Verkeerde temperatuur

Zichtbare verzuring van papier begint met verkleuring aan de randen. In een later stadium wordt het papier bros en valt het uit elkaar. Foto: Anna Zakharova, via Unsplash

Wat is 'een verkeerde temperatuur'?

Temperatuur is − in tegenstelling tot brand, water, ongedierte, enz. − geen schadefactor op zich. Vanuit de risico's voor een erfgoedcollectie spreken we van een verkeerde temperatuur, in drie vormen:

  • Een te hoge temperatuur veroorzaakt chemische, biologische en fysische processen. Voor erfgoedinstellingen is chemische schade het belangrijkst: een normale kamertemperatuur is veel te hoog om onstabiele, door de mens gemaakte materialen op lange termijn te bewaren. Denk vooral aan dragers van beeld, klank en tekst. In de meeste erfgoedinstellingen vereisen enkel deze documentaire collecties aandacht voor een verkeerde temperatuur.
     
  • Een te lage temperatuur: over het algemeen is een lage temperatuur goed voor de meeste collecties maar polymeren, zoals verven, worden brozer en breekbaar. Voorzichtig hanteren neemt gelukkig de grootste risico's weg. 
     
  • Temperatuurschommelingen: deze bezorgdheid zette erfgoedinstellingen er decennia lang toe aan om klimaatbeheersing te bepleiten, samen met schommelingen in RV. De nadruk op temperatuurschommelingen is echter buiten proportie vergeleken met hun belang voor het behoud van collecties.

Hoewel deze drie categorieën elkaar overlappen als het gaat over te nemen maatregelen, is het handiger om ze afzonderlijk te beoordelen tijdens een risicoanalyse.

Over bezoekers, energie, de omgeving en duurzaamheid

Temperatuurbeheersing kan in een erfgoedinstelling botsen met aspecten van menselijk comfort, energiekosten, de impact op de omgeving en duurzaamheid. Vroeger werden richtlijnen over de temperatuurbeheersing vooral bepaald op basis van het menselijk comfort, een beperkte hoeveelheid wetenschappelijke kennis, vrij veel veronderstellingen over mogelijke schade door een ongecontroleerde omgeving en een ongelukkige tendens om één rigide streefwaarde centraal te stellen. Vandaag leeft er wereldwijd een toenemende bezorgdheid over hoe we energiebronnen verstandig en duurzaam kunnen inzetten. Daarom kunnen we dergelijke veronderstellingen niet langer blindelings overnemen. De centrale vraag is dan ook: waar moet de temperatuurbeheersing op focussen en waarom? Dit hoofdstuk schetst wat we zeker weten over de noden van een collectie en waar typisch de grote risico's opduiken.

Schade door verkeerde temperatuur en de meest gevoelige collecties

Een te hoge temperatuur

Cumulatieve chemische schade door blootstelling aan een te hoge temperatuur
Voorbeeld van een object waarvoor kamertemperatuur te hoog is voor langetermijnbewaring: deze rubberen pop is ongeveer 30 jaar oud. Foto: Canadian Conservation Institute

Veel voorwerpen die vanaf de tweede helft van de 19e eeuw zijn gemaakt, zijn auto-destructief en takelen af binnen een mensenleven. Het gaat met name om papier, fotografisch materiaal, rubber en vele kunststoffen. Daaraan kunnen we ook moderne elektronische opnames toevoegen, van analoge banden tot digitale disks.

Hieronder ziet u een overzicht van materialen in erfgoedinstellingen en hun chemische gevoeligheid bij normale kamertemperatuur, een belangrijke vorm van te hoge temperatuur. Tabel 1B geeft u ook hun geschatte levensduur. Omdat hydrolyse door zuren de belangrijkste oorzaak is van deze aftakeling, speelt ook relatieve vochtigheid een rol, maar temperatuur blijft de belangrijkste factor in de controle.

