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ストラディバリのニス:科学的知見のレビュー ブルース・H・タイ氏

Stradivari’s Varnish: A Review of Scientific Findings—Part II
BRUCE H. TAI
ストラディバリのニス:科学的知見のレビュー - 第2部
ブルース・H・タイ
カリフォルニア工科大学化学・化学工学専攻
要約
この記事の最初の部分では、無機組成の科学的分析とストラディバリのヴァイオリン塗装の構造について議論しました。2番目の部分は、有機組成と着色の原則に焦点を当てています。ストラディバリの塗装の基本的なメディウムは、現代の化学分析によって明らかにされるように、樹脂性の乾燥油であり、タンパク質または炭水化物も含まれる可能性があります。オイル、樹脂、ミネラル、および顔料を含む、クレモナ塗装の24種類の物質の一覧表が提供されています。クレモナ塗装について私たちに教えてきた科学的分析は、1800年代初めから1970年代までの伝統的な見解とは大きく異なっています。科学的な情報は、古典的な仕上げの誕生と消滅についての洞察も提供します。17世紀の後半には、アルコールニスや揮発性オイルニスに取って代わられ、樹脂製の乾燥油はほとんどの芸術品や工芸品では時代遅れになりました。ヴァイオリンの製作はこの傾向から免れられませんでした。これまでに明らかにされたクレモネーゼ・フィニッシュシステム(註1)の複雑さを考えると、現代科学の助けを借りても、簡単に忘れてしまいますが、再現するのは難しいのです。                             
このレビュー1の第1部では、アントニオ・ストラディバリと他のクレモナの巨匠の木材仕上げの構成や、伝統的な眺めのいくつかについて、なぜ多くの人が興味を持っているのかを議論しました。また、木材仕上げ層序学および無機成分に関する科学的知見についても議論しました。
クレモナ塗料の基本的な特徴を読者に思い出させるために、いくつかの重要な研究結果について説明します。
1689年にアンドレア・グァルネリによって作られた楽器は、Geary Baeseのクレモナ塗装の研究に含まれていました。彼はミクロトーム(薄片試料)を用いて検査のために断面を切り取りました。光学顕微鏡下で、木材仕上げは、2つの主要な層を有するように見えた:下地コートおよびカラーニス。木の上の地面コートは透明で軽く着色しており、鉱物粒子を含んでいた。カラーニスはいくつかの着色層を含んでいました。Baeseはグァルネリのおよそ70年後に(1758年)Giovanni Battista Guadagnini(1711-1786、イタリア)によって作られた作られた楽器がグァルネリ の塗料に類似していることを発見しました。
グァダニーニの楽器の下地を、走査型電子顕微鏡(SEM)下で、エネルギー分散X線蛍光(EDXRF)によって分析しました。見つかった主な元素は、Nagyvary and Ehrman [3]によって報告されたアンドレア・グァルネリのチェロの仕上げに見られる無機粒子(炭酸カルシウム、酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム)に類似するケイ素、アルミニウム、カルシウム、 SEM / EDXRFも使用しました。グァルネリの微粒子グラウンドコートの顕微鏡写真を図1に示します。
より多くの分析的証拠が蓄積されるにつれて、CremoneseヴァイオリンとNon-Cremoneseヴァイオリンの塗料、イタリア製の弦楽器との間には、多くの類似点が存在することが明らかになっています。類似性は、無機成分の両方で見られます。80年近く前、ヒル兄弟たちはこのような類似点について言及しており、ここで議論されたグァルネリとグァダニーニの塗料の類似点は彼らの観察と一致しています。彼らは、1758年頃にクレモナで実際に働いたグァダニーニがクレモナ塗料の最後の実践者の一人であったと考ました。
写真の説明
『図1. アンドレア・グァルネリのチェロのスプルース上の微粒子グラウンドコート この画像は、最初にこのジャーナルに30年以上前に発表されたもので、クレモナ塗料の最初の走査型電子顕微鏡写真を表しています。当時、ジュゼッペ・グァルネリ・フィリウス・アンドレア(Giuseppe Guarneri filius Andrea)によって作られたと誤認されました。1690年Joseph Nagyvaryの許可を得て再現されました。付いているスケールバーは5μmを表します。』
(彼らは、グァダニーニがクレモナスタイルのオイルニスを時々使用していたのはなぜかと非常に戸惑っていました。)
