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Dossier

La retouche des peintures acryliques en émulsion non vernies : Aquazol 200. Étude des capacités physiques, chimiques et optiques d’un liant

Alice Sautois

Abstracts

Glossy retouching is one of the restoration problems which occur with unvarnished  acrylic emulsion paintings. Due to the sensitivity to many solvents, every glossy retouching technique has to be avoided because they are not compatible.  These investigations have compared the optical abilities of a few water-soluble polymers mixed with water and pigments. The optical feature, the stability and the compatibility of Aquazol 200 have been more deeply evaluated in a scientific way.  

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Editor's notes

École Supérieure des Arts Saint-Luc de Liège – Nico Broers

Full text

Introduction

1L’art du XXe est influencé par l’apparition de multiples matériaux qui ouvrent à l’expression plastique de nouvelles voies et offrent aux artistes un potentiel créatif de plus en plus étendu. Dans le domaine de l’art pictural apparaissent ainsi dès les années trente, les peintures acryliques. La polyvalence des techniques picturales qu’elles permettent les rend incontournables. Aujourd’hui, les restaurateurs s’interrogent : à nouveau matériaux, nouveaux challenges et nouvelles techniques de conservation-restauration.

2L’exécution de retouches satinées à brillantes est un problème de restauration que posent plus précisément les peintures acryliques en émulsion non vernies. Ces dernières sont sensibles à de nombreux solvants organiques excluant l’utilisation des techniques de retouche qui nécessitent leur emploi. Cette étude évalue les capacités optiques de plusieurs polymères hydrosolubles en vue de leur utilisation pour ces cas spécifiques de retouche. Les capacités optiques, la stabilité et la compatibilité de l’Aquazol 200 avec les peintures acryliques font l’objet de recherches plus poussées.

3Ce travail a été mené au CICRP de Marseille, Centre Interrégional pour la Conservation et Restauration du Patrimoine, sous la supervision d’Alain Colombini, ingénieur de recherche dans le domaine de l’art contemporain.

Les peintures acryliques : généralités

  • 1  CROOK, J., LEARNER, T., HAYES, J., GOLDEN, M., “Modern paint uncovered”, Getty conservation instit (...)

4Au 19e et 20e siècle, la chimie des polymères élabore toute une série de dérivés acryliques. Les premiers essais de dispersions acryliques réalisées aux alentours de 1930 aboutissent à l’élaboration des peintures acryliques en dispersion dans des solvants dès 1936 aux États-Unis. Les premières peintures acryliques en émulsion font leur apparition et sont adaptées au domaine des beaux-arts en 1956 par Henri Levison1.

  • 2  Le terme « émulsion » désigne le mélange de deux liquides non miscibles l’un dans l’autre. Dans le (...)
  • 3  CROOK, J., LEARNER, T., HAYES, J., et al.  “The chemistry of modern paint” dans Modern paint uncov (...)

5Les peintures acryliques en émulsion2 sont composées d’un système en deux phases dans lesquelles les polymères acryliques (phase1) sont mis en suspension dans de l’eau (phase 2).3 Les polymères acryliques sont des résines synthétiques thermoplastiques produits par la polymérisation d’esters d’acide acrylique et/ou d’acide méthacrylique : polyacrylates ou polyméthacrylate. La formulation des peintures acryliques en émulsion comprend de nombreux additifs qui modifient les propriétés de la peinture. Après séchage, certains additifs restent dans le film tandis que d’autres, plus volatiles, s’évaporent avec l’eau. Citons les tensioactifs, agents coalescents, agents mouillant et dispersants, épaississants, anti-mousses, antigels, tampon pH, Biocides, colloïdes protecteurs et agents séquestrant. Pour cette raison, les peintures acryliques possèdent des propriétés de brillance très variées selon les marques et les couleurs.

6Depuis quelques années, les peintures acryliques font l’objet de recherches et investigations dans le but d’évaluer leur durabilité, mais aussi leur compatibilité avec les traitements utilisés en conservation curative et restauration. Des recherches récentes réalisées à la Tate Gallery (Londres) et au Getty Conservation Institute (USA) ont mis en évidence la grande sensibilité de ces peintures à l’ensemble des solvants organiques, à l’exception des hydrocarbures aliphatiques non polaires.  L’eau demeure un moindre mal comparé à l’ensemble des solvants, c’est pourquoi nous ne l’avons pas exclue de cette recherche.

Définition des axes de recherches

7Les grands axes de cette recherche ont été fixés sur base d’une étude comparative des techniques de retouche utilisées dans le domaine de la restauration. L’objectif est la mise en évidence de liants permettant la réalisation de retouches satinées à brillantes et nécessitant l’emploi de solvants d’une compatibilité acceptable avec les peintures acryliques.

8Les critères de qualités du liant recherché sont donc les suivants :

  • Compatibilité : Hydro-solubilité ou solubilité dans les solvants aliphatiques non polaires perdurant après séchage et au cours du vieillissement.

