Zastosowanie regulatorów wilgotności z włókna IHumi w muzeach

1. Standardy konserwacji zabytków

Wilgotność jest zmienną krytyczną w konserwacji muzealnej. Fluktuacje wilgotności powodują znacznie większe odkształcenia artefaktów niż zmiany temperatury. Na przykład kości słoniowej ulega zmianie objętości mniejszej niż 0,2% przy wahaniach temperatury o 30 °C, natomiast jedynie 10% zmiana wilgotności względnej (RH) prowadzi do rozszerzenia lub kurczenia się o 0,4%. Takie zmiany wymiarów generują naprężenia mechaniczne, które mogą prowadzić do pękania glazury i łuszczenia się warstwy pigmentu. Wysoka wilgotność dodatkowo przyspiesza tzw. „chorobę brązu”, korozję elektrochemiczną żelaza, degradację szkła, wypłowywanie barwników, hydrolizę włókien papieru oraz tworzy sprzyjające warunki dla infestacji mikrobiologicznych i owadów.
Zgodnie z zaleceniami konserwatorskimi, nieorganiczne artefakty, takie jak metal, szkło i emalia, powinny być przechowywane w temperaturze 20 °C i wilgotności względnej 0–50%. Materiały organiczne, takie jak papier, tekstylia, drewno, obrazy olejne i kości słoniowej, wymagają wilgotności względnej 50–60%, podczas gdy folie barwne wymagają jeszcze bardziej restrykcyjnych warunków: 0 °C i wilgotności względnej 40–50%. We wszystkich przypadkach dobowe wahania wilgotności względnej nie powinny przekraczać ±5%, a dobowe zmiany temperatury powinny mieścić się w zakresie 2–5 °C.

2. Wyzwania
Tradycyjne podejście polegało na przekształcaniu witryn wystawowych w miniatury pomieszczeń czystych, z aktywnymi systemami takimi jak nawilżacze lub jednostki HVAC pracujące ciągle. Jednak sale wystawiennicze są zazwyczaj projektowane z uwzględnieniem obciążeń konstrukcyjnych, przez co pozostaje ograniczona przestrzeń sufitowa, podłogowa i ścienna na dodatkowe kanały wentylacyjne. Nowe rurociągi naruszają integralność wizualną i zwiększają koszty instalacji. Co więcej, sprężarki, elektrodowe nawilżacze i wentylatory pracujące non-stop zużywają znaczną ilość energii, a cykle uruchamiania i zatrzymywania powodują chwilowe szczyty temperatury i wilgotności – niewidzialne trzęsienia ziemi z perspektywy delikatnych artefaktów.

W 2018 r. Chińska Administracja Dziedzictwa Kulturowego wyraźnie zaleciła stosowanie „pasywnych regulatorów wilgotności” (Dokument nr 348). Tradycyjny żel krzemionkowy nie spełnia jednak tych wymogów produkty obecne ograniczenia wrodzone: ich pojemność absorpcji i desorpcji wynosi zaledwie około 7,5% ich własnej masy. Przed użyciem zarówno materiał, jak i gablota wystawowa muszą zostać uprzednio zaadaptowane do docelowej wilgotności w komorze klimatycznej, a następnie poddane okresowi wyrównania się na miejscu trwającemu od 24 do 48 godzin. Nawet wówczas rzeczywiste odchylenie wydajności wynosi ±10% RH. Po regeneracji w wysokiej temperaturze ponad 20% miejsc absorpcyjnych ulega nieodwracalnej utracie, co prowadzi do degradacji wydajności. Podwójny proces wstępnego przygotowania, krótki okres użytkowania oraz duże odchylenia uniemożliwiły powszechne wprowadzenie żelu krzemionkowego w środowiskach konserwatorskich wymagających precyzji.

3. Rozwiązanie — Regulator Wilgotności IHumi Fiber

Regulator wilgotności IHumi Fiber wykonany jest z naturalnych włókien roślinnych połączonych z kompozytami polimerowymi. Jest bezpieczny, nie emituje substancji i może być dostosowywany do wartości docelowych w zakresie 30–80% RH. Osiąga pojemność wilgoci równą 16% własnej masy — dwukrotnie wyższą niż żel krzemionkowy — oraz precyzję regulacji na poziomie ±3% RH, nie wymaga warunkowania wstępnego i jest gotowy do natychmiastowego użycia. Materiał produkowany jest w formie arkuszy, które można ciąć i ukrywać za tylnymi panelami, podstawami lub wewnętrznymi wykończeniami witryn. Już po 30 minutach reaguje na nagłe zmiany wilgotności, stabilizując wahania w zakresie ±2% RH. To „niewidzialne” sterowanie pasywne idealnie odpowiada czterem kluczowym wymaganiom stawianym materiałom regulującym wilgotność: odpowiedniemu doborowi, pełnemu kontaktowi powierzchniowemu, terminowej wymianie oraz skutecznej regulacji mikrośrodowiska.

Dzięki zintegrowanym patentom na formułę, produkt i proces, IHumi pokonuje wąskie gardło tradycyjnego żelu krzemionkowego, który wymaga warunkowania przed użyciem. Optymalizując mechanizmy absorpcji i desorpcji, tworzy lepsze podstawy techniczne. W krytycznym zakresie wilgotności względnej 30–60% ważnym dla konserwacji artefaktów, jego pojemność przewyższa żel krzemionkowy, oferując wiodące rozwiązanie w zakresie pasywnej precyzyjnej regulacji wilgotności.

Tabela 1 Pojemność wilgotnościowa Artsorb (żel krzemionkowy), Prosorb (żel krzemionkowy) oraz IHumi w różnych zakresach wilgotności
Zakres wilgotności Artsorb Prosorb IHumi
RH30~40% 6% 6,30% 10,5%
RH40~50% 4% 7,90% 11%
RH50~60% 9% 8,40% 11,8%

4. Zastosowania i wdrożenia

Na światowej wystawie w Szanghaju w 2010 roku regulator wilgotności z włókna IHumi został po raz pierwszy zastosowany w witrynach z eksponatami brązowymi w pawilonie chińskim oraz obrazami olejnymi w pawilonie meksykańskim. Od tego czasu znalazł szerokie zastosowanie w takich instytucjach jak Muzeum Narodowe w Chinach i inne organizacje zajmujące się dziedzictwem kulturowym. Jego użycie znacząco skróciło czas pracy mechanicznego sprzętu do kontroli klimatu, zmniejszyło zużycie energii w halach wystawienniczych, zapewniło stabilne i niewielkie wahania wilgotności wewnątrz witryn oraz umożliwiło tworzenie niestandardowych mikrośrodowisk precyzyjnie dostosowanych do potrzeb różnorodnych artefaktów.


5. wniosek

Przejście od aktywnej do pasywnej regulacji wilgotności nie tylko zmniejsza zużycie energii i ryzyko uszkodzeń mechanicznych w mikrośrodowiskach konserwatorskich, ale także jest zgodne ze strategią „podwójnego węgla” oraz zasadami zrównoważonej ochrony dziedzictwa kulturowego. W miarę jak regulator wilgotności IHumi Fiber będzie stosowany w coraz większej liczbie pomieszczeń magazynowych i wystawowych, precyzyjna pasywna kontrola wilgotności staje się nowym standardem w działaniach zapobiegawczych w konserwacji – oferując trwałą ochronę wilgotnościową dla integralności i wartości kulturowej artefaktów przez kolejne pokolenia.