Identification, stability and ageing phenomena of colorants used in modern inks in archive documents, prints, caricatures and other written heritage objects

Das Projekt widmet sich der Problematik des Ausbleichens und der Analyse der modernen Farbmitteln, die z. B. in Druckfarben aber auch in verschiedenen anderen Farben oder Tinten des 20. Jahrhunderts vorkommen, die durch renommierte Künstler_innen wie M. Deix, E. Sokol in ihren Karikaturen und Zeichnungen verwendet wurden. Die hohe Lichtempfindlichkeit einiger Farbmittel macht es den Museen, Archiven, etc. zum Teil unmöglich, einige ihrer Objekte auszustellen. Durch die Identifizierung der problematischen Farbbestandteile können die entsprechenden Vorkehrungen getroffen und Empfehlungen gegeben werden.

Das Hauptziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines Analyseprotokolls für die Identifizierung und Charakterisierung der Stabilität bzw. Alterungsphänomene von Farbmitteln, die in modernen Farben verwendet werden. Der Schwerpunkt der materialanalytischen Forschung wird auf der direkten Analyse von Mikroproben und nicht-invasiver Analyse an den Objekten oder Dokumenten liegen.

Dazu werden vorwiegend Methoden wie MeV SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie mit Primärionen im MeV-Bereich) und die neue, kombinierte RFA-Reflexionsspektroskopie (RSI) im VIS-NIR-SWIR-Bereich (380 - 2500 nm) eingesetzt. Die MeV SIMS wird seit 10 Jahren für den Bereich der Anaylse in der Kunst entwickelt und ist daher eine neuartige, noch in der Entwicklung befindliche Methode, die aufgrund geringer Fragmentierung und der Detektion von Molekülionen während der Messung die genaue Identifizierung synthetischer organischer Farbmittel ermöglicht. Darüber hinaus ist diese Methode sehr oberflächenempfindlich, es ist keine chemische Vorbehandlung oder Abtrennung der Farbmittelkomponenten in den Mischungen erforderlich, wie sie z. B. häufig in modernen (Druck)farben bzw. Tinten zu finden sind. Die MeV SIMS arbeitet als direkte Analyse von festen Tinten-Mikroproben. Durch das kombinierte Scannen von Objekten mithilfe des RFA/RS-Imaging mit einem portablen Gerät ist die nicht-invasive Erforschung der Tintenfarbmittel direkt auf Objekten möglich. Es wird getestet, ob Fingerabdrücke von Farbmitteln (und ihren Alterungsprodukten) im VIS-NIR-SWIR-Bereich bestimmt werden können, die zu einer genauen Identifizierung der Tintenfarbmittel führen.

Zur Charakterisierung der Stabilität und der Alterungsphänomene werden Musterproben mit ausgewählten Farbmitteln/Tinten hergestellt. Die Alterung dieser Proben erfolgt durch Mikrofading sowie durch eine Alterungsstudie unter Berücksichtigung der Lichtverhältnisse in Archiven und Museumssammlungen der unterstützenden Projektpartner_innen. Darüber hinaus wird das Mikrofading auch zur Prüfung der Stabilität von Tinten auf ausgewählten realen Objekten eingesetzt. Die oben genannten Analysemethoden werden vor, in den verschiedenen Alterungsphasen und nach der Alterung angewandt, um die Alterungsphänomene zu beschreiben. In ausgewählten Fällen wird die GC/MS als Heart Cut-Evolved Gas Analysis (HC/EGA/GCMS) eingesetzt, um flüchtige organische Verbindungen (VOC) zu analysieren und weitere Informationen über die Abbauprozesse der verwendeten Farbmitteln zu erhalten.