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JAIC Abstract Translations

February 2015, Vol. 54.1


TREATMENT OF WATERLOGGED ARCHAEOLOGICAL WOOD USING CHITOSAN- AND MODIFIED CHITOSAN SOLUTIONS. PART 1: CHEMICAL COMPATIBILITY AND MICROSTRUCTURE

Mikkel Christensen, Erik Larnøy, Hartmut Kutzke, Finn Knut Hansen

Due to problems with most of the existing conservation treatments, new materials for the stabilization of waterlogged archaeological wood are highly desirable. The ideal consolidant should be environmentally friendly and safe to work with for conservators, while strengthening the objects without ruining the visual impression of the wood or filling it in ways that prevent re-treatment in the future. This paper tests chitosan since it is a multifunctional material that not only offers support but also hinders catalytic activity by potentially chelating reactive metal ions. Three solutions of 2% chitosan in 0.1 M acetic acid were chosen as a consolidant for samples from a 1150-year-old piece of waterlogged Viking Age wood from Slagen prestegård. The penetration of chitosan was determined by freeze-drying the samples and analyzing them using high-performance liquid chromatography (HPLC). It was found that chitosan solution penetrated at least 1 cm into the wood along the grain over the span of 2 weeks. Depolymerizing the chitosan only improved uptake slightly. The chitosan left an open structure in the waterlogged archaeological wood. It offered some strength to severely degraded waterlogged wood, but further tests are needed to evaluate stability, shrinkage, and fixation.

Debido a problemas con la mayoría de los tratamientos de conservación existentes, nuevos materiales para la estabilización de madera arqueológica anegada son altamente deseados. El consolidante ideal debe ser amigable con el medio ambiente y no debe ser tóxico para la salud de los conservadores, a la vez debe fortalecer los objetos sin arruinar el aspecto visual de la madera, o rellenarla de forma que impida ser tratada nuevamente en el futuro. Esta publicación probó el quitosano debido a que es un material multifuncional que no sólo ofrece soporte sino además impide la actividad catalítica al potencialmente quelar los iones metálicos reactivos. Tres soluciones al 2% de quitosano en 0.1 M de ácido acético fueron escogidas como consolidantes para muestras de piezas de madera anegada de la Era Vikinga, de 1.150 años de antigüedad, de Slagen prestegård. La penetración del quitosano fue determinada liofilizando las muestras y analizándolas usando cromatografía líquida de alta resolución (HCLP). Se encontró que la solución de quitosano penetró la madera al menos un centímetro, a lo largo del grano de la madera, en un período de dos semanas. La despolimerización del quitosano sólo mejoró ligeramente su absorción. El quitosano dejó una estructura abierta en la madera arqueológica anegada. Ofreció fuerza a la madera anegada severamente degradada, pero se necesitan más pruebas para evaluar la estabilidad, encogimiento y fijación.

