Preparazione stesure di riferimento di resina naturale dammar sottoposte a

Sono state analizzate le stesure di riferimento di resina naturale dammar invecchiate artificialmente e naturalmente, riportate nella seguente Tabella 1:

Tabella 1. Elenco dei campioni di resina naturale dammar analizzati: luogo di preparazione, luogo e tipologia di invecchiamento. LUOGO PREPARAZIONE LUOGO INVECCHIAMENTO TIPOLOGIA DI INVECCHIAMENTO RDAFA.SC1 NILU

2 _{vapori di acido acetico}

non esposto naturale al buio

DCCI3

DCCI vapori di acido acetico

DCCI luce UV

DCCI luce UV + vapori di

acido acetico non esposto naturale al buio

1 _{RDAFA.SC : The Royal Danish Academy of Fine Arts, School of Architecture, Design and}

Conservation, School of Conservation,, Copenaghen, Danimarca.

2 _{NILU: Norvegian Institute for Air Research, Oslo, Norvegia.} 3 _{DCCI: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Pisa, Italia.}

43 Preparazione delle stesure di riferimento da sottoporre ad invecchiamento artificiale, RDAFA.SC

A partire dalla resina dammar grezza è stata preparata presso i laboratori della Scuola di Conservazione Danese (RDAFA.SC), Copenaghen, Danimarca, la seguente vernice in soluzione:

• Soluzione di resina dammar al 40 % (m/m) in Shellsol A (400 g dammar, 600 g Shellsol A);

La resina dammar è stata disciolta sospendendola nel solvente Shelsoll A (Kremer Pigmente, GmbH & Co.KG, Aichstetten, Germany) per 24 ore in una borsa di nylon. Le impurezze presenti nella resina naturale sono state rimosse dalla soluzione mediante filtrazione con un filtro di carta sottile.

Questa vernice in soluzione è stata impiegata per la realizzazione delle stesure di riferimento, applicandola in film sottile sui supporti di vetro (26 x 76 x 1 mm, Schott), tramite una pistola spray (Airbrush–Paasche), a pressione di 2 bar. Gli strati di vernice sono stati applicati a distanza di circa 20 cm e a brevi intervalli di tempo (5 minuti) per facilitare l’evaporazione del solvente. L’applicazione della vernice mediante la pistola spray è stata condotta alla temperatura di 19 °C. Le stesure di riferimento sono state lasciate seccare per 4 giorni a temperature ambiente e successivamente in un forno a microclima controllato alla temperatura di 40°C e umidità relativa del 50% per un mese. Il controllo dei parametri ambientali all’interno del formo, è stato effettuato mediante l’installazione di un datalogger.

Preparazione delle stesure di riferimento da sottoporre ad invecchiamento artificiale, DCCI

Le stesure di riferimento di resina dammar sottoposte ad invecchiamento artificiale mediante esposizione agli acidi organici volatili (acido acetico e acido formico) e alla luce, state preparate presso il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale di Pisa. A partire dalla resina dammar grezza è stata preparata la seguente vernice

44 in soluzione, seguendo la stessa procedura utilizzata dal RDAFA.SC, descritta nel precedentemente:

• Soluzione di resina dammar al 40 % (m/m) in Shellsol A (400 g dammar, 600 g Shellsol A);

Questa vernice in soluzione è stata impiegata per la realizzazione delle stesure di riferimento, applicandola in film sottile sui supporti di vetro (Microscope Slides, Shanghai Machinery Import and Export Company, 25.4 x 76.2 mm, 0.8-1 mm thick), mediante un pennello alla temperatura ambiente di 25 °C. Le stesure di riferimento sono state lasciate seccare per un mese a temperatura ambiente al buio.

Invecchiamento artificiale mediante esposizione ad acido acetico 1 % v/v (NILU)

Quattro stesure di riferimento di resina dammar, preparate presso il Norvegian Institute for Air Research (NILU) di Oslo, sono state sottoposte a invecchiamento artificiale presso lo stesso istituto di ricerca norvegese e successivamente inviate al Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale di Pisa per le analisi chimiche. All’interno di quattro diversi recipienti chiusi, di circa 28 l ciascuno, è stata inserita una stesura di riferimento, da sottoporre a un diverso periodo di esposizione con vapori di acido acetico. La temperatura media era di 23-24oC. L’atmosfera all’interno degli essiccatori è stata condizionata per 24 ore mediante una soluzione satura di NaCl. L’esposizione delle stesure di riferimento a vapori di acido acetico, è stata realizzata inserendo all’interno dell’essiccatore, un beaker contenente 30 ml di una soluzione di acido acetico 1% v/v (100%, grado analitico), satura di NaCl. La presenza di NaCl assicura un valore di umidità relativa (RH) pari al 75%,2 valore che non viene modificato dalla presenza di acido acetico, come dimostrato in letteratura.3 Le esposizioni sono state fatte iniziare a tempi diversi e terminate allo stesso momento (Tabella 2), in modo da ottenere per ciascuna stesura posta nei diversi essiccatori i seguenti periodi di esposizione: 3 giorni; 1, 2, 3 e 4 settimane. Gli essiccatori non sono mai stati aperti durante l’esposizione. Una stesura di riferimento non è stata esposta a vapori di acido acetico ed è stata

