Si - Classe delle Lauree in Conservazione e Restauro dei Beni

UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PARMA
Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra «Macedonio Melloni»
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE PER LA CONSERVAZIONE E IL RESTUARO
Caratterizzazione delle proprietà colorimetriche e di stabilità alla luce di
materiali polimerici trasparenti in uso nel restauro
Relatori: Prof. Danilo Bersani
Dott. Marcello Picollo
Correlatore : Dott. Leonardo Borgioli
Candidato: Eva Mariasole Angelin
Matr. 239928
Anno Accademico 2013-2014
Oggi grazie allo sviluppo della chimica di sintesi macromolecolare l’impiego di
polimeri sintetici nel campo della conservazione e restauro dei beni culturali è assai
vasto e vengono utilizzati come leganti, additivi, adesivi, protettivi, consolidanti e
vernici.
Con l’invecchiamento i materiali polimerici di origine sintetica possono
degradarsi con conseguente alterazione delle proprietà chimico-fisiche. Alcuni dei
fenomeni degradativi dipendono da reazioni di tipo fotochimico per esposizione alla
radiazione ultravioletta e visibile. Non si deve, infatti, dimenticare che la luce è una
forma di energia in grado di innescare una serie di fenomeni di natura fisica e chimica
nei materiali su cui incide mediante processi di assorbimento di fotoni di cui la
radiazione è composta (Bacci e Cucci, 2010).
Essendo la stabilità chimico-fisica ai parametri ambientali un requisito richiesto
ai materiali impiegati negli interventi di restauro, lo studio del loro comportamento a
lungo termine per interazione con la radiazione luminosa risulta essere un passaggio
fondamentale ai fini della loro valutazione d’impiego.
All’interno di questo lavoro di tesi sono state valutate le proprietà
colorimetriche e di stabilità alla radiazione ultravioletta (UV), visibile (Vis) e vicino
infrarosso (NIR) di due adesivi: l’Evacon-RTM e l’EVAOH a base di
polietilenvinilacetato, considerati come possibili alternative al Gustav Berger’s Original
Formula 371, conosciuto più comunemente come BEVA® 371. Nel campo della
conservazione è l’adesivo di tipo Heat-Seal più conosciuto e diffuso al mondo per
l’intervento di foderatura dei dipinti mediante la tavola calda (Borgioli e Cremonesi,
2005).
Le valutazioni degli adesivi Evacon-RTM ed EVAOH sono state condotte
sottoponendo due tipologie di campioni (su supporto inerte e di natura pittorica) a cicli
di invecchiamento naturale (radiazione solare) ed accelerato mediante esposizione a
sorgenti artificiali (lampada LED ed sorgente a scarica in gas) al fine di comprendere il
loro comportamento a medio-lungo a termine. Mediante opportuni sensori presenti
nell’allestimento
sperimentale
è
stato
possibile
controllare
le
condizioni
termoigrometiche (temperatura e umidità) e di esposizione (illuminamento e contenuto
UV) durante i test di invecchiamento.
1
La caratterizzazione dei prodotti studiati e dei materiali utilizzati nella
realizzazione dei campioni di natura pittorica è stata condotta utilizzando tecniche
spettroscopiche quali la risonanza magnetica nucleare (NMR), la spettroscopia
infrarossa (FT-IR) e la spettroscopia di riflettanza mediante fibre ottiche (FORS) nelle
regioni UV-Vis-NIR. Il monitoraggio durante l’invecchiamento e la caratterizzazione
finale dei campioni pittorici e su supporto inerte sono state effettuate mediante
tecniche spettroscopiche non invasive, quali la spettroscopia infrarossa in riflettanza
totale (TR FT-IR), la tecnica FORS UV-Vis-NIR, la spettroscopia UV-Vis-NIR in
riflettanza totale e la spettroscopia UV-Vis-NIR in trasmittanza. Al fine di poter
monitorare l’insorgenza di variazioni cromatiche nei campioni pittorici invecchiati è
stato utilizzato anche uno spettro-colorimetro per calcolare le coordinate di colore nello
spazio CIEL*a*b*1976.
I risultati ottenuti su questi prodotti sono stati confrontati con il comportamento
all’invecchiamento della resina ureo-aldeidica Laropal® A 81 utilizzata come
riferimento di stabilità (de la Rie et al., 2002).
All’interno di questo percorso di tesi l’esposizione dei prodotti selezionati ad
un invecchiamento di tipo naturale ed accelerato ha permesso di valutare la loro
stabilità senza ricreare condizioni di irraggiamento molto aggressive. In virtù dei
risultati ottenuti è stato possibile confermare la stabilità dei due adesivi a base di
polietilenvinilacetato in dispersione acquosa. Si esclude la formazione di prodotti di
decomposizione, in quantità apprezzabile mediante le tecniche spettroscopiche
utilizzate, a seguito dell’alterazione dei polimeri e all’insorgenza di un degrado di tipo
termico dato i valori termoigrometrici registrati dai sensori. L’Evacon-RTM ed l’EVAOH
possono quindi rappresentare una valida alternativa all’adesivo BEVA® 371 in virtù
della stabilità dimostrata, tal quali e come rivestimenti, nell’invecchiamento accelerato
e naturale non mostrando variazioni cromatiche e alterazioni meccaniche.
Questa tesi è la conclusione di un percorso di ricerca svolto in collaborazione
con l’Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” (IFAC‐CNR), la sezione di Fisica del
Dipartimento di Fisica e Scienze della terra “Macedonio Melloni” dell’Università degli
studi di Parma e l’azienda CTS s.r.l.
Bibliografia
CIE (2004) - Control of Damage to Museum Object by Optical Radiation, CIE No 157:2004
Bacci M., Cucci C. (2010) – The role of light, in: Basic Enviromental Mechanism – Affecting
Cultural Heritage, Kermes Quaderni, a cura di Camuffo D., Fassina V., Havermans J.,
ed. Nardini, Firenze, 59-68
Borgioli L., Cremonesi P. (2005) – Le resine sintetiche usate nel trattamento di opere
policrome, ed. il Prato, collana: I Talenti, Saonara
de la Rie E.R., Lomax S.Q., Palmer M., Maines C.A. (2002) – An investigation of the
photochemical stability of films of urea-aldehyde resin Laropal® a 81 and Laropal® A
2
101, atti di: 13th Triennal Meeting Rio de Janiero 22-27 September 2002 ICOM Committee for
Conservation, a cura di Vontobel R., ed. James & James, Preprints Vol. II, Londra, 881887
3