Έρευνα για τον χαρακτηρισμό, παθολογία και αφαίρεση spray-paint από σύγχρονες τοιχογραφημένες επιφάνειες
Authors: Μαραζιώτη Βαρβάρα 
Published: January 2025

Η διδακτορική διατριβή διερευνά τον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό υλικών spray-paint, την παθολογία αυτών ως αποτέλεσμα της γήρανσής τους και τη δυνατότητα αφαίρεσης των υλικών αυτών από σύγχρονες δημόσιες τοιχογραφίες. Στο πρώτα σκέλος της διατριβής μελετάται ο φυσικοχημικός χαρακτηρισμός 24 εμπορικά διαθέσιμων spray-paints (χρώματα αερολύματος) σε διάφορα χρώματα (λευκό, μαύρο, ασημί, κόκκινο, πράσινο και μπλε), τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στις σύγχρονες δημόσιες τοιχογραφίες, στην τέχνη του δρόμου (street art) και στα graffiti. Η έρευνα επικεντρώθηκε στον προσδιορισμό των συνδετικών μέσων, των οργανικών χρωστικών ουσιών, των ανόργανων υλικών πλήρωσης και των πρόσθετων. Επιπλέον, διερευνήθηκε ο χημικός προσδιορισμός τεσσάρων δειγμάτων σε μορφή διστρωματικών υμενίων, ώστε να εκτιμηθεί η δυνατότητα προσδιορισμού της χημικής σύστασης σε δείγματα με σύνθετη στρωματογραφία. Η λεπτομερής γνώση της σύστασης των χρωμάτων επιτρέπει την καλύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς τους σε διαφορετικές συνθήκες και την ανάπτυξη στρατηγικών πρόληψης της φθοράς. Παράλληλα, με βάση τα ευρήματα αναπτύσσονται εξειδικευμένες μέθοδοι συντήρησης, λαμβάνοντας υπόψιν τις ιδιαιτερότητες του κάθε χρώματος. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, αξιοποιήθηκε μια πολυαναλυτική προσέγγιση, με τη χρήση Φασματοσκοπίας Υπερύθρου Μετασχηματισμού Fourier με Αποσβένουσα Ολική Ανάκλαση (ATR-FTIR) και της Πυρόλυσης–Αέριας Χρωματογραφίας/Φασματομετρίας Μάζας (Py/GC-MS) για τον προσδιορισμό των συνδετικών μέσων, των χρωστικών ουσιών, των υλικών πλήρωσης και των πρόσθετων. Παράλληλα, η φασματοσκοπία Raman, η Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης/Φασματοσκοπία Ενεργειακής Διασποράς Ακτίνων-Χ (SEM/EDS) και η Φασματοσκοπία Φθορισμού Ακτίνων Χ (pXRF) αξιοποιήθηκαν συμπληρωματικά για τον προσδιορισμό των οργανικών και ανόργανων χρωστικών ουσιών, καθώς και των υλικών πλήρωσης. Στο πλαίσιο αυτό, ταυτοποιήθηκαν τέσσερις τύποι συνδετικών υλικών, συμπεριλαμβανομένων των ρητινών ακρυλικών, αλκυδικών, στυρενίου και νιτροκυτταρίνης, όπως και των συνδυασμών τους, ενώ παράλληλα ανιχνεύθηκε ένα ευρύ φάσμα οργανικών χρωστικών, ανόργανων συστατικών και πρόσθετων όπως για παράδειγμα πλαστικοποιητές, παράγοντες αντι-αφρισμού κ.ά. Στο δεύτερο σκέλος (παθολογία) η έρευνα εστίασε στη μελέτη της φυσικοχημικής σταθερότητας επιλεγμένων χρωμάτων ως αποτέλεσμα της γήρανσης των συνδετικών μέσων, υπό την επίδραση των εξωτερικών περιβαλλοντικών παραμέτρων (φυσική γήρανση) και της τεχνητής ηλιακής ακτινοβολίας (τεχνητή φωτογήρανση). Επίσης, διερευνήθηκε η επίδραση των οργανικών χρωστικών και των ανόργανων υλικών πλήρωσης στη συνολική συμπεριφορά γήρανσης των χρωμάτων. H έρευνα εστίασε στις μεταβολές των φυσικών και θερμικών ιδιοτήτων, όπως επίσης και στη μελέτη συγκεκριμένων φωτοχημικών αντιδράσεων γήρανσης. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, αναπτύχθηκε μια πολυαναλυτική προσέγγιση με τη χρήση στερεομικροσκοπίας, Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης (SEM), Μικροσκοπίας Ατομικής Δύναμης (AFM), χρωματομετρίας, στιλπνομετρίας, μετρήσεων γωνίας επαφής, Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης (DSC), Φασματοσκοπίας UV-Vis, Φασματοσκοπίας Υπερύθρου Μετασχηματισμού Fourier με Αποσβένουσα Ολική Ανάκλαση (ATR-FTIR) και της Πυρόλυσης–Αέριας Χρωματομετρίας/Φασματομετρίας Μάζας (Py/GC-MS). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τόσο η φυσική όσο και η τεχνητή γήρανση προκαλεί πρώιμη φωτοαποδόμηση, επηρεάζοντας τη μορφολογία, το χρώμα, τη στιλπνότητα, την τραχύτητα και τη διαβρεξιμότητα. Επιπρόσθετα, διαπιστώθηκε ότι τα συνδετικά υλικά, ιδίως τα αλκυδικά, είναι πιο ευαίσθητα στη γήρανση από ότι οι συνθετικές οργανικές χρωστικές και τα ανόργανα υλικά πλήρωσης. Παράλληλα, διαπιστώθηκε ότι η φωτογήρανση ωθεί τη μετακίνηση των προσθέτων προς την επιφάνεια των χρωμάτων.Οι σύγχρονες υπαίθριες τοιχογραφίες γίνονται πολύ συχνά στόχος άλλων καλλιτεχνών, ενώ η χρήση του ίδιου μέσου (spray-paint) περιπλέκει τις πιθανές επεμβάσεις καθαρισμού. Στην πραγματικότητα, οι βέλτιστες επεμβάσεις συντήρησης αποσκοπούν στην αφαίρεση του ανεπιθύμητου υλικού χωρίς να επηρεάζουν τα υποκείμενα χρωματικά στρώματα. Κατά συνέπεια, όσο πιο όμοιες είναι οι ιδιότητες των υλικών, τόσο πιο δύσκολη είναι η αποτελεσματική διάκριση και ο διαχωρισμός τους. Λόγω της έλλειψης μιας καθιερωμένης προσέγγισης, συχνά επιλέγονται μέσα και τεχνικές καθαρισμού που χρησιμοποιούνται ευρέως σε διαφορετικούς τύπους επιφανειών/αντικειμένων. Ωστόσο, ο μηχανικός καθαρισμός ενδέχεται να μειώνει τη στιλπνότητα, ενώ ο υγρός καθαρισμός (διαλύτες, χημικά κ.ά.) μπορεί να προκαλέσει διόγκωση, διάλυση ή/και εξαγωγή ορισμένων εκ των συστατικών. Η παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνά κατά πόσον υπάρχουν αποτελεσματικές μέθοδοι για τη συντήρηση σύγχρονων τοιχογραφιών και βελτιστοποιεί τις επεμβάσεις καθαρισμού σε δείγματα που προσομοιώνουν τις πραγματικές συνθήκες, χρησιμοποιώντας φυσικές και χημικές υδρογέλες με πράσινους διαλύτες και νανοδομημένα υγρά (NSF), ως μία εναλλακτική προσέγγιση για την πράσιμη βιώσιμη συντήρηση της πολιτιστικής κληρονομιάς. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές με υδατικά διαλύματα πολυοξυμεταλλικών ενώσεων (POMs) με σκοπό την φωτοκαλυτική απομάκρυνση των χρωματικών στρωμάτων επιζωγράφισης, αλλά απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση επί του θέματος. Η αποτίμηση των δοκιμών καθαρισμού πραγματοποιήθηκε με μακροσκοπική και μικροσκοπική εξέταση και φασματοσκοπία Υπερύθρου Μετασχηματισμού Fourier (FTIR), ενώ οι μετρήσεις χρώματος και στιλπνότητας συμπλήρωσαν τη μεθοδολογία αξιολόγησης του καθαρισμού. Ακόμα, η περιπτωσιολογική μελέτη που επιλέχθηκε για τις δοκιμές αφαίρεσης επιζωγράφισης από δημόσια τοιχογραφία συνετέλεσε θετικά στην περαιτέρω κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν την αφαίρεση των χρωμάτων αερολύματος. Η διατριβή παρέχει σημαντικές πληροφορίες στον τομέα της συντήρησης σχετικά με τις επιδράσεις των επιλεγμένων πράσινων υλικών, τη μέθοδο εφαρμογής τους και την αποτελεσματικότητά τους όσον αφορά στην αφαίρεση επιζωγραφίσεων από δημόσιες τοιχογραφίες. Η έρευνα που διεξήχθη τεκμηριώνει ιδιαίτερα την αποτελεσματικότητα των συστημάτων πηκτών οι οποίες που προσδίδουν αυξημένο έλεγχο της δράσης των διαλυτών και των διαδικασιών καθαρισμού. Επιπλέον, περιγράφονται οι πιθανοί κίνδυνοι προσφέροντας ένα γόνιμο έδαφος προς συζήτηση. Ακόμα, η γνώση που αποκομήθηκε χρησιμεύει ως πολύτιμη πηγή για τους συντηρητές αρχαιοτήτων και έργων τέχνης, παρέχοντας οδηγίες που μπορούν να συμβουλευτούν και να εφαρμοστούν στη συντήρηση των σύγχρονων τοιχογραφιών και των ζωγραφικών επιφανειών εν γένει. Τέλος, η διατριβή αυτή με την εις βάθος διερεύνηση της φυσικοχημικής σύστασης των spray-paints, της γήρανσης (φυσική και φωτοχημική) των υλικών αυτών και της αφαίρεσης των χρωματικών στρωμάτων επιζωγράφισης με πράσινα σύγχρονα υλικά και μέσα καθαρισμού, θεωρείται ότι ανοίγει τον δρόμο για την πράσινη και βιώσιμη συντήρηση έργων σύγχρονης τέχνης.