THE STUDIES ON DETERIORATION AND CONSERVATION OF PAINTINGS ON WOODEN DOORS AND WINDOWS : CASE STUDIES OF CAMBODIAN NATIONAL MUSEUM, CAMBODIA

Abstract

Cambodian panel paintings in the National Museum of Cambodia were constructed in 1917-1924. The total of 26 paintings were suffered from both physical and chemical deteriorations. The paint layers were cracked, delaminated and discolored. While the wood panel was damaged by the sunlight and rain water. This research aims to study on the deterioration record and assessment of the paintings, pigment compositions and the UV light effect on the deteriorations of glue films, ground and the paint layers on iron wood. In the initial step, the deterioration records on the panel paintings were performed using a designed condition report. The report is composed of general information, overview of painting conditions, symbolic uses for conditional record, detailed deterioration images and the history of preservative conservation of the panel paintings. The second step was the nondestructive pigment sampling process on the panel painting using cotton swabs. The samples were subsequently subjected to SEM-EDX analysis to reveal the elemental compositions. The pigments used in the paintings were Prussian blue, white lead, copper-based pigment and red cinnabar. The barium element found in the brown paint layer indicated the existence of blanc fixe (BaSO4) used as a base of lake pigment. Gold leaf used for gilding details was also found on the painting surface. While the ground of the panel painting was consisted of calcium carbonate and lead white. For the final research step, the UV-C effects on tamarind seed and liang-chey resin films, ground layer, and paint layers on iron wood were investigated. The degree of deteriorations was analyzed using SEM-EDX, TGA, FTIR, and XRD. After being irradiated by UV-C, all samples showed different degree of deteriorations. The tamarind film turned brown after 14 days and its thermal stability was decreased. While no color change was observed in liang-chey resin film. Ground layer showed discoloration and cracking due to the deterioration of tamarind binder. The brown layer found on Prussian blue surface after UV irradiation was confirmed using XRD as the mixture of β-PbO2, Pb3O4 and β-FeOOH. After 14 days of UV-C irradiation, the red cinnabar turned to intense red colour with black spots all over the surface indicating the transformation from α-HgS (red) to β-HgS (black). In addition, the XRD showed the presence of calcite on the cinnabar surface. After 35 days, the white solid covering the pigment surface was identified as gypsum (CaSO4.2H2O). This white compound was formed from calcite sulfation of cinnabar. Due to the high stability of malachite pigment, the cause of yellowish color of malachite layer and the cracking of the base layer is from the deterioration of tamarind binder under UV-C radiation.

จิตรกรรมบนบานประตูและหน้าต่างไม้ของพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติกัมพูชาที่เขียนขึ้นระหว่างค.ศ. 1917-1924 มีจำนวนจิตรกรรมทั้งหมด 26 ภาพ พบการชำรุดเสื่อมสภาพทั้งทางกายภาพและทางเคมีทั่วทั้งพื้นผิวของจิตรกรรม ชั้นสีมีการแตกร้าว หลุดร่อน และเกิดการเปลี่ยนแปลงเฉดสี ส่วนแผ่นไม้ถูกทำลายด้วยแสงแดดและน้ำฝน งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะเก็บข้อมูลและประเมินความเสื่อมสภาพของจิตรกรรม ศึกษาองค์ประกอบสีที่ใช้ในจิตรกรรม และศึกษาอิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต (UV-C) ต่อความเสื่อมสภาพของฟิล์มกาว ชั้นรองพื้น และชั้นสีบนไม้ตะเคียน เริ่มต้นด้วยขั้นตอนการบันทึกความเสื่อมสภาพของจิตรกรรมบนบานประตูและหน้าต่างไม้ด้วยรายงานบันทึกสภาพที่ประกอบด้วย ข้อมูลทั่วไป สภาพทั่วไปของจิตรกรรม วิธีการใช้สัญลักษณ์เพื่อบันทึกความเสื่อมสภาพของจิตรกรรม รายละเอียดของความเสื่อมสภาพ และข้อมูลการอนุรักษ์จิตรกรรมที่ผ่านมา ขั้นตอนที่สองได้ทำการเก็บตัวอย่างสีบนจิตรกรรมด้วยวิธี nondestructive technique โดยใช้สำลี เพื่อใช้ในการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุในตัวอย่างสีที่ใช้บนจิตรกรรมด้วยเทคนิค SEM-EDX พบว่าสีที่ใช้บนจิตรกรรมคือ สีน้ำเงิน Prussian blue สีขาวตะกั่ว สีเขียว copper-based pigment สีแดงชาด สำหรับสีน้ำตาลพบธาตุ Ba ซึ่งน่าจะมาจาก blanc fixe (BaSO4) ที่ผสมอยู่กับ lake pigment และมีการใช้แผ่นทองคำ (gold alloy) สำหรับงานปิดทอง ส่วนชั้นรองพื้นคือ แคลเซียมคาร์บอเนตและสีขาวตะกั่ว และขั้นตอนสุดท้ายของงานวิจัยเป็นการศึกษาอิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต (UV-C) ต่อความเสื่อมสภาพของฟิล์มกาว ชั้นรองพื้น และชั้นสีบนไม้ตะเคียน โดยวิเคราะห์ระดับความเสื่อมสภาพด้วยเทคนิค SEM-EDX, FTIR, TGA และ XRD หลังจากวางภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตพบว่าตัวอย่างต่างๆจะให้ผลระดับความเสื่อมสภาพที่แตกต่างกัน ฟิล์มกาวเมล็ดมะขามมีการเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลและมีความเสถียรเชิงความร้อนลดลง ในขณะที่ฟิล์มกาวธนนไชยไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง ชั้นรองพื้นเกิดการเปลี่ยนแปลงสีและพื้นผิวหลุดร่อนเมื่อถูกสัมผัส ซึ่งสาเหตุมาจากการเสื่อมสภาพของกาวเมล็ดขาม สำหรับชั้นสีน้ำเงิน Prussian blue เกิดการเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล โดยหลักฐานจากเทคนิค XRD ยืนยันว่าสารสีน้ำตาลคือ β-PbO2, Pb3O4 และ β-FeOOH ใขณะที่ชั้นสีแดงชาดนั้นหลังจากอยู่ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นเวลา 14 วัน เกิดการเปลี่ยนเป็นสีแดงเข้มและมีจุดดำขึ้นบนพื้นสีแดง ซึ่งเกิดจาก α-HgS (สีแดง) เปลี่ยนรูปผลึกเป็น β-HgS (สีดำ) และพบ calcite บนพื้นผิวด้วย หลังจาก 35 วันจะเกิดของแข็งสีขาวคลุมทั่วทั้งพื้นผิว ของแข็งสีขาวนี้คือ gypsum (CaSO4.2H2O) ที่ได้จากกระบวนการ Calcium sulfation ของสีแดงชาด ส่วนชั้นสีเขียวมาลาไคท์นั้น จากคุณสมบัติของสีเขียวมาลาไคท์ที่มีความเสถียรสูงมาก ทำให้สาเหตุการเกิดเฉดสีเหลืองขึ้นบนชั้นสีเขียวของมาลาไคท์ และรอยแตกร้าวของชั้นรองพื้น นั้นมาจากการเสื่อมสภาพของกาวมะขามภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต