigte die Weich-PVC Folie eine leicht bläulich transparente Färbung, ähnlich der Färbung des neuen Materials. Ein Biegen der nun steifen Proben führte zu stress-crazing ähnlichen Strukturen. Die sichtbaren Auswirkungen des Shellsol T Gels waren nicht ganz so extrem. Die Proben verwölbten sich weniger und der Glanzgrad änderte sich hin zu speckig-transparent. Eine farbliche Veränderung war nicht festzustellen. Gleichfalls führte ein Biegen der Probekörper nicht zur Ausbildung von Craquelestrukturen. Die Proben wurden nach zwölf Stunden gewogen, dabei zeigte sich, dass die Behandlung mit dem Ethanol Gel zu starken Gewichtsverlusten geführt hatte, die Auswirkungen des Shellsol T Gels äußerten sich in geringeren Verlusten (Abb. 25). Tabelle 2: Gewichtsverluste der Folien (in %) 12 Stunden nach der Reinigung mit Lösemittelgelen. Shellsol T Gel Ethanol Gel Nach 12 Stunden -1,3174 -17,5151 Nach einer Woche -1,2032 -1,9413 Wie in Tabelle 2 verzeichnet, reduzierte sich der Gewichtsverlust der mit dem Ethanol Gel behandelten Proben nach einer Woche unter Raumbedingungen auf durchschnittlich 1,9413 % gegenüber dem Ausgangsgewicht. Ein erneutes Biegen der Proben führte nur noch zu schwach ausgebildeten Craqueles; die Proben wirkten insgesamt flexibler, blieben aber weiterhin stark verformt. Möglicherweise haben die Folien Wasserdampf aus der Luft aufgenommen, der nun als von Ethomeen und Carbopol haben derartige Gele den Vorteil, keine zusätzlichen chemisch aktiven Bestandteile zu enthalten, deren Auswirkungen auf das Objekt unbekannt sind. (Vgl. PIETSCH 2002, S. 149)
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    74 Weichmacher fungiert. Beidem mit Shellsol T Gel behandelten Proben konnte das Phänomen der starken Verformungen nicht beobachtet werden. Da die Ergebnisse der Versuche eine Anwendung von Lösemittelgelen auf nur leicht verschmutztem Material als nicht ratsam erschienen ließen, wurde davon abgesehen, die behandelten Folien einer thermischen Alterung zu unterziehen. Warum die Folien des Blow und des Objekts von Panamarenko so unterschiedlich auf eine Behandlung mit Lösemittelgelen reagierten, kann vielfältige Ursachen haben. Möglicherweise wirkten die dicken, gealterten Klebstoffschichten auf der Folie des Aeromodeller wie eine Sperrschicht zwischen dem Lösemittelgel und dem PVC. Weitere Ursachen können auch in der Zusammensetzung des Lösemittelgels zu suchen sein – so wurde in Gent eine Mischung aus Cellosolve und Ethanol verwendet. Auch Faktoren wie die genaue chemische Zusammensetzung, die Art des Weichmachers oder der Abbaugrad des Weich-PVCs, können eine wichtige Rolle bei der Reaktion zwischen dem Restaurierungsmaterial und dem Objekt spielen. Das Ergebnis dieses Versuches zeigt daher sehr anschaulich, dass Verfahrensweisen, die sich an vermeintlich ähnlichen Materialien als erfolgreich erwiesen haben, nicht ohne Risiko auf andere Objekte übertragen werden können. 5.2.5 Auswertung der Ergebnisse der thermischen Alterung Anschließend an die Reinigung wurde mit der thermischen Alterung der Folien begonnen. Aus Kapazitätsgründen konnten nicht alle Proben gleichzeitig gealtert werden, daher wurden die Probekörper in drei Gruppen unterteilt: Die neuen Folien und die mit Ethanol und Shellsol T gereinigten Folien des Blow wurden jeweils auf zwei Öfen verteilt, die dritte Gruppe mit den übrigen Reinigungsproben sollte zu einem späteren Zeitpunkt gealtert werden. Bei der Auswahl der Öfen wurde jedoch anfangs nicht beachtet, dass es sich um nicht baugleiche Typen handelte. So wurden die lösemittelbehandelten Proben des Blow zunächst in einem nicht belüfteten Ofen gealtert, ein Umstand der erst auffiel, als die dritte Gruppe der Proben zu Beginn der ersten Alterungswoche weitaus stärkere Gewichtsverluste verzeichnete als erwartet. Daraufhin wurden die Versuche zur Reinigung mit Ethanol und Shellsol T wiederholt und die Alterung im belüfteten Ofen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden schließlich mit denen der Alterung im unbelüfteten Ofen verglichen. Die Folienquadrate wurden um eine gleichmäßige Belüftung zu erreichen an Baumwollfäden in die Öfen gehängt und bei 70 °C für sechs Wochen gealtert. Alle sieben Tage wurde die Alterung unterbrochen, um die Folien zu wiegen. Optische Veränderungen ließen sich bei den Folien des Blow schon ab der ersten Woche feststellen. Die Proben zeigten eine deutliche Gilbung und durch die
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    75 Erwärmung hatten sichdie Folien geglättet. Die zuvor vorhandenen leichten Knicke und Verwölbungen reduzierten sich deutlich. Reduziert hatten sich auch die Dimensionen der Probekörper. Alle Folien schrumpften in Laufrichtung um 2,1 %, dass heißt auf einer Länge von 7 cm um 0,15 mm. Unterschiede zwischen den verschieden behandelten Folien konnten weder nach der ersten Woche, noch später optisch oder haptisch festgestellt werden (Abb. 26). Die unterschiedlichen Auswirkungen der Reinigungsmittel ließen sich erst durch die ermittelten Gewichtswerte feststellen. Vergleicht man die durchschnittlichen prozentualen Gewichtsverluste der mit Shellsol T oder Ethanol behandelten Folien, so zeigt sich in der Grafik, dass sich die beiden Kurven nahezu parallel entwickeln (vgl. Diagramm 5, S. 116). Daraus lässt sich schließen, dass trotz des anfänglich unterschiedlich starken Gewichtsverlustes die Folien unter diesen Alterungsbedingungen nicht unterschiedlich stark degradieren. Betrachtet man jedoch die Kurve der mit Wasser gereinigten Probekörper, so stellt man fest, dass hier die Entwicklung weniger linear verläuft (vgl. Diagramme 2 und 3, S. 113 und 114). Zu Beginn der Alterung verzeichneten diese Folien lediglich die drittstärksten Gewichtsverluste, am Ende der sechs Wochen schnitten die mit entmineralisiertem Wasser gereinigten Probekörper innerhalb der Reihe Blow am schlechtesten ab. Vergleicht man diese Kurve mit den Kurven der lösemittelbehandelten Folien, so fällt auf, dass bei allen dreien die Gewichtsverluste ab der fünften Woche ansteigen, ein Phänomen, das so nicht bei den übrigen Reihen auftritt. Optisch waren keine Unterschiede wahrnehmbar. Die Reinigung mit Marlipal führte entgegen den eigenen Erwartungen zu geringeren Gewichtsverlusten als eine Behandlung mit Wasser. Untersuchungen zum Migrationsverhalten von Weichmachern in medizinischen Geräten oder Spielzeug zeigten, dass Seifenlösungen gegenüber Wasser zu einer verstärkten Migration von DOP führen.162 Als ursächlich verantwortlich gelten die durch das Tensid im Wasser ausgebildeten Mizellen, die die an sich hydrophoben Weichmacher im Wasser einbinden können. Marlipal ist zwar ein Tensid, es bildet jedoch keine Mizellen aus, sondern fungiert lediglich als Netzmittel und ist daher nicht waschaktiv. Zu untersuchen wäre auch, ob entmineralisiertes Wasser durch den Mangel an Ionen stärker polymere Bestandteile einbinden kann, als Leitungswasser. Denkbar ist auch, dass der niedrige pH-Wert von 4,5-5,5 des entmineralisierten Wassers dessen ‚Reinigungswirkung’ ungewollt verstärkt.163 162 Vgl. <http://www.mindfully.org/Plastic/PVC-Plasticizers-Volatility-Extractability.htm> und <http://www.devicelink.com/mddi/archive/01/04/004.html> (18.08.2004) 163 Der niedrige pH-Wert ist auf die Reaktion des entmineralisierten Wassers mit dem Kohlendioxid der Luft zurückzuführen.