  • Lage gevoeligheid: hout, lijm, linnen, katoen, leer, lompenpapier, perkament, olieverf, eitempera, aquarelverf en gesso. Er bestaan voorbeelden van deze materialen die 1 tot 3 millennia in een droge grafcontext of een droge gesloten omgeving rond 20°C zijn bewaard. Ze waren afgeschermd van elke blootstelling aan zuren, zoals de luchtvervuiling tijdens de Industriële Revolutie, en zijn nooit vochtig geweest. Huid, bot en ivoor van de wolharige mammoet hebben 40.000 jaar overleefd in bevroren toestand.
     
  • Medium gevoeligheid: naar de huidige norm stabiel fotografisch materiaal dat bruikbaar blijft met weinig of geen verandering, zoals 19e-eeuwse zwart-witnegatieven op glas en 20e-eeuwse zwart-witnegatieven op polyesterfilm.
     
  • Hoge gevoeligheid:
    • Zuur papier en bepaalde filmsoorten worden broos, bruin en moeilijk toegankelijk, bv. kranten en boeken van lage kwaliteit en post-1850 papier. Acetaatfilm krimpt en de beeldlaag barst. Celluloid en vele vroege plasticsoorten vergelen, barsten en vervormen.
    • Natuurlijke materialen zoals textiel en leer die zuur werden door blootstelling aan pollutie − vooral zwaveldioxide ten gevolge van de luchtvervuiling uit de 19e en 20e eeuw − verzwakken en kunnen uit elkaar vallen.
       
  • Heel hoge gevoeligheid: het zogenaamde onstabiele materiaal
    • Typische magnetische media, zoals video- en audiobanden, data- en floppydisks, worden onafspeelbaar.
    • Het minst stabiele fotografisch materiaal takelt af. Kleurenprints vervagen (in het donker), materiaal van lage kwaliteit en cellulosenitraat vergelen en vallen uit elkaar, sneller als ze in een grote hoeveelheid zijn verpakt.
    • Vele elastische polymeren, van rubber tot polyurethaanschuim, worden bros of kleverig of vallen uit elkaar.
    • Bepaalde acrylverfsoorten op doek vergelen snel.
    • Een extreem voorbeeld van hoge gevoeligheid zijn cellulosenitraatfilm en -platen (gemaakt tussen 1896 en 1952). Ze worden poederig en kleverig. Zwaar afgetakelde films op rol kunnen zelfs ontbranden bij een temperatuur boven 38°C. Identificeer en isoleer ze.

Merk op dat de meeste materialen in gemengde collecties in de lage gevoeligheidscategorie vallen en eeuwen en zelfs millennia bewaard bleven zonder de 'moderne' zorg voor hun bewaartemperatuur. Dat gebeurde in een omgeving met een gematigde temperatuur en beschermd tegen industriële vervuiling. Denk aan een landelijke omgeving of een of andere vorm van bescherming, zoals een gebouw, een doos of de structuur van het voorwerp zelf (bv. de band die een gesloten boek beschermt).

Een praktische vuistregel stelt dat elke verlaging van de temperatuur met 5°C de levensduur van een voorwerp verdubbelt, zoals uit tabel 1B blijkt. Er is controverse mogelijk over de criteria om de levensverwachting van een voorwerp te bepalen − hoeveel vergeling, vervorming of desintegratie − maar er is geen twijfel dat de regel steek houdt.

Fysische schade door te hoge temperaturen

Sommige voorwerpen bevatten materialen die vervormen en verzwakken, of zelfs smelten, boven een bepaalde temperatuur. Tabel 2 lijst enkele bekende transitietemperaturen op en voorbeelden van mogelijke schade aan objecten. Buiten de uitzonderlijke voorbeelden van voedsel, cosmetica, was en het occasionele probleem van reparatielijmen die lossen, is het meest betekenisvolle voorbeeld de onherstelbare vervorming van moderne plastics. Veel elektronische dragers verdragen slechts een lichte vervorming voor ze onleesbaar worden. Een voorbeeld uit het dagelijkse leven is de snelle vervorming van videocassettes, cd's en dvd's in rechtstreeks zonlicht. De temperatuur die deze vervorming veroorzaakt (~ 60°C) overstijgt veruit de klimaatrichtlijnen voor collecties, maar voor een risicoanalyse is het nuttig om te weten welke temperatuur een catastrofe kan veroorzaken tijdens korte gebeurtenissen. Verderop in deze bijdrage leest u meer over fysische schade door het uitzetten van materialen bij temperatuurstijgingen.

