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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.
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.
El medio ácido a su vez cataliza muchas reacciones de oxidación en presencia de cargas o rellenos como el dióxido de titanio o de iones metálicos como el hierro, que forman compuestos nocivos para la permanencia del papel, especialmente bajo la acción de la luz. Este medio no permite la utilización de aditivos como el carbonato de calcio, el cual ofrece cualidades ventajosas. Por todo esto, se han desarrollado encolados en medio neutro o ligeramente alcalino. Se han empleado el aluminato de sodio en medio neutro y el sistema alumbre-aluminato en presencia de colofonia. Se ha demostrado que el encolado en medio neutro ofrece grandes ventajas para la obtención de papeles con alta permanencia y durabilidad. 1.3.Cargas o rellenos. Son sustancias minerales que se agregan en el proceso de fabricación del papel, para mejorar algunas de sus propiedades. Por ejemplo: -imprimir mayor opacidad y brillantez -compensar las desigualdades de superficie -aumentar la flexibilidad para la impresión -abaratar el costo del producción -aumentar la lisura y el satinado La presencia de altas cantidades de rellenos son indeseables para la obtención de papeles permanentes y durables. La selección de cada tipo de rellenos estará determinada por características técnicas que garanticen altos niveles de brillantez y opacidad, con el menor detrimento posible de las propiedades de resistencia, así como el logro de una alta estabilidad frente al envejecimiento. Tradicionalmente se utilizaba el caolín, que ha sido sustituido por el carbonato de calcio. Éste último aporta una alta brillantez (96-100%) con índices superiores al caolín (80-90%). Otro aspecto ventajoso es su función como buffer alcalino, lo cual garantiza el control de la acidez y mayor estabilidad. 1.4.Otros aditivos químicos. En la industria papelera frecuentemente se utilizan abrillantadores ópticos para lograr altos índices de brillantez. Estos compuestos absorben la luz ultravioleta y la emiten visible, lo que produce un efecto de corrimiento en la emisión del amarillo al azul. También se utilizan agentes consolidantes o adhesivos para dar resistencia en seco. Entre ellos, podemos mencionar la gelatina, la carboximetilcelulosa y el acetato de celulosa. El acetato de celulosa altera el color y la opacidad y también provoca un incremento considerable de la acidez. La utilización de la carboximetilcelulosa ha mostrado resultados muy favorables, pues además de incrementar la resistencia física, retarda en cierto grado el proceso de acidificación y no modifica el valor cromático del papel. La gelatina, a pesar de su buena adhesividad y alta resistencia física, produce un fuerte amarilleamiento con el tiempo, aporta al papel cierto grado de acidez y susceptibiliza a la contaminación microbiológica. Otro aditivo utilizado con estos propósitos es el almidón. Desde el punto de vista de permanencia y durabilidad, confiere características negativas, pues disminuye la brillantez debido a la formación de grupos cromóforos durante el envejecimiento e incrementa la acidez por hidrólisis y propicia la contaminación microbiana.
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:
- de la composición química del material fibroso y posterior proceso de manufactura
- 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 EXTRÍNSECAS^2 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.
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.
En general, las radiaciones lumínicas generan múltiples fenómenos de degradación del papel (fotólisis, fotoxidación o fotosensibilización). Tres son los factores que intervienen en el fotodeterioro: -la calidad de la luz que incide sobre el objeto. Es decir, las características de la luz según el grado de radiaciones infrarrojas, visibles o ultravioletas que emiten. -el tiempo de exposición: cuánto más larga es , más absorción de energía por parte de el objeto y mayor es el fotodeterioro. -el nivel de iluminación. La energía absorbida por el papel cuando se expone a la luz puede desencadenar reacciones químicas que aceleran la degradación: -puede decolorarse a causa de la ruptura de los enlaces moleculares -pueden formarse radicales libres, se producen reacciones químicas encadenadas que aceleran la pérdida de resistencia mecánica del papel. -la impurezas contenidas en la hoja (lignina, hemicelulosa, blanqueantes) tienen una gran capacidad para absorber las radiaciones de onda corta lo que supone un desencadenante de reacciones químicas que oscurecen el papel. Las condiciones dadas para proteger las obras varían en función al autor. Actualmente se considera que las exposiciones a la luz no han de superar los 50 lux durante un período de dos meses, cada 5 años. La luz utilizada debe de estar exenta de radiación ultravioleta. 2.4. Agentes biológicos: microorganismos e insectos. Estos agentes se desarrollan en ambientes propicios. Generalmente, donde haya altas humedades relativas y temperaturas. Entre los enemigos biológicos deben ser considerados los roedores, insectos, microorganismos (bacterias y hongos) y a veces, plantas inferiores. Provocan alteraciones químicas, mecánicas y cromáticas en los soportes. 2.4.1. Los roedores: El papel no constituye el medio de alimentación idóneo para estos agentes. Acuden a los depósitos en busca de restos de alimentos y desperdicios existentes en los locales y almacenes. Puede ocasionar daños químicos y fisicomecánicos a los documentos. En general, habitan en ambientes cálidos, húmedos y sombríos y utilizan el papel y otros materiales para construir sus nidos. Ratón común y rata gigante.(imágenes de google)
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
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.
EFECTOS DE DEGRADACIONES.
Todo proceso de alteración conlleva una pérdida de los valores estéticos y funcionales originales de la obra. El documento llega a nosotros tras haber sufrido las modificaciones producidas por el tiempo, el uso o los agentes de deterioro, y por tanto, la percepción del observador es distinta a la del artista, copista o impresor que lo creó. Algunos patrones de manchas permiten establecer un determinado sistema de impresión o de imposición; las anotaciones autógrafas de bibliófilos en los ejemplares; las manchas de vino y cera; los caprichos de un determinado coleccionista o los renglones tachados a mano por el censor en un ejemplar único, nos ayudan a comprender aspectos desconocidos de la vida cotidiana de las sociedades pasadas a reconstruir la historia del ejemplar o a conocer las preferencias de los antiguos propietarios. EFECTOS FÍSICOS EFECTOS QUÍMICOS EFECTOS PERCEPTIVOS Pérdida de resistencia Soporte quebradizo Pérdida de material Pérdida de grafía Roturas Daños superficiales Deformaciones Arrugas Hidrólisis ácida Hidrólisis alcalina Hidrólisis enzimática Oxidación Descomposición térmica Reticulación Enlaces cruzados Pérdida de legibilidad Virajes en los pigmentos Cambios de color en el soporte Errores de lectura
