verlijmen-met-peg-4000-geimpregneerd

W E R K D O C U M E N T
VERLIJMEN VAN MET P.E.G.-4000
GE~MPREGNEERD NATHOUT
door
A.J.M.
1 9 7 9 - 3 0 1 Abw
L
K S D I E N S T
...
8711
Wevers
november
V O O R D E
I J S S E L M E E R P O L D E R S
S M E D I N G H U I S
L E L Y S T A D
VERANTWOORDING EN SAMENVATTING
In de winter van 1972-1973 worden tijdens bouwwerkzaamheden in Zwamer. .
dam verschillende schepen uit de Romeinse tijd gevonden.
De heer E. Hollstein (~heinischgs~ande'smuseum;'Trier,
W.Dl.) heeft met .
behulp van dendrochronologie bepaald dat het hout voor een van deze
schepen in '97 na chr. gekapt is.
bergt in 1973 en 1974
De Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders (R.1J.P.)
deze schepen, omdat zij als enige in Nederland, een grote ervaring heeft
jn het opgraven van schepen. Bovendien neemt ze ook de taak op zich deze
schepen te conserveren.
In het voorjaar van 1973 roept de R.1J.P. de Commissie voor Nathoutconservering in het leven. De commissie krijgt als opdracht de conservering
van archeologisch nathout te begeleiden. Ze doet dit zowel voor de
Zwammerdamse schepen als ook voor de andere scheepsresten die in
Nederland opgegraven worden en door de R.1J.P. worden geconserveerd.
In het najaar van 1974 brengt deze commissie een advies uit aan de
R.1J.P. over de conservering van nathout. Hierin beveelt zij P.E.G.4000 als conserveringsmiddel aan. Dit middel voldoet aan de eisen die
zij heeft gesteld, waarvan een van de belangrijkste is, dat het conserveringsproces omkeerbaar is. Nadat in 1975 alle voorbereidingen
getroffen zijn, start in het voorjaar van 1976 in de werkplaats van
het Scheepsarcheologisch Museum te Ketelhaven de impregnatie van de
eerste twee charges hout. In het najaar van 1977 is de impregnatie
gereed, en wordt het hout te drogen gelegd. Bij deze twee charges
hout, onderdelen van verschillende Zwammerdamse schepen, is een complete boomstam kano. In het voorjaar van 1979 is de kano voldoende
gedroogd en worden de eerste voorbereidingen getroffen voor de restauratie.
In het voorjaar van 1978 bespreken de leden van de conserveringsgroep
van de R.1J.P. de mogelijkheid geimpregneerd nathout te lijmen.
HoeweLde verwachtingen over de resultaten niet .erg hoog zijn, beslui~enze toch een onderzoek te doen naar de mogelijkheden.
Uit contacten met verschillende lijmfabrikanten in de zomer van 1.978,
komt naar voren dat de beste resultaten te vewachten zijn van.een
twee componenten lijm. Proeven, die in de winter van 1978-1979 uitgevoerd zijn, bevestigen dit inderdaad. Deze resultaten worden gerap.porteerd aan de Commissie voor Nathoutconservering (26 maart 1979).
Zij vreest echter dat lijmen van geimpregneerd hout geen reversibele
verbinding geeft, tewijl ze daar in p-incipe voorstander van is.
Aan het enige andere alternatief, "satSpen" verbindingen, kleven ook
grote bezwaren.
Deze methode is zeer arbeidsintensief en de restauratie ismoeilijk
omdat de gaten voor de pennen precies tegenover elkaar moeten zitten.
Bovendien zullende vele gaten de kwaliteit van het hout niet ten
goede komen. De commissie vraagt dan ook om een nader onderzoek met
andere lijmsoorten en speciale aandacht te besteden aan het verbreken
van de lijmverbinding.
De Nederlandse Kunststoffen Chemie (N.K.C.] in Deventer had reeds bij
het leveren van haar lijm Plamuur C. verklaard deze lijm in vrijwel
elkekleur en viscositeit te kunnen leveren.
