BIODEGRADAMENTO

DEL LEGNO E

DISINFESTAZIONE VIA

MICROONDE

Kopac Schana

A.A. 2009/2010Laboratorio di Restauro II, professoressa Tonini

L’attacco biologico al legno è diversificato sia a seconda dell’agente infestante, sia dalle condizioni in cui si manifesta e in cui il manufatto ligneo si trova.

Gli interventi di disinfestazione nella fase di restauro devono:• essere rispettosi dell’integrità del manufatto;• rispettare le norme ambientali;• essere efficaci con il minimo numero di ripetizioni e i loro effetti duraturi nel tempo;• non interferire con il recupero di altre componenti del manufatto (colle, vernici, pitture, etc).

Il restauro è rivolto sia ai beni culturali (mobili, dipinti su tavola, strumenti musicali, suppellettili), che agli strumenti agricoli , zootecnici e forestali che testimoniano la passata cultura contadina. Inoltre è esteso anche agli altri materiali cellulosici (carta, tessuti…).

Il legno (o xilema) è un prodotto naturale, di origine biologica: i suoi costituenti principali sono la lignina, le olocellulose e gli estrattivi;

sebbene il legno dimostri una certa resistenza (detta durabilità) alla degradazione, è tuttavia evidente che la natura organica della matrice lo espone ai biodegradatori del legno.

gli agenti biologici infestanti (insetti e funghi xilofagi) si comportano differentemente nei confronti di questi elementi xilematici.

Nel caso di infestazione da insetti xilofagi, gli interventi tradizionali (combinati o meno) prevedono l‘utilizzo di adeguati prodotti biocidi ad azione specifica contro gli insetti (antitarlo):

• spennellatura

• impregnazione

• gassificazione

• immersione

• spruzzatura

I prodotti biocidi sono generalmente dispersi in soluzioni organiche:

• Si evita di usare acqua a causa dell’igroscopicità del legno ;• si deve fare attenzione in caso di superfici dipinte, verniciate o di parti incollate.

In caso di infezione fungina, invece, si procede tradizionalmente alla disinfezione tramite appositi farmaci antimicotici:

• tamponatura

• spruzzatura

E’ fondamentale distruggere tutte le forme vegetative della colonia fungina: rizomorfe, ife e micelio.

Il farmaco antimicotico è generalmente disperso in solventi organici come descritto per l’attacco da insetti.

Gli effetti di degrado per legni che hanno subito l’attacco biotico naturalmente si differenziano secondo l’agente:

Insetti

Si insediano preferibilmente nell’alburno, dove trovano le sostanze di cui si nutrono: olocellulose, alcuni lignina, per altri sono essenziali le sostanze azotate, altri ancora sono sensibili agli estrattivi. Sfruttano il legno anche come luogo di nidificazione e colonizzazione.Deprezzano il manufatto ligneo sia dal punto di vista estetico (fori di sfarfallamento) sia della resistenza meccanica.

Funghi

Prevalentemente dei gruppi Basidomycota e Ascomycota, si nutrono del legno che infettano – sia vivo che in opera, non avendo capacità organicative: degradano per via enzimatica la parete cellulare, da cui traggono lignina e cellulosa utili alla crescita e alla riproduzione. L’infezione micotica nel legno è detta carie:bruna se l’attacco enzimatico è rivolto alle olocellulosebianca se rivolto ad olocellulose e ligninaDeprezzano il legno sia dal punto di vista estetico (variazioni di colore), sia fisico meccanico (perdita di densità e resistenza meccanica, aumento della permeabilità), oltre a favorire l’attacco di insetti xilofagi.

Disinfestazione e disinfezione a microonde

Questa tecnica si basa sul riscaldamento selettivo dei materiali in funzione delle differenti caratteristiche dielettriche.I materiali che contengono acqua – molecola polare, subiscono un riscaldamento quando sono sottoposti ad un campo magnetico esterno oscillante: la carica elettronica dell’acqua inserita in questo campo si sbilancia, e ciò provoca la rotazione della molecola; la velocità di rotazione è direttamente proporzionale all’energia delle onde elettromagnetiche: di conseguenza maggiore è il numero di oscillazioni del campo magnetico, più intenso sarà l’attrito (che genera il riscaldamento) che si andrà a generare tra le molecole d’acqua.