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    76 Tabelle 3: DurchschnittlicheGewichtsverluste (in %) der mit Lösemitteln behandelten Weich- PVC Folien (Blow) bei der Alterung im belüfteten Ofen bei 70 °C. Unbehandelt Wasser Speichel Marlipal Shellsol T Ethanol 1 Woche -0,6426 -0,6221 -0,6013 -0,7175 -0,6747 -0,5314 2 Wochen -1,0930 -0,9862 -0,8721 -0,9846 -0,9901 -0,8113 3 Wochen -1,3565 -1,2488 -1,1785 -1,2649 -1,2732 -1,1847 4 Wochen -1,6380 -1,6435 -1,4691 -1,5732 -1,5875 -1,4761 5 Wochen -1,9541 -1,9846 -1,7268 -1,8148 -1,7960 -1,7214 6 Wochen -2,2340 -2,3119 -1,9995 -2,1561 -2,2612 -2,1304 Aufgrund der zunächst irrtümlichen Verwendung zweier verschiedener Öfen konnte die Auswirkung von Luftbewegung auf den Verlust von Weichmachern während der künstlichen Alterung untersucht werden. Die gewonnenen Messergebnisse (vgl. Tabelle 4) bestätigen die zuvor bereits von SHASHOUA veröffentlichten Resultate.164 Die Gewichtsverluste der mit Ethanol behandelten Folien stiegen während der Alterung im belüfteten Ofen um 207 %, die der mit Shellsol T gereinigten Proben um 161 % gegenüber den Proben im unbelüfteten Ofen (vgl. Diagramm 6, S. 117). Tabelle 4: Gewichtsverluste (in %) bei belüfteter und unbelüfteter thermischer Alterung gereinigter Weich-PVC Folien. Ethanol Shellsol T Ethanol Shellsol T Unbelüftet Belüftet 1 Woche -0,2594 -0,4000 -0,5314 -0,6747 2 Wochen -0,3926 -0,5310 -0,8113 -0,9901 3 Wochen -0,5060 -0,6524 -1,1847 -1,2732 4 Wochen -0,5656 -0,7088 -1,4761 -1,5652 5 Wochen -0,5970 -0,7676 -1,7214 -1,7960 6 Wochen -0,6917 -0,8640 -2,1304 -2,2612 164 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 94
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    77 Optisch unterschieden sichdie Folien trotz der unterschiedlich hohen Gewichtsverluste nicht. Alle Folien zeigten nach der fünften Woche neben der starken Verbräunung eine zusätzliche Trübung der Oberfläche. Zu diesem Zeitpunkt nahmen auch die wöchentlich verzeichneten Gewichtsverluste wieder zu, nachdem sie in den vorrausgehenden vier Wochen kontinuierlich abgenommen hatten. Daraus lässt sich schließen, dass Luftbewegungen zu einem verstärkten Verlust der flüchtigen Weichmacher aus den oberen Kunststoffschichten führen. Zwei Probekörper des Blow, die jeweils mit Ethanol oder Shellsol T gereinigt wurden, wurden über einen Gesamtzeitraum von 12 Wochen im unbelüfteten gealtert. Die gemessenen Gewichtsveränderungen deuten darauf hin, dass die Gewichtsverluste in der sechsten, siebten und achten Woche zunächst wieder zunehmen, und ab der neunten Woche wieder kontinuierlich geringer werden, um mit Woche 12 wieder anzusteigen. Eine längere Versuchsdauer mit einer größeren Anzahl von Probekörpern könnte Aufschluss darüber geben, ob sich diese beobachtete Tendenz bestätigen lässt. Optisch veränderten sich die Proben innerhalb des zweiten Alterungszeitraumes nicht mehr. Weder nahm die Verfärbung wahrnehmbar zu, noch konnte die Ausbildung einer klebrigen Oberfläche festgestellt werden. Die Proben, die dem neuen Weich-PVC entnommen wurden, zeigten optisch wahrnehmbare Veränderungen erst ab der vierten Woche der thermischen Alterung. Die Folien begannen zu diesem Zeitpunkt leicht trübe zu werden und ihre Flexibilität nahm merklich ab. Alle Folien begannen zudem sich schüsselförmig zu verwölben. Nach fünf Wochen war eine leichte Veränderung der Farbe hin zu einem rosa Farbton zu bemerken (Abb. 27). Die Probendimensionen änderten sich nicht. Auch nach Abschluss der Alterung wies keine der Proben eine klebrige Oberfläche auf. Die Auswertung der Gewichtsveränderungen zeigte, dass die stärksten Gewichtsverluste durch eine Behandlung mit Shellsol T verursacht wurden. Die geringsten Verluste zeigten sich bei den mit Ethanol gereinigten Proben. Bemerkenswert ist, dass die ungereinigten Folien durch die Alterung mehr an Gewicht verloren, als die mit Wasser gereinigten und annähernd soviel Gewichtsverluste verzeichneten, wie die mit Marlipal behandelten (vgl. Tabelle 5). Es zeigte sich, dass unter den gewählten Alterungsparametern eine Reinigung mit Wasser oder Ethanol einen Substanzverlust bei neuen Folien verringern kann (vgl. Diagramm 4, S. 115). Es lässt sich lediglich vermuten, dass auf der Oberfläche haftende produktionsbedingte Substanzen den Abbau der Folien während einer thermischen Alterung begünstigen, und dass daher die Reinigung einen geringeren Gewichtsverlust zur Folge hatte.
