Flüchtige Bindemittel

Hans Michael Hangleiter - Elisabeth Jägers - Erhard Jägers
aus Kunstechnologie II/95 Teil I: Anwendungen

Reversibilität ist ein Begriff mit magischem Klang im Bereich moderner Konservierungspraxis.
Reversibilität bedeutet zunächst wohl die Umkehrbarkeit von Massnahmen, Prozessen und Eingriffen an einem Objekt. Das einmal durchgeführter nicht mehr ungeschehen gemacht werden kann muss nicht weiter betont werden. Es sind vielmehr die durch einen Eingriff verursachten Veränderungen an der ursprünglichen Struktur des Objekts die beschränkt werden können.
Im folgenden sollen Eingriffe beschrieben werden, bei denen Stoffe in ein Gefüge eingebracht werden, von dort jedoch auch wieder verschwinden, ohne dass das Gefüge dadurch verändert wurde.
In dieser ersten Publikation wird der Schwerpunkt auf die Beschreibung der Verfahren und der eingesetzten Materialien gelegt. Weitere Einsatzmöglichkeiten und detaillierte Untersuchungen an behandelten Objekten werden zur Veröffentlichung vorbereitet.
Es soll hier jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass wie bei jeder Konzeptentwicklung üblich, Materialverträglichkeit in jedem Fall überprüft werden müssen.
Die grundsätzliche Überlegung beruht auf der Idee, empfindliche Objekte vorübergehend zu verfestigen oder mit einem versiegelnden Überzug gegen äussere Einflüsse zu schützen und dabei mit Stoffen zu arbeiten, die bei einer bestimmten Temperatur als Feststoff vorliegen, gleichzeitig jedoch einem genügend hohen Dampfdruck besitzen, um zu verdunsten.
Gleichzeitig sollten sie die Eigenschaften besitzen:

• schmelzbar bei einer Temperatur von unter 65° C
• nicht mit Wasser mischbar
• löslich in den üblichen Lösungsmitteln
• ungiftig und umweltverträglich

1. Cyclododecan, Schmelzpunkt ca. 60° C
2. Menthol (D,L), Schmelzpunkt ca. 31-35° C
3. Tricyclen-Camphen (technisches Gemisch), Schmelzpunkt ca. 35° C

• Bei Cyclododecan entspricht dies ca. 0,03 mm in 24 Std.
• Bei Menthol entspricht dies ca. 0,04 mm in 24 Std.
• Bei Tricyclen-Camphen entspricht dies ca. 0,4 mm in 24 Std.

Verfestigung von Materialien

Transportsicherung

Gerade bei Transportsicherungen geht es darum, dass die zur Sicherung eingesetzten Materialien nur vorübergehend wirksam sind und die Objekte nach dem Transport keinerlei Veränderungen erfahren haben.

