HU199550B - Készítmény és eljárás kőfelületek kíméletes tisztítására - Google Patents

Abstract

A pasztaszerű készítmény cukorsavakat vagy ezek származékait, gyenge szerves savat vagy ezek sóit, anionos vagy nemionos tenzideí és esetenként szerves oldószert, valamint géiesítőszert tartalmaz, a kompozíció pH értéke 7.5-9.5 közötti, A pasztaszerű konzisztenciát poliszacharid származékkal és/vagy aktivált agyagásvány segítségévei állítják elő. A készítményt a kőfelület nedvesítését követően viszik a tisztítandó felületre, 6—120 órán keresztül nedvesen tartják, majd vízzel lemossák.

Description

A találmány tárgya kőfelületek tisztítására alkalmas készítmény és eljárás, mely a kőfelület károsítása nélkül képes a kőkorróziós termékeket és a felületi szennyeződéseket eltávolítani, és ezen tulajdonságai különösen a műemlékvédelem terén előnyösek.

A különféle épületrészek, szobrok felületének romlását, korrózióját fizikai, kémiai és biológiai okokra vezethetjük vissza. Ezen felületek korróziója az utóbbi években a légszennyeződés megnövekedésével nagymértékben fokozódott. A tárgyak pár év alatt annyit károsodnak, mint esetleg idáig több száz év . alatt. A légszennyeződésből eső közvetítésével savas oldatok kerülnek a felületre, melyek a kőanyaggal reakcióba léphetnek. Mint ismeretes a kőfelületek feketés elszíneződése, szennyeződése többnyire ásványi részecskékből, ipari és háztartási melléktermékekből (korom, hamu, kátrány stb.), a kő korróziótermékeiből (fémoxidok, különféle sók és gipsz), valamint állati és növényi anyagokból (guanó, algák, mohák) épül fel.

Kőből készült műtárgyak és műemlékek ma már csak konzerválással őrizhetők meg. A konzerválás egyik fontos összetevője a tisztítás, a felületről a káros anyagok eltávolítása.

A hagyományos kézműves, mechanikus tisztítási eljárások hátránya, hogy az eredeti felület, különösen a fafaragványoknál nagymértékben károsodik. Ugyanez a hátránya a szemcseszórásos eljárásoknak, melyekben a felületnek ütköző nagy sebességű szemcsék koptatással tisztítanak. A vízoldható szennyeződéseket nagynyomású víz mechanikai és oldó hatásával lehet eltávolítani, de a felület nagy vízterhelése további korrózió forrása lehet.

Erősen bázikus és savas nagy ionerősségű környezetben a kő korróziótermékeinek oldhatósága megnövekszik. Ez az alapja pl. a 6502432 sz. holland, a 3 063 875 sz. USA, 496 633 sz. svájci és a 243 128 sz. szovjet szabadalmaknak. Azonban a lúgos tisztítószer maradéka igen korrózív, semlegesítésük esetén a kő pórusai sóoldattal telítődnek, melyek a kő további károsodását okozzák. Az erős lúgok alkalmazása balesetveszélyes és környezetszennyező. Az erős ásványi savak hatása hasonló. Az egyes ásványi savak nemcsak a korróziótermékeket oldják, hanem a kővet is. A kőben visszamaradó számottevő mennyiségű só is károsíthatja a követ.

Az elmúlt tizenöt évben fejlesztették ki a ma legkorszerűbbnek ismert ioncserélő és komplexképző tisztítószerek néhány változatát. Ezek az eddig ismert legkíméletesebb tisztító eljárások. A tisztítás a tisztítandó felület és a szennyeződés függvényeként tervezhető és jól kézbentartható kémiai folyamatok eredménye.

A 3 022 816 sz. NSZK szabadalom egy olyan tisztító paszta, melynek fő komponen2 sei 1/3 rész felületaktív anyag, 1/3 rész Mg-szilikát és etilén-diamin-tetraecetsav.