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    78 Tabelle 5: DurchschnittlicheGewichtsverluste (in %) der mit Lösemitteln behandelten neuen Weich-PVC Folien bei der Alterung im belüfteten Ofen bei 70° C. Unbehandelt Wasser Marlipal Shellsol T Ethanol 1 Woche -1,1717 -1,1990 -1,1916 -1,4688 -1,2177 2 Wochen -2,0955 -2,1829 -2,0413 -2,2463 -2,0776 3 Wochen -3,0397 -2,9769 -2,9836 -3,1556 -2,96822 4 Wochen -4,0280 -3,8871 -3,9661 -4,1531 -3,7722 5 Wochen -4,5976 -4,4166 -4,6565 -4,7151 -4,3234 6 Wochen -5,3377 -5,0859 -5,3578 -5,5196 -5,0881 Die Ergebnisse zeigen, dass die neuen und die gealterten Folien unterschiedlich auf die verwendeten Reinigungsmittel reagierten. Während bei den Folien die dem Blow entnommen wurden eine Reinigung mit entmineralisiertem Wasser die stärksten Gewichtsverluste während der thermischen Alterung zur Folge hatten, profitierten die neuen Folien von einer derartigen Behandlung. Unterschiedlich stark fielen auch die Gewichtsverluste durch die Alterung bei den Folien aus. Vermutlich sind die geringeren Gewichtsverluste bei den Folien des Blow auf einen vorhergehenden Verlust an Weichmachern zurückzuführen, der während der natürlichen Alterung bereits stattfand. Auch die starken Verfärbungen von der ersten Woche an lassen sich möglicherweise darauf zurückführen, dass ein Abbau des Weich-PVCs bereits vor der thermischen Alterung eingesetzt hatte. 5.2.6 Zusammenfassung Die Auswertung der Reinigungsversuche an den neuen Weich-PVC Folien zeigt, dass neue Objekte unter Umständen durchaus von einer Reinigung profitieren können. Fraglich ist jedoch, inwieweit die notwendigen Vorversuche sich für jedes einzelne Objekt durchführen lassen, und ob die im Rahmen dieser Arbeit verwendeten Alterungsparameter eine verlässliche und auf die Praxis übertragbare Tendenz aufzeigen können. Die Reinigungsversuche an den bereits natürlich gealterten Weich-PVC Folien legen nahe, dass zu mindestens eine Reinigung mit Speichel das Alterungsverhalten der Folien nicht negativ beeinflusst. Auch die Reinigung mit Marlipal oder Ethanol resultierte in diesem Falle in geringeren Gewichtsverlusten
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    79 gegenüber den unbehandelten,leicht verschmutzten Folien. Einschränkend ist auch hier wieder hinzuzufügen, dass die Ergebnisse nur für dieses einzelne Objekt unter den verwendeten Alterungsparametern Gültigkeit besitzen. Besonders deutlich wurde durch die durchgeführten Versuche, dass auch vermeintlich ähnliche Materialien grundverschieden auf Restaurierungs- maßnahmen reagieren können. Ergebnisse von Vorversuchen zur Restaurierung, die nicht am Originalmaterial durchgeführt wurden, können daher zu irreführenden Ergebnissen führen, deren Anwendung in einer schweren Schädigung des Objekts resultieren kann.
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    80 5.3 Teil 3– Versuche zur Verklebung von Weich-PVC Folien Ziel der im Folgenden beschriebenen Versuche ist es, verschiedene in der Restaurierung gebräuchliche Klebemittel auf ihre Eignung als Restaurierungsmaterial für beschädigte Weich-PVC Folien zu testen. 5.3.1 Vorüberlegungen zur Auswahl der Klebematerialien Ist die Entscheidung getroffen worden, einen restauratorischen Eingriff in Form einer Klebung vorzunehmen, sollte erwogen werden, ob eine reversible und temporäre Lösung eine Option gegenüber einer ‚dauerhaften’ darstellt. Die Schwierigkeit besteht aber auch in diesem Fall in der Auswahl eines geeigneten Klebemittels. Die Anforderungen, wie sie sich aus den Überlegungen aus Kapitel 4.6 ergeben, seien hier nochmals kurz zusammengefasst. Das Klebemittel zur Restaurierung eines Objekts aus Weich-PVC Folie sollte - eine ausreichende Haftung zum Material des Objekts aufweisen. - chemisch neutral oder allenfalls leicht sauer sein. - frei von organischen Lösemitteln sein. - beständig gegen die Abbauprodukte des PVC sein. - sämtliche enthaltene Bestandteile sollten bekannt sein, die Anwesenheit von Verunreinigungen oder (nicht deklarierten) Hilfsstoffen ist auszuschließen. - im Idealfall leicht mechanisch zu entfernen sein, auch ein Anquellen der Verbindung mit Wasser kann toleriert werden, insofern der Kontakt mit der Folie minimiert wird. - sich nicht chemisch oder physikalisch dauerhaft mit dem Material verbinden, wie es bei den industriellen Methoden der Fall ist. - transparent sein und keine Eigenfarbe aufweisen. - flexibel sein und spannungsarm auftrocknen. - eine Verarbeitungstemperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) des PVCs aufweisen. - einen Tg aufweisen, der mit dem des PVC vergleichbar ist. 165 - nach Möglichkeit im getrockneten Zustand eine niedrige Gasdurchlässigkeit aufweisen, die der des Weich-PVCs entspricht. 165 “A polymer which is too soft will lead to cold flow in adhesive or dirt pick-up in a coating. A polymer which is to stiff may crack when stressed or may not be able to respond to movements in the object.” (HORIE 1994, S. 18)
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    81 Keines der inder Restaurierung gängigen Klebemittel kann diesem Forderungskatalog in a l l e n Punkten entsprechen. Acrylharze wie zum Beispiel Paraloid B72 und Plexigum PQ 611 benötigen zur Lösung organische Lösemittel, gleiches gilt für reine Polyvinylacetat (PVAC) Lösungen. Dispersionen von PVAC oder von Acrylaten sind zwar frei von Lösemitteln, jedoch lassen sich stabile Systeme nur mit einer Anzahl von Hilfsstoffen und Co- Monomeren herstellen, die wiederum Alterungseinflüssen zahlreiche Angriffsmöglichkeiten bieten.166 Es gilt auch hier, eine Verbindung ist immer nur so stark, wie das schwächste Glied der Kette. Darüber hinaus weisen die meisten der Acryl- oder PVAC Dispersionen einen basischen bis stark basischen pH-Wert auf, der sich negativ auf die Esterverbindungen der Weichmacher auswirken kann.167 Tierische Leime, mit Ausnahme des Hausenblasenleims, weisen, zu mindestens in höheren Konzentrationen, eine störende Eigenfarbe auf und sie trocknen spannungsreich auf. Natürliche Leime sind zudem nicht in der Lage einen Film von geringer Gasdurchlässigkeit auszubilden. Reparaturkleber, wie sie von der Industrie und auch von den Herstellern der Möbel und Objekte empfohlen – und teilweise sogar als Reparaturset mitgeliefert werden, sind aufgrund ihrer Irreversibilität und ihres negativen Alterungsverhaltens als Restaurierungsmaterial abzulehnen (siehe dazu Kapitel 4.6). Geeignete Kleber können auf zwei verschiedene Weisen zum Einsatz kommen. Kleinste, kaum sichtbare Beschädigungen, insbesondere an