Женская имперсонация графа Дракулы (с) (acantharia) wrote,
Женская имперсонация графа Дракулы (с)
acantharia

Categories:

реставрация остеологического материала

написала статью для сборника трудов реставраторской конференции. На тему ремонта скелетиков. Поскольку, кажется, во фр=ленте были заинтересованные люди, почитайте, плз, и позадавате полезных вопросов и замечаний.

***

Реставрация остеологического материала из учебной и научной коллекций кафедры зоологии позвоночных СПбГУ

Остеологическая коллекция кафедры, насчитывающая несколько тысяч экспонатов, включает как целые скелеты, так и отдельные кости или комплексы костей (череп, сложный крестец, скелет конечности и т.п.). В ней представлены все классы позвоночных животных, имеющих минеральный скелет.
Основная доля экспонатов – скелеты мелких животных (меньше кошки или утки). Более крупные скелеты редки и по большей части хранятся в разобранном виде; в этом размерном классе шире всего представлены черепа крупных млекопитающих. Почти все полные смонтированные скелеты относятся к мелкому размерному классу.
Коллекция постоянно эксплуатируется в учебном процессе. Работа с остеологическим материалом интерактивна – экспонаты выдаются учащимся на руки. Такая форма работы приводит к тому, что экспонаты сильно загрязняются и часто ломаются. Помимо этого, большой ущерб коллекции нанёс пожар, случившийся на кафедре в середине 90-х: многие скелеты оказались покрыты копотью.
В реставрацию попадают в основном монтированные скелеты мелких животных и черепа крупных млекопитающих – наиболее «ходовая» часть коллекции. Восстановительные работы включают чистку, починку сломанных костей и повторный монтаж скелета, зачастую с переустановкой на подставку. В отдельную категорию выделяются поломки зубов на крупных черепах – как по механизму возникновения, так и по методике ремонта.

Чистка

На экспонатах из коллекции кафедры встречаются два вида загрязнений: 1) пыль, пометки пишущими средствами и сальные отложения, образующие серый налет на костях, 2) копоть, осевшая на некоторых экспонатах после пожара.
Поскольку кости гораздо лучше мягких тканей переносят повторное размокание, то чистка остеологического материала может осуществляться с большим количеством воды и существенным увлажнением отчищаемых поверхностей. Обычный серый налет удаляется без погружения кости в воду, зубной щеткой, смоченной в горячем слабом растворе соды. Температура важна: холодный раствор даже более сильной концентрации снимает загрязнения хуже. Если на кости имеются пометки, которые стираются щеткой, но которые необходимо сохранить (например, номер, проставленный тушью), то зона, где они находятся, чистится деликатнее, а пометки подкрашиваются по мере стирания.
Копоть удаляется сложнее. Если морфология кости позволяет (нет выраженного и сложного рельефа), её можно соскоблить – скальпелем или бритвой – осторожно, чтоб не срезать ничего лишнего. При чистке рельефных костей наилучшего результата удалось добиться достаточно экстремальным способом: кости на несколько секунд погружались в очень горячую воду (некрутой кипяток). Копоть быстро начинала отходить от костей, остатки копоти отчищались зубной щеткой. Метод не вызвал сколько-нибудь заметной деформации костей; однако в связи с тем, что в моей практике применять его на данный момент пришлось всего один раз, я не могу утверждать, действительно ли метод безопасен.
Наибольшую сложность представляет отчистка хрящевых элементов скелета, если таковые имеются: щетка может повредить их механически, а погружение в воду, даже кратковременное, приводит к размоканию. Для чистки хрящей использовались ватные палочки, смоченные в том же теплом растворе соды. Поверхность протиралась палочкой до момента, пока не появлялась угроза размокания хряща. С первыми признаками намокания процедура прекращалась, и хрящ просушивался. Если палочка снимает сколько-нибудь загрязнения, то процедуру можно повторить. Если же намокание хряща начинается раньше, чем начинает отходить грязь, то приходится отказаться от чистки.