Japanpaierkaschierungen
Die für Restauratoren klassiche Methode der Japanpapierkaschierung gefährdeter Mal- und Grundierungsschichten an Tafelbildern und polychromen Skulpturen lässt sich in gleicher Weise auch mit fB (flüchtige Bindemittel) unter der Voraussetzung durchführen, dass die Materialverträglichkeit gewährleistet ist. Da die oben beschriebenen Materialien neben den Schmelzpunkten und der Verdunstungszeit auch in der Art ihrer Filmbildung verschiedene Eigenschaften haben, muss das verwendete Material sorgfältig ausgewählt werden.
So eignet sich Menthol aufgrund seines besseren Klebevermögens besonders für Kaschierungen.
Wichtig ist weiterhin, für welchen Zeitraum die Kaschierung geplant wird. Dabei ist die Schichtstärke der Kascheirung einerseits und andererseits die Verdunstungszeit des verwendeten Materials entscheidend. Zum Beispiel würde bei der Verwendung von Menthol die Schichtstärke von ca. 500 µ ausreichen um eine Stabilität von zwei Wochen zu gewährleisten. Bei der Verwendung von Tricyclen-Camphen Gemisch wäre für den gleichen Zeitraum eine Schichtstärke von 6,6 erforderlich.
Die Vorgehensweise ist vergleichbar mit einer Wachskascheirung: Zunächst wird von Menthol eine gesättigte Lösung in Pentan hergestellt. Diese Lösung kann nun entweder direkt auf die Malschichtoberfläche aufgestrichen werden und in einem zweiten Schritt wird Japanpapier aufgelegt und wiederum mit der Menthollösung in Pentan bestrichen. Eine Trocknungszeit von ca. einer Stunde ist unbedingt einzuhalten. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, mit Menthol getränkte Japanpapiere mit dem Heizspachtel direkt aufzubügeln.
Auf porösen Untergründen haben sich folgende Vorgehensweisen bewährt: Auf die betreffenden Bereiche wird eine dichte Zwischenschicht aus Cyclododecan bzw. Menthol als Schmelze aufgesprüht. Darüber kann mit Japanpapier und Acryldispersion kaschiert werden. Entfernt wird die Kaschierung durch ein einfaches Abziehen der Acryl-Japanpapierschicht und Verdunsten der Zwischenschicht. In empfindlichen Bereichen kann auch die Zwischenschicht mit aromatenfreiem Benzin gelöst werden.
Kurzzeitig wirksame Kaschierungen (für wenige Stunden) lassen sich mit dem technischen Gemisch Tricyclen-Camphen folgendermassen herstellen: Die Schmelze wird auf den betreffenden Bereich aufgestrichen. In einer zweiten Lage wird eine Armierung aus Glasfasergewebe oder Mull aufgebracht und mit der Schmelze bestrichen. Diese Art der Kaschierung bleibt gut verformbar.
Weitere Möglichkeiten für die Transportsicherung ist die Vorfestigung in Art und Technik der Wachsfestigung von lockeren Mal- und Grundierschichten.

Durchfestigungen - Volltränkungen
Eine Transportsicherung für besonders empfindliche oder bereits geschädigte Objekte kann mit Hilfe einer Tränkung hergestellt werden.
(Hier ist vor allem an Archäologische Grabungsfunde etc. gedacht). Zunächst muss entschieden werden, ob mit einer Lösung oder mit der Schmelze gearbeitet werden sollte.
Nach meinen Erfahrungen kommen für die Durchfestigung als Transportsicherung nur sehr schnell verdunstende Materialien wie Tricyclen-Camphen-Gemisch in Frage. Es würden sonst zu lange Wartezeiten bis zur vollständigen Verdunstung auftreten.
Eine technisch verhältnismässig einfache Methode, den Verdunstungsprozess zu verlangsamen besteht darin, das Objekt in einem Polyäthylenbeutel aufzubewahren. Die Verdunstungszeit kann dabei bis auf das zwanzigfache verlängert werden. Denkbar wäre sogar eine unbeschränkte Lagerfähigkeit durch entsprechende Verpackung. Wichtig ist in jedem Fall einer Durchfestigung die abschliessende Herstellung einer möglichst dicken Schicht von fB auf der Oberfläche.
Zur Vorgehensweise: Das Objekt wird mit einer gesättigten Lösung von Tricyclen in Pentan eingelassen. Soweit die Situation dies erlaubt, wird das Objekt übergossen, oder gar in die Lösung eingetaucht. Nach dem Einlassen sollte bis zum Verdunsten des Lösungsmittels gewartet werden, bevor das Objekt in einem Polyäthylenbeutel aufbewahrt werden kann.

Probeentnahmen
Die Probeentnahmen zur Durchführung von naturwissenschaftlichen Untersuchungen wird besonders bei empfindlichen Materialien dadurch erleichtert, dass ein Zerbröckeln durch die vorhergehende Verfestigung verhindert wird. Auch hier kommen lediglich sehr schnell verdunstende Materialien wie Tricyclen-Camphen-Gemisch in Frage.
Zur Vorgehensweise: Ein stark versalzener, nur noch schwach gebundener Putzmörtel soll entnommen werden. Auch dazu wird der Entnahmebereich mit einer gesättigten Lösung von Tricyclen in Pentan eingelassen. Nach dem Einlassen sollte bis zum Verdunsten des Lösungsmittels gewartet werden.
Eine andere Methode, bei der auf die Trocknungszeiten verzichtet werden kann ist das Arbeiten mit der Schmelze. In diesem Fall muss jedoch der Bereich, der mit der Schmelze eingelassen werden soll mit einem Infrarotstrahler auf eine Temperatur von ca. 40° C erwärmt werden. Die Schmelze dringt aufgrund ihrer niedrigen Viskosität sehr gut ein und erstarrt nach dem Erkalten zu einer wachsartigen Masse.