den Schweißnähten können – so die Theorie – mit einem Aufstrich eines wenig gasdurchlässigen Klebstoffes abgedichtet werden, ohne dass ein Flickenmaterial aufgebracht wird. Größere Beschädigungen wie Schnitte oder Risse bedürfen eines zusätzlichen überbrückenden ‚Flickens’. Das ausgewählte Material sollte nicht negativ mit dem Weich-PVC oder dem Kleber reagieren, so sind vor allem Polyethylen Folien aufgrund ihrer Tendenz Weichmacher aufzunehmen abzulehnen. Eine temporäre Lösung können Folien aus Polyethylenterephthalat (PET, Melinex oder Hostaphan) darstellen. Diese lassen sich jedoch mit den meisten Klebstoffen nur 166 „Dispersion polymers (incorrectly but commonly termed emulsions) are heavily contaminated, when dried, by the emulsifier. The polymer, frequently a copolymer, is usually of high molecular weight or may be cross-linked. The polymeric emulsifiers used may be neutral, e.g. poly(vinyl alcohol) and cellulose ethers, or ionic, e.g. sodium carboxymethyl cellulose or poly(acrylic acid). Sensitive materials can be damaged by these dispersions, which may have an inappropriate pH (acidity/alkalinity), corrosive salts, or volatile additives, e.g. ammonia. […] Polymers in dispersion have many advantages during handling and application. However, since they are complex mixtures, the effects on objects are more difficult to predict.“ (HORIE 1994, S. 29) 167 Vgl. SHASHOUA 2001, S. 19
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    82 schwer ausreichend stabilverkleben und sie weisen zudem einen starken Glanz und eine gewisse Steifigkeit auf. Der Vorteil dieser Folien besteht jedoch darin, dass sie Beständig gegen eine Vielzahl von Chemikalien und weitestgehend gasundurchlässig sind. Für Notrestaurierungen, zum Beispiel während einer laufenden Ausstellung, erscheinen sie zur Behebung kleinerer Schäden durchaus praktikabel. Dünne Folien aus Weich-PVC, wie sie vom Hersteller der Objekte in Form von kleinen Flicken häufig mitgeliefert werden, haben den Vorteil sich bezüglich des Alterungsverhaltens ähnlich dem Material des Objektes zu verhalten. Nachteilig bei der Verwendung von Flicken ist generell, dass die Trocknungszeiten aufgrund der geringen Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit der in Frage kommenden Folien extrem lang sind, so können die Trocknungszeiten bis zu zwei Wochen betragen. Dieser Aspekt betrifft nicht nur die Arbeitsplanung, durch die lange Retentionszeit kann es zu irreversiblen strukturverändernden Quellvorgängen innerhalb der Kunststofffolie kommen. 5.3.2 Ausgewählte Klebstoffe In ersten Vorversuchen stellte sich heraus, dass eine ausreichende Haftung zwischen den Weich-PVC Folien mit tierischen Leimen nicht erreicht werden kann, so dass ausschließlich synthetische Klebematerialien getestet wurden. Für die Klebeversuche wurden drei in Lösung befindliche Klebstoffe, Acronal 500 D, Plextol B 500, Mowilith 50 sowie ein Schmelzkleber in Form von Beva Folie ausgewählt. Keines dieser drei Klebemittel erfüllt alle zuvor formulierten Forderungen an ein Restaurierungsmaterial für Kunststoffe, die Testreihe hat daher zum Ziel, das Mittel mit der geringsten negativen Auswirkung mit Hilfe der künstlichen Alterung zu ermitteln. ROTHEISER beurteilt die Eigenschaften der Acrylharze im Bezug auf ihre Verwendung als Klebemedium für Kunststoffe als sehr gut.168 Acryldispersionen haben laut HORIE den Vorteil gegenüber PVAC Dispersionen, dass sie eine geringere Tendenz zum Vergilben aufweisen.169 Daher wurde Plextol B 500, trotz des leicht alkalischen pH-Wertes von 9,5, stellvertretend für die Acryldispersionen in die Versuchsreihen mit einbezogen.170 Für dieses Material spricht zudem, dass 168 “Chemical resistances are good and humidity resistances are good to excellent. They provide an excellent bond to plastics […] flexibility is good to excellent.” (ROTHEISER 1999, S. 211) 169 Vgl. HORIE 1994, S. 110 170 „Many of the polymers in the dispersions are nominally very close in composition. The polymer contents of Texicryl 13-002, Plextol B500 and various Primals […] are P(MMA/EA) copolymers. Unfortunately the properties of the films formed from these dispersions are extremely variable, presumably from batch to batch.” (HORIE 1994, S. 110)
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    83 seine positiven Alterungseigenschaftenvielfach in der praktischen Anwendung bestätigt wurden. Neben Plextol B 500 soll noch eine weitere Acryldispersion – Acronal 500 D – getestet werden. Acronal 500 D ist eine wässrige, weichmacherfreie Dispersion auf der Basis von Acrylsäureester und Vinylacetat und weist im Gegensatz zu Plextol B500 einen leicht sauren pH-Wert von 3,5 bis 4,5 auf. Empfohlen wird Acronal 500 D zum Verkleben von PVC Folien, da der Film als weitgehend beständig gegen Weichmacherwanderung gilt. In der Industrie findet die Acryldispersion bei der Herstellung von Klebefolien und Klebebändern Anwendung, auch ein Einsatz als Haftkleber ist möglich. Entsprechend der zuletzt genannten Verwendungsmöglichkeit ist die Filmoberfläche der getrockneten Dispersion stark klebrig.171 Die Verwendung von lösemittelgelösten Acrylharzen wurde nicht erwogen, da die langen Trocknungszeiten als zu riskant für die PVC Folien erachtet wurden. Als ein weiteres Klebemedium wurde Mowilith 50, gelöst in Ethanol, gewählt. Mowilith 50 gehört zur Gruppe der Polyvinylacetate, die sich durch eine hohe Beständigkeit gegen Hitze, Licht, verdünnte Säuren und verdünnte Basen auszeichnen. Darüber hinaus haben sie nur eine geringe Tendenz querzuvernetzen, so dass selbst ältere Filme löslich bleiben. Der Tg der gewählten Formulierung liegt zwischen 35 und 40 °C. Dispersionen dieses Polymers, wie zum Beispiel Mowilith D 50, vergilben aufgrund der wenig stabilen Emulgatoren, schneller unter Lichteinfluss als reine Lösungen, daher wurden die Dispersionen für diese Versuchsreihe nicht getestet.172 Die Wahl, einen Klebstoff auf Lösemittelbasis entgegen den zuvor aufgestellten Anforderungen zu testen erfolgte, nachdem sich bei den Reinigungsversuchen herausgestellt hatte, dass Ethanol eine vergleichsweise schwache Auswirkung auf das Alterungsverhalten der PVC Folie hat (vgl. Kapitel 5.3.5). Inwieweit diese Tendenz auch bei in Klebstoffen eingebundenen Lösemitteln besteht, soll im Rahmen der Versuche ermittelt werden. Die deutlich längeren Verdunstungszeiten können sich, wie zuvor bereits beschrieben, als nachteilig erweisen, jedoch wird beim Kleben im Gegensatz zum Reinigen kein polymeres Material abgetragen. Gänzlich ohne Lösemittel kommen Schmelzkleber aus. Diese bedingen jedoch größtenteils einen Einsatz hoher Temperaturen, die sich nachteilig auf das Weich- PVC auswirken könnten. Restauratorisch erprobt sind in der Gemälde- und Papierrestaurierung die so bezeichneten Beva-Folien, deren Schmelzbereich bei circa 65 °C liegt. Die genauen Bestandteile sind nicht bekannt, die 171 Vgl. Produktinformationsblatt zu Acronal 500 D im Anhang, S.149-151 172 Vgl. HORIE 1994, S. 92
