Trattamenti chimici negli ambienti di conservazione: tossicità e interazioni con i materiali. Leonardo Borgioli

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1 Trattamenti chimici negli ambienti di conservazione: tossicità e interazioni con i materiali Leonardo Borgioli

2 Materiali d archivio soggetti a degrado Carta Cuoio e pergamena Adesivi naturali Adesivi di sintesi Inchiostri Fotografie Legno Cellulosa ed emicellulose Collagene, elastina (proteine) Amido, caseina, colofonia Acrilici, vinilici Tannini, gomma arabica, albume d uovo, gelatina Cellulosa, gelatina, albumina, amido, nitrato di cellulosa, acetati di cellulosa, poliesteri Cellulosa ed emicellulose

3 Tipologia di attacco Materiale Carta Cuoio e pergamena Adesivi naturali Adesivi di sintesi Inchiostri Fotografie Legno Microrganismi Funghi e batteri Funghi e, meno, batteri Funghi e batteri Funghi e batteri Funghi e batteri Funghi (caria bianca, bruna e soffice) Insetti Pesciolini d argento Pesciolini d argento Xilofagi (tarli e termiti)

4 Microrganismi: interventi preventivi o curativi Possiamo intervenire sull ambiente? ottimizzare i valori di umidità relativa e temperatura (attorno ai 20 C e 45-55% RH); ridurre la presenza di inquinanti biologici nell atmosfera; migliorare le condizioni di illuminazione; incrementare la ventilazione degli ambienti di conservazione. Dobbiamo intervenire ad infezione avvenuta? DISINFEZIONE Sistemi fisici Sistemi chimici: molecole biocide che agiscano sui microrganismi Possiamo impedire una futura infezione? Attenzione all ossimoro! Una molecola biocida atossica.

5 Effetti di alcune sostanze sul materiale librario Nome Commenti Effetto insetticida Effetto microbiocida Formaldeide Danneggia i materiali proteici. NO Solo batteri Deposita un film biancastro Bromuro di metile Eliminato*: si formano mercaptani: cattivo odore per pergamena e cuoio SI NO Ossido di etilene Reagisce con le proteine: seta e pergamena.indebolisce carta e cotone. SI SI Può ossidare rame e ottone. Paradicloro benzolo Eliminato: causa ingiallimento della carta, sbiadimento degli inchiostri e dei pigmenti dei cuoi. SI NO Timolo Causa ingiallimento della carta e rammollimento dei cuoi e degli adesivi. NO Dati contrastanti * Il bromuro di metile fa parte dei prodotti banditi dal Protocollo di Montreal (difesa dello strato di ozono dell'atmosfera), e dal 18 marzo 2010 è proibito l utilizzo in Italia.

6 Classi di tossicità DL 50 (mg/kg) TLV (ppm) Non tossico > >200 Poco tossico Classe IV Moderatamente tossico Classe III Molto tossico Classe II ,2-2 Estremamente tossico Super tossico Simbolo associato: tossico per l ambiente Classe I Tutte 5-50 <5 0,02-0,2 <0,02 conversione tra ppm e mg/m 3 e viceversa (P.M. = peso molecolare) ppm = mg/m 3 x 24,45 mg/m 3 = ppm x P.M. P.M. 24,45

7 Tossicità delle sostanze biocide Nome Formula DL 50 ratto Commenti (mg/kg) Formaldeide CH 2 O 100 Cancerogena Biotin N/S, Metatin, Rocima 110 TBTN (tributilstagno naftenato) TBTO (ossido di tributilstagno) Eliminati in base alla normativa europea Preventol BCM Carbammati 500 Cancerogeni Timolo (CH 3 ) 2 CHC 6 H 3 (CH 3 )OH 1650 Mutageno Biotin T - Biotin R OIT (2-n-ottil 4-isotiazolin-3-one) 248 Biotin R IPBC (3-iodo-2-propinil-butilcarbammato) Preventol IR80 New Des 50 Benzalconio cloruro Cloruro di N,N-didecil-N,Ndimetilammonio Sali d ammonio quaternario Atagol sodico Para-cloro metacresolo 1360 Colorazioni col Fe Acqua ossigenata H 2 O 2 in acqua stabilizzata con acidi Forte ossidante!