Verfestigungen

Grosse Bedeutung haben für die Verfestigung von fragilen Objekten während der Dauer von mechanischen Eingriffen.

Mechanische Eingriffe
An Wandmalereien sollen die noch Vorhandenen Putzmörtel auf den Rückseiten bis auf eine festgelegte Schichtstärke reduziert werden.
Zur Vorgehensweise: Die Mörteklrückseite wird mit einer gesättigten Lösung von Menthol in Pentan eingestrichen. Dieser Vorgang kann (nach einer Zwischentrocknungszeit von ca. einer Stunde) soweit notwendig wiederholt werden.

Ultraschallreinigungen oder Pulverstrahlverfahren
Harte Übermalungs- oder Sinterschichten auf schwach gebundenem Kalkmörtel können mit Hilfe des Pulverstrahlverfahrens ausgedünnt werden. In diesem Fall soll der schwach gebundene Kalkmörtel vorübergehend verfestigt werden, um während der Reinigung ein Durchbrechen der Mörteloberfläche zu verhindern. Da in diesem Fall eine über mehrere Stunden (möglicherweise auch Tage) anhaltende Festigkeit im Schichtstärkebereich von ca. 10 µ erwartet werden muss, wird Cylododecan als Festigungsmittel gewählt.
Zur Vorgehensweise: Die Schmelze wird mit einer Heizspritzpistole bei einer Temperatur von ca. 60° C auf die betreffende Fläche aufgespritzt. Dabei bildet sich ein wachsartiger Belag auf der Oberfläche, der in einem zweiten Arbeitsgang mit Infrarotlampe oder Heizspachtel aufgeschmolzen wird. Dabei muss darauf geachtet werden, dass das Material vollständig vom Untergrund aufgenommen wird. Notfalls werden Rückstände mit Siedegrenzbenzin von der Oberfläche abgenommen.

Bindemittel für Dichtungsmassen und Stützmörtel
Vorübergehende Abdichtung von Rissen, Löchern oder Fugen hat im Zusammenhang mit dem Einsatz von Festigungsmitteln oder Injektionsmassen im Wandmalereibereich oder auch in der Steinkonservierung eine grosse Bedeutung. Wichtiges Ziel ist in diesem Zusammenhang, die Dichtungsmasse wieder restlos entfernen zu können, ohne dabei die originale Umgebung zu beschädigen oder zu verändern.

Dichtungsmassen
Die Herstellung der Dichtungsmasse hängt natürlich in erster Hinsicht von der Aufgabenstellung ab. Eine abdichtende Mörtelmasse, die in der Lage sein soll, Risse von mehreren Zentimetern Breit zu schliessen, und zunächst Druck von mehreren bar einzuhalten muss anders konzipiert werden, als eine Dichtungsmasse die diese Aufgabe im Haarrissbereich zu erfüllen hat.
Grundsätzlich kann lediglich im Bereich von Haarrissen mit der Schmelze von fB gearbeitet werden. Alle weiteren Öffnungen erfordern einen Zuschlag zum Bindemittel.
Die oben beschriebenen fB haben sowohl als Schmelze, als auch als gesättigte Lösung eine derart niedrige Viskosität, dass in der Mischung mit Füllstoffen eine Phasentrennung stattfindet. Eine einfachste Möglichkeit, die Viskosität zu erhöhen besteht im Zusatz von hochdisperser Kieselsäure (Aerosil HDK oder Cabosil).
Günstig für die Herstellung von Mörtelmassen wirkt sich auch die durch den Zusatz von HDK entstandene Tixotropie aus.
Wie bei den bereits beschriebenen Beispielen sollte zunächst eine Planung zur Mindeststandzeit der Abdichtung stattfinden. Für restauratorische Arbeiten ist dies sicher nicht sehr viel mehr als die Standzeit oder Abbindezeit des Festigungsmittel bzw. des Injektionsmörtels. Für derart kurze Standzeiten ist ein rasch verdampfendes fB wie Tricyclen-Camphen-Gemisch gut geeignet.
Bei Abdichtungsmassnahmen an grossen Wandflächen, wie sie bei Mauerwerksverpressungen notwendig sind, sollte ein langsamverdunstendes Bindemittelwie Cyclododecan verwendet werden. Sollten die Abdichtungen vor dem endgültigen Verdunsten des fB wieder aufgenommen werden müssen, lassen sich die Dichtungsmassen sehr leicht mit Testbenzin entfernen.