Реставрация сломанных костей
Существенно различаются между собой переломы трубчатых костей и пластинчатых.
Переломы трубчатых костей относительно просты для реставрации. Ткань трубчатых костей от природы более устойчива к нагрузкам, поэтому трубчатые кости ломаются редко. Круглое сечение кости удобно для склеивания, а полость красного костного мозга, проходящая по центру кости, позволяет вставить арматуру для дополнительного укрепления, которая примет на себя часть нагрузки, испытываемой костью.
Арматура делается из проволоки. Я использовала стальную как наиболее твердую (алюминиевая и медная показались мне слишком мягкими и гибкими, чтоб выполнять роль опорного стержня).
Отрезок проволоки должен быть длинным – по возможности глубоко проникать в канал кости в обоих фрагментах. В сечении же проволока должна быть меньше диаметра канала. Если они будут соответствовать, проволока не сможет преодолеть какое-либо сужение канала; кроме того, чем проволока толще, тем она хуже гнется, значит, тем хуже она сможет проходить изгибы канала. Впрочем, слишком тонкая проволока, «теряющаяся» в полости, тоже не желательна. В каждом конкретном случае толщина проволоки подбирается индивидуально, в зависимости от того, какую степень жесткости реставратор сочтет оптимальной.
Клеи, применявшиеся для вклеивания арматуры, – цианакрилат и полиуретан («Момент-кристалл»). Клей подбирается в зависимости от того, какие свойства более востребованы в каждом конкретном случае: цианакрилат лучше проникает в щели, в том числе глубокие, поэтому хорош для узких каналов, зато полиуретан лучше заполняет полости, поэтому подходит для широких каналов.
Алгоритм ремонта простого перелома трубчатой кости таков: в одну половину кости вклеивается арматура; скол перелома зачищается от излишков клея, чтоб в дальнейшем клеевая масса не ухудшила подгонку фрагментов кости друг к другу; затем свободный конец арматуры смазываются клеем, и на него «надевается» вторая половина кости; сразу после этого сколы кости смазываются клеем и смыкаются. Для склеивания фрагментов можно применить иной клей, нежели для вживления арматуры. Например, если арматура крепко посажена на полиуретан, фрагменты кости можно склеить цианакрилатом: механическую нагрузку примет на себя арматура, так что от шва на кости не потребуется особо большая прочность, зато он будет очень тонким и точно подогнанным.
2) переломы плоских и губчатых костей сложнее: на тонкое линейное сечение перелома придётся большая нагрузка, а дополнительно укрепить его арматурой невозможно. Поэтому важно правильно подобрать клей, чтоб обеспечить наиболее надежное склеивание. У каждого типа клея есть как достоинства, так и недостатки, существенные при ремонте скелета.
Цианакрилат обладает хорошей текучестью, благодаря которой заполняет всю щель перелома и сопутствующие ей микротрещины. Кроме того, у цианакрилата лучше сцепление с костной тканью, чем у полиуретана и эпоксида (возможно, это также обусловлено текучестью), а это немаловажно на переломах с тонким сечением. Наконец, цианакрилат позволяет производить очень точную подгонку двух половин кости друг к другу, поскольку излишки клея не задерживаются в щели перелома – они впитываются в костную ткань или, выдавливаясь наружу, растекаются по поверхности кости. Существенный недостаток цианакрилата – хрупкость на сдвиг. Она существенно проявляется при склеивании крупных тяжелых костей, собственным весом создающих большое напряжение в шве.
Эпоксид обладает высокой прочностью после отвердения, однако у него плохое сцепление с костями. Последнее выявилось при попытках клеить эпоксидом мелкие кости: после отвердения клея фрагменты кости без значительных усилий отделялись от клеевой прослойки. Для обеспечения надежного сцепления приходится создавать широкую подушку клея, из-за чего на мелких костях работа выглядит грубой. В связи с этим эпоксид, в противоположность цианакрилату, больше подходит для работы с крупными скелетами.
Быстрота схватывания клея также является важным качеством. Поскольку фрагменты кости должны быть ориентированы друг относительно друга с большой точностью (даже небольшое угловое смещение по линии перелома может привести к серьезной деформации всей кости, если она длинная), хорошо подогнаны и плотно прижаты, то лучший способ фиксировать их на время склеивания – вручную. При фиксировании с помощью инструментов фрагменты немного да разъезжаются.
При ручной фиксации тем удобнее, чем быстрее клей схватывается.
Наиболее высокая скорость схватывания – у цианакрилата. Однако важно внимательно относиться к условиям среды, связанным с особенностями его полимеризации. Реакция протекает в слабощелочной среде, а ее катализатором выступает атмосферная влага, поэтому иногда при недостаточной увлажненности субстрата и окружающего воздуха, процесс резко замедляется, что может приводить к неудачам в работе. Клей впитывается в костную ткань быстрее, чем начинает схватываться, либо вовсе не полимеризуется, а остается на поверхности в жидком виде. Предварительная чистка костей в слабом содовом растворе снижает риск подобных ситуаций; приступать к ремонту следует, когда кости подсохнут, но остаточная влага в них пока еще остается.
Эпоксидные композиции бывают почти такие же быстросхватывающиеся, как цианакрилат. Например, «Секунда steel epoxy». Они твердеют за 5-10 минут.
Другие типы клея в этом плане проигрывают цианакрилату и эпоксиду, поэтому для ремонта пластинчатых костей не годятся.