Biologische schade

Boven circa 4°C begint schimmel te groeien en boven ongeveer 10°C worden insecten actief. Voor musea in koude klimaatzones met wol, huiden en veren in de collectie betekent een verwarming tot comfortniveau niet alleen stijgende kosten, maar ook kans op schimmelgroei en insectenvraat gedurende het hele jaar.

Een te lage temperatuur

Vriestemperaturen. Foto: Elmira Ashirova via Pixabay

Te lage temperaturen veroorzaken mogelijk fysische schade. Veel polymeren die zijn ontworpen om bij kamertemperatuur sterk te zijn, worden stijf en zelfs breekbaar wanneer de temperatuur daalt, vooral moderne verven en coatings. Het meest schadelijke is niet de verandering zelf, maar de fragiliteit van deze objecten bij verplaatsingen en de kans op breuk.

Bekende voorbeelden vindt u in tabel 2. Deze verandering is tegelijk vroeger en meer dramatisch bij acrylverf dan bij olieverf.

Recent onderzoek naar vriesbehandelingen tegen schadelijke insecten bij temperaturen van -30 tot -40°C toont aan dat er slechts bij enkele voorwerpen lichte schade optreedt. Het is momenteel onduidelijk of die het gevolg was van de lage temperatuur of van de plotse schommelingen. Over het algemeen is het risico door lage temperatuur bij de meeste voorwerpen die gevoelig zijn voor insectenvraat veel kleiner dan het risico door de insecten zelf.

Temperatuurschommelingen

Bronnen van verkeerde temperatuur

Binnenvallend zonlicht. Foto: Tigermoon via Pixabay
Verlichting in een vitrine kan opwarming veroorzaken. Foto: The National Infantry Museum via Flickr, CC BY 2.0
Een radiator veroorzaakt een lokaal microklimaat met een veel hogere temperatuur. Foto: Ri via Pixabay
Bij een transport moet u bedacht zijn op temperatuurschommelingen. Foto: Musea en Erfgoed Antwerpen

Rechtstreeks zonlicht kan de oppervlaktetemperatuur van donker geïsoleerde materialen die naar de zon zijn gericht (bv. donker hout, textiel en plastic) snel tot 40°C boven de omringende temperatuur doen stijgen. Op een zonnige dag bereiken dergelijke oppervlakken wel eens 75°C. Als ze ingesloten zijn door glas, zijn zelfs nog hogere temperaturen mogelijk.

Zonnestralen hebben dus de kracht om de te hoge temperaturen (zoals opgelijst in tabel 2) nog te overstijgen. Ook de gevoeligheidscategorieën voor schade stijgen met factor honderd als voorwerpen vaak door de zon worden bestraald. Papier ingelijst in glas en met een bescherming aan de achterzijde is het meest gevoelig.

Gloeilampen en halogeenlampen veroorzaken een opwarming van het oppervlak door hun hoge gehalte aan infraroodstraling. Gloeilampen hebben een hoger infraroodgehalte dan zonnestralen. Na rechtstreeks zonlicht zijn gloeilampen in vitrines de meest courante bron van extreme temperatuurschommelingen in musea (en ook van RV-schommelingen). 

Vele vormen van verkeerde temperatuur worden gemeten naast verwarmingselementen en ventilatieroosters, los van de gemiddelde kamertemperatuur geleverd door deze systemen. In kamers met weinig tot haast geen ventilatie ervaren de buitenmuren grotere fluctuaties dan het kamergemiddelde. De plafonds zijn altijd warmer, de vloeren altijd kouder. Illustraties hiervan vindt u onder 'Verkeerde relatieve vochtigheid', omdat dat effect een groter probleem vormt dan de temperatuurverschillen zelf.