Naar aanleiding van de wensen van de C m i s s i e voor Nathoutconservering
heef t zij geheel kosteloos een nieuwe epox~lijm (Plamuur C-R). ontwikkeld.
Het verwekingspunt van deze lijm ligt, na uitharden, bij 500 C.
Helaas geeft deze lijm geen goede verbindingen.
,
Daarna i s onderzocht of de lijmverbinding van Plamuur C-bruin, door de
N.K.C.
i n de k l e u r van geimpregneerd nathout aangemaakt, verbroken kan
worden. A l s gelijmde stukken i n een 65% P.E.G.-4000
oplossing i n water
b i j 60° C gelegd worden, k u n n e n z e na enkele dagen gemakkelijk van
e l k a a r gebroken worden.
Nadat deze gegevens bekend z i j n a d v i s e e r t de C o m i s s i e voor Nathoutcons e r v e r i n g (10 j u l i 1979) om b i j de r e s t a u r a t i e van n a t h o u t o b j e c t e n
Plamuur C-bruin t e gebruiken.
1. INLEIDING
Reeds voor de aanvang van de impregnatie van de schepen uit Zwammerdam
is gesteld, dat de conserveringsmethode reversibel moet zijn.
Dit is een van de redenen waaro6 gekozen is voor de behandeling met
het in water oplosbare P.E.G.-4000.
Een deel van de schepen is intussen geimpregneerd, zodat aan reconstructie begonnen kan,worden. Dit houdt in dat de honderden stukken hout
weer aan elkaar gezet moeten worden tot een min of meer sluitend geheel.
Hiervoor staan voor zover bekend twee methoden ter beschikking:
a. "sat6penr'verbindingen
b. lijmverbindingen
Ad.a.h het hout met satgpennen aan elkaar te kunnen bevestigen,
moeten er gaatjes geboord worden. Het hout is door de grote hoeveel- .
heidP.E.G. die erin aanwezig is of van origine zo hard, dat de pennen
er niet zonder meer ingestoken kunnen worden. De gaatjes moeten, willen
de stukken op elkaar passen; exact tegenover elkaar zitten.
Voor een groat schip kan dit oplopen .tot een totaal van enkele duizenden
gaatjes. Het gehele proces is dus erg arbeidsintensief.
Bovendien eullen de vele gaatjes de kwaliteit van het hout niet ten
goede komen..Met name bijeen eventuele herimpregnatie zou dit kunnen
blijken.
Ad.b. Hoewel lijmverbindingen, minder reversibel zijn dan satepen verm n g e n , lijkt het toch de moeite waard deze methode te-onderzoeken.
Een goede lijmverbinding brengt vrijwel geen schade toe aan het hout.
Bovendien kost lijmen aanzienlijk minder tijd dan het werken met
"sat6pennen1'.
Daarom is op het laboratorium van de Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders nagegaan of het mogelijk is met P.E.G.-4000 geimpregneerd
hout te verlijmen.
2. GEBRUIKTE LIJMSOORTEN
gevuld
+
ongevuld -
lijmsoort
Polyvenylacetaat
Polyurethaan
Ureum formaldehyde
Plamuur C (epoxy)
5. Araldite (epoxy)
6. P.E.G.-4000
7. Plamuur C-bruin (epoxy)
8. Plamuur C-R (epoxy)
9. Plamuur C-R + 12% H 105
10.Plamuur C-R + 18% H 105
11.Plamuur C-R + 24% H 105
12.Plamuur C-R + 30% H 105
13.Recorcinol
14.Ureum formaldehyde
-
1.
2.
3.
4.
(I)
(2)
+
+
(1)
(1)
(1)
(2)
+
+
+
+
+
+
+
+ (2)
+
fabrikant
Soen, Haarlem
Ceta Bever, Bevewijk
F.W. Joel, Norfolk (G.B.)
