博物馆管理员急于想办法保存现代艺术品和残破的历史文物
洛杉矶盖蒂保存研究所的Odile Madden博士持有一块降解塑料,用于研究新的存储方法国家航空航天博物馆的尼尔·阿姆斯特朗宇航服的保管人知道这将会发生。 这个工程奇迹是由21层各种类型的塑料
制成的 ,包括
尼龙 ,
氯丁橡胶 ,
聚酯薄膜 ,
聚对苯二甲酸乙二酯 ,
卡普顿和
聚四氟乙烯 。
氯丁橡胶层是最大的问题。 尽管它是不可见的并且位于其他层的下面,但正如保管人所建议的那样,它应随着年龄的增长而变硬并变脆,这就是为什么西装必须获得木板的硬度的原因。 在2006年1月,这套衣服从陈列柜中取出,并存放起来以防止降解。
迄今生产的约83亿吨塑料中,约60%在海洋中游泳或躺在垃圾堆中。 大多数人希望这种塑料消失。 但是在必须永久保存物品的博物馆中,塑料经不起时间的考验。
国家航空航天博物馆的太空服是尼尔·阿姆斯特朗和巴斯·奥尔德林穿着的月球。博物馆馆长马尔科姆·科卢姆(Malcolm Kollum)说:“我的心在跳动。” 阿姆斯特朗诉讼的降级被推迟了。 但是在属于航天历史一部分的其他宇航服中,氯丁橡胶已经变得如此脆弱,以至于它在层内分裂成碎片,它们的噪音令人痛苦地提醒了这种材料的失败。
哈佛艺术博物馆的保护科学家乔治·里纳(Georgina Reiner)在2018年8月于波士顿举行的美国化学会的一次会议上证明,艺术并没有浪费时间。
Klas Oldenburg所说的“虚假食物选择”是一个木盒子,上面放着鸡蛋,培根,香蕉和燕麦饼干等塑料食物模型,似乎正在腐烂。 蛋清变成黄色,香蕉被完全吹走。
在博物馆中,问题变得更加明显。 赖纳在接受采访时说:“塑料的寿命即将到来。”
在所有材料中,塑料在保护方面比其他材料差。 “塑料真的让我很烦,”科卢姆说。 他说,由于材料的不可预测性以及降解的种类繁多,“塑料世界完全不同。”
“与其他材料相比,我们的故事太短了,无法理解可以存储多长时间,”圣路易斯艺术博物馆首席策展人休·肖基说。
金属,石材,陶瓷和纸张已经存在了数千年,而塑料几乎不存在超过150年。但是在如此短的时间内,它已成为我们使用的材料中的主导。 而且,塑料在艺术品和为保存而选择的人工制品中已变得越来越普遍。
漫步史密森学会的各个博物馆后,这一点变得很清楚。 这里有艺术:丙烯酸画,镜面聚酯制成的抛物线形镜片,中年妇女的雕塑,准备吃香蕉片制成的冰淇淋的玻璃纤维。
人类具有天才的成就:第一颗人造心脏,埃拉·菲茨杰拉德(Ella Fitzgerald)的唱片,苹果I电脑,D-Tag设备,这些设备帮助研究人员追踪并拯救了濒临灭绝的
南方鲸鱼 。
每天都有一些物体描述一个人的生活:一个用于罐头食品的电动开罐器,一个粉红色的公主拨号电话,一个塑料容器,用于咖啡杯的48个盖(外观各异)。
“任何博物馆的收藏品中都有类似的物品,尤其是历史物品,它们使您回到过去。 但是,保持这一时刻的物质方面非常复杂,”洛杉矶盖蒂自然保护学院的塑料保护专家奥迪尔·马登说。
左侧是1969年植入人体的第一颗完全人造心脏。 右边是《食物中的女人》的德韦恩·汉森(Dwayne Hanson)于1971年创作的雕塑,它使用了几种塑料。
Madden博士从挤出机拉出醋酸纤维素丝Madden博士领导着一个由现代和当代艺术研究科学家组成的小团体(Modern and Contemporary Art Research Initiative,缩写为ModCon),致力于塑料的发展持续了几个世纪。
保管人和其他人的第一步将是确定什么是塑料。
史密森尼美国艺术博物馆策展人格里高里·贝利说:“尽管实际上有成千上万种可塑的东西,但我们将这个词作为一个整体来使用。”
塑料简称为可以模制的东西。 通常,塑料是聚合物(看起来像长链的大分子)和由小分子组成的添加剂的混合物。 最早的塑料是由改性天然聚合物(例如纤维素)制成的,但是大多数现代塑料都是基于合成聚合物,使用寿命更长。
添加剂可能是所谓的 增强柔韧性的增塑剂或增强材料的填料。
麦登说:“有遮光剂,染料,有时甚至发光。” “结果是塑料成分的巨大可能性。”
盖蒂学院(Getty Institute)坐落在小山上,因此在晴朗的日子里,您可以从那里看到太平洋。 一个下午,饲养员安娜·拉格纳(Anna Lagena)钻进一个装满塑料物品的桶里,其中有些很钝,有些则碎了。
这些对象属于用于高级塑料保存方法研究的辅助收藏。 她说:“这是形势的全部戏。”
她拿出牙刷,分成两半。 在残骸的末端,塑料手柄保持透明,尽管泛黄。 快要休息的时候,刷子是不透明的,好像在手柄里开了朵白花。
麦登将破碎的刷子放在显微镜下。
她说:“我们的区域首先进行了基本的物理检查,例如热针测试,然后将其放在表面以查看塑料是否会熔化。 “如果有气味,看起来像针叶树吗?” 他看起来像烧头发吗?”