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    84 Hauptkomponenten sind jedochEthylen(vinyl)acetat und ölfreies Paraffinwachs. Verwendet wird für die Versuche der 63,5 µm starke Beva Film. Ob Temperaturen um 60 °C, wie sie zum auftragen des Films notwendig sind, das Weich-PVC bereits schädigen können, ist ungewiss. Die Verklebungen mit Beva Folie werden lediglich auf ihre mechanische Haltbarkeit getestet, da die Temperaturen der thermischen Alterung mit 70 °C bereits oberhalb der Schmelz- und Verarbeitungstemperatur des Klebers liegen. 5.3.3 Versuchsreihe zur Verklebung Für die Kleberversuche wurde Folie aus dem Blow verwendet, die in Streifen von 1,2 cm Breite und 10 cm Länge geschnitten wurde. Jede Versuchsreihe besteht aus 14 Testkörpern, jeweils sieben sollen für Zugversuche und für eine künstliche Alterung genutzt werden. Lediglich die Testreihe für die Verklebung mit Beva- Folie besteht nur aus sieben Probekörpern. Zum einen würde, wie bereits angeführt, eine Alterung bei 70 °C die Klebeverbindungen wieder lösen, so dass es nicht möglich wäre eine Aussage über die Beständigkeit des Schmelzklebers zu treffen. Zum anderen läge die Alterungstemperatur oberhalb der Applikationstemperatur des Klebstoffes, so dass mögliche temperaturbedingte Schäden von den durch die Alterung verursachten beabsichtigten Schädigungen überdeckt würden. Die zugeschnittenen Folienstreifen wurden mit einem antistatischen Tuch entstaubt und 1,2 cm überlappend verklebt. Auf ein Aufrauhen der Klebeflächen oder eine Vorreinigung mit Lösemitteln wurde verzichtet. Das Herstellen einer idealen Klebefläche, wie sie für eine optimale Verbindung vorausgesetzt wird, würde unter Umständen eine Degradation des zu verklebenden Materials verursachen. Die Folie hat produktionsbedingt zwei Seiten, eine weist eine leicht porige Oberfläche auf, diese bildet bei den Blows die Innenseite. Für eine Verklebung, bzw. eine Reparatur sollte diese bei einem ‚Flicken’ aus dem gleichen Material die Unterseite bilden, da die Reflektion der porigen Oberfläche störend auffallen würde, auch die Laufrichtung der Folie sollte bei einer Restaurierung beachtet werden. Die gelösten Klebemittel wurde jeweils mit einer Pipette aufgetropft, der zweite Streifen mit Fingerdruck bis zur gleichmäßigen Verteilung des Klebemittels fixiert und die Verbindungsstelle anschließend mit Hostaphanfolie abgedeckt und mit einem 250 g schweren Gewicht beschwert. Nach 24 Stunden wurden das Gewicht und die Hostaphanfolie entfernt und die Proben weitere 7 Tage unter Raumbedingungen getrocknet, um ein vollständiges Abbinden des Klebers zu erreichen.
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    85 Die Beva Foliewurde bei circa 60 °C mit leichtem Druck mit einem Heizspachtel aufgebracht, bis eine ausreichende Haftung der Schichten erreicht wurde. 5.3.4 Bewertung der Klebeverbindungen nach der Trocknung Die optisch ansprechendsten Klebeverbindungen ließen sich mit der Beva Folie erzielen. Die Transparenz der Weich-PVC Folien wurde weder verstärkt noch vermindert. Zufrieden stellend waren auch die Verbindungen, die mit Mowilith 50 hergestellt wurden. Hier war lediglich eine leichte Transparenzerhöhung zu bemerken. Die Verklebung mit Plextol B 500 wirkte leicht milchig, so dass die Transparenz etwas herabgesetzt war. Acronal 500 D fiel durch eine starke Klebrigkeit der Verbindung auf, die besonders an den Kanten schnell zu einer Schmutzanbindung führte. Die zunächst geplanten Zug- und Schältests zur Ermittlung der Festigkeit der Klebeverbindungen wurden nicht durchgeführt, da die Verbindungen, die mit Beva Folie oder Mowilith 50 hergestellt wurden, sich bereits beim Einspannen in die Maschine oder vor Erreichen der nötigen Vorspannkraft lösten. Die Verklebungen, die mit Acronal hergestellt wurden besitzen zwar eine subjektiv gute Festigkeit, jedoch sprechen die extreme Klebrigkeit der Klebefugen und die damit verbundene Schmutzanfälligkeit gegen eine Verwendung. Die Eignung von Plextol B 500 in Bezug auf die Festigkeit wurde daher im praktischen Versuch am Objekt überprüft. 5.3.5 Praktische Versuche zur Verklebung Um zu überprüfen, ob Plextol B 500 sich auch für gasdichte Verklebungen eignet, und ob die Reparaturstellen der Belastung durch das Befüllen mit Luft standhalten können, wurden die intakten Luftkammern des Blow beschädigt und anschließend geflickt. Als Flickenmaterial für Beschädigungen in den Flächen wurde eine dünne Weich-PVC Folie verwendet, da das dem Sessel entnommene Material zur Herstellung unauffälliger Flicken eine zu große Materialstärke aufwies. Um die Folie für eine Verklebung vorzubereiten, wurde die Fläche im Bereich der Beschädigung, entsprechend den Ergebnissen der Reinigungsversuche, zunächst mit Speichel und anschließend mit entmineralisiertem Wasser vorgereinigt und mit Zellstoff trocken getupft. Die unverdünnte Dispersion wurde dünn mit einem Pinsel aufgetragen, dabei wurden die Ränder der beschädigten Stellen ausgespart um zu verhindern, dass die Dispersion durch die Beschädigung in das Innere des Sessels fließt. Die zugeschnittene Folie wurde zügig über den
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    86 Schnitt platziert undleicht angedrückt. Der Klebstoffüberschuss wurde mit einem feuchten Wattestäbchen entfernt, die Stelle mit Hostaphanfolie abgedeckt und mit Gewichten beschwert. Nach zwei Tagen Trocknungszeit konnten die Gewichte und die Folie entfernt werden, nach weiteren drei Tagen war die Klebestelle vollständig durchgetrocknet. Das Segment ließ sich anschließend straff aufpumpen und auch in den folgenden Wochen war kein Luftverlust festzustellen. Die praktischen Versuche am Objekt zeigen, dass sich Plextol B 500 für die Restaurierung von beschädigten Folienhüllen aus Weich-PVC durchaus eignet. Bei der Erstellung der Probeflächen wurde weniger Anspruch an die optische Qualität der Ausführung erhoben, vielmehr galt es das System auf seine generelle Eignung zu testen. Es zeigte sich jedoch, dass die Applikation des Klebemittels bei größeren Beschädigungen insofern schwierig ist, als dass der Klebstoff durch den Riss in das Innere