Het risico op een verkeerde temperatuur is tijdens een verplaatsing hoog, zeker voor schilderijen. De temperatuur in ongecontroleerde voertuigen kan in de zomer veel hoger liggen dan buiten en in de winter is ze in een vrachtwagen veel lager dan de transitietemperatuur voor acrylverfschilderijen. Zelfs een snelle verplaatsing tussen het depot en de tentoonstellingsruimte kan licht verpakte schilderijen breekbaarder maken dan u zou verwachten. 

Een 'verkeerde temperatuur' beheersen

U kunt niet streven naar 'geen temperatuur', wat bij andere schadefactoren wel kan. We moeten eerst de verschillende verkeerde temperaturen definiëren om te weten wat we willen beheersen. Metingen verzamelen en u zorgen maken over de betekenis van al die onregelmatige lijnen, is zinloos zonder de gevoeligheden van uw collectie goed te kennen (zie de lijst hierboven en Tabel 2).

Bedenk daarbij: de mens is géén goed referentiepunt. Wij houden van een temperatuur van zowat 21°C, met niet meer dan 2°C schommeling, als we zitten. Dat instelpunt is verkeerd voor de meeste archiefmaterialen en voor onstabiele plastics en die maximale fluctuatie is veel strenger en verspilt meer middelen dan nodig is voor welke collectie dan ook.

Stap 1. Voorkomen

  • Voorkom de inval van direct zonlicht op organisch of fragiel anorganisch materiaal door een slimme plaatsing. Ook grote voorwerpen in open lucht zet u beter niet in vol zonlicht als ze hout, verf, leer, rubber, textiel of plastics bevatten.
  • Voorkom tijdens de ontwerpfase van museum- en archiefgebouwen dat er verkeerde temperaturen kunnen ontstaan. Zorg voor een passieve thermische controle met muren die goed geïsoleerd zijn en/of een hoge thermische massa hebben. Zo worden dagelijkse en wekelijkse schommelingen in de buitentemperatuur uitgevlakt.
  • Vermijd de keuze voor mechanische systemen die onbetrouwbaar zijn en/of moeilijk te onderhouden zijn met de beschikbare expertise en middelen. Het is veel belangrijker om extreme condities als gevolg van een systeemdefect te vermijden, dan kleine dagelijkse schommelingen. 
  • Vermijd verwarming van ruimtes met onstabiele collecties in de winter. Dit biedt u een zorgeloze pauze van chemische aftakeling en insectenvraat.

Stap 2. Blokkeren

  • Blokkeer het zonlicht met luiken en gordijnen voor collecties binnenshuis en met luifels over objecten die buiten staan.
  • Gebruik isolatie of zorg voor een spatie van ten minste 10 cm tussen objecten en buitenmuren, koude vloeren en warme plafonds.
  • Isoleer kunstwerken in transit, in de transportkist of met dekens als u ze manueel over een korte buitenafstand verplaatst.

Stap 3. Detecteren

  • Monitor de temperatuur. Van alle schadefactoren is de temperatuur wellicht het eenvoudigst en het goedkoopst om precies te meten.
  • Detecteer tekenen van chemische schade, zoals bruin breekbaar papier en aftakelende foto's. Deze voorbeelden kunt u gebruiken als een algemene indicatie als beleidsmakers niet vertrouwd zijn met onstabiele materialen. Als u duidelijk wil maken dat de recente controle van temperatuur problematisch was, dan hebt u een nauwkeurig conditierapport nodig en goede temperatuurmetingen uit die periode.
  • Detecteer tekenen van oude mechanische schade, maar interpreteer ze zorgvuldig voor u conclusies trekt over de temperatuurbeheersing. Te vaak werden gebarsten meubelen en schilderijen met craquelures als bewijs aangevoerd dat er een nieuwe klimaatinstallatie nodig was. Hoewel dat misschien waar kan zijn voor de beheersing van de RV, is het bijna nooit een bewijs dat de beheersing van de temperatuur niet afdoende was.

