EFECTOS DE LOS PRINCIPALES FACTORES DE DEGRADACIÓN

Los productos derivados de la contaminación industrial

El vapor de agua es un constituyente muy importante de la atmósfera y, en la conservación de documentos, es vital su influencia sobre las propiedades de los diversos materiales que los conforman. Junto con el vapor de agua, especialmente en las zonas industrializadas, el aire contiene unas sustancias que denominamos contaminantes. Suelen aparecer en concentraciones bajas en comparación con los elementos “normales” de la atmósfera; aún así, algunos de estos componentes extraños se presentan en concentraciones lo suficientemente grandes como para provocar serios problemas en los documentos. Las sustancias químicas que se consideran contaminantes y peligrosas para los documentos se dividen en partículas sólidas y gases. De entre ellos destacan, como más dañinos para las colecciones de museos, bibliotecas y archivos, el dióxido de azufre, los óxidos del nitrógeno y el ozono. Todas estas sustancias juegan un papel en el sistema, bastante complejo, de los agentes contaminantes atmosféricos que están dañando seriamente a los seres humanos, los animales, la vegetación y los objetos materiales.

Este fenómeno empezó a estudiarse e identificarse hace más de 200 años, cuando se identificaron los sulfuros de azufre, o aquellos agentes contaminantes derivados de la combustión del carbón que lo contienen, como un producto de la contaminación que degrada la atmósfera. Un aspecto importante son los contaminantes atmosféricos que lo hacen vía reacciones fotoquímicas. Estos se identificaron en la primera mitad del s. XX por los efectos de craquelado y ruptura que ocasionaban en los productos realizados con gomas, así como en las especies vegetales. Uno de los síntomas de la contaminación fotoquímica es la presencia de altas concentraciones de sustancias oxidantes en el aire.

Los problemas derivados de los contaminantes atmosféricos son importantes en los archivos y bibliotecas no tan sólo por los efectos fisiológicos que originan en los seres humanos que en ellos trabajan o que los visitan, sino por sus efectos de deterioro sobre los fondos y los grandes problemas y costes económicos que requiere la protección frente a los mismos. Incluso aunque algunos programas de prevención han reducido o eliminado satisfactoriamente la emisión de ciertos productos emitidos por chimeneas industriales y otras fuentes, la presencia en la atmósfera de partículas sólidas de hollín, carbonilla, etc., se encuentran en todo tipo de aires, removidos y transportados por el viento. Así, los bibliotecarios y archiveros deben estar siempre atentos a limpiar los fondos que cuidan empleando, por ejemplo, filtros para los sistemas de aire acondicionado o aspiradoras.

La mayoría de las partículas están bastante secas, lo cual explica por qué el viento las transporta tan fácilmente, pudiendo favorecer la abrasión de los documentos sobre los que se depositan. Estas partículas sólidas, si el ambiente al que llegan tiene un exceso de humedad, pueden manchar los materiales y hacer muy difícil su remoción de la superficie de los objetos. Si, además, son fuente de nutrientes para los hongos y las condiciones ambientales son húmedas, tal suciedad puede ser origen de crecimiento de colonias fúngicas o bacterias con sus consecuencias colaterales de manchas, decoloración y contaminación del papel y otros materiales.

Ejemplo de un grabado afectado por la acción de la luz y el polvo. El polvo “se une” con los productos dergradantes de la atmósfera, depositándolos sobre la superfice de los objetos. Las reacciones químicas provocadas por ambos fenomenos, luz y polvo, generan una transformación físico-química del objeto, con su correspondiente deterioro, a menudo de forma irreversible.

La acción abrasiva del polvo y la suciedad sobre el papel y otros materiales de bibliotecas y archivos como las encuadernaciones también es un serio problema de deterioro. Si el polvo o la suciedad portan sustancias alcalinas o ácidas y las condiciones ambientales son de cierta humedad, también pueden alterar el pH del papel y de otros materiales provocando su deterioro. Parte del principal problema de deterioro de los fondos de los archivos y bibliotecas en la actualidad, y desde hace algunos cientos de años, tiene su origen en la presencia de compuestos ácidos en la atmósfera, especialmente del dióxido de azufre (calefacciones, emisiones de los automóviles, etc.) Un problema contemporáneo es la presencia de óxido de nitrógeno que en los aires contaminados de nuestras ciudades da lugar al ácido nítrico. Todo esto se añade a la acción de degradación del papel por reacciones de hidrólisis.