  • Finition satinée à brillante.

  • Opacité.

  • Stabilité optique, physique et chimique.

9Une première série de liants a été sélectionnée. Ces derniers ne sont pas tous utilisés dans le domaine de la restauration, mais ont été choisis en fonction du critère de solubilité :

  • Laropal 9008 (Basf ®) : Résine aldéhydique prête à l’emploi pouvant être dilué dans l’eau.

  • Aquazol 50 (Talas) et 200 (Kremer ®): Polyamides tertiaires hydrosolubles.

  • Aquacryl (Lascaux ®) : Résine acrylique commercialisée prête à l’emploi.

  • Différents alcools de polyvinyle (Kururay ®) : Mowiol 4-88, Mowiol 18-88 et Mowiol 8-88.

  • 4  Publication d’une recherche mémoire sur la retouche des peintures acryliques dans ELLISON, R., SMI (...)

10L’Aquazol et l’Aquacryl ont été proposés pour la première fois dans une étude similaire réalisée en 2009 par Shelley Sims4, à l’époque étudiante au Courtauld à Londres.

Une approche pratique de la retouche et des phénomènes de brillance

11Une première approche pratique a permis de comparer les propriétés optiques et les qualités de mise en œuvre de chacun des liants par le biais de manipulations personnelles, d’un sondage auprès d’un groupe de restaurateurs et de mesures par brillancemétrie.

12Chaque liant a été testé en plusieurs concentrations aqueuses et lié à différents types de pigments additionnés en plusieurs proportions aux solutions liant/eau. Les trois pigments choisis sont le rouge cadmium foncé (PR108), le blanc de titane (PW6) et le vert de phtalocyanine (PG7). Dans une optique comparative, une série de neuf échantillons de peintures acryliques a été réalisée dans ces trois couleurs avec une sélection de trois marques  réputées : Golden, Liquitex et Talens.

Fig. 1  Set d’échantillons rouge cadmium (PR108)

Fig. 1  Set d’échantillons rouge cadmium (PR108)

Trois échantillons de peinture acrylique à gauche et échantillons des liants testés à droite.

Crédit : Alice Sautois

Fig. 2  Set d’échantillons blanc de titane (PW6)

Fig. 2  Set d’échantillons blanc de titane (PW6)

Trois échantillons de peinture acrylique  à gauche et échantillons des liants testés à droite.

Crédit : Alice Sautois

Fig. 3 Set d’échantillons vert phtalocyanine (PG7)

Fig. 3 Set d’échantillons vert phtalocyanine (PG7)

Trois échantillons d’acrylique à gauche et échantillons des liants testés à droite.

Crédit : Alice Sautois

Fig. 4 Tableau récapitulatif des résultats propres à chaque liant testé

Fig. 4 Tableau récapitulatif des résultats propres à chaque liant testé

13Contrairement aux autres liants testés, l’Aquazol 200, dissous en différentes proportions, permet l’obtention de films satinés à très brillants en fonction du rapport eau/liant, des proportions de pigments et du type de pigment. Le choix des proportions d’Aquazol dans l’eau est à adapter selon l’effet escompté pour la retouche.  Les proportions d’Aquazol dans l’eau 15/100(g) et 25/100(g) forment des films fluides très faciles d’application. Le rapport 33/100(g) forme également des films possédant de bonnes propriétés mécaniques et optiques (forte brillance). Les concentrations supérieures, plus visqueuses, peuvent convenir pour la réalisation de retouches en épaisseur, mais n’assurent pas toujours une bonne dispersion pigmentaire.

Fig. 5 Variations de brillance liées au type de pigments

Fig. 5 Variations de brillance liées au type de pigments

Comparaison des propriétés optiques des films suivants : Aquazol 200 33/20 ( 33 = rapport 33 g Aquazol/ 100 g eau  et 20 = quantité de pigments en g dans le mélange)rouge cadmium , Aquazol 200 33/20 vert phtalocyanine et Aquazol 200 33/20 blanc de titane.

14La méthode développée dans cette recherche a mis en évidence la complexité des phénomènes de brillance et la difficulté de leur contrôle dans le cadre de la réalisation d’une retouche.  Si l’aspect optique final que peut procurer l’Aquazol 200  est relativement polyvalent et adaptable aux différents aspects que peut procurer une peinture acrylique, il reste largement dépendant du pigment, de sa concentration, de ses propriétés physiques, etc.

  • 5  On parle de réflexion spéculaire lorsqu’un rayon de lumière projeté sur une surface parfaitement p (...)
  • 6  On parle de réflexion diffuse lorsqu’un faisceau lumineux projeté sur une surface irrégulière  est (...)

15La brillance est un phénomène optique majoritairement subordonné à l’état de surface qui influence l’angle de réflexion de la lumière.  Une surface parfaitement lisse paraîtra plus brillante : réflexion spéculaire5. À l’inverse, plus la surface sera irrégulière, plus elle paraîtra mate : réflexion semi-spéculaire ou diffuse6.