研究所牙刷收藏今天,保护专家使用先进的分析技术(例如显微镜和光谱学)来鉴定材料。
在显微镜下,刷柄上的白云变成了错综复杂的故障系统,其他故障也从中分离出来。 Lagena和Madden立即确定这种塑料是由
硝化纤维素制成的,
硝化纤维素是一种常用于照相和胶卷胶片生产的旧材料。
监护人已经多次看到这种伤害。 拉格纳说:“没有其他塑料可以提供这种形状的断裂。”
科学分析通常由档案研究支持。 麦登说:“我们花了大量时间研究这些东西的历史和生产方式。” “如果我们发现乐高积木是1960年以前制造的,那么我希望它是由
醋酸纤维素而不是ABS制成。”
对于没有信息的物体,一个好的选择是从光谱学开始,即对分子与光的相互作用进行分析。
麦登(Madden)举着白色和绿色条纹的花瓶,以及一个小的红色装置。 ModCon的科学家迈克尔·杜特雷(Michael Dutre)解释说,后者通过红外光穿透材料。
吸收红外光后,分子内部不同原子之间的键将以某种方式弯曲和伸展,就像特定舞蹈的动作一样独特。 通过研究记录在图表上的这些运动,科学家可以确定键的类型并尝试对分子做出结论。
Lagena保持花瓶静止不动,而Madden用光谱仪的尖端碰触它。 Lagena说:“我认为是聚乙烯或聚丙烯。”她的直觉是基于花瓶的触感和气味。
正确的Madden与实习生Melissa David一起使用红外光谱法穿透材料并更好地了解其组成
左侧,迈克尔·杜特(Michael Dutre)正在尝试挤压醋酸纤维素。 右侧是塑料立方体,用于使用3D打印机替换丢失的碎片,拐角和丢失的零件。杜特雷(Dutre)在计算机上启动了分析程序,并且屏幕上出现了一个图形。 Lagena是正确的-该图仅显示了碳原子之间以及碳和氢之间最简单的键。
杜特尔说:“缺乏某些特征表明它是聚乙烯。”
麦登(Madden)取出了曾经是粉末的粉末,但现在它的表层非常扭曲,破裂,并覆盖了一层白色粉末。
她说:“塑料损失了一定比例的质量,”因为增塑剂浮出表面并呈白色粉末状。 没有增塑剂,盒子变得易碎,弯曲,最后在侧面破裂。 添加剂的干燥和泄漏是塑料降解的两个最常见的领域。
在史密森学会的保险库中,策展人发现,阿姆斯特朗宇航服手臂的左侧出现了褐色污渍,这是一种增塑剂,由
聚氯乙烯制成 。
达特茅斯学院的物理化学专家Jane Lipson说,这是因为塑料中的分子无法以最有效的方式排列。
它们类似于冷冻的无组织液体,其中分子之间存在许多随机大小的间隙。 随着时间的流逝,大的聚合物分子会缓慢地组织并更有效地堆积,这被肉眼感觉为压迫。
任何由小分子组成的添加剂都会从间隙中渗出,直至到达表面,变成粘性液体或白色粉末。 加热时,塑料降解得更快,因为分子具有更多的运动能量。 利普森说:“他们实质上找到了变得更稳定的方法。”
饲养员经常试图找到支持人工制品的最佳条件。 史密森尼美国艺术博物馆的贝利说:“大部分保存过程都涉及维护一个仓库或陈列柜,以尽可能地减缓衰变。”
一组措施可能包括紫外线过滤,以减少对塑料分子键的意外损坏,这对于拥有大量窗户的博物馆来说并不容易。 保存塑料艺术品还可能需要保持低温和恒定湿度,这会减少增塑剂的迁移,或提供无氧气氛以防止氧化。
Kollam及其团队在精心选择的条件下为Armstrong的西服打造了一个特别的展示柜:17ºC,湿度30%,以及去除污染物的过滤器。 守护者们希望展柜能在明月50岁之前的明年完成。
即使是诸如清洁展览品之类的无害操作,也可能是一个困难的过程。 例如,从表面清洁增塑剂的任务似乎非常简单,但是清洁会促使释放出甚至更多的增塑剂,从原理上讲,这会加速降解。
肖基说:“增塑剂只是试图在塑料的内部和外部之间找到平衡状态。” “但是一旦平衡失衡,灾难就可能发生。”
通过塑料板上的偏光滤光片观察时,可以看到从中心散开的材料损坏痕迹,这使我们有可能了解这种成分随时间的降解情况。正常的除尘会刮伤塑料的柔软表面,从而破坏干净而有光泽的表面。 作为替代方案,Shoki首先应用了一种技术,该技术通过喷射将干冰,二氧化碳雪等微小的微晶以射流的形式发送到塑料表面,从中收集灰尘和其他污染物。
尽管塑料臭名昭著,是地球上的主要污染物,但塑料在故事中却有很多重要的意义。 Shoki说,即使我们拒绝使用塑料,“我相信也有必要在人类文化中保存这种记忆。”
他记得乌龟壳和它的塑料双醋酸纤维素的故事。 Shoki说:“我们几乎消灭了某种类型的海龟,但后来我们得以从天然材料转变为其他材料。”
IBM聚合物化学专家珍妮特·加西亚(Janet Garcia)说:“有理由使用它们代替传统材料。 在大多数情况下,这是因为塑料价格便宜,用途广泛,重量轻且耐用。
塑料瓶有助于将水输送到偏远地区,轻质复合材料有助于节省汽车和飞机中的能源,一次性注射器和血袋有助于延长使用寿命。 假牙可代替身体的故障部位。
麦登说:“部分归功于塑料,我们可以生存下来。” 更不用说将人送入太空了。