8 Intervento sul ciclo vitale del tarlo LARVA UOVO Gas o liquido (Per-Xil 10) PUPA Fumogeno (Copyr Smoke) FARFALLA

9 Tossicità delle sostanze insetticide Nome Formula TLV (mg/m 3 ) DL 50 ratto (mg/kg) Commenti Lindano C 6 H 6 Cl 6 (esaclorocicloesano) 0,5 88 Tossico e cancerogeno DDT di(p-clorofenil)tricloroetano 1 87 Tossico e cancerogeno Bromuro di metile CH 3 Br 5 ppm Altamente tossico. S.c. Ossido di etilene CH 2 CH 2 O 10 ppm Cancerogeno Paradiclorobenzolo C 6 H 4 Cl 2 20 ppm 2000 Sosp. cancerogeno Carbaryl (Sevin) Carbammati 500 cancerogeno Arprocarb (Baygon) Permetrina cis/trans 3-(2,2-diclorovinil)-2-dimetil ciclopropancarbammato di 3-fenossibenzile 1479 R 20/ /53 stesse frasi del piretro naturale (piretroide) Piperonil butossido 2-(2-butossietossi) etil 6- propilpiperoniletere >2250 R piretroide DEET dietiltoluamide 1950 Insetticidi repellenti

10 PRINCIPALI PRODOTTI SUL MERCATO Nome commerciale (Distributore) P.M.C. Principi attivi (%) Principi att. totali (%) Per-Xil 10 (CTS) Permetrina (0,40) Piperonilbutossido (0,06) 0,46 Permetar (Phase) Permetrina (0,38) 0,38 Xilores (Antares) Permetrina (0,38) 0,38 Timpest (Mazzoni) Permetrina (0,32) 0,32 Xirein (Bresciani) Permetrina (0,25-0,30) 0,25-0,30 Sinotar (Sinopia) Permetrina (0,25-0,30) 0,25-0,30 Xilamon (ICI) Permetrina (0,25) 0,25

11 Sistemi fisici: radiazioni Ultravioletti_ Solo gli UVB hanno effetto germicida, e di fatto non si usano sui materiali di archivio perché non sono penetranti e possono danneggiare gli inchiostri. Infrarossi_ Il metodo si basa sull'innalzamento della temperatura (40 C X 24 H; 60 C X 30 SEC. ), che è però problematico sugli oggetti più delicati. Microonde_ Causano l evaporazione dell acqua libera e un parziale auomento della temperatura. Il sistema è efficace contro gli insetti (le uova risultano più resistenti), mentre per i microrganismi l efficacia è limitata alle sole strutture vegetative (ife) in quanto le spore risultano più resistenti alle radiazioni. Può presentarsi il problema degli inserti metallici (chiodi, perni, cerniere,...).

12 Sistemi gassosi a bassa tossicità Anidride carbonica_ Inibisce la glicosi acida degli insetti. Richiede l'approvvigionamento di gas tramite bombole. Azoto_ Il sistema si basa sulla riduzione della quantità di ossigeno sotto certi livelli. Questo può essere ottenuto per separazione con membrane osmotiche. Punto cruciale il mantenimento delle condizioni di temperatura ed umidità. Questo rende problematico l'utilizzo degli assorbitori di ossigeno (Ageless Mitsubishi, Oxyfree Tianhua), che sviluppano umidità nel corso della reazione. Non si attivano sotto i 20 C e raggiungono i 45 C. Per volumi importanti diventano antieconomici (1m 3 =100 sacchetti).

13 Bibliografia CENTRO DI FOTORIPRODUZIONE LEGATORIA E RESTAURO DEGLI ARCHIVI DI STATO Chimica e biologia applicate alla conservazione degli archivi Pubblicazioni degli Archivi di Stato - Saggi 74 Caneva G., Nugari M. P., Salvadori O.; La biologia vegetale per i beni culturali / Biodeterioramento e conservazione, Ed. Nardini, Firenze, Liotta G; Gli insetti e i danni del legno", Ed. Nardini, Firenze, Info su insetticidi