43.2 Nuovi Prodotti - Ciclometiconi: ma di che stiamo parlando?

18/05/16

Ciclometiconi: ma di che stiamo parlando?  

La pulitura di strati pittorici “difficili” come gli acrilici si pone come una complessa sfida: non solo siamo in presenza di un’elevata sensibilità ai solventi a media ed alta polarità, ma dobbiamo aggiungere pure una forte interazione con l’acqua, che è stata utilizzata spesso senza considerare gli effetti di leaching nei confronti dei tensioattivi presenti nella composizione degli strati pittorici.
Purtroppo i sistemi acquosi sono anche molto efficienti nella rimozione del particellato che si deposita sugli acrilici, ed è proprio questa la questione: come pulire con mezzi acquosi un materiale troppo sensibile non solo all’acqua, ma anche ai solventi?
Il dilemma ha scatenato la fantasia di uno dei chimici statunitensi più sensibili a questo tipo di problematiche, Richard Wolbers, che ha tirato fuori dal cilindro materiali finora sconosciuti come i ciclometiconi. In un primo workshop tenutosi al Getty Conservation Institute di Los Angeles nel 2009, e in quello successivo al MoMA di New York nel 2011, è stata illustrata la chimica di questi particolari fluidi, e le loro potenzialità nel settore del restauro.

Due presentazioni al VII Congresso “Colore e Conservazione”, tenutosi al Politecnico di Milano lo scorso ottobre, hanno ulteriormente stimolato l’interesse dei molti intervenuti: Lagalante e Wolbers hanno portato la loro esperienza con alcune di queste sostanze, proprio nella pulitura degli acrilici, mentre Stavroudis ne ha descritto varie tecniche di utilizzo [1].  

Come ben sappiamo, niente viene studiato per il settore restauro, ma altri settori ben più ricchi, come quello dei cosmetici, sono una interessante fonte di idee. Il principale vantaggio offerto dalla cosmesi è che i prodotti, dovendo essere applicati sul corpo umano, vengono sottoposti a approfondite valutazioni sulla loro tossicità: gli elevati costi di questi studi clinici vengono compensati dagli enormi ritorni economici.
Forse non tutti sanno che l’addensante per solventi più utilizzato nel restauro, il Carbopol, è nato e viene utilizzato (a tonnellate!) per realizzare gel per capelli, shampoo, balsami e saponi in gel.
Ma una grande innovazione dell’ultimo ventennio è quella dei solventi siliconici e dei loro gel: materiali a bassissima polarità, che non interferiscono con i tessuti umani ma possono funzionare come trasportatori (carriers) di principi attivi.
Questi solventi non sono chimicamente diversi da un’altra classe di sostanze già nota e utilizzatissima nel restauro: i silossani. Con questo termine intendiamo però dei polimeri costituiti da decine o centinaia di monomeri, con pesi molecolari di molte migliaia di uma, non volatili e fortemente idrofobici, utilizzati come protettivi permanenti per i materiali lapidei.

Qui parleremo invece di fluidi con pesi molecolari compresi tra 200 e 400 uma, e che evaporano completamente dalle superfici trattate, e dei loro gel.
La geniale ispirazione di Wolbers sta nel considerare la capacità di trasporto di questi gel a base siliconica anche per mettere in contatto lo strato acrilico ipersensibile con micro gocce di soluzioni acquose, che possono quindi pulire, ma non diffondere all’interno, né tantomeno estrarre i tensioattivi costitutivi del film pittorico.
Questi materiali vengono presentati nell’ultimo testo a cura di Paolo Cremonesi, edito dal Il Prato ed intitolato “Proprietà ed esempi di utilizzo di materiali siliconici nel restauro di manufatti artistici”. Il volume raccoglie le esperienze di vari restauratori che hanno partecipato ai corsi di aggiornamento, giunti ormai al 3° anno, organizzati da Cremonesi e Wolbers e dal titolo
Solvent-Surfactant Gels ed Emulsioni.
 

Con il termine ciclometiconi s’intende un particolare gruppo di molecole, sempre facenti parte dei siliconi, in cui lo scheletro costituito dalla successione di atomi di silicio e ossigeno forma un anello. In commercio troviamo il composto con 4 atomi di silicio (su cui si legano 2 gruppi metile, -CH3), e 4 di ossigeno, denominato D4 (preferendo questa sigla al suo nome esteso, octametilciclotetrasilossano), raffigurato qui sotto.


Nei corsi Wolbers-Cremonesi viene però proposto il termine immediatamente superiore, con 5 gruppi Si-O, denominato D5, che ha una minore volatilità e più elevato punto di ebollizione (210°C contro i 175°C del D4). La più importante differenza tra i due solventi è però la dichiarata assenza di rischio, secondo il Regolamento CPL, del D5, mentre il D4 riporta la frase H361 “sospettato di nuocere alla fertilità o al feto”, oltre ad essere infiammabile. Ecco spiegata la forte preferenza per il D5, nonostante la sua lenta evaporazione e conseguente maggior persistenza all’interno degli strati pittorici.  

Altro prodotto presentato nei corsi di aggiornamento, e ben descritto nel testo, è il Velvesil Plus, un gel basato su un silossano reticolato, e contente il D5 come solvente. Anche questo gel è un materiale estremamente apolare, non tossico, e può essere miscelato con piccole quantità di acqua o di solventi, che si legano a certe aree polari del polimero reticolato, aumentando così la complessiva polarità del gel.

Se la quantità di acqua o di solventi supera certi valori, tipici per ogni liquido (per esempio per l’acqua è il 10%), si ha la formazione di una emulsione, con la formazione di goccioline del liquido disperso all’interno del gel, che è la fase  disperdente.

Questi gel possono essere usati per pulire manufatti sensibili all’acqua o ai vari solventi, minimizzando l’interazione alla sola superficie, e poi si procede ad una loro rimozione a secco. Infine si conclude con l’applicazione del solvente D5 per completare la rimozione del gel.
Il testo prosegue con una serie di esempi applicativi, sia del D5 che del Velvesil Plus, come l’idrofobizzazione di una tela prima dell’asportazione con gel acquoso della colla pasta di foderatura invecchiata, o la rimozione dei residui di cera-resina dalla tela foderata con questo materiale, utilizzando il Velvesil Plus additivato con il 30% di una miscela cicloesano/etilacetato.
La casistica applicativa è ampliata anche nei confronti di manufatti diversi dai dipinti: opere comunque sensibili all’acqua come quelle su carta o su gesso.  

Si sta aprendo insomma un nuovo orizzonte nel vasto panorama delle puliture, che costringerà ad un ulteriore sforzo mentale, ma forse permetterà di superare certi limiti, e di lavorare in maggior sicurezza, sia per le opere che per gli operatori.  

Bibliografia  

  1. Anthony LAGALANTE, Richard WOLBERS; “The Cleaning of Acrylic Paintings: New Particle-based water-in-oil Emulsifiers” e Chris STAVROUDIS; "Silicone-Based Solvents in Conservation. As free solvents and components of gel systems and microemulsions", Atti del VII Congresso Internazionale Colore e Conservazione “DALL’OLIO ALL’ACRILICO, DALL’IMPRESSIONISMO ALL’ARTE CONTEMPORANEA. Studi, ricerche, indagini scientifiche ed interventi conservativi”, Milano, 13-14 Novembre 2015.
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