Tieteestä & Tekniikasta
sä todettu noudattavan hyvin Arrheniuksen yhtälöä (Kaava 1), eli hapettumisen etenemisen ekstrapolointi ajassa eteen- päin voidaan tehdä luotettavasti. Riippuen käytetystä amiini- kovettajasta, BPA-pohjaisen epoksipinnan 5 % hapettumisas- te on laskettu saavutettavan 17,5-74,3 vuoden aikana staatti- sessa 25 °C lämpötilassa ilma-atmosfäärissä ja 1,8-7,1 vuoden aikana kun lämpötila nostetaan 50 °C:een. Kun hapettumis- reaktio muuttuu kasvavan lämpötilan ja/tai UV-valon vaiku- tuksesta, sen reaktionopeus kasvaa eikä se välttämättä enää noudata Arrhenius yhtälöä. Amiinikovetettujen BPA-poh- jaisten epoksien vanhenemisesta on todettu [2], että niiden hapettuminen on monimutkainen prosessi, jossa kuitenkin kaikkein herkimmin hapettuu alkuperäisten komponenttien silloittumispisteet. Arrheniuksen yhtälö, joka kuvaa kemiallisen reaktion nopeutta k . Kirjallisuudessa amiinikovetettujen BPA- pohjaisten epoksien hapettumisen aktivaatioenergiaksi on mitattu noin 70–80 kJ/mol [1]. 𝑘𝑘 = 𝐴𝐴 ∙ 𝑒𝑒 − 𝐸𝐸 𝑎𝑎 𝑅𝑅𝑅𝑅 � � � � � 𝑘 � == � � � � � � � �� 𝑘 � � � � � � 𝑣 � � � � � 𝑣� � � � � � � �� � � � 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 𝐸𝐸 𝑎𝑎 = 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 �� �� �𝑇� == �𝑎��𝑎��� ��� 𝑦 𝑎��𝑎��𝑎� �� ���𝑦��𝑦� � 𝑎 𝑦 �� ��𝑎��𝑎�� � �𝑎 �� ��𝑘� �𝑎�� ��� ���𝑎��𝑎��𝑎� �� �� �𝑎��𝑎� � ��𝑙 𝑘� �𝑘�� ��� ���𝑘 �� � �𝑘 𝑙��𝑙�� � � � � � � � � � � � � �� � � �
Vaikka epoksista valmistettu taideteos olisi sijoitettu sisä- tiloihin, on realistista arvioida, että pinnan hapettumista ja ominaisuuksien muutosta voi tapahtua merkittävissä mää- rin jo muutaman kymmenen vuoden aikana. Muutos voi olla nopeampaa, mikäli taideteos on sijoitettu ulkoilmaan, jossa se voi olla alttiina myös muille rasitustekijöille, ennen kaik- kea vedelle sen eri olomuodoissa ja muille ulkoisille mekaa- nisille kuormille. Vanhenemiseen luonnollisesti vaikuttaa voimakkaasti myös polymeerimateriaalin tarkka koostumus ja siinä käytetyt lisä- ja väriaineet sekä mahdolliset pinnoit- teet ja maalit. Polymeerien vanhenemiseen liittyvä tietous on kuitenkin spesifiä, eikä taiteilijoilla tai taiteen keräilijöillä ole välttämättä kykyä arvioida parhaita valmistustapoja tai rakenteen vaikutusta taideteoksen vanhenemiseen. Niinpä polymeerien ominaisuuksien ja käyttäytymisen opetuksen jalkauttaminen laajasti myös taiteen ja taideteolliseen kon- tekstiin olisi etu. Viitteet: [1]: M.C. Celina, A.R. Dayile, A. Quintana. A perspective on the inherent oxidation sensitivity of epoxy materials. Polymer, Volume 54, Issue 13, 2013, pp. 3290-3296. [2]: C. Galant, B. Fayolle, M. Kuntz, J. Verdu. Thermal and radio-oxidation of epoxy coatings. Progress in Organic Coatings, Volume 69, Issue 4, 2010, pp. 322-329.