Hay estudios que demuestran que las atmósferas que contienen los niveles del dióxido de azufre habitualmente cotidianos en cualquiera de nuestras ciudades, pueden ocasionar que la resistencia al plegado del papel decrezca hasta un 15% en tan sólo diez días. Este compuesto, el dióxido de azufre, tras pasar por varios procesos en la atmósfera, se convierte en ácido sulfúrico, un ácido muy fuerte que “roba” agua al papel y el resto de materiales, debilitándolos tanto que los soportes se pueden llegar a deshacer completamente sin siquiera tocarlos. Se sabe que este problema es especialmente agudo en ciertos papeles modernos (sobre todo los elaborados desde la mitad del siglo XIX en adelante) pero también se han hecho estudios con papeles antiguos de excelente calidad que tampoco resisten la acción del dióxido de azufre y su acidez inducida.

Los estudios también indican que los papeles de los libros, por estar cerrados y tener su “propia” atmósfera, están mejor protegidos de una acción tan directa que aquellos documentos que se presentan sueltos (mapas, grabados, cartas, etc.) Sin embargo, es habitual encontrar libros que, al abrirlos, presentan en los márgenes adyacentes a los cortes (típicamente la parte superior) un tono mucho más oscuro del que tienen en el centro de las hojas: es el resultado de la acción de estos productos contaminantes que empiezan a actuar y degradar el papel. También se sabe que estos productos ácidos son capaces de ir migrando de una hoja a otra contaminando el conjunto.

Los amantes de las encuadernaciones habrán podido observar que algunas de las pieles de sus libros parecen deshacerse entre sus manos al roce. Este fenómeno viene también en gran medida de la mano de la acumulación de esos contaminantes ambientales a través del polvo en sus superficies, favoreciendo las reacciones químicas de degradación que los ácidos de azufre ejercen sobre la piel de las encuadernaciones. Muchas pieles antiguas son ácidas, ya sea por su manufactura, ya sea por la acción de los agentes contaminantes en el transcurrir de su tiempo vital. Es un fenómeno menos común en las pieles más modernas pues se hacen con otra curtición. Entre los profesionales de la conservación de libros se ha acuñado un término para definir este fenómeno degradante: la denominan “pudrición roja”. Esta descomposición es en un deterioro ácido debido probablemente a la acción del dióxido de azufre de la atmósfera, que cataliza sobre la superficie de la piel formando trióxido de azufre, el cual posteriormente se convierte en ácido sulfúrico. Esta forma de deterioro es muy dañina para la piel llegando a provocar su total destrucción. La piel se vuelve seca y porosa, cogiendo un color rojizo marrón, tendiendo a escamarse o convertirse en polvo. La piel, entonces, es muy fácil que se arañe, que las esquinas del libro se abran y rasguen fácilmente y aparezcan craquelados en las cubiertas y el lomo.

La energía radiante: La Luz

Los efectos del polvo y la luz como agentes de deterioro son bien conocidos desde hace siglos. Por ello (aparte del embellecimiento) se doraban los cortes de los libros como el de la imagen. El pan de oro (o los tintes en las encuadernaciones más modestas) ejercen de barrera de penetración de esas partículas de deterioro en el interior de las hojas.

De todos los agentes físicos y químicos de deterioro, la luz solar - o aquellas fuentes lumínicas con alto contenido en radiación UV - es, probablemente, la que provoca los mayores estragos en el patrimonio cultural, especialmente de aquellos objetos que se encuentran expuestos de forma permanente a su acción sin el control adecuado: pensemos en el descoloramiento de tapices, pinturas, papeles pintados, etc.

