Jeri2010 Aze Br
-
Upload
sebastienaz -
Category
Documents
-
view
17 -
download
0
Transcript of Jeri2010 Aze Br
[1/16]
- Le noircissement des pigments au plomb -
De la compréhension des mécanismes d'altération
à la recherche d'une méthode de restauration
Sébastien Aze - CICRP Marseille
Bordeaux – 19 Novembre 2010
[2/16]
Sommaire
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
• Introduction
les altérations du blanc de plomb
le noircissement du minium en peinture murale
vers une technique de restauration du minium noirci
• Méthodologie
matériel
méthodologie
• Résultats
tests de validation de la technique
application in situ (chapelle de Solomiat – Ain)
• Conclusion
[3/16]Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
Les altérations du blanc de plomb
Arts graphiques
• Altération en galène (PbS)
Facteur déterminant: pollution (H2S)
Couleur grise à noire
• Techniques de restauration
Traitement à l’eau oxygénée H2O2 (solution, vapeur, gel)
Technique connue depuis 1945 (ou avant?)
Transformation galène anglésite PbSO4
Peinture murale, polychromie
• Altération de l’hydrocérusite en plattnérite (-PbO2)
Facteurs déterminants: humidité, pollution (SO2, CO2)
Couleur brune à noire
Considérée comme irréversible
Pas de traitement chimique spécifique
[4/16]
Le noircissement du minium en peinture murale
• Techniques affectées: fresco, secco
• Facteurs déterminants: humidité, pollution (SO2, CO2)
• Altération du minium (Pb3O4) en plattnérite (-PbO2)
toute la couche picturale (>100 µm) peut être altérée
considérée comme irréversible
pas de traitement chimique spécifique
L’ange et la colonne de feu, Abbaye de Saint Savin, XIIè. s.
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
Comment restituer la couleur et les propriétés initiales?
Reconversion en minium de la couche de plattnérite
[5/16]
Les oxydes de plomb: un système complexe
Pb4+ Pb2+
Plattnérite-PbO2
MiniumPb3O4
Massicot-PbO
Litharge-PbO
375°C 650°C580°C
Réduction thermique de la plattnérite: pertes successives d’oxygène
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[6/16]
Reconversion par Laser du minium noirci
• Principe
Absorption optique des photons (Laser) par les particules de plattnérite Hausse locale de la température Réduction thermique de la plattnérite en minium (375°C < T < 580°C)
• Avantages
Portabilité (utilisation d’une fibre optique) Précision (mise en forme du faisceau) Flexibilité (longueur d’onde, temps d’irradiation, puissance…)
• Questions
Choix du laser ? "Profondeur utile“ ? Rendement surfacique (cm2/min) ? Innocuité ?
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[7/16]
Matériel: peintures murales expérimentales
• LRMH - 1982
• Ocres, terre verte, minium
• Techniques traditionnelles
• Vieillissement naturel (26 ans)
• Noircissement du minium (5 ans)
Echantillonnage Section polieAnalyse minéralogique:plattnérite, gypse
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[8/16]
Méthodologie
• Tests d’irradiation successifs avec différents paramètres Caractéristiques du laser
longueur d’onde (nm) puissance (W) profil du faisceau
Temps d’irradiation (s)
Distance de travail (cm)
• Evaluation visuelle des effets de l’irradiation Observations macro- et microscopiques
• Etude en laboratoire Microscopie optique et électronique Analyses (minéralogie, chimie)
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[9/16]
Tests d’irradiation en laboratoire
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
• Trois lasers testés: Argon (vert), Nd:YAG et diode Ga:As (proche Infrarouge)
• Matériel: Plattnérite pure (poudre compactée)
Nd:YAG1064 nm
diode811 nm
Ar+514 nm
[10/16]
Tests d’irradiation in situLaser infrarouge à fibre optique – Peintures murales expérimentales
• laser continu - 811 nm• transportable : 220 V, 40 kg• fibre optique de 10 mètres• sortie optique sur trépied (X-Y-Z)• déplacements manuels
optimisation de la puissance
source laser
sortie optique
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[11/16]
Tests d’irradiation in situEssai optimisé – temps total: 2min. – surface ~ 2cm2
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[12/16]
Couche d’origine Couche traitée
Stratigraphies (lames minces)Macro-prélèvement
Tests d’irradiation in situEssai optimisé
Couleur homogène
Traitement de toute l’épaisseur de
la couche de plattnérite (100 µm)
Reconversion effective en minium
(analyses par spectrométrie Raman)
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[13/16]
Application in situPeinture murale XIXè. s.– Chapelle de Solomiat (Ain)
Premier essai « réel » in situChantier de restauration (Gilles Gaultier)
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
[14/16]
Application in situPeinture murale XIXè. s.– Chapelle de Solomiat (Ain)
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
installation du systèmepremiers essais optimisés
[15/16]Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
Application in situPeinture murale XIXè. s.– Chapelle de Solomiat (Ain)
traitement à grand échelle (~60 cm2)
[16/16]
Conclusion
Introduction Méthodologie Résultats Conclusion
• Optimisation des paramètres: choix du laser: diode fibrée 811 nm temps d’irradiation: 5 à 10 secondes densité de puissance: 15 à 25 W/cm2
Résultats obtenus reconversion effective PbO2 Pb3O4
profondeur efficace > 50 µm rendement surfacique > 1 cm2 / min.
Questions ouvertes innocuité ? permanence du minium ? cas des autres techniques picturales ? consolidations / refixages ?