Istituto per la Ricerca Organologica e il Restauro

 

 

Resine epossidiche: un problema, alcune soluzioni

Claudio Canevari, IROR, 2006

Le resine epossidiche furono sintetizzate per la prima volta nel 1930, e probabilmente trovarono il loro primo utilizzo in manufatti per impieghi militari. Alla fine degli anni ’40 furono introdotte sul mercato da Ciba e Shell le prime formulazioni commerciali di resine epossidiche da impiegare come adesivi e leganti; negli anni ’50 furono commercializzati i primi adesivi epossidici per il legno.

Come molti altri nuovi materiali, esse suscitarono un interesse spesso acritico che portò a impieghi impropri, imprudenti o maldestri su manufatti sottoposti a restauro o semplicemente riparati.

Una delle caratteristiche delle colle a base epossidica è di non richiedere necessariamente giunti estremamente precisi; queste colle hanno buone, anzi ottime capacità di riempimento, ritiro dimensionale modesto e consentono di ottenere incollature resistenti anche su imprecisioni nel giunto anche dell’ordine di un millimetro. Le incollature a colla epossidica sono caratterizzate da una estrema tenacia e resistenza. Proprio queste due caratteristiche sono alla base di un loro frequente uso improprio.

Le resine epossidiche di solito vengono commercializzate in formulazioni a due componenti da miscelare immediatamente prima dell’uso. L’indurimento è abbastanza rapido, ed è favorito dal calore; evidentemente questa eventualità è da scartare nel caso di utilizzo in incollature di parti di oggetti lignei, come strumenti musicali.

La tenacia, l’aderenza, la consistenza e l’elevata refrattarietà alla maggior parte dei solventi organici che manifestano le resine epossidiche una volta polimerizzate creano problemi rilevanti e spesso quasi insuperabili nel momento in cui si renda necessaria la scollatura di parti e l’eliminazione degli strati di colla dai giunti in occasione di interventi di restauro.

 

Nel caso di strumenti musicali, possiamo ricondurre la presenza di incollature a colla epossidica di parti abitualmente incollate con materiali reversibili o in ricomposizioni di parti di rotture nell’ambito di restauri a due tipologie principali:

1.      interventi di restauro o costruzione realizzati principalmente negli anni tra il 1960 e il 1980 circa, effettuati “in buona fede” da operatori esperti ma con conoscenze ancora scarse e approssimative sulle caratteristiche dei materiali e sulla loro reversibilità;

2.      interventi realizzati da operatori inesperti, senza alcuna perizia o conoscenza né dei materiali impiegati né delle tecniche basilari di riparazione; spesso si tratta di interventi casalinghi, con utilizzo di grandi quantità di colla, dagli esiti disastrosi e di fatto irrecuperabili; a volte con compromissione irreversibile delle caratteristiche di uno strumento.

 

In ogni caso l’eliminazione di incollature a colla epossidica e ancora più di sbavature e croste è da considerare una operazione di estrema difficoltà e rappresenta una sfida per il restauratore di strumenti musicali.

In alcuni casi, quando l’incollatura è facilmente accessibile e le parti non presentano problemi strutturali, la scollatura è relativamente semplice e può essere effettuata rammollendo lo strato di colla con una spatola calda; ben più difficile è la rimozione della colla.

Da un esame sperimentale delle caratteristiche di solubilità, e sulla base di quanto si trova descritto in testi specialistici, si ricava che le colle epossidiche sono sensibili a sostanze appartenenti alla categoria dei solventi dipolari, e in generale a solventi reattivi. Il diagramma di Teas che segue (da C.V. Horie, Materials for Conservation, Architectural Press, London 1992) riporta i parametri di solubilità dei solventi che provocano rivenimento nelle resine epossidiche; le linee indicano le zone di solubilità delle sostanze che provocano un rinvenimento parziale al 40% (linea continua) e al 20% (linea tratteggiata).

I punti indicano solventi che hanno una attività parzialmente disgregante: diclorometano, cloroformio, tetraidrofurano, N-metil-2-pirrolidone (metilpirrolidone), dimetilformammide (DMF), dimetilsolfossido (DMSO), piridina.

Tutte queste sostanze presentano in varia misura aspetti critici (sono sostanze più o meno irritanti, alcune sono decisamente tossiche) che ne limitano o addirittura ne sconsigliano assolutamente l’uso.

 

 

Nessuna delle sostanze citate scioglie realmente le resine epossidiche, ma tutte sono in grado di farle rinvenire, rigonfiare, di indebolirne la consistenza in modo da poterle rimuovere con relativa facilità per via meccanica, sebbene strato per strato. Trattandosi di solventi penetranti e decapanti nei confronti della maggior parte delle finiture, è possibile avere danni alle zone verniciate adiacenti a quelle da trattare; il loro uso può reso più preciso, localizzato ed efficace incorporandole in opportuni solvent gel, come quello la cui ricetta viene data di seguito.

 

Solvent gel a base di metilpirrolidone

50 ml metilpirrolidone

5 ml ethomeen c25

1 g carbopol934

Mescolare bene con un agitatore poi aggiungere acqua fino all’avvio della formazione del gel (circa 1 ml)

 

Questa formulazione è stata applicata con buoni risultati al trattamento di una tavola armonica di violino, riparata in precedenza con abbondante uso di resine epossidiche.

 

 

Si trattava di un intervento probabilmente realizzato da un dilettante evoluto; la tavola, staccata dalle fasce, era stata riparata e poi di nuovo fissata alle fasce con lo stesso tipo di colla. Dal momento che le rotture erano molto precise e che non c’era perdita rilevante di materiale era stato possibile ricomporre la tavola con giunti abbastanza precisi, con uno spessore non trascurabile di colla, ma tutto sommato non eccessivo. Solo in alcuni punti era possibile osservare passaggio di luce attraverso lo spessore traslucido della colla. Una delle rotture era stata consolidata con diamantini, pure fissati a epossidica. Attorno alle incollature sulla faccia interna della tavola erano presenti abbondanti sbavature.

L’intervento ha comportato la rimozione dei diamantini, la pulitura delle sbavature di colla e la separazione delle parti; le facce delle giunte sono state poi ripulite a solvente con metilpirrolidone in forma di solvent gel. Le tracce di gel sono state rimosse con un lavaggio finale in vari passaggi, con metilpirrolidone ed etilacetato al 50% e infine con ligroina. Nel complesso, l’intervento è stato lungo e difficoltoso ed è stata necessaria grande pazienza ed estrema attenzione; il metilpirrolidone è classificato come irritante per gli occhi e la pelle: l’operatore ha lavorato in condizioni di sicurezza, adottando mezzi di protezione individuale.

 

 

Le parti sono state poi ricomposte con colla a caldo, colmando con piccole filzette di legno le lacune di materiale precedentemente riempite dalla colla epossidica.

Dato il carattere estremamente aggressivo del solvente nei confronti della vernice presente sull’esterno della tavola, l’intera operazione è stata svolta con precauzioni per evitare danni; peraltro, una minuscola colatura di solvente durante la fase di lavaggio ha avuto un effetto circoscritto, ma istantaneo, attaccando a fondo una piccola area di vernice. Alcune croste di epossidica all’esterno della tavola sono state infine rimosse a bisturi, essendo impossibile qualsiasi altro tipo di intervento.

Le operazioni sono state svolte nell’ambito delle attività didattiche del Laboratorio di Restauro della Civica Scuola di Liuteria di Milano da Wataru Shinozaki sotto la guida del docente Gabriele Negri.