En raison de problèmes liés aux traitements de conservation existants, l’ajout de nouveaux matériaux pour la stabilisation du bois archéologique gorgé d’eau est souhaitable. Le consolidant idéal serait inoffensif pour l’environnement ainsi que pour le restaurateur, en renforçant les objets sans modification majeure à l’apparence du bois, tout en permettant un traitement ultérieur. Une étude a donc été effectuée sur le chitosane, un matériau polyvalent qui peut renforcer la structure du bois et en plus servir comme chélateur, capable de diminuer l’activité catalytique causée par les ions métalliques. Trois solutions de chitosane à 2% de concentration dans de l’acide acétique à 0,1 M ont été évaluées en tant que consolidant pour des échantillons de bois gorgé d’eau d’un navire viking vieux de 1150 ans, en provenance de Slagen prestegård. La pénétration du chitosane a été évaluée par lyophilisation des échantillons et leur analyse par chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC).  Sur une période de deux semaines, la solution de chitosane a pénétré d’au moins un centimètre dans le sens longitudinal du bois. L’utilisation d’un chitosane dépolymérisé a permis une légère amélioration de sa pénétration. Le chitosane a laissé une structure poreuse dans le bois archéologique gorgé d’eau. Son utilisation a renforcé le bois gorgé d’eau très dégradé, mais d’autres études sont nécessaires pour évaluer sa stabilité, son retrait, ainsi que son mécanisme de fixation.   Devido a problemas com a maioria dos tratamentos de conservação existentes, são altamente desejáveis novos materiais para a estabilização de madeira arqueológica encharcada de água. O consolidante ideal deveria ser ambientalmente benéfico e seguro no que diz respeito ao trabalho dos conservadores, ao mesmo tempo em que reforça os objetos sem arruinar a impressão visual da madeira, bem como preenchendo-a de forma a evitar a repetição do tratamento no futuro. Este artigo testa a quitosana, uma vez que ela é ela um material multifuncional que não apenas oferece apoio, mas também retarda a atividade catalítica por íons metálicos reativos potencialmente quelantes. Três soluções de 2% de quitosana em 0,1 M de ácido acético foram escolhidas como um consolidante para amostras de uma peça de madeira encharcada de água, com idade de 1.150 anos, datada do Período Viking de Slagen Prestegård. A penetração de quitosana foi determinada por liofilização das amostras e análise das mesmas por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Verificou-se que a solução de quitosana penetrou na madeira pelo menos 1 cm no sentido longitudinal durante o período de 2 semanas. A despolimerização da quitosana só melhorou a absorção ligeiramente. A quitosana deixou uma estrutura aberta na madeira arqueológica encharcada de água. Ofereceu certa resistência à madeira encharcada de água severamente degradada, porém são necessários mais testes para avaliar a estabilidade, a contração e a fixação.


CONSERVATION OF PHOTODEGRADED ASIAN LACQUER SURFACES: FOUR CASE STUDIES
Catherine Coueignoux & Shayne Rivers

Exposure to light combined with fluctuations in relative humidity causes the formation of microcracks in the surface of Asian lacquer, which is associated with loss of gloss. Increasing severity of microcracks results in incremental loss of surface and decoration. This paper presents four case studies of the conservation of photodegraded Asian lacquer surfaces that required balancing ethical considerations, current knowledge of the objects, their condition, intended use, and long-term preservation. These treatments encompassed the use of Paraloid B72 and the lacquer-based treatments urushi-gatame and suri urushi. In each case a unique set of challenges was resolved using a treatment plan customized for each object.
La exposición a la luz de las lacas asiáticas, en combinación con fluctuaciones de humedad relativa, causan la formación de grietas microscópicas en su superficie, que son asociadas con pérdida de brillo. La pérdida en incrementos de la superficie y de la decoración es un resultado del aumento de la severidad de las grietas microscópicas. En este trabajo se presentan cuatro estudios de casos de la conservación de superficies de lacas asiáticas foto degradadas, que  requieren sopesar las consideraciones éticas, el conocimiento actual de los objetos, su condición, uso previsto y su preservación a largo plazo. Estos tratamientos abarcaron el uso de Paraloid B72 y los tratamientos a base de las laca urushi-gatame y urushi suri. En cada caso se resolvió un conjunto único de desafíos mediante un plan de tratamiento diseñado a la medida de cada objeto.

L'exposition à la lumière combinée avec des fluctuations d’humidité relative provoque la formation de microfissures dans la surface de la laque asiatique, ce qui est associée à une perte de lustre. La sévérité croissante des microfissures résulte dans une perte incrémentielle de la surface et de la décoration. Cet article présente quatre études de cas de surfaces laquées asiatiques dégradées par la lumière, qui ont nécessité une réflexion incluant des considérations éthiques, ainsi qu’une connaissance actuelle des objets, de leur état et de leur utilisation et préservation à long terme. Ces traitements comprennent l'utilisation de Paraloid B72 et de ceux à base de laque connus sous les noms d'urushi-gatame et suri urushi. Un plan de traitement adapté à chaque objet a permis d’adresser un ensemble de défis particulier à chaque objet. 