des Sessels eindringt. Wird die Stelle anschließend mit Gewichten beschwert, besteht die Gefahr, dass die Folie mit der unterhalb liegenden Folienschicht verklebt. Zwar lassen sich derartige Verklebungen im noch nicht ganz durchgetrockneten Zustand auch ohne Beschädigung der Flickstelle durch ein vorsichtiges Auseinanderziehen der Folien lösen, jedoch fallen die Rückstände auf dem transparenten Material der Folien störend auf (Abb. 30 und 31). Vor einer Anwendung am Objekt müssten bezüglich der praktischen Ausführung noch weitere Versuche durchgeführt werden, um eine ästhetisch befriedigende Restaurierung ausführen zu können. Zum Abdichten der nur wenige Millimeter großen Beschädigungen der Nähte wurde zunächst Plextol B 500 auf eine Silikonfolie aufgetropft und getrocknet. Anschließend wurden diese Mikroflicken wiederum mit Plextol B 500 auf die beschädigte Stelle aufgeklebt. Nach dem Befüllen mit Luft zeigte sich, dass auf diese Weise zu mindestens kleinste Beschädigungen ohne Folienflicken abgedichtet werden können. 5.3.6 Alterung der Klebeversuche Da die Versuche zur thermischen Alterung der Klebeverbindungen bereits vor den geplanten Versuchen zur Zugfestigkeit der Verbindungen begonnen wurden, wurden auch die später als ungeeignet bewerteten Materialien Acronal 500 D und Mowilith 50 mitgetestet. Die Alterung fand wie die Alterung der Reinigungsproben über einen Zeitraum von sechs Wochen bei 70 °C im belüfteten Ofen statt. Die Ergebnisse sollen hier der Vollständigkeit halber ausgewertet werden. Optisch unterschieden sich die Klebeverbindungen nach der Alterung nur geringfügig voneinander (Abb. 28). Die mit Plextol B 500 hergestellten Verbindungen wirkten im Vergleich zu den mit Mowilith 50 hergestellten leicht
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    87 gelblich, letztere erscheinenleicht rötlich. Die Verklebungen mit Acronal 500 D wurden durch die Alterung unregelmäßig fleckig und erscheinen gleichfalls leicht rötlich. Die Kantenbereiche der Verbindungen haben an Klebrigkeit weiter zugenommen, die Probekörper ließen sich auch nach kurzfristigem Kontakt mit anderen Materialien wie Hostaphanfolien nur schwer lösen. Alle Verbindungen erscheinen subjektiv unvermindert flexibel gegenüber ungealterten Proben. Gleichfalls ließen sich sämtliche Verklebungen mechanisch mit leichtem Kraftaufwand lösen. Verbliebene Rückstände des Plextol B 500 konnten mit einem aufgefaserten Holzstäbchen vollständig von der Oberfläche der Folie geschabt werden, die PVC Folie wirkt in den Bereichen der Verklebung heller und gelblicher als in den nicht abgedeckten Bereichen. Die Rückstände des Mowilith 50 ließen sich leicht mit Ethanol abnehmen, die Folie erscheint in diesen Bereichen farblich nahezu unverändert gegenüber den nicht abgedeckten Bereichen. Es ist lediglich eine sehr schwache Rotfärbung zu bemerken. Weder mechanisch noch mit Ethanol ließen sich die Rückstände des Acronal 500 D entfernen. 5.3.7 Zusammenfassung Die durchgeführten Klebeversuche zeigen, dass von den ausgewählten Klebematerialien lediglich Plextol B 500 für eine Restaurierung in Frage zu kommen scheint. Die mit diesem Material hergestellten Verbindungen weisen eine ausreichende Festigkeit auf, die hergestellten Verbindungen widerstehen auch leichten Belastungen, wie sie bei der Handhabung von Museumsobjekten auftreten können. Die Alterungsversuche lassen vermuten, dass die Verklebungen mit Plextol B 500 das Weich-PVC nur leicht in seinem Alterungsverhalten beeinflussen, auch erscheinen die Verbindungen vollständig reversibel. Alle übrigen getesteten Materialien weisen entweder eine nicht ausreichende Haftung zur Weich-PVC Folie auf, oder sie lassen wie im Falle von Acronal 500 D eine negative Beeinflussung des Objekts befürchten. Zu untersuchen wäre noch, ob PVAC Dispersionen eine bessere Haftung zu Weich-PVC Folien aufweisen, als PVAC Lösungen. Sollte dies der Fall sein, müsste jedoch vor einer Anwendung untersucht werden, inwieweit die niedrigen pH-Werte und die Emulgatoren die Alterung der Folien beeinflussen.
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    88 5.4 Teil 4– Auswertung der künstlichen Alterung 5.4.1 Dimensionsveränderungen bei der künstlichen Alterung Die beobachtete Schrumpfung der Folien scheint nicht allein auf den Gewichtsverlust zurückzuführen zu sein, eine weitaus größere Rolle spielt womöglich die Herstellungstechnik der PVC Folien. So schrumpften die Folien, die dem Blow entnommen wurden messbar nur in eine Richtung und das auch nur während der ersten Woche der thermischen Alterung einheitlich um 2,1%. Bei einem Zusammenhang zwischen Weichmacherverlusten und der Dimensionsverringerung der Folien müsste diese sich kontinuierlich mit den Gewichtsverlusten fortsetzen. Die Dimensionen blieben jedoch im weiteren Verlauf der Versuchsreihen unverändert und es war auch kein Unterschied im Ausmaß der Schrumpfung zwischen den verschiedenen Probereihen festzustellen. Die Ursachen für die Dimensionsveränderungen sind wie eingangs erwähnt im Produktionsprozess zu suchen. Während der Herstellung von Folien kann es zu gewünschten oder auch unerwünschten Reckprozessen kommen, die zu einer Orientierung der Polymerketten in Reckrichtung führen. Gezieltes Recken verbessert die Folieneigenschaften, besonders in Bezug auf die Reißfestigkeit, Elastizität und Streckspannung.173 „Thermoplaste, die während der Verarbeitung eine bestimmte Feinstruktur durchlaufen, haben die Tendenz, später in diesen Zustand zurückzukehren. Man bezeichnet dieses Verhalten als Memory-Effekt. Die Moleküle „erinnern sich“ an ihre frühere Feinstruktur und nehmen diese beim Erwärmen wieder ein. Wird z.B. eine Folie in einem Reckverfahren in der Wärme verstreckt und abgekühlt, dann wird sie beim erneuten Erwärmen schrumpfen. […] Ungewollte Reckprozesse in Längsrichtung erfolgen verfahrensbedingt bei jeder Folienverarbeitung. Sie werden durch die auftretenden Zugspannungen verursacht.“174 Untersuchungen an Weich-PVC Klebefolien, die im Rahmen der Vorbereitungen zu einer Diplomarbeit aus dem Bereich Schriftgut, Grafik, Papier an der Fachhochschule Köln stattfanden, zeigten bei der durchgeführten künstlichen Alterung eine Schrumpfung der Folien sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung. Diese Folien wiesen jedoch auch keine deutliche Richtung auf, wie es bei der Folie des Blows der Fall ist. Möglicherweise wurden die untersuchten Klebefolien gezielt in zwei Richtungen gereckt, um ein ‚gleichmäßiges Arbeiten’ 173 Vgl. STOECKHERT 1981, S. 426 174 NENTWIG 1994, S. 65 f.