16L’état de surface d’un film de peinture dépend de nombreux phénomènes : la viscosité, la concentration pigmentaire, la qualité de la dispersion pigmentaire, le type de pigment et ses caractéristiques physico-chimiques (Concentration Volumétrique Critique Pigmentaire, indice de réfraction, taille des particules, etc.)  sont les paramètres d’influence les plus importants. Citons également l’indice de réfraction du liant, la concentration aqueuse, le mode d’application, le type de support et les conditions climatiques de séchage.

Une approche scientifique : l’Aquazol 200

17Sur base de l’évaluation des propriétés de mise en œuvre de chacun des liants, l’Aquazol 200 a été sélectionné pour faire l’objet d’une étude plus poussée. Dans la lignée des recherches amorcées par Shelley Sims (2009), nous tentons d’évaluer la stabilité physico-chimique du produit, sa compatibilité et sa réversibilité au contact des peintures acryliques par le biais de méthodes d’investigations scientifiques telles que la spectrométrie infrarouge, la spectrométrie Raman, la spectro-colorimétrie et la brillance-métrie.

L’Aquazol 200 :  Généralités

  • 7  Il existe trois types d’Aquazol qui se distinguent par leur poids moléculaire (50, 200, 500). Plus (...)

18L’Aquazol 2007 ou poly (2-ethyl-2-oxazoline) (PEOz) est un polyamide tertiaire non ionique et amorphe. Cette forme de polyamide se distingue du format habituel des polyamides par son groupe carbonyle C=O ne se situant pas dans le squelette même du polymère, mais formant une chaîne latérale.

Fig. 6 Schéma explicatif

Fig. 6 Schéma explicatif

a. schéma d’un polyamide classique : groupe carbonyle dans le squelette.  / b. Poly (2éthyl-2-oxazoline) groupe carbonyle dans la chaîne latérale.    

Vieillissement artificiel sous UV-B

  • 8  WOLBERS, R., MCGINN, M., DUERBECK, D., « Poly (2-ethyl-2-oxazoline) A new conservation consolidant (...)

19Depuis sa découverte en 1977 par la Dow Chimical Company, l’Aquazol a fait l’objet de plusieurs recherches dans le but d’évaluer ses qualités en tant que produit utilisable dans le secteur de la conservation et restauration des œuvres d’art. Citons Chiu et Coworkers en 1986, Richard Wolbers en 19958, Shelley Sims en 2009. Ces études ont conclu que le produit était stable dans des conditions d’exposition muséale.

20Dans le cadre de notre étude, l’approche est différente, car l’exposition à lieu sous UV-B. Ces derniers sont des rayonnements très énergétiques de très courtes longueurs d’onde situées entre 290 nm à 350 nm (Feller, 1994). Ils sont présents en faible quantité dans la lumière du jour et pratiquement absents dans les intérieurs. Il n’existe pas de corrélations mathématiques faisant le lien entre un vieillissement accéléré sous UV-B et un vieillissement naturel. L’objectif de ce vieillissement accéléré a été de cerner et comprendre le type de dégradation chimique causée par les UV-B et de mesurer leur impact au niveau physique et optique. Pour ce faire, les échantillons ont été placés dans une enceinte de type QUV/ SE accelarated weathering tester operating manual dont les lampes UV-B produisent des ondes monochromatiques de 313 nm. Une irradiance de 0,71 W/m2, valeur standard, a été choisie. Plusieurs échantillons de films d’Aquazol 200 dissous en différentes proportions aqueuses et additionnés de pigments ont été soumis à une exposition de 400 heures.

   Fig. 7 Spectre FTIR

   Fig. 7 Spectre FTIR

Comparaison de deux spectres d’aquazol 200 avant (spectre vert) et après (spectre rouge) exposition sous UV-B. Les cercles bleus soulignent l’apparition de bandes d’absorption. Le cercle violet met en évidence la bande d’absorption du groupe amide.

Crédit : Alice Sautois

21Après exposition, on constate de fortes modifications spectrales marquées par l’apparition ou la disparition de plusieurs bandes d’absorption. La mutation la plus flagrante est située à hauteur du groupement chimique amide (1624 cm-1) qui diminue d’intensité à mesure de l’apparition de deux nouveaux pics localisés respectivement à 1731 cm-1 et 1541 cm-1. Le pic localisé à 1731 cm-1 correspond au groupement carbonyle (C=O) de l’acide carboxylique (COOH). Le pic 1541 cm-1, concorde avec la fréquence de vibration de la liaison chimique du dioxyde d’azote NO2 ou encore de l’amine NH. Les UV-B semblent donc à la source d’une scission au niveau du groupe amide de la chaîne polymérique en deux molécules distinctes. L’apparition d’un pic autour de 3300cm-1 correspond probablement à l’apparition de groupements amines résultant de la scission de l’amide.