A 186 943 számú magyar szabadalom mészkő és márvány tisztítására ioncserélő tulajdonságú zeolitokat, komplexképző vegyületeket (etilén-diamin-tetraecetsavat, etanolamint) detergensek jelenlétében ammóniás pufferrel -beállított lúgos közegő pasztában használ.

A 2 006 256 A sz. brit találmányi bejelentés olyan pasztát ír le, mely vízzel duzzadó ásványt (szepiolitot, attapulgitot), karbamid vizes oldatát és OH csoportokat tartalmazó vegyületeket (glicerin, metanol, etilén-glikol, glükóz, dextrán vagy szukróz) kombinációját tartalmazza.

A 701 842 sz. szovjet szabadalom karboxi-metil-cellulóz nátriumsójának, glicerinnek és víznek elegyét javasolja kőszobrok tisztítására.

Célul tűztük ki, hogy egy olyan környezetbarát, kőfelületek tisztítására alkalmas kompozíció előállítását, mely paszta konzisztenciájú, és olyan komplexkémiai egyensúlyi rendszer, amely pH 7.5-9.5 közötti kémhatású közegben a kőfelület károsítása nélkül 4 képes a korrózióstermékeket és a felületi szenynyeződéseket eltávolítani.

Felismertük, hogy a cukorsavak közül a glükonsav és a glükársav, ezek helyettesített származékai, ill. sói gyengén bázikus közegben, hatékony és kíméletes tisztítószerek műemlékek, szobrok, és egyéb szennye- ‘ zett, ill. korrodeálódott kőfelületek számára, mind vízben, mind víz és szerves oldószerek 1 elegyében. 1

Találmányunk szerint kőfelületek tisztifására alkalmasak azok a pasztaszerű ké- | szítmények, melyek 1—8 t% (t%=tömeg%) I, glükársavat, glűkonsavat, horoglükonátot, 1 aminoglükonátot vagy ezek alkálifém, ammó- 1 nium sóit; 1—8 t% gyenge szerves savat vagy j ezek alkálifém, ammónium sóit; 1—6 t% an- 1 ionos vagy nemionos tenzidet; 20—45 t% | polisz acharid származék és/vagy aktivált ;

agyagásvágy gélesítőszert; 0—15 t% szer- 1 vés oldószert és a maradék tömegrészben pe- j dig vizet tartalmaznak. I

Találmányunk szerinti készítményben a | komplexképzésre alkalmas glűkonsavat és/ t /vagy glükársavat vagy ezek sóit esetenként | bórvegyületek (pl. bórax) jelenlétében alkal- f mázzuk. A szennyeződés mértékétől és ké- « miai tulajdonságaitól függően szükséges az -1 ionerősség szabályozása, melyre gyenge savakat is alkalmazunk, ezek lehetnek pl. borkősav, tejsav, citromsav, szalicilsav. A származékai lehetnek amino vagy hidroxi,valamint ezek alkálifém, ammónium és kvaterner ammónium sói. A szennyeződésektől függően a tisztítóanyaghoz szerves oldószert, vagy oldószerek keverékét, vagy oldószerek stabil emulzióját is lehet adagolni. Megfelelő oldószerek pl. a klórozott szénhidrogének.

A hatóanyagok és a segédanyagok vizes oldatához anionos vagy nemionos (önmagá-2HU 199550 A bán ismert készítményeket) detergenst szükséges adagolni 1—6 t% közötti mennyiségben.

A. paszta tixotrópizált állapotát karboxi-metil-cellulóz-nátriumsója és/vagy K, Na, NH₄ és kvaterner ammóniumsókkal aktivált agyagásványok pl. bentonit, illit vagy ezek keveréke biztosítja. A kívánt konzisztenciától függően a paszta mennyiségére számítva 20—45 t%-ban kell a fenti tixotropizáló adalékot alkalmazni.