Versiegelung von Oberflächen

Der oft notwendige Schutz von empfindlichen Oberflächen soll und darf in den meisten Fällen nicht dauerhaft sein. Er soll sich vor allem auf die Zeitspanne unmittelbar während eines Eingriffs beschränken.

Hydrophobierungen
Chemische Reinigungsverfahren bilden neben den oben bereits erwähnten mechanischen Verfahren einen der häufigsten Eingriffe an porösen Untergründen wie Putzmörteln und Natursteinen. Die während dieser Massnahmen durch das Wasser ins Gefüge eingebrachten löslichen Stoffe bilden ein enormes Gefährdungspotential. Vorübergehende, flüchtige Versiegelungen der betreffenden Untergründe können die Gefahren durch derartige Reinigungsverfahren erheblich vermindern.
Das angestrebte Ziel der vorübergehenden Versiegelung ist es, die Oberfläche des Objekts (ca. 200 bis 300 µ Schichtstärke) gegenüber den wässrigen Lösungen offen zu halten, während die unmittelbar unter der Oberfläche liegenden Bereiche wasserfest versiegelt werden.
Zur Vorgehensweise: Da in diesem Fall grösster Wert auf gleichbleibende Schichtstärke gelegt wird, sind die langsam verdunstenden Materialien vorzuziehen. Die Oberfläche der Wandmalerei oder des Natursteins wird mit einer gesättigten Lösung von Cyclododecan in Pentan eingestrichen. Dieser Vorgang muss in vielen Fällen solange wiederholt werden, bis ein Wassertropfen eben von der Oberfläche abperlt.

Schutzüberzüge
Häufig werden empfindliche Oberflächen durch Baumassnahmen gefährdet (statische Sicherungen, Verpressungen, Vernadelungen, etc.). Überzüge mit fB bieten einen Schutz vor Verschmutzungen aller Art (wie Farben, Spritznebel, Mörtel oder Zementschleier etc.), ohne dass ein Abkleben erforderlich wird.
Schutzüberzüge können aus allen drei Materialien bestehen. Die Auswahl ergibt sich aus den Anforderungen wie bereits beschrieben. Die Verarbeitung erfolgt als Schmelze mit Hilfe eines Heizspritzgeräts.

Teil II: Materialien und Materialeigenschaften

Die Hauptforderungen, die an Substanzen für das im Teil I beschriebene Verfahren zur temporären Verfestigung oder Versiegelung - verabredungsgemäss flüchtige Bindemittel genannt - gestellt werden, lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Die Substanzen müssen bei Raumtemperatur Feststoffe sein.
• Sie müssen eine deutliche Flüchtigkeit bzw. einen hohen Dampfdruck besitzen und in angemessener Zeit rückstandsfrei verdunsten.
• Sie müssen hydrophob, d.h. wasserabweisend bzw. nicht wassermischbar sein.
• Sie müssen als Schmelze oder als Lösung in Lösungsmitteln applizierbar sein.
• Sie müssen grundsätzlich materialverträglich sein.
• Sie müssen ungiftig und umweltverträglich sein.