45 invecchiata naturalmente al buio. Questa stesura è stata utilizzata come controllo e è stata umidificata per 24 ore allo stesso tempo di inizio della stesura di riferimento esposta per 4 settimane a vapori di acido acetico, in laboratorio. Infine tutti i campioni sono stati racchiusi in carta da alluminio e conservati al buio fino all’analisi. La concentrazione di acido acetico nella fase vapore all’interno di ciascun recipiente, è stata di 108,8 mg/m3 _{ed è stata calcolata considerando il}

sistema a tre componenti acqua/CH3COOH/NaCl. Questo sistema è basato

sull’equilibrio tra la fase vapore e la fase liquida della soluzione di acido acetico, approssimata a una miscela ideale, considerando la sua concentrazione molto diluita (1%). Nella fase liquida è stato tenuto conto della presenza di NaCl. La dose di vapore di acido acetico alla quale è stata sottoposta ciascuna stesura di riferimento, è stata calcolata moltiplicando la concentrazione per il numero di giorni di esposizione.

Tabella 2. Dosi e date relative all’invecchiamento artificiale mediante esposizione ad acido acetico per 3 giorni e 1, 2, 3 e 4 settimane (NILU).

Stesura di resina dammar

Periodo di esposizione all’acido acetico

Dose di acido acetico

(g/m3*gg) Data inizio esposizione Data fine esposizione D4w 4 settimane 30,4 09/12/2011 06/01/2012 D3w 3 settimane 22,8 16/12/2011 06/01/2012 D2w 2 settimane 15,2 23/12/2011 06/01/2012 D1w 1 settimana 0,8 30/12/2011 06/01/2012 D3d 3 giorni 0,3 03/01/2012 06/01/2012 Dt0 0 giorni 0 - -

46 Invecchiamento artificiale mediante esposizione ad acido acetico 1 % v/v (DCCI)

Una stesura di riferimento di resina dammar preparata presso il dipartimento di Chimica e Chimica Industriale è stata sottoposta a invecchiamento artificiale, mediante esposizione a vapori di acido acetico, per 2 settimane (Tabella 3). È stato utilizzato il medesimo protocollo d’invecchiamento eseguito presso il NILU, descritto precedentemente. Al fine di realizzare la stessa concentrazione di vapori di acido acetico all’interno del recipiente, utilizzata negli invecchiamenti eseguiti presso il NILU, si è tenuto conto del diverso volume del recipiente chiuso utilizzato, pari a 6 l, utilizzando un volume di 7 ml di una soluzione di acido acetico 1% v/v (100%, grado analitico) satura di NaCl. La temperatura media era di 25oC.

Tabella 3. Dosi e date relative all’invecchiamento artificiale mediante esposizione ad acido acetico per 2 settimane (DCCI).

Periodo di esposizione all’acido acetico Dose di acido acetico (g/m3*gg) Data inizio esposizione Data fine esposizione 2 settimane 15,2 06/09/2013 20/09/2013

Invecchiamento artificiale mediante esposizione alla luce e alla luce con acido acetico (DCCI)

Una stesura di resina dammar è stata direttamente esposta alla luce UV all’interno della camera di invecchiamento della Solarbox, mentre una seconda stesura di resina dammar è stata inserita in una provetta di quarzo contenente 1 ml di soluzione di acido acetico 1 % v/v, chiusa con un tappo di teflon ed esposta alla luce UV all’interno della camera di invecchiamento della Solarbox.

47 La camera di invecchiamento non è stata mai aperta durante l’esposizione. L’esposizione di 2 settimane è stata fatta iniziare e concludere allo stesso tempo per entrambe le stesure (Tabella 4).

Alla fine dell’invecchiamento tutti i campioni sono stati racchiusi in carta da alluminio e conservati al buio fino all’analisi. Una stesura non è stata sottoposta a nessun protocollo di invecchiamento artificiale, conservata al buio e a temperatura ambiente, e utilizzata come controllo.

Tabella 4. Date relative all’invecchiamento artificiale mediante esposizione alla luce UV e luce UV combinata con acido acetico (DCCI).

Data inizio esposizione Data fine esposizione

Esposizione alla luce UV 06/09/2013 20/09/2013

Esposizione alla luce UV + ac. acetico

06/09/2013

48