Los materiales que se usan y custodian en interiores generalmente están protegidos de la nefasta acción de las radiaciones solares. No obstante, están sujetos a los daños que surgen de las emisiones de radiaciones que entran por las ventanas, claraboyas y puertas, también por las fuentes de iluminación artificial de las salas de investigación o de las de exposiciones. La explicación a la fuerza de destrucción de estas energías hay que buscarla en el hecho de que algunos elementos del espectro de la radiación electromagnética son capaces de provocar reacciones fotoquímicas en los materiales irradiados, ya sean por sí solas o en presencia de otros agentes tales como la humedad o el oxígeno.

En las reacciones fotoquímicas se ven implicadas dos leyes fundamentales. La primera establece que la luz debe ser absorbida por los átomos o moléculas que van a reaccionar; la segunda establece que una molécula de una sustancia reactiva puede ser activada por la absorción de energía. Los procesos de activación y reacción – y su manifestación como degradación - dependen no tanto de la cantidad total de energía en un haz de radiación sino de la intensidad de la radiación. Es importante significar que sus efectos son acumulativos, es decir, se siguen incrementando exponencialmente con cada exposición a una fuente de luz inadecuada.

Un experto, Nathan Stolow (“The Action of Environment on Museum Objects. Pt. II. Light.” Curator 9, December 1966. pp 298-306) ya resumió de forma clara y concisa los peligros de la luz para la integridad de los materiales documentales:

Los efectos degenerativos de la luz sobre los objetos de las colecciones de los museos dependen de la intensidad de la radiación; del tiempo de exposición; de las características del espectro de la radiación y de la capacidad intrínseca de los objetos para absorber y ser afectados por la energía radiante. Los factores externos también influencian el grado de deterioro – humedad, temperatura y gases activos de la atmósfera. Sabemos que no podemos considerar la luz como un daño particular; la temperatura y humedad altas y la presencia de oxígeno suele acelerar el proceso de deterioro. Esencialmente, debemos tener en cuenta: las características de la radiación, los materiales que se exponen y las condiciones de esa exposición.

 

Hasta que los laboratorios de investigación demuestren lo contrario, cualquier conservador de museos debe asumir que el nivel de daño fotoquímico se reducirá en proporción directa a la intensidad de la iluminación o del tiempo de exposición – no importa cuál sea la fuente de luz. También debe recordar la importancia del factor temperatura: un aumento de diez grados en la temperatura incrementa al doble la velocidad de las reacciones químicas. Si se priva de oxígeno a un objeto, también se ayuda a minimizar los cambios fotoquímicos en los que el oxígeno es necesario en la creación de los pasos intermedios que necesitan las reacciones fotoquímicas.

La luz es una forma de energía poderosísima que suele generar daños en la estructura física y química de los materiales. la intensidad y los largos tiempos de exposición pueden provocar decoloración, debilitamiento, blanqueamiento y coloración amarillenta del papel y otros materiales orgánicos.

En la parte de la derecha es visible amarilleo de un papel moderno. El efecto degradante por la acción de la luz en ambos objetos es una disminución, en las propiedades mecánicas de los materiales, que a veces es drástica.

Efecto de decoloramiento de unas pieles de encuadernación.

El calor

Los conceptos de calor y temperatura se suelen confundir. La temperatura, o grado de calor que posee un cuerpo, está en función de la velocidad de movimiento de las moléculas de un cuerpo. El calor depende tanto de esa velocidad como del número de moléculas.

El calor es un factor medioambiental. Es difícil hallar en la naturaleza cualquier fenómeno del mundo material en el que no se vean implicados, de un modo u otro, el calor o el frío, pues la ausencia completa de calor implicaría la inexistencia de movimiento molecular. Un cuerpo posee calor porque sus moléculas están en movimiento. Para nuestro propósito de conservación, debemos pensar en términos de cuánto calor posee un objeto, en vez de si lo tiene o no. El calor y su correlativo, el frío, o la ausencia de calor, actúan como poderosos agentes de deterioro físico y químico por dos razones fundamentales. Primero, las propiedades físicas de casi todos los materiales se ven fuertemente influenciadas por los cambios en la temperatura y, segundo, las velocidades de reacción de casi todas las reacciones químicas se ven altamente influidas por la temperatura de los reactivos.

