Factors degradació paper, Apuntes de Conservación y Restauración de Bienes Culturales

¡Descarga Factors degradació paper y más Apuntes en PDF de Conservación y Restauración de Bienes Culturales solo en Docsity! Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. FACTORES DE DEGRADACIÓN DEL PAPEL INTRÍNSECOS EXTRÍNSECOS ELEMENTOS CONSTITUTIVOS PROCESOS DE FABRICACIÓN FACTORES AMBIENTALES FACTORES FÍSICOS Y MECÁNICOS El tipo de pasta papelera: según la planta de donde se extrae la celulosa y depende del contenido de impurezas, el papel tendrá una mayor o menor durabilidad en el tiempo. Calidad del desfibrado La temperatura y la humedad. Manipulación, almacenaje y transporte. El tipo de apresto: la naturaleza ácida de algunas colas podrían contribuir a la rápida degradación del papel. Métodos químicos para obtener diferentes tipos de pasta o calidades de papel. La luz. Tipos de aditivos: cargas o colorantes. El blanqueo de las pastas. La polución atmosférica. Intervenciones anteriores. La estabilidad de la técnica gráfica; sobretodo por el efecto oxidante de algunas tintas o pigmentos. Los microorganismos y los insectos. Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. CAUSAS ENDÓGENAS (intrínsecos) CAUSAS EXÓGENAS (extrínsecos) Soporte. Clima. -humedad -calor -presión atmosférica Calidad del aire. -contaminantes: sólidos, gases: ácidos, oxidantes. -renovación del aire. Iluminación. -intensidad lumínica: exceso. -calidad lumínica: uv, ir, banda visible Biodeterioro: -microorganismos: hongos, bacterias -insectos -roedores Catástrofes: -fuego -tierra: terremotos, hundimientos -agua: filtraciones, inundaciones -aire: huracanes Entorno humano: Uso correcto: -desgaste -fatiga Uso incorrecto: -mutilación -mal uso -transporte -exposición Destrucción intencionada: -vandalismo -psicopática -conflictos sociales -terrorismo actos bélicos Modificación de propiedades: -reparaciones incorrectas -restauración abusiva Materias primas. -composición química -estructura química Técnicas de fabricación. -procesos de preparación -modificación de propiedades -calidad del producto Formato. -tamaño -peso Forma de uso. -Lectura directa:  exposición a la luz  apertura/ cerrado -Lectura indirecta:  máquina lectora  tipo de lectura  abrasión (magnetoscopio)  Irradiación (proyección, lector láser) Grafía. Materias primas. -composición química -estructura química -estructura física Técnicas de fabricación. -procesos de fabricación -modificación de propiedades -calidad del producto Técnicas de aplicación. -absorción. -retención. Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. 1.5. Acidez. Es una de las principales causas del deterioro de los documentos. Las altas concentraciones de iones de hidrógeno catalizan las reacciones de degradación de la celulosa del papel. La acidez proviene de dos fuentes principales: 1. de la composición química del material fibroso y posterior proceso de manufactura 2. de las condiciones medioambientales externas Un alto contenido de hemicelulosas en las fibras, introduce grupos ácidos que favorecen las reacciones hidrolíticas. Las sustancias ácidas introducidas en el proceso de blanqueo, los ácidos sulfónico y carboxílico residuales del pulpeo, los grupos fenólicos provenientes de la lignina, juegan un papel degradante. De la misma manera se comporta el encolado con colofonia y alumbre. 2. CAUSAS EXTRÍNSECAS2 DE DEGRADACIÓN. 2.1. La humedad y la temperatura. El papel es un material altamente higroscópico, lo que quiere decir que tiene la capacidad de incrementar o disminuir su contenido en agua, en función de la cantidad presente en el aire. La velocidad de las reacciones del envejecimiento aumenta con el incremento de la humedad relativa y los cambios y oscilaciones de dicho factor pueden producir alteraciones en la estabilidad del papel y de otros materiales. En general, bajos valores de humedad están asociados con altos valores de resistencia a la tensión y baja resistencia al rasgado y al doblez. La mayoría de los materiales de origen orgánico son higroscópicos, es decir, que al aumentar la humedad del ambiente, la absorben y al decrecer la pierden. El porcentaje en peso de agua que un material puede absorber es una propiedad característica de cada material y está relacionada con su peso. Se denomina “contenido de humedad de equilibrio”, y varía en relación con la humedad relativa del ambiente. El contenido de humedad de equilibrio del papel es de 5-10%. Los efectos de la humedad son evidenciados por cambios de las propiedades físicas, especialmente cambios dimensionales y en la flexibilidad por desecación del material. En un ambiente húmedo el papel absorbe más cantidad de agua y eso provoca: -deformaciones en el papel por dilatación de las fibras, sobretodo si está fijado a un soporte. -aceleración de reacciones de oxidación e hidrólisis. -riesgos de proliferación de microorganismos y ataque de insectos. En un ambiente seco, el papel pierde cantidad de agua y eso provoca: -contracción y encogimiento dimensional con riesgo de ruptura del papel si está sujeto a un soporte. Con este movimiento la capa pictórica puede sufrir pérdidas. -fragilidad, ya que el contenido en agua de las fibras aporta flexibilidad. Las variaciones constantes de humedad provocan: -pérdida de elasticidad de los materiales por desgaste, y rápido envejecimiento. -riesgos de desprendimientos de la capa pictórica. El contenido de humedad elevada acelera un tipo de mancha denominada moteado o foxing, causada por reacciones de oxidación catalizadas por metales como el hierro o el cobre. 