Taiteessa on kautta aikain käytetty hyvin erilaisia materiaaleja, joista perinteisimpiä ovat kivi, keramiikka ja lasi, kipsi ja puu, sekä metallit, kuten pronssi ja ruostumaton teräs. Polymeeripohjaiset materiaalit, kuten muovit, kumit ja komposiitit, ovat verrattain uusia tulokkaita taiteen historiassa. Polymeerien vanheneminen taiteen kontekstissa
Teksti: Essi Sarlin, Tampereen yliopisto ja Jyrki Sasi, Urkin Piilopirtti Oy/ Taidemuseo, museokorttimuseo Art Zoo Tampere Kuva: Erkki Luumi
Polymeeripohjaiset materiaalit tarjoavat taiteilijalle lukui- sia etuja, mm. muotoilun vapauden ja valmistusmenetelmi- en helppouden. Polymeerimateriaaleista taiteessa käytetään mm. epokseja ja akryylejä luomaan taide-esineitä ensiöma- teriaaleista sekä uudelleenkäytetään jo olemassa olevia tuot- teita, kuten autonrenkaita ja käytöstä poistuneita kestomuo- vituotteita, osana taideteoksia. Polymeeripohjaisiin taidete- oksiin liittyy kuitenkin materiaalispesifi näkökulma, joka on erityisen mielenkiintoinen: ajan ja ympäristön vaikutus tai- deteoksen valmistusmateriaaliin. Perinteiset taiteen tekemisen materiaalit kestävät hyvin aikaa, ainakin jos teosten säilytysympäristö on suotuisa, eikä taiteen kentässä ole juuri ollut tarvetta taideteosten elinkaa- riajattelulle . Miellämmekin herkästi, että taide on jopa ikuis- ta: vastikään kunnostettu, vuonna 1908 kauppatorin laidal- le sijoitettu Ville Vallgrenin Havis Amandan varmasti ajatel- laan sijaitsevan paikallaan hamaan tulevaisuuteen. Useim- miten taide on tietysti tehty sisällä säilytettäväksi, missä ympäristöä voidaan tarittaessa myös kontrolloida säätämäl- lä lämpötilaa, ilmankosteutta ja ilman puhtautta, sekä rajoit- tamalla UV-valon määrä. Pitkäaikaista säilyvyyttä tavoitel- len mm. Tampereen museoiden kumikokoelmaa säilytetään hyvin kontrolloidussa ympäristössä, josta museo-objekteja siirretään vain väliaikaisesti näyttelyihin esille. Suurin osa uusista taideteoksista sijoittuu kuitenkin vähemmän kontrolloituun ympäristöön ja varsinkin julki- nen taide usein myös ulkoilmaan, joka muodostaa haasteen taiteen pitkäikäisyydelle. Orgaanisten materiaalien tiede- tään hapettuvan ajan saatossa siten, että kasvava lämpötila ja säteily (mm. UV-valo) kiihdyttävät hapettumisreaktioita. Hapettumisen puolestaan tiedetään altistavan vaurioitumi- selle. Lisäksi ilman kosteus, varsinkin yhdistettynä lämpö- tilavaihteluihin, sekä mekaaninen kulutus ovat ulkoilmassa taideteosta rasittavia tekijöitä. Ympäristövaikutusten seu- rauksena polymeerimateriaalista valmistetun taideteoksen
ulkonäkö voi muuttua (esim. värien muutos, pinnan säröi- ly ja karhentuminen, kutistumat ja mittojen vääristymät) ja teos voi jopa hajota (haurastuminen, murtumaan johtava säröily). Joillekin taideteoksille onkin jo määritelty elinikä . Esimerkiksi virolaisen taiteilijan Villu Janisoon autonren- kaista valmistetuille teoksille, joita Suomessakin on esillä ulkoilmassa, on määritelty eliniäksi 40 vuotta. Tämä on tai- teessa verrattain uusi näkökulma varsinkin ajateltaessa tai- detta sijoituksena. Polymeerien vanhenemista on tutkittu paljon, eikä kaik- kia siihen vaikuttavia tekijöitä ja reaktioita vielä ymmärre- tä. Esimerkiksi voidaan ottaa vaikka epoksi, jota pidetään yleisesti hyvin stabiilina materiaalina, jossa ei tyypillisesti edes käytetä stabilointiaineita. Verrattuna moniin polymee- reihin, epoksien hapenläpäisevyys on matala, joten hapettu- minen rajautuu kappaleen pintakerroksiin. Epoksirakenteen mekaaniset ominaisuudet eivät siten juuri muutu hapettu- misen seurauksena, ellei pinnan vikaantuminen esimerkik- si säröilyn vuoksi kiihdytä myös kappaleen sisäosien hapet- tumista. Tämä tekee epoksista teknisten tuotteiden näkö- kulmasta hyvän materiaalin. Myös taiteen tekemisen näkö- kulmasta epoksi on houkutteleva materiaali . Valettavan ja jopa huoneenlämmössä kovettuvan hartsin voi värjätä ja sii- tä voidaan valmistaa suuria, oman painonsa kestäviä jäyk- kiä kappaleita, joiden pinnanlaatua ja muotoa voidaan räätä- löidä hyvin vapaasti. Lisäksi epoksin kiinnipysyvyys muis- sa materiaaleissa on verrattain hyvä. Taideteoksissa kuiten- kin myös pelkän pintakerroksen hapettumisella ja siten pin- nan väri- ja karheusmuutoksilla sekä säröytymisellä voi olla taideteoksen ulkonäköön ja arvoon epäedullinen vaikutus. Kirjallisuudessa on osoitettu, että tavanomainen bisfeno- li A (BPA) -pohjainen, amiinikovetettu epoksipinta hapettuu jo matalissakin lämpötiloissa havaittavia määriä [1], vaik- ka hapettuminen rajoittuukin kappaleen pintaan. Hapettu- misreaktion on alle 140 °C lämpötiloissa ilma-atmosfääris-
Taideteos Naamaparrat, epoksihartsi, tekijä Heidi Piippo (2016). Taideteos sijaitsee ulkoilmassa Urkin Piilopirtillä Nokialla.
2/2025 MUOVIPLAST 13
12 MUOVIPLAST 2/2025
Made with FlippingBook - Online magazine maker