ANTECKNINGAR AV:
HELEN SIMONSSON
ÄMNE:
NANOLIME. RESEARCH INTO IT´S POTENTIAL AS A STONE CONSOLIDANT
PLATS:
THE NATURAL STONE SHOW, EXCEL, LONDON
DATUM:
MAJ 2, 2013
MI N N E S A N TE C K N I N G A R F R Å N E N F Ö R E L Ä S N I N G A V D R G I O V A N N I L P E S C E
( U N I V E R S I T Y O F B A TH ) ,
En kort introduktion. Detta projekt är fonderat av English Heritage. Projektet är ännu
pågående och därför ger denna föreläsning en sorts generell överblick av det man kommit
fram till hitintills. Några slutsatser har man kunnat dra i dagsläget.
Vad är nanolime? “Nano-particles of lime hydrate suspended in alcohol [Ca(OH)2]”. Hur ser
partiklarna ut? De har geometriska former vilket alltså visar att de är kristaller. Storleken
varierar mycket vilket kan ses i mikroskop, i cross-sections i ett Atomic force microscopy
(AFM) kan vi se att partiklarna är platta. Hur stora är partiklarna? De är ungefär 500-1000
gånger mindre än ett mänskligt hårstrå.
Nanopartiklar och porositet i sten. Visar bilder på Chilmark kalksten från Bath jämförd med
storleken på en enstaka partikel nanokalk. Om man förvarar nanokalk så kan man notera att
efter tex ca 6 månader så har nanopartiklarna samlats i kluster i nanokalken vilken gör att de
då blir större än porerna i stenen. När vi skall bedöma hur effektiv nanokalk kan vara så
behöver vi veta var porerna är, hur de är fördelade i stenen. Det är svårare att få nanokalken
att penetrera djupare om det är stora porer vid stenens yta.
Hur produceras det? [Pesce förklarar detta men förklarar att det är inget man ska försöka sig
på att göra hemma].
Hur blir det hårt? Svar: som vanlig kalk.
Vad finns skrivet om nanokalk?
En av de tidigaste artiklarna var: Salvadore B., Dei L., 2001: Synthesis of Ca(OH)2
Nanoparticles from Diols, Langmuir 17 (2001) 2371.
[ Mer artiklar finns här: http://apple.csgi.unifi.it/~restauro/conservazione/page5.html ]
Två patent är tagna, ett av Baglioni och ett av Volpe. Baglioni patent US 20050175530 och
Volpe patent R172011A000370.
Han beskriver Stone core 7:
“STONECORE deals with the development and application of nano-materials for the
conservation of natural and artificial stone. Materials shall be developed that are compatible
with components originally used during the construction of buildings and monuments. A
second main objective of STONECORE is the advancement of non-destructive assessment
methods for stone.” http://www.stonecore-europe.eu/profil.php
Han berättar vidare att tittar på man vilka tester som har gjort på nanokalk och sten så har
det huvudsakligen handlat om laboratorietester, bara ett fåtal fälttester, enbart ett fåtal tester
är utförda på vittrad sten utan de flesta utförs på nybruten sten. Och resultaten är väldigt
1
motstridiga, det är svårt att veta hur man skall tolka resultaten, ger nanokalk de resultat man
vill ha?
Detta gjorde att English Heritage var mycket bestämda i sin beställning till Bath University
och Pesce, man ville ha tester och forskning utförda på vittrad sten.
Pesce visar bilder på Ely Cathedral, Salisbury Cathedral, Exeter Cathedral och Tewkesbury
Cathedral.
I laboratoriemiljö kan man använda DRM systems, optical microscope, X-ray photoelectron
spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), Mercury Intrusion Porosimetry. Kort
sagt, i laboratoriemiljö kan man göra långt fler tester än vad som är möjligt ute i fält.
Så hur kan vi göra tester i fält? SINT Technology i Italien [ http://www.sintechnology.com/ensint-tecnhology.html ] och DHR system är den ena metoden och Karsten-rör är den andra
fältmetoden. Att jämföra icke-vittrad sten med vittrad sten (från Bath) har varit en del av
forskningsprojektet. Pesce visar upp olika kurvor på de testade stenarna. Han menar att hur
vittrad stenen är avgör hur framgångsrik nanokalk-behandlingen blir, på en vittrad sten
penetrerar nanokalken inte lika djupt som på en icke-vittrad. Nanokalk förändrar stenens
porositet men han betonar att ibland lyckas man så bra med behandlingen att nanokalken
täpper igen alla porer i stenen och då uppstår problem.
Han har gjort tester både inomhus och utomhus på ”magnesian limestone”. Testerna pekar
på att det är även var karbonatiseringen äger rum som påverkar resultatet, dvs det blir
skillnad om det sker i en inomhus- eller i en utomhusmiljö.
Pesce betonar även att vi vill att behandlingar vi gör på sten skall möjliggöra framtida
behandlingar – i dagsläget vet vi inte om nanokalk gör det.
Vi behöver också mer forskning på hur porstrukturen förändras och hur vattnet rör sig i
stenen när den blir behandlad på olika sätt under olika förhållanden.
Man hade inte heller förväntat sig stora skillnader i gränssnittet mellan behandlade och
obehandlade ytor – men på magnesian limestone blev det precis det!
Vi vet inte heller om vi får några ”harmful bi-products”, några skadliga bieffekter. Vi vet inte i
dagsläget hur nanokalk påverkar det ”medellånga” eller långsiktiga underhållet.
Men testerna är tydliga på ett område – nanokalk är mycket mer effektivt än kalkvatten!
Än så länge har han bara kunnat påvisa att nanokalken har rätt begränsad
inträngningsförmåga, den går inte så djupt in i stenen.
Så Pesces rekommendationer så här långt in i forskningsprojektet är att man kan
använda sig av nanokalk men med viss försiktighet. Han rekommenderar att man tills
vidare, innan forskningen är mer entydig, använder sig av nanokalk endast till stenar
som är bortom räddning, dvs där inga andra alternativa behandlingar kan erbjudas
som hjälper upp situationen.
Han får en fråga från en person bland åhörarna hur man applicerade nanokalken. Med
pensel säger han, han vill minnas att de strök stenarna 6 gånger med en timmes mellanrum
(men behöver titta i sina papper för att vara exakt säker). I lab gjorde de testerna på annat
sätt.
2
Han får en fråga om han täckte de behandlade områdena eftersom arbeten på York minister
visade att täckning verkar öka penetrationsförmågan säger en kvinna i publiken. Pesce
svarade att han inte har gjort jämförande tester mellan täckning eller inte täckning, alla hans
tester är utförda utan täckning. Han menar att på mindre statyer kan det vara enklare med
täckning eller på enstaka ornament men en hel byggnadsfasad eller stora ytor är inte
ekonomiskt eller praktiskt möjliga att täcka. I museum-sammanhang kan man kanske även
prova att applicera nanolime under högre tryck.
[ http://hirst-conservation.com/ är återförsäljare av nanolime i Storbritannien].
Han vill avsluta med att betona att han inte anser att frågan är om man ska använda
nanokalk eller ej för det tycker han är självklart att nanokalk kan vara en alternativ
behandlingsmetod bland andra. Utan det forskningen behöver koncentrera sig på nu är att
hitta när och hur man gör en behandling med nanokalk mest effektiv och hittar vid vilka
tillfällen den passar bäst.
Mer om Pesce och ett urval artiklar han skrivit hittar man här:
http://bath.academia.edu/GiovanniLucaAPesce
3