N.K.C., Deventer
Ciba Geigy, Arnhem
N.K.C., Deventer
N.K.C., Deventer
N.K.C., Deventer
N.K.C., Deventer
N.K.C., Deventer
N.K.C., Deventer
Delft National, Zutphen
Delft National, Zutphen
H 105 is een transparante ongevulde epoxylijm.
De verdikking moet zelf aangemaakt worden.
De polyvenylacetaatlijm is een contactlijm en P.E.G.-4000, hoewel geen
lijm, kan ook als zodanig beschouwd worden.
De overige lijmsoorten zijn 2 componenten lijmen.
3. ONDERZOEK
Met elke lijmsoort zijn de volgende lijmverbindingen gemaakt.
a. twee stukjes vurehout (nieuw, niet geimpregneerd) van 157x20~18mm
(1 x b x h) zijn kops verlijmd.
b. twee stukjes vurehout (niet geimpregneerd) van 20x20~20mm (1 x b x h)
zijn kops verlijmd.
c. een stuk eikehout van klasse I (geimpregneerd met P.E.G.-4000) af- '
komstig uit Zwammerdam is dwars doorgezaagd. De gezaagde kanten
zijn van.loszittende stukjes ontdaan en daarna kops verlijmd.
d. als c, maar nu haaks op elkaar gelijmd.
De gemaakte lijmverbindingen zijn aan de volgende proeven onderworpen.
I. Buigp""'
---
Desterkte van de lijmverbinding is getest met een soort buigproef.
Vurehout , nieuw, niet geimpregneerd.
Daarbij is het ene uiteinde tot juist naast de lijmnaad vastgezet op
een stevige.ondergrond. Het andere uiteinde wordt daarna belast.
Eikehout, klasse I, geimpreeneerd met P.E.G,-4000.
~ e z estukjes zijn te klein om ze aan een buigproef te ondewerpen.
De lijmverbinding op dit hout is met de hand belast. Hoewel deze methode subjectief is, geeft ze toch enigzins een beeld van de hechting
van de verschillende lijmsoorten op dit hout.
11. Bestendigheid
tegen
water van 60' C
-------- -------------------------
Vurehout, nieuw, niet geimpregneerd.
Daarbij zijn de ko~sgelijmdestukjes hout in een waterbad gelegd van
60° C gedurende 24 uur.
Eikehout , klasse I, geimpregneerd met P.E. G.-4000.
Dit hout is voor slechts G n lijmsoort aan deze proef onderworpen.
111. Bestendigheid
tegen
hoge
relatieve vochtigheid
-------- -------------------------------
Vurehout, nieuw, niet geimpregneerd.
Dit hout is niet aan deze proef onderworpen, omdat het eikehout reeds
.
.
voldoende informatie geeft.
Eikehout, klasse I, geimpregneerd met P.E.G.-4000.
Verschillende stukjes kops verlijmd hout zijn in een ruimte gelegd met
een r.v. van 95% bij 30' C. Nadat ze 5 dagen onder deze omstandigheden
gelegen hebben, is de lijmverbinding met de hand op sterkte beproefd.
.
.
.~
4. RESULTATEN
(zie tabel 1)
1. Buig~roef
Vurehout, nieuw,niet geimpregneerd.
Uit de resultaten blijkt dat ~lamuurC (N.K.C., Deventer), Plamuur Cbruin (N.K.C., Deventer) , Ureum formaldehyde (F.W. Joel, Norfolk) en
Ureum formaldehyde (Delft National, Zutphen) de sterkste lijmverbindingen geven.
Tussen de beide metingen van Ureum formaldehyde lijm van F.W. Joel,
bestaat een groot verschil. Gezien liet resultaat met de Ureum formaldehyde lijm van Delft National (Zutphen) mag aangenomen worden datde
tweede waarde betrouwbaar is.
Eikehout, klasse I, geimpregneerd met P.E.G.-4000.