Fig. 8 Exposition sous UV-B

Fig. 8 Exposition sous UV-B

La photo du film d’Aquazol pur à volontairement été sous-exposée en vue d’accentuer les contrastes.

Crédit : Alice Sautois

  • 9  Les résultats obtenus ont été comparés aux publications de J LEMAIRE sur le vieillissement des pol (...)

22La combinaison des informations obtenues sur base des différents tests permet d’émettre certaines conclusions quant à l’impact d’une exposition de l’Aquazol sous UV-B. L’analyse FTIR a permis d’appréhender le processus de dégradation chimique de l’Aquazol 200. Les spectres révèlent des dégradations similaires à celles généralement subies par les polyamides exposés aux UV-B9.

  • 10  En effet, le TiO2 a la capacité d’absorber l’intégralité des rayons UV permettant la protection du (...)

23 Ces phénomènes ont un impact direct sur les qualités physiques et optiques des films d’Aquazol. Sans ajout de pigment, le film d’Aquazol subit de fortes variations colorimétriques, un jaunissement        (delta E = 11 et indice de jaunissement de 14), une baisse de brillance et devient fortement poisseux. Liés aux pigments, les changements colorimétriques sont  relativement faibles dans le vert de phtalocyanine et le rouge de cadmium ( Delta E < 4). Ils sont quasi inexistants dans les films de blanc de titane (Delta E < 2). L’altération est néanmoins identifiable par une perte de cohésion des films devenus poisseux et collants. Les spectres des blancs de titane dégradés montrent des altérations chimiques identiques, mais moins intenses que celles des films d’Aquazol liés au vert de phtalocyanine et au rouge de cadmium. Les altérations optiques sont également moins importantes et aucun jaunissement n’est constaté. Cette excellente résistance s’explique probablement par le rôle anti-UV joué par le blanc de titane10.

24 La dégradation UV-B réalisée au cours de cette recherche témoigne d’une certaine précarité de l’Aquazol sous l’effet des UV et soulève la question de l’amélioration du polymère (reformulation par ajout d’anti UV ou retardateur) en vue de l’obtention d’un produit plus stable.

Vieillissement en enceinte climatique

25Les films de peinture d’Aquazol 200 ont été exposés à une humidité constante de 55 % et une température (T) de 60 °C pendant 912 heures dans une enceinte de type Climacell. L’objectif de ce traitement est différent du vieillissement sous UV-B car il ne vise pas spécifiquement à dégrader le polymère pour en comprendre le processus d’altération, mais tente d’évaluer la stabilité de l’Aquazol sous l’impact de ces deux paramètres, tant au niveau chimique qu’optique.

  • 11 Tests empiriques : Exposition en étuve à 60°C pendant 300 heures et en chambre d’humidité (100 % d’ (...)
  • 12  Dans le cadre de son étude sur l’utilisation de l’Aquazol comme consolidant, Julie Arslanoglu cons (...)

26Ce traitement n’a occasionné ni variations colorimétriques identifiables à l’œil nu, ni modifications chimiques identifiables en FTIR. Cependant, on observe une très forte augmentation de brillance de la plupart des films d’Aquazol. Si nous n’avons pu expliquer la cause de ce phénomène, ce vieillissement simulé additionné de tests complémentaires11 a mis en évidence la forte sensibilité de l’Aquazol aux variations hygroscopiques. L’Aquazol est un polymère hydrosoluble qui conserve une très grande sensibilité à l’eau après séchage. À mesure de l’augmentation de l’humidité ambiante, il perd de sa densité et devient plus poisseux. Cet effet est davantage manifeste pour les films contenant une forte densité d’Aquazol. Les fluctuations d’humidité trop importantes peuvent donc avoir un effet très néfaste sur les qualités physico-mécaniques du film.12 La poursuite des recherches sur l’Aquazol devrait explorer les phénomènes affectant l’aspect optique des films à court et long terme sous l’effet des variations hygrométriques.

Pénétration et réversibilité des retouches à l’Aquazol

Cartographie Raman

27Dans le cas de lacunes étendues, la retouche se limite aux contours stricts du mastic et ne déborde pas sur la couche picturale. Toutefois, les altérations de surface des peintures acryliques se présentent souvent sous forme d’éraflures, griffes ou lacunes irrégulières nécessitant des retouches à même la couche picturale. Dans l’optique d’un contact direct entre l’Aquazol et le film d’acrylique, nous allons tenter d’évaluer la compatibilité de ces deux matériaux.