El calor se puede transmitir de tres formas: por convección, conducción y por radiación. Los tres afectan en la conservación de los materiales de archivos y bibliotecas. La convección se da por mover una sustancia caliente de un sitio a otro como pasa, por ejemplo, cuando se calienta un edificio con los sistemas de calefacción por aire cuando el aire caliente que emiten desplaza el aire frío La conducción es el proceso de transferir calor de una molécula a otra. Un fenómeno así se da cuando ponemos un libro sobre un radiador caliente. La energía radiante es el fenómeno de transmitir calor mediante una radiación a través del espacio por ondas. Cuando incide sobre un objeto provoca el movimiento de sus moléculas resultando en el calentamiento del objeto. Este fenómeno se da, por ejemplo, cuando se deja un libro expuesto al sol.

La Humedad y la Temperatura

El agua se da en todos los estados de la materia – sólida, líquida y gaseosa. También se presenta en muchas formas, ya sea, por ejemplo, como hielo, nieve, neblina, agua líquida, lluvia, o vapor de agua. En esta última fase está en estado gaseoso y se suele hablar de ella en términos de humedad. Para los archiveros y bibliotecarios esta es la forma más importante de las que se presenta el agua puesto que los documentos que custodian no se pueden proteger totalmente del vapor de agua a diferencia del resto de sus estados físicos. Las mediciones de la humedad incluyen la humedad absoluta y la relativa. La humedad absoluta es la masa de vapor de agua por unidad de volumen de aire natural. La humedad relativa expresa la razón entre el vapor de agua real que contiene un volumen de aire y el total que podría contener. Cuanto más caliente está el aire, más vapor de agua es capaz de contener. Cuando contiene tanto vapor de agua como es capaz a una temperatura dada, se dice que está saturado y ese es su punto de rocío.

El efecto de la humedad en los materiales de los fondos y colecciones de los archivos y bibliotecas es mucho más importante que su efecto sobre los trabajadores de dichos centros. No obstante, debido a que los niveles de temperatura y humedad se suelen establecer teniendo en mente tanto los materiales de los fondos como a las personas que allí estarán trabajando, conviene apuntar algo sobre el concepto del confort. El aire frío, con una humedad alta, provoca una sensación de frío mayor que el aire caliente y seco con la misma temperatura. Por otra parte, el aire caliente con una humedad relativa alta, hace tener una sensación de más calidez que la que realmente hay. Estos efectos se deben a la interacción entre las condiciones ambientales y la capacidad del cuerpo del ser humano para regular su temperatura interna por fenómenos de conducción. Por ello la sensación de comodidad o incomodidad dependen tanto de la temperatura como de la humedad.

Los materiales de los fondos deben permanecer en un equilibrio diario estable con la humedad adecuada a fin de conservar sus propiedades más deseables y asegurar su permanencia durante un largo lapso de tiempo. Estas condiciones no tienen que ser necesariamente iguales para todos los tipos de materiales que componen los fondos de los archivos y bibliotecas. Por este motivo se deben elegir las condiciones que incluyan a la mayoría de aquellos materiales necesitados de un rango similar de humedad.

Las pieles de las encuadernaciones se han curtido con diversos tipos de productos. Algunos de ellos generan, en presencia de exceso de humedad y polvo, reacciones ácidas que degradan la piel de forma irreversible. este fenómeno se conoce como “la pudrición roja” por el aspecto rojizo de la piel pulvorulenta.

Cuando se considera el tema de la humedad y la temperatura, en referencia a los posibles efectos dañinos del calor y el agua sobre los objetos (libros, manuscritos, etc.), es muy importante recordar que las condiciones de temperatura y humedad son las que determinan sus reacciones de deterioro. Los valores de temperatura y humedad de un objeto no siempre coinciden con las que se recogen haciendo mediciones del ambiente o de la atmósfera, excepto cuando estas mediciones se hacen de forma controlada y continua. Por ejemplo, si la temperatura de un libro es superior o inferior a la de la sala donde se vaya a consultar, la humedad relativa del aire que “envuelve” el libro diferirá de la humedad relativa de la propia sala. Es este un hecho trascendente para la seguridad de los materiales pues esas diferencias inapreciables son las que pueden ocasionar la aparición de, por ejemplo, hongos en las encuadernaciones.

Una humedad muy baja o muy alta provoca deformaciones o daños irreparables en materiales especialmente sensibles, como es el caso de los pergaminos.