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    89 der Klebefolien zugewährleisten oder es handelte sich um Folien, die im Extrusionsverfahren hergestellt wurden (vgl. Kapitel 2.3).175 5.4.2 Tests zur Biegesteifigkeit Da sich bei den Proben, die dem Blow entnommen wurden, trotz der starken Verfärbungen und Gewichtsverluste subjektiv keine Minderung der Flexibilität feststellen ließ, wurden Tests zur Biegesteifigkeit an unbehandelten gealterten Folien durchgeführt.176 Der Test orientiert sich an der DIN 53 362 zur Prüfung von Kunststoff-Folien und mit Deckschicht aus Kunststoff versehenen Geweben. Die Probenabmessungen mussten gegenüber den in der Norm empfohlenen Maßen reduziert werden, da nicht ausreichend Material zur Verfügung stand. Die Änderung der Probengrößen beeinträchtigt jedoch nicht die Valenz der ermittelten Ergebnisse. Für den Test wurden jeweils acht Streifen von 1,2 cm Breite und circa 10 cm Länge dem ungealterten und dem gealterten, aber unbehandelten Material, entnommen und für 24 Stunden bei 55 % rF konditioniert. Die Biegeprüfung fand unter den gleichen Klimabedingungen statt. Die gemessenen Ergebnisse widersprechen dem ersten subjektiven Eindruck. Tatsächlich hat die Biegesteifigkeit der gealterten Proben um 70,63 % gegenüber den ungealterten zugenommen. Die Ergebnisse weisen einen nicht unerheblichen Flexibilitätsverlust nach und bestätigen die Annahme, dass die Gewichtsverluste auf einen Verlust von Weichmachern zurückzuführen sind. (vgl. Tabellen im Anhang, S. 136). 5.4.3 Beurteilung der künstlichen Alterung Die an den Proben aus dem Blow festgestellten farblichen Veränderungen lassen auf eine Dehydrochlorierung des PVC und der damit verbundenen Ausbildung konjungierter Doppelbindungen schließen, ein deutliches Anzeichen für einen Degradationsprozess. Die Flexibilität nahm zwar messbar ab, jedoch war diese Veränderung rein haptisch nicht festzustellen. An den neuen Folien fielen die Verfärbungen nicht ganz so gravierend aus, jedoch war eine deutlich Versteifung der Proben auch ohne technische Hilfsmittel feststellbar. Die starken Verfärbungen der Folien, die dem Blow entnommen wurden, werfen die Frage auf, inwieweit das 175 Vgl. NENTWIG 1994, S. 65 176 Die Prüfung nach dieser Norm dient dazu, quantitative Aussagen über eine Eigenschaft von Kunststoff-Folien zu machen, die bei subjektiver (manueller) Beurteilung als Steifheit bzw. Weichheit empfunden wird. Aus der gemessenen Biegelänge einer Probe kann als vergleichbare Maßzahl die Biegesteifigkeit berechnet werden.
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    90 Material gegen Hitzestabilisiert wurde, oder ob die entsprechenden Stabilisatoren und Inhibitoren bereits durch die vorausgegangene natürliche Alterung verbraucht wurden. (Abb. 29) Die Gewichtsverluste, die bei beiden Folientypen festgestellt wurden, sind mit größter Wahrscheinlichkeit auf den Verlust von Weichmachern zurückzuführen, die abschließenden Analyseergebnisse stehen diesbezüglich jedoch noch aus, der bei beiden Folientypen verzeichnete Verlust an Flexibilität stützt jedoch diese Vermutung. Weder an den neuen Folien noch an den Folien des Blow konnte nach der thermischen Alterung die Ausbildung einer klebrigen Oberfläche festgestellt werden. Die Frage ist daher, ob die gewählten Alterungsparameter geeignet sind, um derartige Degradationserscheinungen hervorzurufen, oder ob die Ausbildung von oberflächlichen Weichmacherfilmen nur bei bestimmten Weichmachertypen, wie den Adipaten, auftritt.