Exposição à luz combinada com flutuações na umidade relativa provoca a formação de microfissuras na superfície de laca asiática, o que está associado com a perda de brilho. Aumento da gravidade das fissuras resulta na perda gradual de superfície e decoração. Esse artigo apresenta quatro estudos de casos de conservação de superfícies de laca asiática fotodegradadas que exigiram considerações de natureza ética equilibradas, conhecimento atualizado dos objetos, o seu estado, uso pretendido e preservação a longo prazo. Esses tratamentos abrangeram o uso de Paraloid B72 e dos tratamentos à base de laca urushi-gatame e suri urushi. Em cada caso, um conjunto único de desafios foi resolvido usando um plano de tratamento personalizado para cada objeto.


ART CONSERVATION BETWEEN THEORY AND PRACTICE: THE LABORATORY FOR RESEARCH IN THE FINE ARTS AND MUSEOLOGY AT THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA, DAVIS, 1960–78
Seth Adam Hindin

In early 1960, conservator Charles Muskavitch (1904–2001) proposed to found a conservation training program at the University of California campus in Davis, near Sacramento. Together with art historian Joseph Armstrong Baird, Jr. (1922–1992), Muskavitch launched the Laboratory for Research in the Fine Arts and Museology in July 1964 as a West Coast counterpart to the Intermuseum Laboratory at Oberlin and the Conservation Center at New York University. As the first university-based conservation program in the Western United States, it treated artworks from throughout California and intended to offer a 2-year diploma in conservation to art history graduate students. From the beginning, undergraduates were also involved in its activities. However, the graduate diploma was never introduced and Muskavitch retired in 1971. The Laboratory closed seven years later, after the departure of its second director, Gerald R. Hoepfner. Drawing upon unpublished archives and interviews, this article investigates the origins, development, and dissolution of the Laboratory. It concludes that its failure was due to complex institutional politics and a perception of theoretical divergence from the art history program, rather than merely the result of ongoing budget cuts.

A comienzos de la década de los 60, el conservador Charles Muskavitch (1904-2001) propuso la creación de un programa de formación en conservación  en la Universidad de California, en el campus Davis, cerca de Sacramento.  En conjunto con el historiador de arte Joseph Armstrong Bairds, Jr. (1922-1992), Muskavitch fundó el Laboratorio de Investigación en Bellas Artes y Museología en julio de 1964 como una contraparte, en la Costa Oeste de los Estados Unidos de América, al Laboratorio Intermuseos en Oberlin y al Centro de Conservación en la Universidad de Nueva York.  Como el primer programa de conservación a nivel universitario en la Costa Oeste de los Estados Unidos de América, este Laboratorio trató obras de arte de toda California e intentó ofrecer un programa diplomado en conservación con una duración de dos años a los estudiantes de postgrado de Historia del Arte.  Desde el principio, los estudiantes de pregrado también  estuvieron involucrados en las actividades de este Laboratorio.  Sin embargo, el programa de diplomado nunca se estableció y Muskavitch se retiró en 1971.  El Laboratorio cerró luego de siete años, después de la partida de su segundo director, Gerald R. Hoepfner.  Tomado de archivos no publicados y de entrevistas, este artículo investiga los orígenes, desarrollo y disolución del Laboratorio.  Concluye que su fracaso se debió a complejas políticas institucionales y a la percepción de  divergencias  teóricas del programa de Historia del Arte, y no a meros recortes de presupuesto que ocurrieron en ese momento.

Au début des années 60, le restaurateur Charles Muskavitch (1904–2001) proposa de fonder un programme de formation en restauration sur le campus de l’Université de Californie à Davis, près de Sacramento. En  juillet 1964, avec l’historien Joseph Armstrong Baird Jr. (1922–1992), Muskavitch a lancé le Laboratory for Research in the Fine Arts and Museology (laboratoire de recherche sur les beaux-arts et la muséologie), un  équivalent pour la côte ouest du Intermuseum Laboratory à Oberlin et du Conservation Center à l’université de New York. En  tant que premier programme de conservation en milieu universitaire dans l'ouest des États-Unis, le laboratoire a traité des œuvres de partout en Californie et avait l’intention d’offrir un diplôme de 2 ans en restauration aux étudiants ayant gradué en histoire de l'art. Dès le début, les  étudiants de premier cycle furent également impliqués dans les activités offertes par le programme. Cependant, le diplôme d'études supérieures n'a jamais été offert et Muskavitch prit sa retraite en 1971. Le laboratoire ferma sept ans plus tard, après le départ de son second directeur, Gerald R. Hoepfner. Puisant dans des documents d’archive non-publiés et des interviews, cet article examine les origines, le développement et la dissolution du laboratoire. Il conclut que son échec est dû à une politique institutionnelle complexe et des divergences théoriques perçues de la part du programme en histoire de l’art, plutôt que simplement le résultat de compressions budgétaires.