монтаж скелета
Зачастую при ремонте целого скелета требуется его переустановка на подставку. Исходный монтаж приходит в негодность: деформируются опоры, рвутся соединения костей между собой.
В коллекции кафедры встречается три вида монтажа скелета: на проволоках, на клею, на естественных связках.
1. Проволочный монтаж бывает 2 типов.
а) в месте соединения костей просверливаются небольшие каналы, сквозь которые продевается проволока. Этот тип крепления применяется на костях, размер которых позволяет просверлить отверстие без риска разрушить кость: чтобы осталась сколько-нибудь существенная толщина дуги вокруг отверстия, минимальный поперечник кости должен быть ~ 4-5 мм.
Однако если кости рыхлые и непрочные, либо очень тонкие, может потребоваться дополнительное укрепление отверстия. После сверления рыхлая, но объемная кость пропитывается, а тонкая покрывается по периметру отверстия слоем эпоксидного клея. В последнем случае клеевой валик должен быть достаточно толстым, чтоб принять на себя механическую нагрузку и не давать кости крошиться.
Поломки, случающиеся при таком типе крепления – это либо разрывы проволок, либо разрушения костей вокруг отверстий. Последнее случается из-за того, что продетая проволока, выступая в качестве рычага, под нагрузкой может выломать наиболее слабые участки кости вокруг отверстия.
Для восстановления кости лучше всего подходит эпоксидный клей в виду его большой прочности. Если отвалившийся фрагмент кости потерялся, он восполняется эпоксидным пластилином («Эпоксилин»).
Проволоку желательно заменить на более мягкую.
Если же требуется создать такое крепление de novo, то для сверления кости используется бормашина.
б) Другой способ проволочного монтажа – с использованием естественного рельефа костей. Если кость имеет сужение, на нём можно затянуть проволочную петлю, которая, при достаточно тугом затягивании, не сможет соскочить.
При таком креплении кость не подвергается никакой обработке – её не требуется ни сверлить, ни покрывать клеем. Однако процесс затягивания петли несёт некоторую опасность: она может раздавить кость. Чтоб этого не произошло, все операции проделываются, удерживая проволоки острогубцами или пинцетами и избегая манипуляций с самой костью; в петлю же можно вместе с костью продеть твердый стержень (например, иглу), который будет извлечен в процессе. Геометрия получающейся петли постоянно корректируется.
2. клеевой монтаж на старых скелетах производился на клей БФ, реже некий светлый полупрозрачный клей (возможно, эпоксид). Приходит в негодность из-за растрескивания старых клеевых масс. Другая проблема – случаи, когда кости склеены грубо, с большим переизбытком клея. Такую работу можно переделать аккуратнее. Кости следует отчистить от остатков старого клея, прежде чем клеить по новой.
От использования БФ я отказалась в основном из-за его цвета – темные клеевые массы на костях выглядят неэстетично. Кроме того, БФ со временем он становится хрупким и легко отделяется от костей.
Для клеевого соединения костей я использую жидкий цианакрилат, цианакрилат-гель, эпоксид и «Момент-кристалл». Скорость отвержения здесь уже не так существенна, поскольку целые кости друг относительно друга можно зафиксировать на проволочные опоры или скотч, при этом не требуется абсолютно точное соорентирование костей в пространстве. Суставы с глубокими суставными ямками попросту заполняются вязким клеем («Моментом»)
Жидкий цианакрилат в данном типе работ показывает себя гораздо хуже, чем при склеивании плоских костей, так как в суставах кости не прилегают друг к другу плотно, и всегда остается относительно крупный зазор. По этой причине больше подходят клеи, способные заполнять пустоты – момент-кристалл, цианакрилат-гель и эпоксид. Последний годится только для склеивания крупных костей между собой, по той же причине, что оговаривались в предыдущем параграфе – плохое сцепление с костями.
3. Последний тип – на естественных связках – встречается на мелких скелетах, предназначенных для использования в учебном процессе. Он распространен, потому что прост в изготовлении: при препарировании скелета мягкие ткани удаляются не до конца, оставляются суставные сумки и связки, соединяющие кости, которые после высыхания фиксируют кости достаточно неподвижно. Однако они становятся хрупкими, и под нагрузками рассыпаются. Если это произошло, то в исходном виде экспонат не восстановить, поэтому в случае поломки такой тип монтажа заменяется на клеевой или проволочный. Перед этим предварительно удаляются остатки мягких тканей.