Alle beproefde twee componenten lijmen, met uitzondering van Plamuur
C-R, Plamuur C-R + 12% H 105 en Plamuur C-R + 18% H 105 geven een zeer
goede lijmverninding op dit hout. De verbinding is zo sterk, dat bij
een zware belasting, het hout op een andere plaats dan de lijmnaad
breekt.
11. Bestendigheid
tegen
water van 60° C
-------- -----------------------Vurehout, nieuw, niet geimpregneerd.
Nadat'de verschillende stukjes hout in het waterhebben gelegen blijkt,
dat de meeste'lijmverbindingen of reeds losgelaten hebben of zeer,
. .
gemakkelijk'met de hand te verbreken zijn. Bij Plamuur C (N.K.C.,
Deventer), Plamuur C-bruin (N.K.C., Deventer) en Ureum formaldehyde
(Delft National, Zutphen) moet enige kracht uitgeoefend worden om de
lijmverbinding te verbreken.
De Ureum formaldehyde van F.W. Joel houdt het midden tussen deze beide.
~ikehout,klasse I, geimpregneerd met P.E .G.-4000.
De enige lijmsoort die hierbij beproefd is, is Plamuur C-bruin.
De lijmverbinding kan gemakkelijk, met de hand verbroken worden en de
lijm kan eenvoudig van het hout verwijderd worden.
111. Bestendigheid
tegen
hoge
relatieve vochtigheid
-------- ------------------------------Eikehout, klasse.1, geimpregneerd met P.E.G.-4000.
Omdat slechts een beperkt aantal stukken proefhout voorhanden is,
zijn vijf stukken hout aan deze proef onderworpen (zie tabel 1).
Alleen Plamuur C (N.K.C., Deventer) en Ureum formaldehyde (F.W. Joel)
hebben nog een goede lijmverbinding, ondanks het feit, dat reeds na
2 dagen de P.E.G. uit het hout loopt.
5. KEUZE VAN DE LIJMSOORT
.
B i j d i t onderzoek z i j n l a n g n i e t a l l e bestaande l i j m s o o r t e n beproefd.
Zo z i j n de contactlijmen weggelaten, omdat ze i n v e e l g e v a l l e n of
p l a s t i s c h b l i j v e n of n a verloop van t i j d e r g b r o s worden.
Van de beproefde l i j m s o o r t e n z i j n e r v i e r d i e b i j z o n d e r goede lijmverbindingen geven.
a. Ureum formaldehyde, van F.W. J o e l , Norfolk G.B.
..
Zowel op nieuw a l s geimpregneerd hout g e e f t deze l i j m goede l i j m
verbindingen. Een n a d e e l van deze l i j m i s , d a t ze ongevuld i s ,
zodat s l e c h t passende v e r b i n d i n g e n m o e i l i j k of n i e t gelijmd kunnen
worden doordat de l i j m u i t de naad loopt.
b. Ureum formaldehyde, D e l f t National, Zutphen.
Hoewel met deze l i j m n i e t h e t v o l l e d i g e programma i s afgewerkt,
mag aangenomen worden d a t de r e s u l t a t e n overeen z u l l e n komen met de
Urem formaldehyde van F.W. J o e l .
Deze l i j m i s standaard een ongevulde l i j m , zodat de verdikking
(walnootschalenmeel) z e l f gemaakt moet worden, hetgeen e x t r a werk
oplevert.
c. P l m u u r C, Nederlandse Kunststoffen Chemie,Deventer.
Deze epoxylijm g e e f t goede r e s u l t a t e n op zowel nieuw a l s geimpregneerd hout. De l i j m is gevuld, zodat ook n i e t e x a c t passende s t u k - ,
Een hout b e t r e k k e l i j k gemakkelijk aan e l k a a r kunnen worden gelijmd.
Een nadeel i s de g r i j z e k l e u r van deze l i j m , d i e e r g t u s s e n h e t
.
donkere hout opvalt,.