No começo dos anos 1960, o conservador Charles Muskavitch (1904–2001) propôs fundar um programa de treinamento no campus da Universidade da Califórnia, em Davis, perto de Sacramento. Em conjunto com o historiador da arte Joseph Armstrong Baird, Jr. (1922–1992), Muskavitch criou o Laboratório de Pesquisa em Belas Artes e Museologia em julho de 1964 como contrapartida na Costa Oeste do Intermuseum Laboratory de Oberlin e do Conservation Center da New York University. Como um primeiro programa de conservação sediado em uma universidade no Oeste dos Estados Americanos, ali foram tratadas obras de arte de toda a Califórnia e pretendia-se oferecer um diploma de conservação de dois anos para estudantes do programa de pós-graduação. Desde o começo, estudantes de graduação eram também envolvidos nas atividades. Entretanto, o programa de pós-graduação nunca começou e Muskavitch aposentou em 1971. O laboratório fechou 7 anos depois, após a partida do seu segundo diretor, Gerald R. Hoepfner. Elaborado a partir de artigos inéditos e de entrevistas, esse artigo investiga as origens, desenvolvimento, e dissolução do Laboratório. Ele conclui que a falência ocorreu devido à complexa política institucional e à percepção da divergência teórica do programa de história da arte, mais do que de fato em função dos cortes de orçamento em curso.


RED STAINS ON ARCHAEOLOGICAL LEATHER: DEGRADATION CHARACTERISTICS OF A SHOE FROM THE 11TH–13TH CENTURIES (SELJUK PERIOD, IRAN)
Alireza Koochakzaei & Mohsen Mohammadi Achachluei

In 2006 several valuable leather objects were found during archaeological excavation ofGhalee-Kooh-i Ghaen (a historic stronghold from the Seljuk period, 11th–13th centuries) in the South Khorasan province of Iran. When examined after 5 years, there were red stains on the remnants of a shoe with poor strength and powdery surface similar to red rot decay. Since red rot is more common in manufactured leathers from the mid-19th century, the purpose of this research was to clarify the structural features and degradation factors responsible for red stains on the shoe. Chemical spot tests, isolation and identification of fungi, pH measurements, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and energy dispersive x-ray spectroscopy were used to achieve these aims. These measurement results corresponded to lime depilation, tanning with alum and vegetable tannins, and the possible use of CuSO4 as a preservative of skin in leather-making process. Cladosporium sp. and Penicillium sp. were isolated from the shoe, but Trichophyton sp. was characterized as the main biodeterioration factor. Fourier transform infrared spectroscopy and pH measurements indicated hydrolysis and acidic degradation of the leather. The characteristics of the red stains were similar to those exhibited by red rot. Therefore, archaeological leathers tanned with alum and vegetable tannins may be exposed to acidic degradation like red rot decay.