Meyerは、SEM / EDXRFを使用して木材の仕上げを調べ、Domenico Montagnanaのチェロのカルシウム含有ミネラルと、Francesco Goffrillerのダブルベースのケイ素含有ミネラルを特定しました。地面のそれらの鉱物粒子は、木材の研磨に用いられるチョークまたはパミス(軽石)の残渣である可能性が残っています。しかし、・ストラディバリの下地(グラウンド)の電子顕微鏡写真では、粒子サイズ(2μm未満)および量は、微粒子複合コーティングの意図的な適用とより一致します。
Stradivariのリブ部分では、Meyerは下地に赤茶色のニスからなる非常に安っぽい木材塗料げを観察しました。部分的に色は鉄含有赤色粒子(おそらくベネチアレッド)と木炭由来です。彼はまた、クレモナの道具が木の細孔に浸透したり埋もれたりしなかったことに気付きましたが、ヴェネチア土(無色でもミネラル含量は不明です)が細孔にさらに沈みました。次のセクションでは、カラーニスおよびグラウンド層の有機成分に注目します。
ウッドフィニッシュ組成:有機材料
現代の化学分析はクレモナ塗料の有機成分を解明するために使用され始めています。最も重要な疑問は、クレモナの作家がオイルニスを塗布したかどうかであり、これについての多くの専門家が示唆しているようにパートI で論じられているように、太陽の下に塗装された器具を置く必要性のために遅れを謝った・ストラディバリ自身の手紙は、オイルニスの使用を明らかに示しています。
この記事では、オイルニスは、乾燥オイル(樹脂製乾性油)に溶解した樹脂で作られた硬化(不揮発性の意味)オイルニスを意味します。(註2)
樹脂製乾性油すなわち硬化性オイルニス
特に指定のない限り、油は乾燥しない油(オリーブ油のような)またはエッセンシャル(揮発性を意味する)テレピン油のような揮発油の代わりに、亜麻仁油のような乾燥油を指します。エッセンシャルオイルは、樹脂を溶解してエッセンシャルオイルニス(揮発性オイルニス)を作ることもできます。(註3)スピリットニスは、アルコールまたは場合によってはナフサのような鉱物由来の揮発性溶剤に溶解された樹脂です。さらに古くからワイン酒と呼ばれる発酵と蒸留によって得られたアルコールは、エタノールといくらかの水(蒸留条件によっては4%以上)の混合物です。樹脂はむしろ広範で曖昧な用語ですが、この記事では、硬化可能な粘性のある疎水性物質、硬化した製品を指します。一方、木(主に炭水化物)が滲出した粘性の水溶性物質はガムと呼ばれ、ゴム質である第3の滲出液を考慮する必要はありません。スピリットおよびエッセンシャルオイルニスは、揮発性溶剤の蒸発により非常に迅速に乾燥します。エッセンシャルオイルまたはアルコールがニス媒体中の乾燥油と混合されるとき、まだその乾燥が不飽和脂肪酸のゆっくりとした重合プロセスを必要とするので、それを硬化性ニスとみなします。
歴史的・経験的アプローチ(Joseph MichelmanとMartin Zemitis のレビューを参照)を通じてクレモナ塗料の有機組成を確認する無数の試みにもかかわらず、この問題は熱く議論され続けている。 クレモナ塗料の処方の再発見の数々の主張がなされています。しかし、実際の科学的進歩は、この分野ではむしろ限られており、しばしば評価が低い。以下では、現代の科学が私たちにクレモナ塗料に入った有機材料について教えてきたことを要約します。
有機化合物の化学構造は、無機化合物よりもはるかに複雑であり、したがって同定することがより困難である。
天然産物からの有機分子の複雑な混合物を組み合わせて、より複雑な材料に加工することができます。複雑な混合物中の有機分子を同定するために、一般的な戦略は成分を個々に特徴づけることができるように成分を分離することです。現代の化学分析における最も有用な分離技術は、クロマトグラフィーと呼ばれています。
クロマトグラフィーにおいて、検体はガスまたは液体によって運ばれ、固体支持体を通って流れる。分析対象試料は固体支持体(固定相)と相互作用するので、流速は相互作用の強さに依存します。 例えば、濾紙片が可溶性染料の混合物に浸漬されたとき、顔料は毛細管作用によって紙の上を移動し、異なる色のバンドに分離するので、この技術はクロマトグラフィーと呼ばれています。
今日、気相クロマトグラフィー(GC)は、古いバイオリンに使用されている油と樹脂を識別するために首尾よく適用されています。
(註1)以下「クレモナ塗料」とします。
(註2)resinous drying oil
(註3)マルタンニスなど。
この文はThe Violin Society of America(VSA Papers, 2009, 22 (1))の論文から引用しています。写真はアーカイブされたpdfの論文を見てください。研究者としての最新のヴァィオリンニスの分析と考察がとても興味深いと思います。