2 Vaillant Callol, Milagros; Valentín Rodrigo, Nieves: Principios básicos de la conservación documental y causas de deterioro. Ministerio de Educación y Cultura. 1ª edición: 1996. Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. La incidencia de la temperatura resulta significativa en tanto que provoca variaciones en la humedad del aire: a más temperatura más bajo es el % de HR y a menos temperatura, más alto en el % de HR. Por ella misma, la temperatura sólo resulta significativa cuando a niveles altos, supone un acelerador de reacciones químicas. Está demostrado que la velocidad de los procesos químicos del envejecimiento se aceleran 2- 3 veces por el incremento de la temperatura en 10ºC. Las altas temperaturas tienen varios efectos negativos con vistas a la conservación de libros y documentos. En primer lugar, el calor acelera las reacciones de degradación de la celulosa y restantes macromoléculas constituyentes del papel; además de propiciar el daño biológico, su interacción con la humedad relativa provoca dilatación y contracción de las fibras, que a la vez producen separaciones y roturas de algunas uniones químicas en las que entra a actuar el oxígenos del aire. De esta forma el movimiento mecánico origina una reacción química. Este proceso ocurre día a día, año tras año, hasta que se destruyen las propiedades mecánicas del soporte. Este tipo de fenómenos es muy frecuente en los países tropicales, y en los países donde el clima se caracteriza por grandes oscilaciones de los parámetros climatológicos. Un aumento de la temperatura siempre lleva aparejado una disminución de las propiedades de resistencia. Las condiciones termohigrométricas para garantizar la conservación de los documentos gráficos han ido variando en función de los estudios realizados. La tendencia es cada vez más restrictiva, y actualmente se consideran valores idóneos, una HR entorno al 40-50% y una temperatura máxima de 20ºC. Lo que es determinante es evitar las fluctuaciones. 2. 2.Contaminantes ambientales. El aire puro contiene oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono e hidrógeno, los cuales participan en las diferentes reacciones de los componentes moleculares de los materiales de archivo y bibliotecas. En la atmósfera se presentan dos grupos esenciales de contaminantes ambientales: los gases agresivos y las partículas sólidas en suspensión. Entre los gases agresivos se encuentran el dióxido de azufre, ácido sulfídrico, óxidos de nitrógeno, dióxido y monóxido de carbono y el ozono. Estas sustancias aparecen y se acumulan en la atmósfera, como resultado de la urbanización, industrialización y desarrollo social. El dióxido de azufre es originado como subproducto en la quema de los combustibles fósiles que se realizan en los hornos industriales y en los equipos automotores. Es rápidamente absorbido por el papel y, en presencia del hierro o cobre, frecuentemente preexistentes en el papel, es transformado en trióxido de azufre, que a su vez, al combinarse con la humedad del ambiente, produce ácido sulfúrico. Esta sustancia es fuente de acidez y como tal, participa de las reacciones de hidrólisis y oxidación de la celulosa constituyente del soporte de los documentos. El óxido de nitrógeno y el ozono son fuertes agentes oxidantes y potentes destructores del papel. Al igual que los dióxidos y monóxido de carbono, producen ácidos correspondientes, los que se adhieren a los documentos afectando el ph de los mismos. Los óxidos de nitrógeno producen ácido nítrico y los de carbono, dan lugar al ácido carbónico. La mayoría de estos ácidos son originados en los procesos de combustión de los automóviles. Las partículas sólidas también constituyen un grupo importante de contaminantes ambientales, entre los que deben destacarse el hollín y el polvo. El hollín origina manchas en los documentos y el polvo es fuente de suciedad al entrar en contacto con manos sudorosas y la grasa de la piel de los usuarios. Las manchas que se originan son difíciles de eliminar. Por otra parte, el polvo puede ser ácido, a él pueden adherirse esporas microbianas, con lo cual también interactúa con los agentes biodeteriorantes. Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. Los cloruros provenientes del mar también causan deterioro a los documentos. Las partículas de cloruro y nitrato de sodio producen cristalizaciones en la superficie del papel y son fuertemente corrosivas asociadas a las tintas ferrogálicas. 