28 Pour rappel, les peintures acryliques en émulsion sont composées de polymères acryliques en dispersions dans une phase aqueuse. Appliquée à la surface d’un film de peinture, l’eau est absorbée par des matériaux hygroscopiques comme les tensioactifs qui les composent. Cette absorption est également facilitée par de petits canaux tracés par l’eau lors du séchage de l’émulsion.  Le film d’acrylique subit alors un gonflement temporaire. L’application d’une retouche aqueuse pose la question de l’ampleur de sa pénétration au sein des films de peintures acryliques. Y a-t-il une pénétration de l’Aquazol dans la matière picturale? Cette dernière varie-t-elle en fonction des concentrations aqueuses, de l’ajout de pigments dans le film ou encore de la marque de la peinture acrylique ? Enfin, identifie-t-on une interaction chimique entre retouche et matière picturale ? Nombre de questions auxquelles nous avons tenté de répondre par le biais de cartographies de répartition chimique réalisées en imagerie Raman sur stratigraphie.

Spectromètre Raman

29Le spectromètre Micro-Raman du laboratoire du CICRP est un modèle Renishaw inVia constitué principalement de deux sources laser, visible et proche infrarouge, d’un étagespectromètre, d’un microscope Leica DMLM, d’une informatique PC et d’une sonde fibre optique pourl’étude d’objets volumineux. Les analyses menées pour cette recherche ont nécessité l’emploi de la source laser proche infrarouge Renishaw délivrant une puissance de sortie de 300 MW à 785 nm.

Échantillonnage

30L’étude s’est limitée à trois films de peintures acryliques blancs de trois  marques (Golden, Liquitex, Talens). Plusieurs retouches à l’Aquazol 200 ont été appliquées directement sur les films de peintures acryliques :

  • Aquazol sans pigment à concentration de 15/ 100 (Rapport Aquazol/eau exprimé en gramme)

  • Aquazol sans pigment à concentration de 33/ 100

  • Aquazol sans pigment à concentration de 50/ 100

  • Aquazol 15/100 + 20 g de pigment.

Exemple de carte de répartition chimique : Liquitex

31Le graphique ci-dessous compare le spectre de l’Aquazol, le spectre du film de peinture Liquitex blanc et enfin le spectre obtenu à partir du mélange des deux. Ce dernier contient les pics d’absorption spécifiques à l’Aquazol. On constate que les pics amides (CN-C=O) de l’Aquazol sont localisés à un endroit identique au groupe carbonyle (C=O) de la peinture acrylique. En mélange, ce pic devient plus large et plus intense.

Fig. 9 Spectre Raman

Fig. 9 Spectre Raman

Comparaison de spectres Aquazol pur ( rouge) / Liquitex blanc(bleu) / Mélange Liquitex Aquazol(noir) .

32La réalisation d’une carte de répartition chimique nécessite la sélection d’un pic d’absorption propre à chaque molécule à localiser. Le pic choisi pour l’identification de l’Aquazol est situé à 1030 cm-1 (région de 1000 à 1050) tandis que celui sélectionné pour l’acrylique est situé à 1720 cm-1(région de 1715 à 1750).

Fig. 10  Stratigraphie  

Fig. 10  Stratigraphie  

Stratigraphie de l’échantillon Liquitex blanc superposé d’une couche  d’Aquazol pur à 33/100 (rapport en g  Aquazol/eau). Grossissement x 50.

Fig. 11 Cartographie

Fig. 11 Cartographie

Cartographie  de la répartition de l’Aquazol pur à 33/100 (rapport en g  Aquazol/eau) sur film Liquitex blanc. Grossissement x200

Fig. 12 Stratigraphie (2)  

Fig. 12 Stratigraphie (2)  

Stratigraphie de l’échantillon  Liquitex blanc retouché à l’Aquazol 33/100 (rapport en g  Aquazol/eau)  + pigments blanc.  Grossissement x 50.

Fig. 13 Cartographie (2)

Fig. 13 Cartographie (2)

Cartographie  de la répartition d’une retouche à l’Aquazol sur film  Liquitex blanc. Grossissement x200.

33La cartographie a permis l’évaluation de la pénétration au sein des films de peinture acryliques. Malgré les risques d’absorption, la migration de l’Aquazol est toujours inférieure à 20 microns, et ce, indépendamment des concentrations en liant et de la marque du film de peinture. Les différentes cartes de répartitions chimiques n’étaient pas assez précises que pour émettre davantage de conclusions concernant les variations de pénétrations en fonction des concentrations et marques d’acryliques. Cependant, la pénétration étant toujours inférieure à 20 microns on peut remettre en question la nécessité d’une telle comparaison. Malgré tout, ces conclusions demeurent assez positives en termes de compatibilité et d’un éventuel souhait de réversibilité de la retouche.

34 Si ces tests ont fourni plusieurs réponses satisfaisantes, ils ouvrent également la voie à de nouvelles interrogations : la zone de pénétration est-elle résorbable? Dans quelle mesure l’Aquazol reste-t-il ancré au sein du film après élimination de la retouche à l’eau? Cette zone de pénétration provoque-t-elle des variations de brillance ou de couleur à la surface des films?