A tisztítandó kőfelületet az anyag felhordása előtt célszerű vízzel lemosni, ha szükséges puha kefével átkefélni. A megnedvesített felületre 0.3—1.5 cm vastagságban felhordjuk a tisztítóanyagot és fóliával burkoljuk. A tisztítás ideje alatt biztosítani kell a gél megfelelő nedvességtartalmát, ezért ha szükséges naponta két-három alkalommal a felhordott anyagot vízpermettel nedvesítjük. A tisztítókompozíciót a kőfelületen 6—120 óráig hagyjuk (a szennyeződéstől függően), majd vízzel lemossuk. Azokon a felületeken, ahol a szennyeződés vastagabb, a tisztítást megismételjük.

A tisztítóanyag hatásának optimális hőméréséklettartománya +15—25°C.

A készítménnyel kíméletesen távolíthatjuk el a kőfelületek szennyeződéseit. A lemosott tisztítóanyagot nem kell közömbösíteni, alkalmazása egyszerű, nem környezetszennyező.

A készítménnyel megfelelő összeállítás esetén polikróm (színesen festett) felületek is tisztíthatok. Ebben az esetben a ligandumokat úgy választjuk meg, hogy 7,5 pH értéknél képződjön stabil komplex.

Találmányunk részleteit az alábbi példákkal szemléltetjük:

1. Példa

Emulziós tisztítópaszta

2,5 g amino-glükonát kálium sóját, 2,5 g ammónium-laktátot és 0,1 g nátrium-benzoátot feloldunk 100 ml vízben, hozzáadunk 5 g ammónium-karbonátot és 4 g Precosolve N 90 nemionos tenzidet, majd az oldat pH-ját ammónium-hidroxiddal 8—9 közé állítjuk. Az oldathoz keverés közben 5 g karboxi-metil-cellulóz nátriumsót és 25 g aktivált bentonitot adagolunk. Az elegyet egy napig állni hagyjuk, majd 15 g perklóretilénnel homogénre keverjük. Ez a készítmény szerves oldószertartalma révén különösen alkalmas nagyvárosi szennyeződések (korom, kipufogógáz okozta szennyeződések) eltávolítására. 2/ Példa

2,5 g boroglükonát kálium-sót, 5 g nátriumcitrátot, 5 g ammónium-karbonátot és 2 g Precosolve N 90 nemionos tenzidet 100 ml vízben feloldunk és az oldat pH-ját ammónium-hidroxiddal 7,5 köré állítjuk. Ezután az oldathoz 30 g illitet keverünk. A keveréket egy éjszakán át állni hagyjuk, majd jól átkeverjük. Kenhető konzisztenciájú pasztát kapunk.

3. Példa g glükársav nátriumspt és 2 g nátrium-acetátot feloldunk 100 ml vízben, keverés közben 0,5 g Precosolve TN nemionos tenzidet és 30 g karboxi-metil'cellulóz nátriumsót adunk hozzá. A pH-t az előzőekben leírt módon állítjuk be. Az elegy 24 órai pihentetést, átkeverést követően homogén pasztát ad.

4. Példa g glükonsavat feloldunk 4 g citromsavat tartalmazó 100 ml vízben. Az oldat pHját 20 t%-os ammónium- hidroxiddal 8-as értékre állítjuk, majd 5 ml triklóretánt és 2 g Precosolve S anionos tenzidet keverés közben hozzáadunk. Az elegyhez 45 g bentonitot adva egy éjszakán át állni hagyjuk, majd jól átkeverjük.

5. Példa g boroglükonát-Na sót feloldunk 4 g Na-citrátot és 4 g borkősavas Na sót tartalmazó 100 ml vízben. Belekeverünk 2 g karboxi-metil-cellulóz-Na sót, melynek eloszlatása után 6 g Precosolve N90 nemionos tenzidet adunk az elegyhez. A tenzid eloszlatása után erős kevertetés mellett 20 ml triklóretánnal emulziót készítünk és 30 g aktivált bentonittal pasztára formázzuk.