2.3. La luz. La luz es una forma de energía de importancia en el deterioro de los documentos y representa una seria amenaza para las obras que se exhiben en períodos prolongados. Esta acción destructiva es debida fundamentalmente a los efectos de la energía luminosa, cuyas radiaciones electromagnéticas provocan reacciones fotoquímicas en los materiales irradiados. Este fenómeno puede ser explicado a través de la Ley de Plank, que establece una relación entre la cantidad de energía emitida por una fuente y la longitud de onda. El espectro electromagnético consta de zonas bien diferenciadas, cada una de las cuales posee una frecuencia y longitud de onda características y emite un tipo de radiación específica. La naturaleza de la radiación puede expresarse en términos de frecuencia (seg-1), longitud de onda (unidades de ansgtrom Ao) o número de onda, que se define como el recíproco de la longitud de onda. El número de onda es igual a la cantidad de ondas por centímetro, por lo que, mientras menor sea el número de onda, mayor será la longitud de onda. En la zona visible o de luz natural, se emiten radiaciones de longitudes de onda características entre los 400 y 700 nm. Estas radiaciones originan en el papel reacciones que conducen a la ruptura de los enlaces glucosídicos, de los enlaces C-C de la cadena y de los enlaces C-O, lo que provocan una reducción del grado de polimerización de la celulosa. En la zona de ondas largas se emiten rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio. Estas radiaciones tienen mayor longitud de onda y son menos energéticas, pero producen movimientos moleculares de rotación y vibración, por lo que genera mucho calor. Esto explica sus efectos en la decoloración y ruptura de algunos enlaces a nivel de cadena celulósica. En la zona de ondas cortas, se emiten radiaciones ultravioletas, rayos X y radiaciones gamma, a las que caracterizan inferiores longitudes de onda y mayor contenido energético. Son muy dañinas para el papel, pudiendo provocar la fotólisis directa de la molécula de celulosa a nivel de los enlaces carbono-carbono, con la formación de oxicelulosa y ruptura de las cadenas. Este efecto se mantiene incluso en la oscuridad, después de radiado. La exposición de un papel a este tipo de luz provoca la destrucción de una parte de la celulosa, amarilleamiento, disminución del contenido de alfacelulosas y pérdida de la resistencia. La luz solar contiene muchos rayos ultravioleta e infrarrojos, y produce los efectos característicos de ambos tipos de radiaciones, además del calentamiento de los materiales expuestos. Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. 2.4.3. Microorganismos. Los microorganismos son los representantes más antiguos de los seres vivos en la Tierra. Son organismos muy pequeños, la mayoría de los cuales tienen dimensiones microscópicas. Se incluyen entre ellos organismos que difieren ampliamente entre sí en su forma, ciclo biológico y modo de vida. Existen microorganismos monocelulares, como las bacterias, actinomicetos y protozoos, y los hay pluricelulares, entre ellos las algas y ciertos hongos. Las bacterias y los hongos tienen membrana celular durante la mayor parte de su ciclo biológico, y por consiguente, se alimentan tomando el agua y las sustancias disueltas a través de la membrana celular intacta. Producen glucógeno como material de reserva. En general son heterótrofos y dependen, para cubrir sus necesidades energéticas, de un suministro externo del material orgánico apropiado. Los hongos difieren de las bacterias en el tamaño relativamente grande de sus células, en su forma de crecimiento predominantemente filamentoso y en sus métodos de reproducción. Por otra parte, las bacterias son organismos unicelulares. Los documentos gráficos (libros, estampas, fotografías,...) por la diversidad de materiales que lo componen, ofrece a los microorganismos una gran variedad de elementos nutritivos para su desarrollo. La actividad de los microorganismos sobre los bienes documentales tiene un doble efecto negativo. Por una parte atacan a las sustancias que les sirven de alimentos, consumiendo las fuentes carbonadas de la celulosa, constituyente del papel, cloruros, sales, adhesivos,... y obtienen los nutrientes necesarios para su desarrollo, y en consecuencia, excretan productos Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz. tales como ácidos orgánicos y pigmentos, los que son depositados en los soportes provocando su deterioro. Y por otra parte, su presencia puede provocar enfermedades al hombre que está en contacto con esos materiales contaminados, lo que estará en dependencia de su grado de patogenicidad. Existen muchas especies de microorganismos que dañan los materiales de archivos y bibliotecas, de los cuales han sido identificados más de 300 especies. Principales degradaciones producidas por microorganismos: los hongos y bacterias segregan enzimas capaces de catalizar la hidrólisis de la celulosa, descomponiéndola. En su proceso metabólico generan ácidos y pigmentaciones diversas. El resultado es una alteración en la resistencia mecánica y en las características ópticas. Asignatura: Examen, Diagnóstic i Documentació II. 2013-2014. Profesora: Elisa Díaz.