Réversibilité des retouches à l’Aquazol

35Les cartographies Raman ont identifié une très légère pénétration de l’Aquazol 200 au sein des films de peintures acryliques. Dans le but d’évaluer le caractère résorbable de cette zone de pénétration, mais aussi son impact optique sur les films de peinture acrylique, une nouvelle batterie de tests a été réalisée.

36Cette dernière étape de la recherche a tenté d’évaluer :

  • L’impact optique de l’apport d’eau sur neuf films de peintures acryliques. Trois marques (Golden, Liquitex et Talens) et trois couleurs (vert phtalocyanine, blanc de titane et rouge cadmium).

  • L’impact optique des retouches à l’Aquazol 200 (dissous en différentes concentrations et additionné ou non de pigments) réalisées sur ces mêmes films de peintures acryliques.

37Nous ne pouvons affirmer que cette zone de pénétration est résorbable et que l’intégralité de l’Aquazol a disparu au cours de l’élimination de la retouche. Néanmoins, s’il reste des résidus d’Aquazol, ces derniers ne provoquent pas de variation colorimétrique ni de brillance identifiable à l’œil nu.

38Le frottement mécanique d’un coton imbibé d’eau peut provoquer une légère migration de matières colorées plus ou moins importante selon la couleur et la marque du film de peinture acrylique. Un contact prolongé avec l’eau est également susceptible de provoquer un gonflement qui se résorbe au cours du séchage. Malgré cela, la couleur subit peu de variation avec des valeurs Δ E inconstantes, mais toujours < 4,7 avec un Δa* plus élevé pour Golden . La brillance est également stable avec de légères variations pouvant atteindre 5 % (angle 60°) pour le golden rouge. Enfin, aucune variation de relief n’a été constatée.

39L’application d’Aquazol pur ou en mélange avec des pigments n’induit pas de variation optique plus importante que celle occasionnée par l’apport d’eau. Même totalement sec, l’Aquazol se resolubilise très facilement et peut être éliminé en quelques minutes.

Fig. 14 Tableau des variations colorimétriques

Fig. 14 Tableau des variations colorimétriques

Changements colorimétriques des films d’acrylique rouge après application d’Aquazol 15/100 (rapport Aquazol/ eau) sans ajout de pigment.

Fig. 15  Variations de la brillance

Fig. 15  Variations de la brillance

Variation de brillance des films d’acrylique rouge après application d’Aquazol dissous en plusieurs proportions dans l’eau,  avec ou sans pigments.Aquazol 15 ou 75 = Aquazol dissous à 15 g ou 75 g dans 100 g d’eau)

40Les seules altérations optiques observées à l’œil nu sont des auréoles apparues au cours du séchage de l’eau sur les échantillons de vert Golden. Ces altérations se résorbent par le simple frottement d’un coton humide. Il est cependant aisé de les éviter en passant un coton sec après nettoyage dans le but d’absorber l’eau excédentaire restée sur le film.

41      Outre cet apport d’informations, certaines questions restent en suspend et nécessitent de nouveaux tests. En effet, si les variations optiques occasionnées par l’eau sur des films d’acrylique non vieillis sont faibles, qu’en est-il des films vieillis ? Quel sera l’impact de l’Aquazol sur la zone qu’il couvre après vieillissement ? Dans quelle mesure cet impact varie-t-il selon les marques et les couleurs ? Dès lors, peut-être pourrait-il être envisagé de réaliser une expérience similaire sur des échantillons de peinture acrylique retouché à l’Aquazol et soumis à différents types de vieillissements artificiels ?

Conclusion

42Les problèmes liés à la retouche des peintures acryliques en émulsion non vernies posent nombreuses questions qui n’ont pas fini d’être exploitées, solutionnées et/ou reformulées. C’est en procédant par élimination que nous avons fixé les grands axes de cette recherche qui s’articulent autour de l’emploi de l’Aquazol 200 comme technique de retouche.

43Dans la lignée de précédentes investigations, nous avons tenté d’évaluer les capacités de ce produit à répondre aux critères de qualité d’une retouche sur peinture acrylique.

44La stabilité a été évaluée par exposition sous UV-B et simulation de vieillissement en enceinte climatique. Malgré la durabilité apparente de l’Aquazol en conditions d’expositions muséales, ces tests ont dévoilé une forte sensibilité à l’humidité et aux fluctuations climatiques, mais aussi une précarité sous UV-B entraînant la dégradation progressive du polymère.  Une reformulation de sa composition chimique par ajout d’anti UV pourrait peut-être pallier cette faiblesse.

45La compatibilité et la réversibilité de l’Aquazol avec les peintures acryliques ont été évaluées de deux façons. Dans un premier temps, la cartographie de la pénétration de retouches à l’Aquazol 200. Ensuite la mesure de l’évolution de la couleur, de la brillance et du relief des films de peintures  après élimination de ces mêmes retouches. Sur base de ce test, on peut conclure que l’Aquazol 200 produit très peu d’altérations optiques des films de peinture acrylique.

