18.3 MÁS INFORMACIÓN - OBRAS EN HIERRO: CONVERSIÓN Y PROTECCIÓN – PARTE II

14/04/09

En un artículo precedente del Boletín (17.3  Lo "complejo" del hierro) se ha hablado de los sistemas de limpieza para manufacturados en hierro. En este número hablaremos sin embargo, de la conversión y protección del hierro, procedimientos extremadamente importantes para el mantenimiento de la obra a lo largo del tiempo.
Un convertidor es un producto que transforma los óxidos inestables de hierro (el conocido óxido) en compuestos termodinámicamente más estables. En el mercado existen muchos convertidores que contienen taninos y ácido fosfórico en solución acuosa o hidroalcohólica. Todavía, alguno de estos productos contienen también resinas, por ejemplo acrílicas, que forman un film superficial. El film es rígido y tiende a fracturarse; el agua puede entrar en el núcleo y desencadenar fenómenos de corrosión por debajo de ese film sin que esto se note en la superficie. Es importante, por tanto, elegir productos que no contengan resinas o sustancias filmógenas (por ejemplo Fertan). 
El convertidor puede incluso preparase en el laboratorio por el restaurador si se prefiere controlar la cantidad de reagentes presentes, partiendo de los ácidos tannico y fosfórico, con mezclas en solución hidroalcohólica. Una solución única de agua desmineralizada (es preferible cuando se crean mezclas “reactivas”) no permitirían a los reagentes penetrar suficientemente, por ello está bien añadir alcoholes como el etílico, el isopropílico o el Solvanol que favorezcan una mayor difusión o penetración. La cantidad de reagentes puede variar desde un 3% a un 5% en peso de ácido tannico y eventualmente hasta el 35% en peso de acido fosforico. Tanto si se usa un convertidor comercial, como un convertidor “hecho por el restaurador”, bañar la superficie con agua desmineralizada y/o alcohol antes de aplicar los convertidores puede favorecer la penetración. Es esencial haber quitado las sales solubles antes de este tratamiento para evitar que haya estratos y que estos permanezcan en la superficie (eflorescencias a menudo rosas y delicuescentes), obstaculizando entre otras cosas la acción del convertidor (Ver imagen 1).

El ácido fosfórico hace la superficie más oscura, todavía es indispensable para manufacturados en el exterior, ya que los fosfatos son insolubles y más estables. Para manufacturados musealizados, sin embargo, puede ser suficiente un convertidor a base de tanninos, hidrosolubles pero que modifican mucho menos el color de la superficie. Después del uso de un convertidor es por tanto necesario aplicar un protector adecuado.  

Estabilizar un manufacturado, todavía, puede entenderse como un refuerzo más o menos estructural del objeto, operación que puede prever la consolidación y/o la readhesión de las partes. Sobre todo, es bueno clarificar el significado de los términos de la cohesión y de la adhesión:  
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Cohesión: fuerza de atracción reciproca entre átomos o moléculas de las que depende el estado de agregación de los cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos. Cuando la fuerza de cohesión falta, los materiales sólidos se convierten en pulverulentos. El tratamiento que permite la recuperación, parcial o total, de las fuerzas se llama consolidación (por medio de consolidantes). El uso de soluciones poliméricas (resinas) de baja viscosidad, permite un mayor grado de penetración en los poros del objeto. En el caso de que los polímeros se disuelvan en disolvente (por ejemplo acrílicos) es aconsejable el uso de disolventes poco volátiles, los cuales promueven la penetración de las macromoléculas. Todavía, el grado de penetración depende también de la estructura química de los polímeros, de la grandeza de los poros, de las características mismas del material a consolidar, etc. y son por tanto necesarias pruebas preliminares. El vaciado, sobre todo en el caso de manufacturados arqueológicos, puede ser de gran ayuda, si bien, se usa con una cierta discreción sobre manufacturados muy frágiles.
 
-       Adhesión: fuerza de atracción ejercitada entre las moléculas de dos cuerpos puestos en contacto entre ellos. Cuando la fuerza de adhesión entre dos superficies falta, el manufacturado se encuentra roto en escamas, en piezas de varias medidas y formas... Los tratamientos que permiten la recuperación, parcial o total, de esas fuerzas de adhesión se llaman tratamientos de readhesión (por medio de adhesivos). Una buena fuerza adhesiva se obtiene a través de las resinas epoxidicas (aconsejadas para grandes superficies), o compuestos acrílicos (para fragmentos pequeños) entre otros muchos compuestos.  

Las resinas epoxídicas y resinas de poliéster a menudo se usan tanto para consolidar como para tratamientos de readhesión. Todavía, las resinas de poliéster contienen estireno y se consideran muy tóxicas. Resinas epoxidicas como la Epo 150 o la Epo 155 (la cual tiene una particular característica de ser flexible) son bastante fluidas y no dejan cloruros o productos dañinos para el hierro. Tanto los poliesteres como las resinas epoxidicas son polímeros “estructurales” pero difícilmente reversibles por medio de disolventes.
En algunos casos, podría ser necesario introducir una armadura o unas espigas de refuerzo, las cuales deben ser de materiales electro químicamente compatibles (no debe formar celdas galvánicas).    