..
d. Plamuur C-bruin, Nederlandse Kunststoffen Chemie, Deventer.
D i t i s dezelfde epoxylijm a l s Plamuur C;alleen
i s de k l e u r van
deze l i j m bruin.
Resumerend mag ges t e l d worden d a t voor de v e r l i jming van geimpregneerd
archeologisch nathout h e t b e s t e Plamuur C-bruin van de Nederlandse
Kuns t s t o f f e n Cliemie u i t Deventer g e b r u i k t kan worden.
,
.
6. VERBREKEN VAN DE LIJMVERBINDING
Wanneer twee stukken geimpregneerd hout met Plamuur C-bruin op e l k a a r
gelijmd z i j n , dan i s h e t v r i j w e l n i e t mogelijk om de v e r ~ i n d i n g , zonder
d a t h e t hout daaronder l i j d t , t e verbreken.
,
oplossing i n
Nadat e c h t e r de stukken i n water of een 65% P.E.G.-4000
water van 600 C gelegen hebben, dan kan de lijmverbinding eenvoudig
verbroken worden.
W a a r s c h i j n l i j k wordt door h e t smelten van de P.E.G. i n h e t h o u t , de
lijmverbinding verbroken.
De t i j d s d u u r van onderdompellng i s dus a f h a n k e l i j k van de g r o t e van
h e t voorwerp. Kleine s t u k j e s kunnen v o l s t a a n met een b e h a n d e l t i j d
van 24 uur. Grote stukken z u l l e n enkele dagen nodlg hebben.
B i j gebruik van een 65% P.E.G.-oplossing
a l s "lijmverbreker" wordt
u i t h e t hout gegxtraheerd, wat b i i h e t
geen of b i j n a geen P.E.G.
gebruik van water we1 g e b e u r t .
:,
.
.
'
'label 1. Hechting van v e r s c h i l l e n d e l i j m s o o r t e n op n i e w vurehout e n op met P.E.G.-4000
. .
.
.
.
.
.
,
.
. . .
.
geimpregneerd e i k e n a t h o u t .
.
.
.
Eikehout ( k l a s s e I) van Zwamerdunse sche-
Nieuw vurehout, ~ o p s v e r l i j m d
)
b u i g s t e r k t e i n Nm op moment
van breken v.h. l i j m v i a k
LIJMSOORT
li jmvlak
18x2Onnn
P o l y v e n y l a c e t a a t , Soen, Haarlem
Polyurethaan, Ceta Bever, B e v e m l j k
Ureum formaldehyde, F.W.
Plamuur C (epoxy)
J o e l , Norfolk (G.B)
, N .K.C.,
A r a l d i t e (epoxy), N.K.C.,
Deventer
Deventer
P.E.G.-4000
Plamuur C-bruin
Plamuur C-R
(epoxy) ,N.K.C.,
(epoxy), N.K.C.,
Deventer
Deventer
Plamuur C-R'+ 12% H 105,
N.K.C.,
Deventer
Plamuur C-R + 18% H 105,
N.K.C.,
Deventer
24% H 105,
N.K.C.,
Deventer
Plamuur C-R + 30% H 105,
N.K.C.,
Deventer
Plamuur C-R
+
Recorcinol, D e l f t N a t i o n a l , Zutphen
Ureum formaldehyde, D e l f t N a t i o n a l , Zutphen
-
= n i e t bepaald
x
=
a
= l i j m v e r b i n d i n g gemakkelijk met de hand t e breken
b
=
c
= l i j m v e r b i n d i n g met e n i g e k r a c h t t e verbreken
lijmverbinding n i e t gelukt
l i j m v e r b i n d i n g n i e t met de hand t e breken
lijmvlak
2Ox2Oma
bestendigheid tegen
w a t e r van
60° C
(24 uur)
kops '
verlijmd
haaks
verlljmd
b e s tendigheid tegen
30° C e n
95% r.v.

Download Report