Flüchtigkeit und Dampfdruck

Die Verdunstungsgeschwindigkeit eines Stoffs, d.h. seine Flüchtigkeit unterhalb seiner Siedetemperatur, ist keine ohne weiteres messbare oder theoretisch berechnbare Stoffkonstante, sie hängt von einer Reihe von sich z.T. widersprechenden Faktoren wie z.B. dem Dampfdruck und der Verdampfungswärme des verdunstenden Stoffs, den äusseren Bedigungen - Luftfeuchtigkeit, Ventilation etc. - sowie den Wechselwirkungen mit dem durchgetränkten Gefüge ab, sie lässt sich nicht aus der Siedetemperatur ableiten.³
Jeder feste oder flüssige Stoff entlässt einzelne Moleküle aus dem Molekülverbund in den Gasraum, es stellt sich - in Abhängigkeit von der Temperatur - ein Gleichgewicht ein. Der Druck, den die mit dem festen oder flüssigen Stoff in einem Gleichgewicht stehenden gasförmige Phase auf die Wendungen eines abgeschlossenen System ausübt, wird als der Dampfdruck eines Stoffs definiert. Der Dampfdruck ist eine spezifische Stoffeigenschaft und ist ausschliesslich von der Temperatur abhängig. Verkleinert (z.B. durch Abdecken der Oberfläche mit Folien) oder vergrössert man den Raum, den der Dampf zur Verfügung hat (z.B. durch Ventilation), verändert sich der Dampfdruck bei einer gegebenen Temperatur nicht, vielmehr werden entweder Moleküle aus der Gasphase wieder in die feste oder flüssige Phase zurückgeführt (bei Verkleinerung des Raums) oder es werden weitere Moleküle in den Dampfraum überführt. Gleiches gilt für ein Abkühlen oder ein Erwärmen des Systems.
Das Gleichgewicht und damit der Dampfdruck wird bestimmt durch die Molekülzusammensetzung und durch die Summe der zwischenmolekularen Anziehungskräfte, die von den Molekülen ausgehen können, sie bestimmen die Verdampfungswärme eines Stoffs. Stoffe mit einer unpolaren Struktur, wie die Kohlenwasserstoffe haben bei entsprechender Molekülgrösse einen höheren Dampfdruck und damit eine höhere Verdunstungsgeschwindigkeit, als Stoffe mit polaren Strukturen.
Die oben beschriebenen Zusammenhänge sind uns für die in der Restaurierung üblicherweise eingesetzten organischen Lösungsmittel geläufig, sie gelten aber gleichermassen auch für feste Stoffe. Auch feste Stoffe können verdunsten, wenn sie einen entsprechend hohen Dampfdruck besitzen. Naturgemäss wird die Verdunstungsgeschwindigkeit der festen Stoffe wesentlich geringer sein, sie kann aber wie oben beschrieben durch Erwärmung oder durch Ventilation bzw. durch Abdeckung kontrolliert beeinflusst werden. Dies ist für den Einsatz der flüchtigen Bindemittel in den verschiedenen Anwendungsgebieten von mitentscheidender Bedeutung.
Bei den bisher beschriebenen Verdunstungsprozessen wurden mögliche Wechselwirkungen mit dem durchtränkten Gefüge nicht berücksichtigt. Nach den Untersuchungen von C.M. Hansen⁴ lässt sich ein Verdunstungsprozess (von Lösungsmitteln) in zwei Phasen zerlegen: Die Phase 1 wird bestimmt durch die "normalen" Verdunstungsfaktoren: Abhängigkeit vom Dampfdruck, Verdampfungswärme, Temperatur und Druck, die Phase 2 wird bestimmt durch mögliche Wechselwirkungen mit dem Untergrund, die Retention. Die Retention kann für die Verdunstungszeit eines Stoffs entscheidend sein, u.U. kann der Stoff über Jahre im porösen Gefüge verbleiben. Betrachtet man aber die Verdunstung eines Lösungsmittel oder eines flüchtigen Bindemittels aus einem polaren Gefüge, wie es eine Wandmalerei oder eine Putzschicht darstellt, so besteht die Gefahr der längeren Retention vor allem bei Stoffen höheren Polarität, nicht aber bei unpolaren Kohlenwasserstoffen, wie sie hier zum Einsatz kommen. Eine längere Retention mit möglicherweise negativen Folgen - z.B. eine andauernde Hydrophobierung - sollte deshalb bei den hier beschribenen flüchtigen Bindemitteln auszuschliessen sein.
Ein vollständiges Abdampfen eines flüchtigen Stoffs ist nur dann gewährleistet, wenn er frei von Verunreinigungen ist. Aus diesem Grund ist unbedingt darauf zu achten, dass nur Verbindungen hoher Reinheit zum Einsatz kommen. Sollen Verbindungen zum Einsatz kommen, die sich unter ungünstigen Bedingungen verändern können und somit die Gefahr der Bildung von Rückständen, d.h. schwer flüchtigen Verbindungen besteht, dürfen diese nur in sehr schwacher Form, z.B. mit Antioxidantien versehen, eingesetzt werden. Dieses könnte eventuell für den Einsatz von Camphen oder Menthol gelten, die beide aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften für dieses Verfahren ideal zu sein scheinen, gleichzeitig aber eine gewisse, in der Molekülstruktur begründete Reaktivität, Säure- bzw. Oxidationsempfindlichkeit, zeigen können (vgl. Beschreibung der Substanzen im Anhang).