Stap 4. Reageren

  • Maak gebruik van mechanische systemen zoals verwarmingstoestellen en aircotoestellen gecontroleerd door een thermostaat. Betrouwbaarheid van deze toestellen is essentieel.
  • Reageer op het probleem van onstabiele materialen die zullen verdwijnen in één generatie door de temperatuur te verlagen (of door andere archiveringsstrategiëen, zoals het overzetten van de informatie naar stabiele of digitale media).
  • Isoleer zeer onstabiele materialen in collecties, zoals slecht geproduceerde negatieven, urethaanschuim en rubberen voorwerpen, van meer stabiele materialen. Deze vallen vaak visueel op als bronnen van vergeling, en worden best verwijderd en afzonderlijk opgeslagen omdat hun afbraakproducten andere materialen beschadigen.

Stap 5. Remediëren

  • Mechanische breuk kan vaak worden hersteld, hoewel de breuknaden zichtbaar zullen blijven.
  • Vervormingen als gevolg van extreme hoge temperaturen zijn onherstelbaar.
  • Chemische veroudering kan niet worden behandeld.

Lees meer in het hoofdstuk 'Binnenklimaat'.

Strategieën voor verschillende niveaus van preventieve conservatie

Basiscontrole: geen installaties en geen energieverbruik!

  • Verzeker u van muren, daken, ramen, en deuren met goede isolatie en verkies muren met een hoge thermische massa, hoog isolatievermogen en vochtbufferende capaciteiten.
  • Zorg ervoor dat rechtstreeks zonlicht de materialen niet kan bereiken, zeker de meest kwetsbare materialen die al zullen lijden onder een enkele dag met zonlicht.
  • Inspecteer filmarchieven. Bewaar snel aftakelende negatieven en alle cellulosenitraatfilms apart om verontreiniging van nabije materialen en een risico op brand te vermijden.
  • Inspecteer gemengde collecties en moderne kunstcollecties, en verwijder snel aftakelende nitraten, plastics, rubber en urethanen die naburige materialen kunnen contamineren.

Optimale controle: verschillende collecties, verschillende situaties, verschillende beheersmaatregelen

Volg de basistips hierboven en integreer het volgende waar nodig:

  • Identificeer de stabiliteit van de materialen in archiefcollecties en in gemengde historische collecties, en voorzie indien uw missie dat vereist een koude of koele opslag. Koude opslag kan variëren van een enkele vriezer tot het niveau van het gebouw. Kleine musea kunnen overwegen om samen te werken met andere erfgoedinstellingen. 
  • Hebt u een gemengde collectie die gedurende meerdere tientallen jaren in een oud gebouw is gebleven zonder merkbare verandering tijdens de laatste 10 jaar? 'Verbeter' de beheersing dan niet (bv. nieuwe componenten toevoegen of hun werking veranderen, zoals meer verwarmen in de winter) zonder zorgvuldig na te gaan wat de huidige verkeerde temperatuur is en of die daadwerkelijk meer schade toebrengt dan de eventuele 'verbeteringen'. Begin met u te verzekeren van de betrouwbaarheid en het langetermijnonderhoud van alle huidige bouwelementen en beheerssystemen, voordat u de doelstellingen gaat veranderen.
  • Als u klimaatbeheersing van het volledige gebouw in overweging neemt, erken dan de beperkingen van de bouwschil, zeker als het gebouw zelf historische waarde heeft. De ASHRAE-richtlijn houdt rekening met de verschillende gebouwtypes en hun vermogen om klimaatbeheersing te ondergaan.
  • Wanneer u reizende tentoonstellingen wilt hosten, dan moet u er rekening mee houden dat sommige grote bruikleengevende instellingen ASHRAE type A of soms AA eisen. Dan zijn vaak gebouwen of ruimtes nodig die voor dit doel zijn ontworpen: overweeg het box-in-boxprincipe.

Deze pagina is een vertaling van de tekst Agent of Deterioration: Incorrect Temperature (versie 2018-05-17), geschreven door onderzoeker Stefan Michalski en gepubliceerd door het Canadian Conservation Institute.