Pergamino sometido a algún tipo de mojado durante un período prolongado de tiempo. La consecuencia (zona más oscura de la parte de abajo) ha sido la descomposición de la piel totalmente, provocando que se haya roto y quedado extremadamente seca y frágil.

Pergamino muy arrugado y encogido. Esto se debe a que la estructura de la piel se ha contraído en ausencia del agua necesaria para conservar sus dimensiones originales.

Agentes biológicos

Los efectos biológicos no son una causa principal de deterioro de los materiales de archivos y bibliotecas en zonas urbanas en España salvo el caso de las zonas de clima subtropical, caso de las Islas Canarias. Sin embargo, no deben descuidarse los cuidados necesarios que eviten su posible aparición; por ello es imprescindible comprobar que, cuando entran documentos nuevos que añadir a los fondos ya existentes en un centro, no contengan infestaciones de ningún tipo de agentes microbiológicos (hongos, por ejemplo) o biológicos (termitas, por ejemplo). Todos los materiales deben ser tratados con alguno de los diversos medios existentes para destruir esos organismos antes de admitir los nuevos fondos en los edificios.

Los Hongos

Los hongos son los principales agentes microbiológicos de deterioro porque, a diferencia de las bacterias, son capaces de desarrollarse y sobrevivir en las más diversas condiciones ambientales, con ciertas dificultades de desarrollo en presencia de agua líquida, la cual sí favorece la presencia de bacterias. Los hongos son extraordinariamente numerosos y ubicuos en géneros y especies. Se pueden encontrar esporas de hongos casi en cualquier sitio, esperando tan sólo las condiciones idóneas de humedad, temperatura y, en ocasiones de luz, para vegetar, crecer y reproducirse. Se puede afirmar con rotundidad que cualquier archivo o biblioteca del mundo está repleta de, quizá, cientos de especies de hongos. Así, lo más importante para controlar su aparición estriba en mantener las condiciones de temperatura y humedad en niveles que no conduzcan a su desarrollo. Esto no significa que la limpieza sistemática para eliminar la suciedad y el polvo no ayuden a reducir el problema, pero sí que la limpieza es tan sólo una parte del problema.

El crecimiento de los hongos depende de una serie de factores ambientales como la temperatura, humedad relativa, presencia de luz, oxígeno y nutrientes. Ante la ausencia de ciertos valores de oxígeno contenido en el aire o ciertas temperaturas extremas pueden morir, no así las esporas que son muy resistentes. Sin embargo, estas pueden morir también si son sometidas a exposiciones continuadas entre temperaturas de congelación y temperatura ambiente. La actividad fúngica tiene asociados efectos físicos visibles como son el característico olor que encontramos, por ejemplo, en los sitios cerrados y húmedos, así como las manchas que dejan en los papeles, pieles y otros materiales como resultado de la acción de su metabolismo. Sin embargo, los daños invisibles son los más perjudiciales y tienen como resultado irreversible la ruptura de las cadenas poliméricas. Si se deja que estos microorganismos actúen descontroladamente debilitan en exceso los objetos, llegando incluso a su destrucción.

Para los custodios de libros es importante saber cuáles son los nutrientes de los hongos por varios motivos. Ciertos hongos consumirán celulosa y, por lo tanto, podrán hacer daños irreparables al papel. Otros hallan sus nutrientes en la piel, colas animales, almidones y otros adhesivos o incluso en los hilos de las encuadernaciones.

La acción de uno o más agentes de origen biológico ha sido, juntamente con la baja calidad de los materiales de manufactura, quizá el principal motivo de deterioro de los materiales de bibliotecas y archivos.

Muestra un problema típico el moteado o “foxing” del papel. Trras años de investigaciones los investigadores siguen dudando si el origen es químico o biológico, o una combinación de ambos-

Se pueden ver la acción combinada de las tintas llamadas metalo-ácidas que llegan a “quemar” el papel junto con el ataque de algún tipo de insecto que buscaba algunos de los componentes del papel para alimentarse.