Példa az eljárásra

A tisztítás előremenetele a kőfelület gipsztartalmának változásával jellemezhető. Ennek mérésével követjük a tisztítás folyamatát. Alkalmas analitikai módszerrel meghatározzuk a kőfelületből 0.5 cm mélységig vett minta átlagos gipsztartalmát (pl. röntgendiffrakcióval, IR-el stb.) Amennyiben a gipsztartalom meghaladja az 5 t%-ot akkor az 5. példa szerinti pasztát 1,2 cm, ha ennél kevesebb 0.5 cm vastagságban, az előnedvesített kőfelületre felhordjuk. A tisztítás alatt követjük a kőfelület gipsztartalmának a változását, és a paszta Ca^,+ tartalmának növekedését. Amenynyiben a paszta már több Ca-iont nem képes megkötni, úgy lemossuk és új pasztát viszünk a felületre. A tisztítás befejezhető, ha a kőfelület gipsztartalma 1 t% alá csökken, ekkor a pasztát vízzel lemossuk, a felületet vízzel átmossuk. Tisztítás közben igény szerint (a paszta felületének száradásától függően) nedvesítjük, permetezzük. 5 t% gipsztartalom esetén (0,5 cm vastagságban felhordott paszta), 20°C hőmérsékleten a tisztítás befejeződik — a tapasztalataink szerint — kb. 6 óra alatt. Nagy gipsztartalom esetén a tisztítás időszükséglete a 100 órát is meghaladhatja.

A fentiek alapján kiválasztottunk egy a századfordulónk körül épült műemléki homlokzat (Bródi u. 4. — tardosi édesvízi mészkő ablakkeretek) felületét. Meghatároztuk a felületből vett minta gipsztartalmát, ami 4 t% volt. Ennek alapján, az előnedvesített kőfelületre az 5. példa szerinti pasztát 0.5 cm vastagságban felhordtuk. A léghőmérséklet 21°C 3

-3HU 199550 A volt. 4 óra elteltével mintát vettünk újból a kőfelületből, ennek gipsztartalma 1.5 t% volt. 6 óra után a tisztítást befejeztük, a pasztát a felületről vízzel lemostuk, a felületet átöblítettük. A tisztított felület gipsztartalma a meghatározás szerint 0.8 t%-nak adódott. A tisztítás eredményeképpen a kőfelület megtisztult a szennyeződéstől, visszanyerte eredeti megjelenését.

Claims (3)

1. Kőfelületek tisztítására alkalmas pasztaszerű készítmény, azzal jellemezve, hogy 1—8 t% glökársavat, glükonsavat, boroglükonátot, aminoglűkonátot vagy ezek alkálifém, ammónium sóit: 1—8 t% gyenge szerves savat vagy ezek alkálifém, ammónium sóit; 1—6 t% anionos vagy nemionos tenzidet; 20—45 t% poliszacharid származék és/ / vagy · aktivált agyagásvány gélesitőszert;

0—15 t% klórtartalmú szerves oldószert 7,5—

9,5 közötti pH érték beállításához szükséges mennyiségű ammónium-hidroxidot és a maradék tömegrészben pedig vizet tartalg máz.

2. Az 1. igénypont szerinti készítmény, azzal jellemezve, hogy gélesítőszerként karboxi-metil-cellulóz-nátriumsóját és/vagy ben10 tonitot vagy illitet tartalmaz.

3. Eljárás épület, szobor és egyéb kőfelületek tisztítására, azzal jellemezve, hogy a kőfelületből vett minta gipsztartalmát ismert módon meghatározzuk, majd a kőfelület nedvesítése után az 1. igénypontban meghatározott készítményt 0,3—1,5 cm vastagságban a gipsztartalomtól függően a felületre 15—25°C közötti hőmérsékleten felhordjuk, a pasztát folyamatosan nedvesen tartjuk, adott eset20 ben a pasztát lemossuk és új pasztát viszünk fel, és ha a kőfelület gipsztartalma 1 t% alá csökken vízzel lemossuk és a felületet átőblítjük.