Löslichkeit der flüchtigen Bindemittel

Die flüchtigen Bindemittel sind in unpolaren Lösungsmittel wie gesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffe, in halogenierten Kohlenwasserstoffen und Ether löslich. Mit Lösungsmitteln mittlerer Polarität wie Estern zeigt sich eine geringe Löslichkeit. Nahezu unlöslich sind sie in Ethanol und Aceton. Mit Wasser sind sie nicht mischbar. Die Unempfindlichkeit der flüchtigen Bindemittel sowohl gegen Wasser als auch gegen polare Lösungsmittel ermöglicht einen breiten Anwendungsbereich von der Reinigung mit wässrigen und nicht-wässrigen Systemen bis zu Konservierungsmassnahmen mit den unterschiedlichen Fertigungssystemen.

Applikationsmöglichkeiten - Schmelze oder Lösung

Die flüchtigen Bindemittel werden in geschmolzener Form, in der Regel auf den vorgewärmten Untergrund oder gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel auf- bzw. eingebracht.
Bei einer Reihe von Anwendungen dieses Verfahrens, wie bei einer Kaschierung, Transportsicherung etc., wird man die flüchtigen Bindemittel sicherheitshalber in einem Überschuss auftragen, hierfür bietet sich die Applikation in einer Schmelze an. In anderen Fällen, z.B. bei der Reinigung wasserempfindlicher Oberflächen oder einer partiellen Reinigung, ist das Bindemittel sehr gezielt einzubringen und in seiner Verdunstungsgeschwindigkeit kontrolliert zu steuern. Dabei wird man die flüchtigen Bindemittel in gelöster Form einsetzen, da sie so in gleichmässiger Schichtstärke aufzutragen sind.
Das Eindringvermögen der Bindemittel-Schmelze ist stark abhängig von der Umgebungstemperatur: nur bei vorgewärmtem Untergrund kann das flüchtige Bindemittel ausreichend tief eindringen. Die Viskosität der Schmelze ist bei den flüchtigen Bindemitteln sehr gering, so dass sie in den meisten Fällen gut penetrieren können, eine Migration wird in der Regel nicht stattfinden, wenn die behandelte Fläche schnell abkühlt und das Bindemittel erstarrt. Es sollte darauf geachtet werden, die Bindemittel nicht zu stark zu erhitzen, da sonst die Gefahr von Materialveränderung besteht, ganz abgesehen von der nicht unerheblichen Brennbarkeit einiger Substanzen (siehe unten). Das Eindringvermögen der Bindemittel-Lösung wird durch die Eigenschaften des Lösungsmittels sowie durch die Viskosität und Oberflächenspannung der Lösung beeinflusst.
Grundsätzlich ist die strukturelle Durchdringung problematisch, weil die flüchtigen Bindemittel ebenso wie ihre Lösungsmittel aufgrund ihrer unpolaren Molekülstruktur nur eine niedrige Oberflächenspannung besitzen, die Eindringtiefe ist aber umso grösser, je höher die Oberflächenspannung ist. Gegebenenfalls ist das von Domaslowski beschriebene Verfahren zur strukturellen Verfestigung mit Hilfe von Lösungsmittel-Gemischen mit einem schnell flüchtigenden "guten" und einem langsam flüchtigen "schlechten" Lösungsmittel auch hier erfolgreich einsetzbar⁵. Werden z.B. nur oberflächennahe Tränkungen verlangt, also eine Migration der Bindemittel an die Oberfläche gewünscht, kann ein stark flüchtiges Lösungsmittel, wie z.B. Pentan, ohne weiteres eingesetzt werden.