Los Insectos

Los insectos, con sus numerosos órdenes, familias, géneros y especies, también son otra fuente de peligro para los fondos documentales. Al igual que los microorganismos, no son un peligro principal para los fondos de los archivos y bibliotecas españolas que se hallan en centros urbanos. La limpieza, la observancia de presencia en cantidades anómalas y las inspecciones periódicas, son formas bastante fáciles de controlarlos y se pueden erradicar tanto con fumigaciones, aplicando insecticidas o, de forma más compleja, empleando campanas en las que se reduce el oxígeno del aire hasta unos valores que impiden su supervivencia en ninguna de sus fases vitales.

Sin embargo, no deben menospreciarse como peligro potencial pues aparecen con extrema facilidad si los hábitos de los trabajadores y/o investigadores no son los correctos. Dejar comida expuesta cerca de los documentos, tirar papeles de caramelos u otros dulces, etc., son focos de comida muy atractivos para los insectos que, una vez han aprovechado, sirven de conductores directos hacia la destrucción de los libros puesto que los insectos gustan de ciertos compuestos de pieles, almidones, papeles, etc.

Se pueden encontrar insectos que usan múltiples fuentes de nutrientes, y en las condiciones climáticas de lo más variadas, desde ambientes extremadamente secos a lo más calurosos y húmedos. Sin embargo, las temperaturas muy bajas suelen evitar su presencia.

Epílogo

La permanencia es el grado hasta el que el papel resiste las reacciones químicas que resultan de las impurezas que lleva en sí mismas por su manufactura o que provocan los agentes contaminantes del aire. La durabilidad es la capacidad de un papel de mantener sus propiedades físicas bajo un uso continuado. Cuando se quiere hacer un papel que va a recibir un fuerte uso y del que se espera que dure muy poco tiempo, este debe ser durable pero no necesariamente permanente. Los archiveros y bibliotecarios, como custodios y responsables de la transmisión para las generaciones venideras de los documentos, están naturalmente más interesados en la permanencia (expectativa de años de vida del objeto) del papel que en su durabilidad (cuántas veces se puede utilizar sin que se rompa).

Parece haber una clara relación entre el deterioro químico y físico que provocan en el papel la luz, el calor y la humedad. Estos tres factores se dan simultáneamente, en diferente medida, en todas las bibliotecas y archivos, ya sean las zonas de los depósitos o salas de lectura o investigación y se engloban bajo el término de “envejecimiento”. Los términos de estabilidad, permanencia y durabilidad del papel también están asociados a este concepto. Son muchas las propiedades del papel que se ven implicadas durante los procesos de envejecimiento. En cuanto a la permanencia, las principales mediciones hacen referencia al pH (acidez) y la capacidad de plegado (friabilidad), pero también se miden la reflectancia (color y brillo), resistencia al desgarro y estallido o a la tensión (fuerza). La exposición del papel a altas temperaturas, incluso durante breves períodos de tiempo, le provoca amarilleo y friabilidad (quebradizo). Si se expone a un calor moderado durante largos períodos parece ocasionarle un efecto lento de envejecimiento. Las bajas temperaturas se consideran propicias para preservar el papel.

Es bien cierto que estas generalidades son peligrosas puesto que las condiciones idóneas para un libro conservado entre los muros de la biblioteca de un monasterio en cualquier pueblo del norte de España durante siglos, a más que probable baja temperatura y alta humedad relativa constantes durante el año, no tienen nada que ver con las que necesita un libro conservado en cualquier archivo parroquial, por ejemplo, del interior del sur de España, con una temperatura media más alta y una humedad relativa más baja de lo recomendable. Está demostrado que el objetivo prioritario para conservar el patrimonio bibliográfico y documental es evitar las fluctuaciones rápidas de la temperatura y/o de la humedad relativa puesto que conllevan rápidas dilataciones y contracciones en los materiales (pieles, papeles, adhesivos, cartones, maderas, hilos, …) que afectan negativamente sus propiedades físicas. También es necesario ejercer tareas regulares de limpieza y limitar al máximo la exposición de los fondos/ colecciones a las fuentes de luz con emisiones UV a fin de ralentizar al máximo las velocidades de actuación de las reacciones químicas de los diferentes agentes ya comentados.

Las causas de alteración/degradación (Primera parte)