Le forme biologiche infestanti sono costituite al 60/70 % di acqua: il trattamento a microonde ne provoca l’immediata devitalizzazione.

La frequenza di oscillazione è direttamente proporzionale all’energia trasportata dall’onda, e per i campi magnetici va’ da 300MHz a 300GHz; tuttavia nella tecnica di disinfestazione si usano frequenze ~ 2,45 GHz (regolamento internazionale per le frequenze non usate a scopo tele comunicativo).

Le onde elettromagnetiche interagiscono direttamente con il materiale, e non riscaldano l’aria;Tra la superficie esterna e le parti interne del manufatto possono verificarsi ΔT° compresi tra 15 e 20 °C: se la temperatura superficiale si aggira attorno ai 60°C, quella interna arriverà ai 75/80°C – temperatura letale per insetti (ad ogni stadio della metamorfosi) e funghi.

La frequenza delle microonde e’ controllata in modo tale da ottenere una distribuzione di potenza uniforme nella zona in cui sono disposti gli oggetti da trattare.

I metalli riflettono totalmente le microonde, i materiali non metallici come il vetro e la plastica sono parzialmente trasparenti, mentre quelli umidi assorbono E e producono calore.

Vantaggi della tecnica a microonde

• Massima efficacia • Rapidità• Rispetto delle norme a tutela dell’ambiente e degli operatori• Accessibilità immediata• Versatilità• Sicurezza e monitoraggio• Innocuità• Elevato rendimento termico

Le microonde hanno effetto debiotizzante, e l’unica azione che esercitano sul legno è di debole deumidificazione: si raggiunge una T° interna di ~ 70°C, tale da uccidere gli organismi infestanti, ma insufficiente per provocare rotture, deformazioni o combustione (la T° di accensione del legno si aggira sui 200°C).

L’intervento si differenzia ancora a seconda dell’oggetto da trattare: per oggetti di grosse dimensioni e/o inamovibili (tetti e pavimenti), si procede alla disinfestazione a campo aperto, mentre per manufatti di piccole dimensioni si utilizza la camera riverberante.

Perplessità riguardanti questa tecnica

Nei maggiori forum di restauro il dibattito si svolge attorno a questi punti:

• compatibilità con altri materiali presenti nel legno: dai metalli (che riflettono le onde caricandosi e dando scintille), ai prodotti che contengono gruppi polari (lacche, adesivi, leganti);

• condizioni al contorno (T° e HR iniziali possono influenzare il riscaldamento?);

• capacità di controllo dei ranges di frequenza;

Il dibattito è bilanciato: alle numerose domande seguono risposte convincenti e provviste di documentazione; soprattutto, vengono rimarcate le proprietà vantaggiose di questa tecnica rispetto a quelle tradizionali e a quelle moderne (come l’atmosfera modificata – azoto, che richiede tempi dell’ordine dei mesi).

Con grande lucidità inoltre, si invita a non “prescindere dalla realizzazione di  una attenta analisi del manufatto (i materiali determinano tempi e temperature del trattamento); una diagnosi del degrado (l’individuazione dell’infestante determina tempi e temperature del trattamento). Ovvero, dalla stesura  di un progetto di intervento di restauro frutto del contributo di diverse professionalità” (nota di Ruggiero Inchingolo).

Bibliografia

• “Il restauro delle strutture in legno”, Gennaro Tampone, Biblioteca tecnica Hoepli, Milano, 1996;

• “Il restauro dei dipinti e delle sculture lignee”, Giuseppina Perusini, Del Bianco editore, Udine, 1985;

Sitografia

• http://www.forum-restauro.org/forum/m-1139225216/

• http://www.inforestauro.org/index.php?option=com_content&view=article&id=663&Itemid=487

• http://microwaveprocessing.com/absorption.html