Ремонт зубов
Поломки зубов в черепах крупных млекопитающих выделяются в особую проблему. Возникают они вследствие сильных соударений зубов при открывании-закрывании челюстей. Поэтому для ремонта зубов необходимо использовать клеи, которые после застывания остаются эластичными и могут амортизировать удары. Я использую «Момент-кристалл» и силиконовый герметик.
Если зуб просто выпал из альвеолы, не развалившись, он вклеивается обратно на «Момент». Альвеола обильно заливается клеем, после чего в нее вставляется зуб. Излишки клея удаляются. Жалеть же клея не стоит, так как объем альвеолы, как правило, больше, нежели размер зуба, который в нее вставлен, кроме того, клей из альвеол часто уходит в полости внутри челюсти.
Очень часто зубы не просто выпадают, но и разбиваются на несколько частей. Как правило, это случается с клыками и коренными зубами. Коренные зубы ломаются пополам по линии, разделяющей корни; клыки же расщепляются продольно на щепки. В некоторых случаях поломки клыков осложняются тем, что у них тонкая стенка, под которой огромная полость.
При восстановлении зуба заполняется полость пульпы силиконовым герметиком, сами же фрагменты соединяются цианакрилатом (поскольку герметик сохнет долго). Возможно, для этих целей подойдет и эпоксидный клей, однако я его избегаю из-за опасений, что если шов окажется прочнее зубной ткани, зуб может разбиться в новом месте.
Tags: наукообразно
Subscribe

  • *издевается*

    А что, действительно хороший способ проиллюстрировать неприменимость кладизма к объектам, существующим во времени (в т.ч. к палеонтологическим…

  • (no subject)

    Внезапно занятный климатический факт вдогонку к дискуссии о потеплении. В Австралии бушуют ужасные пожары https://varlamov.ru/3742359.html а в…

  • климатопаникерам посвящается

    У нас есть следующие факты: - Систематические наблюдения за климатом осуществляются 100-150 лет. - За это время был обнаружен рост средней…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 10 comments

  • *издевается*

    А что, действительно хороший способ проиллюстрировать неприменимость кладизма к объектам, существующим во времени (в т.ч. к палеонтологическим…

  • (no subject)

    Внезапно занятный климатический факт вдогонку к дискуссии о потеплении. В Австралии бушуют ужасные пожары https://varlamov.ru/3742359.html а в…

  • климатопаникерам посвящается

    У нас есть следующие факты: - Систематические наблюдения за климатом осуществляются 100-150 лет. - За это время был обнаружен рост средней…