En el año 2006, varios objetos de cuero valiosos fueron encontrados durante la excavación arqueológica de Ghalee-Kooh-i Ghaen (una fortificación histórica del período Seljuk, siglos XI a XIII), en la provincia de Khorasan Meridional en Irán.  Cuando fueron examinados cinco años después, se encontraron manchas rojas en los restos de un zapato con una superficie que tenía aspecto débil y polvoriento, similar a la descomposición por hongos de la putrefacción roja. Ya que los hongos de la putrefacción roja son mas comunes en cueros manufacturados a partir de mediados del siglo XIX, el propósito de este proyecto de investigación fue clarificar las características estructurales y los factores de degradación responsables por las manchas rojas en el zapato. Con este propósito se hicieron pruebas a la mancha, aislamiento e identificación de hongos, medidas de pH, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de dispersión de energía de rayos X. Los resultados mostraron que se había llevado a cabo una depilación con cal y un curtido con alumbre y taninos vegetales, y que posiblemente se usó CuSO4 como preservativo de la piel durante el proceso de manufactura del cuero. Se aislaron Cladosporium sp. y Penicillium sp. del zapato, pero se caracterizó al Trichophyton sp. como el principal factor del biodeterioro. La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y las medidas de pH indicaron la hidrólisis y la degradación acídica del cuero. Las características de las manchas rojas eran similares a las que muestran los hongos de la putrefacción roja. Por lo tanto, los cueros de origen arqueológico curtidos con alumbre y taninos vegetales pueden ser expuestos a una degradación acídica como la de los hongos de la putrefacción roja.  

En 2006, plusieurs objets intéressants en cuir furent trouvés lors d’une fouille archéologique au site Ghalee-Kooh-i Ghaen (un bastion historique de la période Seljuk du 11ème au 13ème siècle) dans la province du Khorasan du sud, en Iran. Lors d’un examen effectué 5 ans après la fouille, des taches rouges furent remarquées sur les vestiges d’un soulier de consistance très dégradée et présentant une surface poudreuse similaire à celle provoquée par la carie rouge.  Comme la présence de carie rouge est plus souvent associée aux cuirs datant du milieu du 19ème siècle, une étude a été entreprise pour mieux comprendre les caractéristiques structurelles et les facteurs de dégradation ayant causé l’apparition de ces taches rouges. Les moyens mis en œuvre ont inclus des micro-tests chimiques, l’identification des champignons présents, des mesures du pH, la spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier, le microscope à balayage électronique ainsi que la spectroscopie aux rayons X à dispersion d’énergie. Les résultats indiquent que le cuir a été épilé à la chaux, préparé avec de l’alun et des tanins végétaux et avec utilisation possible de CuSO4 comme agent de préservation de la peau utilisé avant la préparation du cuir. Les espèces Cladosporium sp. et Penicillium sp. furent découvertes sur le soulier, mais seul Trichophyton sp. fut considéré comme principal agent de biodétérioration. La spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier, ainsi que des mesures du pH révélèrent une hydrolyse et une dégradation acide du cuir. Les caractéristiques des taches rouges sont similaires à celles de la carie rouge. Conséquemment, les cuirs archéologiques préparés à l’aide d’un  tannage à l’alun et aux tanins végétaux sont sensibles à la dégradation acide typiquement reliée à la carie rouge

Em 2006, foram encontrados vários objetos de couro valiosos durante a escavação arqueológica de Ghalee-Kooh-i Ghaen (um reduto histórico do período Seljuk, séculos XI-XIII) na província de Khorasan do Sul no Irã. Quando foram examinados depois de 5 anos, havia manchas vermelhas nos restos de um sapato com pouca resistência e uma superfície pulvérea semelhante ao tip de degradação conhecido como “degradação vermelha”. Como a “degradação vermelha” é mais comum em couros fabricados a partir de meados do século XIX, o objetivo desta pesquisa foi esclarecer as características estruturais e fatores de degradação responsáveis pelas manchas vermelhas no sapato. Testes químicos da mancha, isolamento e identificação de fungos, medições de pH, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raios-X, foram usados para atingir esses objetivos. Estes resultados de medição corresponderam à depilação cáustica, curtição com alúmen e taninos vegetais e ao possível uso de CuSO4 como um conservante da pele no processo de preparação do couro. Os fungos Cladosporium sp. e Penicillium sp. foram isolados do sapato, mas o Trichophyton sp. caracterizou-se como o principal fator de biodegradação. A espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e as medições de pH indicaram a hidrólise e a degradação ácida do couro. As características das manchas vermelhas foram semelhantes às exibidas pela podridão vermelha. Consequentemente, os couros arqueológicos curtidos com alúmen e taninos vegetais podem ser expostos à degradação ácida como deterioração da “degradação vermelha”.