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    91 6 Resümee undAusblick Die abschließenden Analyseergebnisse stehen noch aus, jedoch lässt sich bereits feststellen, dass die zwei getesteten Weich-PVC Folien, trotz vergleichbarer chemischer Zusammensetzung, unterschiedlich auf Alterungs- und Reinigungsmaßnahmen reagierten. So hatte eine Reinigung mit entmineralisiertem Wasser bei natürlich gealterten Folien die stärksten Gewichtsverluste nach der künstlichen Alterung zur Folge, wohingegen eine derartige Reinigung bei neuen Folien die geringsten Gewichtsverluste ergaben. Der Einfluss von Shellsol T, Marlipal und Ethanol hingegen ist weitestgehend vergleichbar. Deutlicher noch als die gemessenen Gewichtsverluste waren die optischen und haptischen Unterschiede bei den zwei getesteten Folien. So verfärbten sich die natürlich gealterten Folien bereits innerhalb der ersten Woche des Alterungszeitraumes deutlich, während der folgenden Woche nahmen die Proben eine bronzefarbene Färbung an, sie erschienen jedoch weiterhin elastisch. Die neuen Folien hingegen blieben bis zur vierten Woche klar transparent, ab diesem Zeitpunkt setzte eine leichte Rosatönung ein, in der fünften Woche begannen die Proben sich leicht einzutrüben, zudem trat eine deutlich wahrnehmbare Verhärtung des Materials auf. Die Ergebnisse der Reinigungsversuche lassen den Schluss zu, dass es nicht möglich ist, allgemeingültige Empfehlungen zur Feuchtreinigung von Objekten aus Weich-PVC Folien auszusprechen. Für jedes Objekt ist es erforderlich, ein individuelles Restaurierungskonzept basierend auf umfangreichen Voruntersuchungen zu entwickeln. Ein positiveres Ergebnis erbrachten die Versuche zur Verklebung von Weich- PVC Folien. Hier gelang es, mit Plextol B 500 sowohl optisch zufriedenstellende, wie auch gleichzeitig belastbare Verbindungen herzustellen. Die mit diesem Kleber aufgebrachten Flicken aus Weich-PVC erwiesen sich im praktischen Versuch am beschädigten Objekt als gasdicht und reversibel. Auch nach der Auswertung der thermischen Alterung der Klebeversuche konnten keine negativen Einflüsse des Restaurierungsmaterials auf die Folien festgestellt werden, so dass Plextol B 500 zu mindestens für temporäre Restaurierungslösungen empfohlen werden kann. Während der Bearbeitung des Themas ergaben sich jedoch naturgemäß auch zahlreiche neue Fragen, deren Klärung noch aussteht. Als besonders schwierig erwies sich, die Rolle der Weichmacher bei den Alterungsvorgängen der Weich- PVC Objekte nachzuvollziehen und auch die Alterungsmechanismen der Weichmacher selber scheinen noch nicht ausreichend erforscht. So stellt sich die Frage, ob die in den Versuchen der Diplomarbeit verwendeten Alterungsparameter eine Übertragung der Resultate auf ‚reale’ Alterungsbedingungen zulassen; die präsentierten Ergebnisse der Reinigungs- und Klebungsversuche sind daher unter Vorbehalt zu betrachten. Durch die Ergebnisse der künstliche Alterung bestätigt
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    92 werden konnten jedoch,trotz dieser Einschränkungen, die Empfehlungen zur Aufbewahrung von Objekten aus Weich-PVC. So zeigte sich bei der Auswertung der Versuchsreihen zur Reinigung, dass die Proben, die in einem belüfteten Ofen gealtert wurden, die stärksten Weichmacherverluste zu verzeichnen hatten. Eine Lagerung in einem System mit geringem Luftaustausch und geringer Luftbewegung erscheint daher eine wichtige Maßnahme zur Konservierung von Objekten aus Weich-PVC. Ausblick Die Auseinandersetzung mit einem Material, das bisher unter restauratorischen und konservatorischen Gesichtspunkten nur wenig erforscht wurde, zeigte deutlich die Grenzen auf, in denen sich die Restaurierung bei der Bearbeitung moderner Materialien bewegt. Diese Arbeit kann daher nur weitere Fragen und lediglich Ansätze für mögliche Lösungen zur Restaurierung von Objekten aus Weich-PVC Folien vorstellen. Zu betonen ist noch einmal, dass die präsentierten Ergebnisse lediglich für das untersuchte Objekt valent sind. Eine Übertragung der vorgestellten Versuchsergebnisse ist allenfalls in Tendenzen auf gleichfalls klar- transparente Sessel der gleichen Serie denkbar – insofern sie den gleichen Weichmacher in vergleichbarer Konzentration enthalten. Zwar legen die Analysen zweier weiterer transparenter Blows, die sich in Details von dem zu Versuchszwecken verwendeten Sessel unterscheiden, die Vermutung nahe, dass Dioctylphthalat standardmäßig bei dieser Objektgruppe als Weichmacher verwendet wurde, jedoch lassen lediglich drei stichprobenartig untersuchte Objekte diesbezüglich keine abschließende Beurteilung zu. Der individuelle Erhaltungszustand sollte auch bei vermeintlich chemisch vergleichbaren Objekten vor der Erstellung eines Konzeptes beachtet werden. Weitere Untersuchungen bezüglich verwendeter Weichmacher wären besonders bezüglich der Frage interessant, ob sich bei der Verwendung von DOP überhaupt eine klebrige Oberfläche ausbilden kann, oder ob dieses Phänomen lediglich bei weniger stabilen Weichmachern wie zum Beispiel den Dioctyladipaten vorkommt. Im zeitlichen Rahmen der Arbeit konnte diese Theorie jedoch nicht weiter verfolgt werden. Besonders Untersuchungen an klebrigen Objekten könnten dazu beitragen, die Alterungsvorgänge im Weich-PVC zu verstehen und einer Definition von Schaden und Patina näher zu kommen. Bis dahin bleibt ungeklärt, ob die Ausbildung einer klebrigen Oberfläche das generelle Anzeichen für ein Zerfallstadium des Weich-PVCs ist, oder ob dieses Phänomen nur bei qualitativ minderwertigeren Kunststoffen auftritt. Verzichtet wurde in dieser Arbeit auf die Einbeziehung der farbigen transparenten und opaken Sessel aus Weich-PVC Folien. Dies geschah lediglich,
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    93 um das Themasinnvoll zu begrenzen, die Auswirkungen von Farbstoffen oder Pigmente bei der feuchten Reinigung bedürfen einzeln einer näheren Betrachtung. Als besonders wichtig erscheint auch die Untersuchung der Folgen einer Reinigung von Folien mit einer durch ausgetretene Weichmacher klebrigen Oberfläche. Besonders bei diesen Objekten erscheint eine Reinigung als zwingend notwendig, um sie handhaben oder ausstellen zu können. Für diesbezügliche Analysen stand jedoch leider kein Material zur Verfügung. Die Annahme, dass die Folien durch die thermische Alterung eine klebrige Oberfläche ausbilden würden, erfüllte sich nicht. Eingehend überprüft werden müssten in diesem Zusammenhang daher die verwendeten Alterungsparameter, besonders der Einfluss der Luftfeuchtigkeit sollte in Bezug auf die Weichmacherwanderung näher untersucht werden. Im Rahmen der Diplomarbeit konnte lediglich ein kleiner Bereich des Themenkomplexes Weich-PVC näher betrachtet und untersucht werden, dabei zeigte sich, dass die Bearbeitung dieses Gebietes ohne die Zusammenarbeit mit der Industrie und Fachlaboren nur eingeschränkt möglich erscheint. Eine weitere Beschäftigung mit dem Material Weich-PVC ist nicht nur wünschenswert, sondern auch unumgänglich, um die daraus hergestellten Kunstwerke und Kulturgüter langfristig erhalten zu können.
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    99 7.3 Abbildungsverzeichnis Abb. Nr.Quelle 1 <www.counton.org/museum/gallery3/gal4p1.html> (21.08.2004) 2 ABRAMS 1972, S. 128 3 DESSAUCE 1999, S. 140 4 FUKAI ET AL. 2002, S. 162 5 GUIDOT 1994, S. 235 6 GUIDOT 1994, S. 205 7 VON VEGESACK 1996, S. 48 8 GUIDOT 1994, S. 205 9 VON VEGESACK 1996, S. 48 10 DESSAUCE 1999, S. 28 11 FIELL 2000, S. 472 12 <www.europebynet.com/detail.asp?sku=ZNACH001> (04.09.2004) 13 FIELL 2000, S. 473 14-18 Privat 19 BRACHERT 1985, S. 136 20-31 Privat
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