Filmbildung

Von Bedeutung für den Erfolg des Verfahrens ist, dass die flüchtigen Bindemittel in geeigneter Weise beim Abkühlen unter den Schmelzpunkt oder nach Verdampfen eines Lösemittels einen festen Film ausbilden. Entscheidend ist die Art der Filmbildung: nur Substanzen, die einen möglichst dichten Film bilden können die Oberfläche so abschliessen, dass die Applokation von z.B. wässrigen Medien möglich ist und kein Eindringen in die versiegelten Partien erfolgt. Bildet die Substanz eine aus vielen separaten Einzelkristallen bestehende Schicht, z.B. bei der Verwendung nicht geeigneter Lösungsmittel oder zu stark verdünnter Lösungen, so ist diese ungeeignet.

Toxizität und Umweltverträglichkeit

Die flüchtigen Bindemittel sollen möglichst keine oder nur geringe toxische Wirkung besitzen, so dass ein problemloser Einsatz sichergestellt werden kann. Bei der Auswahl der für den Einsatz in diesem Verfahren getesteten Substanzen wurde streng darauf geachtet, dass von ihnen - bei sachgemässem Umgang - keine Gefahren für die Gesundheit und für die Umwelt ausgehen.
Bei den flüchtigen Bindemitteln und vor allem bei den niedrig siedenden organischen Lösungsmittel besteht das Problem der hohen Brennbarkeit bzw. Explosionsgefahr in abgeschlossenen nicht ausreichend gelüfteten Räumen. Da hier immer besondere Vorsichtsmassnahmen notwendig sind, sind z.Zt. Versuche mit anderen brennbaren aber umweltverträglichen Lösungsmitteln in Arbeit.
Es sei an dieser Stelle nochmals betont, dass sich die bisher beschriebene Anwendungen des Verfahrens auf Bereiche der Konservierung konzentrieren, bei denen Wechselwirkungen mit den unpolarenorganischen Bindemitteln nicht zu erwarten sind. Sollten jedoch Oberflächen mit den extrem lösungsmittelempfindlichen Farbschichten, Überzügen oder Verklebungen bearbeitet werden, sind vorher unbedingt Verträglichkeitstests durchzuführen. Dies gilt insbesondere für die Anwendung des Verfahrens bei Gemälden, gefasste Skulpturen, polierte Möbeloberflächen etc.. Auch ohne diese Bereiche sind zahlreiche Anwendungen vorgeschlagen, sie werden z.Z. ebenso wie Anwendungsbeispiele aus dem Bereich der Papier- und Textilrestaurierung oder der Restaurirung von Glas und Metall intensiv bearbeitet und für eine Publikation vorbereitet.

Beschreibung der einzelnen Produkte

Aus der Reihe der geeigneten und bis zu diesem Zeitpunkt getesteten Verbindungen sollen an dieser Stelle einige ausgewählte Substanzen beschrieben werden. Im Rahmen der Entwicklung dieses Systems werden weitere Stoffe, vor allem für besondere Anwendungen, erprobt. Von den hier vorgestellten Substanzen gehören zwei zur Gruppe der sehr leicht flüchtigen Stoffe (Camphen und Tricyclen) und sind somit für kurzfristige Verfestigungen besonders geeignet, während die beiden anderen Stoffe (Cyclododecan und Menthol) eine geringere Verdunstungsgeschwindigkeit besitzen und somit für längere Verfestigungen oder Hydrophobierungen geeignet sind.

• Cyclododecan / als Sprühdose
• Tricyclen-Camphen Gemisch
• Menthol

5. W. Domaslowski, The Mechanism of Polymer Migration in porous stones. Wiener Beiträge über Naturwissenschaft in der Kunst, Bd.4/5, 1987/88, S. 402-425.