46Au terme de cette recherche, la conclusion est la suivante : L’Aquazol 200 peut être envisagé comme une solution adaptable à divers cas de peinture acrylique. Comme tout matériau utilisé dans le domaine de la restauration, il compte des faiblesses qui pourraient trouver solution dans la poursuite des recherches.  Néanmoins, L’Aquazol 200 demeure un produit de qualité qui s’est avéré acceptablement compatible avec les peintures acryliques. Rappelons que si la qualité d’une retouche est subordonnée aux matériaux qui la composent, elle reste profondément liée au savoir-faire, à l’expérience et aux connaissances de son exécutant.

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Bibliography

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Notes

1  CROOK, J., LEARNER, T., HAYES, J., GOLDEN, M., “Modern paint uncovered”, Getty conservation institute, 2006.

2  Le terme « émulsion » désigne le mélange de deux liquides non miscibles l’un dans l’autre. Dans le cas de la peinture acrylique, ce terme est inadéquat car il s’agit davantage d’une dispersion de polymères dans une phase liquide. Une « dispersion » désigne « le mélange de deux phases distinctes dont l’une des phases est assimilable à un fluide continu, appelée phase fluide, l’autre phase est discontinue et répartie sous forme d’éléments de volume distincts, appelée phase dispersée. » DELCROIX, G., HAVEL, M., « Phénomènes physiques et peinture artistique », EREC, Puteaux, 1988, p.162.

3  CROOK, J., LEARNER, T., HAYES, J., et al.  “The chemistry of modern paint” dans Modern paint uncovered, Los Angeles, Getty conservation institute, 2006, p.9.

4  Publication d’une recherche mémoire sur la retouche des peintures acryliques dans ELLISON, R., SMITHEN, P., TURNBULL, R., “Mixing and Matching: approaches to retouching paintings “, Archetype, Londres, 2010. ELLISON, R., SMITHEN, P., TURNBULL, R., “Mixing and Matching: approaches to retouching paintings “, Archetype, Londres, 2010.

5  On parle de réflexion spéculaire lorsqu’un rayon de lumière projeté sur une surface parfaitement plane est réfléchi dans une direction unique dont l’angle de réflexion est égal à l’angle d’incidence. Dans ce cas, la lumière est réfléchie et renvoyée en grande quantité à l’œil d’un observateur qui perçoit la surface comme brillante.  

6  On parle de réflexion diffuse lorsqu’un faisceau lumineux projeté sur une surface irrégulière  est réfléchi dans toutes les directions. Plus le rayon est diffusé moins il renvoie de lumière vers l’observateur et la surface perd de sa brillance. Cette diffusion dépend de la taille, du nombre et de l’orientation des irrégularités.

7  Il existe trois types d’Aquazol qui se distinguent par leur poids moléculaire (50, 200, 500). Plus le poids moléculaire augmente, plus le polymère est visqueux et donc plus mat. Dissout à concentration identique dans un même solvant, l’Aquazol 50 offre le plus de brillance tandis que l’Aquazol 500 est le plus mate. Polymers chemistry innovations, “technical information sheet on Aquazol (poly(2-ethyl-2-oxaline)”, http://www.polychemistry.com/products_Aquazol.html, 2010.

8  WOLBERS, R., MCGINN, M., DUERBECK, D., « Poly (2-ethyl-2-oxazoline) A new conservation consolidant », dans Painted Wood : history and conservation , Los Angeles, 1994.

9  Les résultats obtenus ont été comparés aux publications de J LEMAIRE sur le vieillissement des polyamides.

10  En effet, le TiO2 a la capacité d’absorber l’intégralité des rayons UV permettant la protection du polymère auquel il est lié. Toutefois, soumis à une longue exposition ou à des longueurs d’onde très énergétiques (< 404nm) , le cristal TiO2 utilise une partie de la lumière UV absorbée pour générer des électrons mobiles pouvant migrer à la surface du pigment pour être ensuite transférés au polymère de façon directe ou via des radicaux OH et OOH en présence d’eau. Ces derniers provoquent des réactions d’oxydoréductions engendrant, à long terme, la destruction du polymère (GESENHUES 1996).

11 Tests empiriques : Exposition en étuve à 60°C pendant 300 heures et en chambre d’humidité (100 % d’Humidité) pendant 1000 h afin d’évaluer l’impact optique induit propre à chacun de ces paramètres pris séparément.

