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Gel para la limpieza: estado del arte y desarrollos de la investigación

En el ámbito de la conservación con el término "limpieza" se entienden todas esas operaciones cuyo fin no es sólo la recuperación de los valores estéticos originales de la superficie tratada, sino también la eliminación de las sustancias que podrían originar un deterioro. En la mayoría de los casos los materiales que no permiten una lectura correcta de una obra de arte se encuentran en la superficie, por ejemplo en una pintura se hallan por encima del estrato pictórico. La limpieza, por tanto, es una operación muy dedicada ya que se lleva a cabo en unos estratos muy cercanos a los pictóricos y, especialmente, por el hecho de que su acción es irreversible. Por eso la acción de los sistemas de limpieza tiene que ser sólo superficial y focalizada a la eliminación exclusivamente de las sustancias indeseadas; un sistema ideal, por tanto, tendría que ser activo sólo y exclusivamente con los materiales a eliminar sin interactuar de ninguna manera con el substrato pictórico. La introducción de sistemas de limpieza gelificados, indudablemente han mejorado las herramientas a disposición del conservador para una acción de limpieza más adecuada y segura. Dichos sistemas consiguen limitar la acción del disolvente sólo a los primeros estratos de la obra, gracias a las capacidades de retención características de las estructuras certificadas.

La utilización de gel como herramienta para la limpieza de obras de arte es bastante reciente. Los primeros estudios en este sentido los llevó a cabo Wolbers hacia la mitad de los años 80 [1], sin embargo, como pasa a menudo en estos casos, las primeras verdaderas aplicaciones se realizaron después de unos años y se introdujeron en Italia gracias a la actividad de Paolo Cremonesi hacia la mitad de los años 90 [2]. Las aplicaciones y el reconocimiento en ámbito internacional por parte de los restauradores y de la comunidad científica fueron graduales, pero al final la utilización de las soluciones densificadas y de los solvent-gel en la limpieza se ha convertido en una práctica consolidada y frecuente.

Con la divulgación de la práctica se multiplicaron incluso los materiales utilizados, hasta el punto que hoy CTS ofrece hasta 10 de ellos en su catálogo: Klucel G, Carbogel, Vanzan FC-N y Etilcelulosa, como espesantes, mientras que para la preparación de los auténticos solvent-gel se utiliza el emparejamiento Carbopol Ultrez 21/Ethomeen (C/12 o C/25 según la polaridad del disolvente); además se introdujo hace poco también el Pemulen TR2, análogo al Carbopol, pero con mayor viscosidad. Si quisiéramos ampliar el discurso a los geles rígidos tendríamos que mencionar también el Gellano y el Agar-Art.

El éxito de los geles es debido principalmente a sus características, que presentan muchas ventajas con respecto a los métodos de limpieza utilizados con anterioridad. De hecho, espesando la solución limpiadora se puede reducir la migración y penetración del disolvente en el interior de la obra y, además, se reduce de forma importante también la volatilidad, lo que implica una reducción de los riesgos para los operadores y unas excelentes capacidades detergentes.
Los geles físicos, no obstante las claras ventajas que aportan en el ámbito de la limpieza de las obras de arte, presentan una problemática relacionada con su eliminación que, en algunos casos, puede ser de difícil solución [3]. En los últimos años los estudiosos han ido buscando una solución para dicho problema, investigando unos sistemas que conservaran las buenas características de los geles físicos sin generar, por otro lado, el problema de los residuos.
Sin embargo, antes de presentar los desarrollos de la investigación en este campo es necesario profundizar un poco acerca de lo que es un gel y de sus características esenciales que determinan sus propiedades macroscópicas. Una definición de gel unívoca y aceptada a nivel universal no se ha formulado todavía, no obstante el hecho de que la utilización de estos materiales esté muy extendida, de hecho es famosa una frase de Jordan Lloyd: “el gel es más fácil reconocerlo que definirlo” [4].  