El paso final, extremadamente importante para la conservación de la pieza, es la protección. Para manufacturados en ambientes externos se pueden usar también los coatings a base de resinas epoxidicas o, en algunos casos, poliuretanos cargados, que todavía alteran de manera evidente el aspecto superficial. Existen en el mercado barnices apropiados para dar una buena protección al objeto de hierro situado en el exterior, con la ventaja de no modificar el color superficial y de ser difícilmente reversibles con métodos no mecánicos como disolventes orgánicos.
 

Los protectores que responden a las exigencias de la conservación en cuanto a la eliminación y no alteración de la cromía de los manufacturados en hierro de interés histórico artístico son:
 
-       Acrílicos: por ejemplo Incral 44 y Paraloid B72.
-       Ceras: por ejemplo Reswax WH.  

Para los polímeros es importante valorar la temperatura de transición vitrea (Tg): si es baja, el film podría capturar el polvo, vehículo de corrosión sobre las obras en hierro. El conocido Paraloid B72 es el miembro más famoso de una familia de resinas acrílicas. Todos los Paraloid son resinas termoplásticas, solubles en cetonas, hidrocarburos aromáticos y clorurados.  

Las principales diferencias son:  
-       Dureza Tukon: cuanto más alta es la resistencia Tukon, mayor es la resistencia de la protección a la abrasión
-       Temperatura de transición vítrea (Tg): es una temperatura definida, en la que las macromoléculas del polímero empiezan a moverse. A nivel macroscópico no se notan particulares diferencias (no se aplasta, no se deforma, etc.) pero el polvo puede permanecer  “encerrado” por el movimiento de la cadena química (ver imagen 2).  

A veces, las resinas más duras dan una protección dura pero frágil, pero con un mayor efecto protector y una Tg alta; están por tanto indicadas para la protección de manufacturados externos. Para los metales en exterior, se obtienen buenos resultados con el Paraloid B44 u otros barnices similares como, por ejemplo, el Incral 44 (ej. Incralac 44, con la misma composición química). Este tipo de productos tienen de hecho una Tg elevada (60°C), indispensable para resistir al calentamiento que sufren los metales al sol, pero la dureza Tukon no es demasiado elevada por lo que permite al barniz ser más flexibles y seguir la dilatación del metal.   

También por lo que concierne a las ceras, usadas como protección final por encima de los estratos de acrílico para conferir opacidad y protección a la permeabilidad de los gases, es necesario valorar la “dureza”. En este caso, no se hablará de dureza Tukon (incluso las ceras más duras pueden rayarse con facilidad) ni de Tg; Hay que considerar el valor de la temperatura de fusión (Tf) para valorar la dureza: cuanto más alta es la Tf menos maleable y mas dura resultará. A diferencia de un polímero, cerca de la Tf una cera se convierte más pastosa y se licua.  

                                     Tipo di Cera             Componente de Base                      Tf °C
                                      COSMOLLOID 80     Cera Microcristalina                          80 - 85

                                      RESWAX WH            Mezcla de ceras naturales                
103 - 105
                                                                        microcristalinas y polietilenicas
 

                                      Cera Virgen                
Cera natural                                      30 - 45
                                      de Abeja  
Comparación de las características de algunas ceras del mercado.  
La cera de abeja no va bien para metales al exterior, pero incluso en piezas que se encuentren en interior puede dar problemas debido a la baja Tf (captura el polvo a temperatura ambiente). La Cosmolloid 80 (Tf ca. 80°C) y la Reswax WH (Tf ca. 103°C) son aconsejables para objetos de museo, mientras en ambientes externos solo Reswax WH garantiza una buena protección de los objetos de metal. Importante: solo el tratamiento con resinas acrílicas permite hacer la superficie hidrorepelente, pero permeable al gas como el oxígeno. La cera sin embargo, oportunamente aplicada, obstaculiza eficazmente la penetración de los gases. Recordando que el principal mecanismo de corrosión del hierro necesita la presencia tanto de agua como de gas (oxigeno), se hace necesaria la aplicación tanto de barniz acrílico (antes) como de la cera (después). Por estudios de ICR se ha probado que la unión Incral 44/Reswax WH es la más eficaz para la protección de obras metálicas en exteriores (Articulo sobre los actos del Simposio Ancient & Historic Metals organizado por  J. Paul Getty Museum and the Getty Conservation Institute  en  noviembre  1991.  

Bibliografia
 
1.    Marabelli, Maurizio. Conservazione e Restauro dei Metalli d'Arte. Roma: Bardi Editore, 2007.
2.     Leoni, Massimo. Elementi di Metallurgia Applicata al Restauro delle Opere d'Arte. Firenze: Opus Libri, n.d.      
3.     Maurizio Marabelli “The Monument of Marcus Aurelius: Research and Conservation” pp. 1-19 in Ancient & Historic Metals – Conservation and scientific research, atti del Simposio organizzato da the J. Paul Getty Museum e the Getty Museum Institute, Novembre 1991. 
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