12  Dans le cadre de son étude sur l’utilisation de l’Aquazol comme consolidant, Julie Arslanoglu constate effectivement que le pouvoir adhésif de l’Aquazol diminue à mesure que l’humidité relative augmente (diminution observée à partir de 75 %). Elle mentionne une gélification complète dès 85 % d’humidité relative. ARSLANOGLU, I., « Evaluation of the use of Aquazol as an adhesive in paintings conservation” dans WAAC Newsletter, Vol25, N°2. Mai. 2003. p.12. Dès lors, Un taux d’humidité important pourrait rendre le film poisseux, susceptible de fixer la poussière entrainant un ternissement et une perte de brillance pour finalement rendre la retouche visible. Résultat non résorbable à moins d’enlever complètement la retouche

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List of illustrations

Title Fig. 1  Set d’échantillons rouge cadmium (PR108)
Caption Trois échantillons de peinture acrylique à gauche et échantillons des liants testés à droite.
Credits Crédit : Alice Sautois
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-1.jpg
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Title Fig. 2  Set d’échantillons blanc de titane (PW6)
Caption Trois échantillons de peinture acrylique  à gauche et échantillons des liants testés à droite.
Credits Crédit : Alice Sautois
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Title Fig. 3 Set d’échantillons vert phtalocyanine (PG7)
Caption Trois échantillons d’acrylique à gauche et échantillons des liants testés à droite.
Credits Crédit : Alice Sautois
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Title Fig. 4 Tableau récapitulatif des résultats propres à chaque liant testé
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-4.jpg
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Title Fig. 5 Variations de brillance liées au type de pigments
Caption Comparaison des propriétés optiques des films suivants : Aquazol 200 33/20 ( 33 = rapport 33 g Aquazol/ 100 g eau  et 20 = quantité de pigments en g dans le mélange)rouge cadmium , Aquazol 200 33/20 vert phtalocyanine et Aquazol 200 33/20 blanc de titane.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-5.jpg
File image/jpeg, 84k
Title Fig. 6 Schéma explicatif
Caption a. schéma d’un polyamide classique : groupe carbonyle dans le squelette.  / b. Poly (2éthyl-2-oxazoline) groupe carbonyle dans la chaîne latérale.    
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-6.jpg
File image/jpeg, 60k
Title    Fig. 7 Spectre FTIR
Caption Comparaison de deux spectres d’aquazol 200 avant (spectre vert) et après (spectre rouge) exposition sous UV-B. Les cercles bleus soulignent l’apparition de bandes d’absorption. Le cercle violet met en évidence la bande d’absorption du groupe amide.
Credits Crédit : Alice Sautois
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-7.jpg
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Title Fig. 8 Exposition sous UV-B
Caption La photo du film d’Aquazol pur à volontairement été sous-exposée en vue d’accentuer les contrastes.
Credits Crédit : Alice Sautois
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-8.jpg
File image/jpeg, 44k
Title Fig. 9 Spectre Raman
Caption Comparaison de spectres Aquazol pur ( rouge) / Liquitex blanc(bleu) / Mélange Liquitex Aquazol(noir) .
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-9.jpg
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Title Fig. 10  Stratigraphie  
Caption Stratigraphie de l’échantillon Liquitex blanc superposé d’une couche  d’Aquazol pur à 33/100 (rapport en g  Aquazol/eau). Grossissement x 50.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-10.jpg
File image/jpeg, 48k
Title Fig. 11 Cartographie
Caption Cartographie  de la répartition de l’Aquazol pur à 33/100 (rapport en g  Aquazol/eau) sur film Liquitex blanc. Grossissement x200
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-11.jpg
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Title Fig. 12 Stratigraphie (2)  
Caption Stratigraphie de l’échantillon  Liquitex blanc retouché à l’Aquazol 33/100 (rapport en g  Aquazol/eau)  + pigments blanc.  Grossissement x 50.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-12.jpg
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Title Fig. 13 Cartographie (2)
Caption Cartographie  de la répartition d’une retouche à l’Aquazol sur film  Liquitex blanc. Grossissement x200.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-13.jpg
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Title Fig. 14 Tableau des variations colorimétriques
Caption Changements colorimétriques des films d’acrylique rouge après application d’Aquazol 15/100 (rapport Aquazol/ eau) sans ajout de pigment.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-14.jpg
File image/jpeg, 56k
Title Fig. 15  Variations de la brillance
Caption Variation de brillance des films d’acrylique rouge après application d’Aquazol dissous en plusieurs proportions dans l’eau,  avec ou sans pigments.Aquazol 15 ou 75 = Aquazol dissous à 15 g ou 75 g dans 100 g d’eau)
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/2708/img-15.jpg
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References

Electronic reference

Alice Sautois, « La retouche des peintures acryliques en émulsion non vernies : Aquazol 200. Étude des capacités physiques, chimiques et optiques d’un liant », CeROArt [Online], EGG 2 | 2012, Online since 19 June 2012, connection on 20 July 2017. URL : http://ceroart.revues.org/2708

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About the author

Alice Sautois

Alice Sautois, conservatrice - restauratrice de peinture de chevalet. Diplome Master II approfondi de l'ESA Saint Luc de Liège (Belgique), obtenu en 2011.  Stagiaire au CICRP, Centre Interrégional pour la Conservation et Restauration du Patrimoine (France), de Mars à juin 2011. Interne à Heritage Malta's Conservation Division de septembre 2011 à juin 2012.

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