Una primera y más amplia definición se encuentra siempre en las obras de Lloyd: “Sólo una regla parece ser válida para todos los geles, es decir que se forman juntando dos componentes, uno de los cuales es un líquido a la temperatura de trabajo y el otro, la sustancia gelificante, es un sólido. El gel mismo posee unas propiedades mecánicas parecidas a los sólidos, por ejemplo la capacidad de mantener su forma cuando esté sometido a un estrés equivalente a su mismo peso, y bajo cualquier estrés mecánico muestra fenómenos de tensión”.
Existen diferentes clasificaciones de los geles basadas en diferentes características, sin embargo la más interesante para nuestros objetivos considera como criterio discriminante la naturaleza de los enlaces creados entre las diferentes cadenas poliméricas. De esta forma los geles se pueden dividir en dos grandes grupos:
Los geles químicos y los geles físicos. En los geles químicos la estructura tridimensional del gel está caracterizada especialmente por enlaces covalentes que unen fuertemente las cadenas poliméricas. Los geles físicos, en cambio, están caracterizados por interacciones débiles entre las cadenas (interacciones de van der Waals, enlaces de hidrógeno o enlaces dipolo-dipolo). Las diferencias sustanciales existentes entre las energías de estos enlaces tienen una repercusión también en las características de los dos tipos de gel.
El enlace covalente otorga al gel químico unas propiedades mecánicas y reológicas totalmente diferentes con respecto al gel físico. En el caso de un gel químico la viscosidad es claramente mayor con respecto a los valores normales típicos de un gel físico; dichos valores son tan elevados que muy a menudo los geles químicos se comportan como un objeto sólido. Esta característica, por lo tanto, permite la completa eliminación del gel evitando de antemano el problema de los residuos: de hecho, si las fuerzas de adhesión entre superficie y gel son inferiores con respecto a las fuerzas de cohesión internas del gel, es necesaria una simple acción mecánica para quitar por completo el gel aplicado.  

   Además, las excelentes características de los geles físicos como sistema de limpieza las poseen integralmente también los geles químicos. De hecho ellos también teniendo una elevada afinidad con la fase líquida, consiguen cargar una cantidad de la misma muy superior con respecto a su peso y permiten una importante reducción tanto de la penetración del disolvente en el interior de la superficie, como de la volatilidad del disolvente mismo.
La investigación realizada principalmente por el C.S.G.I. de la Universidad de Florencia [4, 5] se ha centrado por tanto en la síntesis de nuevas sustancias gelificantes con características adecuadas para la restauración. El resultado han sido unos geles químicos muy compactos con características variables según el polímero utilizado: se han conseguido geles opacos o transparentes capaces de cargar agentes detergentes de base acuosa o soluciones agua-disolvente (especialmente etanol, MEK y acetona). Los resultados de las primeras pruebas aplicativas realizadas sobre soportes de papel y sobre lienzos para la eliminación de adhesivos usados en antiguos reentelados han sido alentadores.
Gracias a la investigación, por tanto, las herramientas puestas a disposición del restaurador se van ampliando cada día más: desde los primeros solvent-gel a los geles rígidos (Agar-agar y Gellano), para llegar en futuro a los nuevos geles químicos.        

PRODUCTOS:

EDISOLVENTE/ESPESANTE/GELES DE SÍLICE 
Link: https://shop-espana.ctseurope.com/151-disolventeespesantegeles-de-silice

Bibliografía  

1. R. Wolbers; Workshop on new Methods in the Cleaning of Paintings; Getty Trust Pubblications: Getty Conservation Institute; Marina del Rey; 1988.
2. Per un quadro aggiornato su tutta la problematica degli addensanti e dei solvent-gel si veda il recente P.Cremonesi, E.Signorini; “Un approccio alla pulitura dei dipinti mobili”, Il Prato, 2012.
3. D. Stulik, D. Miller, H. Khamjian, N. Khandekar, R. Wolbers, J. Carlson, W.C. Petersen, and V. Dorge; Solvent Gels for the Cleaning of Works of Art: The Residue Question; Getty Trust Publications: Getty Conservation Institute; Marina del Rey; 2004.
4. D. Jordan Lloyd; The Problem of Gel Structure; Colloid Chemistry; J. Alexander Ed.; New York; 1926, 1, 767-782
5. Giacomo Pizzorusso, Emiliano Fratini, Josef Eiblmeier, Rodorico Giorgi, David Chelazzi, Aurelia Chevalier, and Piero Baglioni; Langmuir, 2012, 28 (8),3952–3961.
6. Joana A. L. Domingues, Nicole Bonelli, Rodorico Giorgi, Emiliano Fratini, Florence Gorel, and Piero Baglioni; Langmuir; 2013, 29 (8), 2746-2755.