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SUPPORTI Carta e supporti cartacei


La carta é composta da cellulosa e altre sostanze presenti nelle materie prime utilizzate per la fabbricazione: lignina, emicellulosa, pectine, cere, tannini, proteine e costituenti minerali. La carta può essere fabbricata a partire da tessuti o dal legno attraverso varie e complesse operazioni. Il contenuto di questi componenti varia a seconda del processo di fabbricazione della carta, del tipo di carta e del periodo di produzione. Nel Medioevo ad esempio, la qualità della carta era particolarmente buona; era fabbricata partendo da stracci di cotone selezionati e conteneva una grande quantità di cellulosa e solo poche impurità. Successivamente, la qualità della carta è cambiata: si è passati a carte moderne peggiori qualitativamente, prodotte in seguito a processi di fabbricazione industriali. Derivano da tronchi di legno o pasta di legno e contengono una grande quantità di polimeri e materiale non fibroso piuttosto che cellulosa così come impurità. Le carte moderne sono quindi più vulnerabili all'attacco microbico rispetto a quelle vecchie. È chiaro che la composizione della carta (contenuto in fibra e tipo di colla) influisce sull'intensità della degradazione.


CAUSE PRINCIPALI DI INFEZIONE DEL MATERIALE LIBRAIO

Microrganismi (spore e cellule) che, presenti nell’atmosfera, possono depositarsi sui libri; 
Insetti capaci di attaccare la cellulosa; 
Introduzione di libri, mobili o altro materiale infetto all’interno della biblioteca; 
Il microclima della biblioteca. 


DANNI CAUSATI DAI MICRORGANISMI. 
I FATTORI CHE REGOLANO LE CONTAMINAZIONE MICROBICA DELLA CARTA SONO:


- umidità della carta; 

- velocità di crescita dei microrganismi; 


- attività biochimiche dei microrganismi quali: attività cellulosolitica, capacità di degradare le colle, capacità di degradare i biocidi, caratteristiche ecologiche del microrganismo, fattori antropogenici. 

La condizione indispensabile però per l'attacco microbico è un elevato contenuto in acqua e la sua igroscopicità la rende più sensibile al biodeterioramento. I principali microrganismi biodeteriogeni sono batteri, funghi e attinomiceti, sia ceppi cellulosolitici che danneggiano la struttura chimica della carta che non cellulosolitici, i quali non hanno un’azione specifica. I più comuni sono i funghi poiché mostrano una gran tolleranza alle condizioni ambientali, riuscendo a vivere con un contenuto in acqua più basso rispetto ai batteri e attinomiceti. Tra i ceppi di funghi cellulosolitici, molte specie di Deuteromyces (ad esempio Alternaria spp., Aspergillus spp., Penicillium spp., Fusarium spp.) e Ascomycetes (Chaetomium spp.) sono frequentemente isolate da libri, documenti e stampe. Alcune specie cellulosolitiche di Aspergillus e Penicillium sono particolarmente pericolose, poiché capaci di crescere su substrati che hanno un contenuto in acqua del 7-8%; tali condizioni non sono rare in posti dove sono presenti materiali cartacei. La rilegatura è la prima parte di un libro esposta all’aria, quindi i funghi si sviluppano più velocemente piuttosto che su fogli di carta.
Alcune specie di Chaetomium causano un profondo decadimento del materiale cellulosico, che quindi perde le sue proprietà meccaniche. In generale, i funghi causano alterazioni alla carta producendo vari tipi di macchie, sia circolari che irregolari nella forma e colorate di rosso, violetto, giallo, marrone, nero, etc… Queste macchie sono dovute sia al colore del micelio che al rilascio di metaboliti colorati. Il colore dei pigmenti può cambiare a seconda delle condizioni di crescita e le proprietà della carta (ad esempio pH, presenza di amido o incollatura della gelatina, presenza di metallo, etc…). Un tipo particolare di alterazione dovuta ai funghi è lo scolorimento di inchiostri dovuto alle tannasi, enzimi che catalizzano l’idrolisi del gallotannato, prodotto da alcuni ceppi di Aspergillus e Penicillium. I batteri attaccano la carta meno frequentemente dei funghi, ma diversi batteri sono stati isolati da carte mantenute in ambienti con un’RH più alta dell’85%. Le specie cellulosolitiche sono ovviamente più dannose che i non-cellulosolitici; i generi Cytophaga, Cellvibrio appartengono al primo gruppo. Durante il metabolismo, tutti i microrganismi producono diversi acidi organici (ossalico, fumarico, succinico, citrico, etc…), che abbassano il pH della carta, condizionando le dinamiche della crescita batterica e fungale negli attacchi secondari. Frequentemente, l’attacco batterico e fungino rende la carta fragile. I fattori ambientali che generalmente favoriscono la crescita dei microrganismi sono i seguenti: 

- umidità relativa dell'aria superiore al 65%; 
- umidità della carta superiore al 10%; 
- temperatura superiore a 20°C. 


La carta è un materiale assai complesso, assimilabile in parte al legno per la facilità di attacco da microrganismi ed insetti. La presenza della carta è saltuaria nei supporti dei dipinti. Uno dei problemi principali della carta escludendo i fenomeni biologici, può essere dovuto a fenomeni di ossidazione, che in gergo tecnico vengono chiamati foxing a causa del colore rosso aranciato che producono. Le analisi in questo caso devono prevedere un campionamento e successiva lettura al SEM, per definire la presenza o meno di metalli pesanti (ferro) o la variazione indotta sulle fibre da questo genere di alterazione. Se il materiale non presenta particolari alterazioni evidenti, per avere un quadro corretto dello stato di conservazione, è sufficiente la misura dell’umidità e del pH. Un’analisi utile per capire il tipo di carta con cui si ha a che fare è quella microscopica delle fibre. In tale caso si capisce se si tratta di carta moderna (meccanica) o più antica (pasta di stracci). Utile è anche la verifica della presenza di inchiostri, che possono avere una loro acidità ed alterare lo stato di conservazione del supporto cartaceo.


Tipi di danno causato dai microrganismi al materiale librario sono:

Macchiatura
Un'alterazione cromatica della carta molto comune e particolare è il foxing che é causata dalla produzione di pigmenti da parte di funghi e batteri cellulosolitici. Tale alterazione appare come impronte di ruggine colorate di diverse forme, frequentemente come macchie. La macchie possono essere di vari colori: rosso, giallo, viola, grigio, verde, etc... Le cause del foxing non sono state ancora chiarite, molti autori considerano i funghi come possibile causa, altri credono che la presenza di metalli pesanti, più comunemente ferro, potrebbero essere tra i fattori che favoriscono questo tipo di alterazione. 


Danni strutturali a componenti fondamentali.
E' il danno peggiore che solito avviene quando l’infezione è in stato avanzato ed è causato dalla produzione di enzimi. Il materiale diventa fragile; la carta assume un aspetto felpato e tende a sbriciolarsi. La pergamena assume aspetto poroso e viene bucata o parzialmente distrutta. 
Danni a componenti aggiunte
A volte i microrganismi attaccano componenti (plastica, grassi, colle) che, pur facendo parte del materiale, non ne sono le componenti principali. La degradazione di queste componenti può, talvolta, rendere il materiale inutilizzabile. 

Compattamento
E' un particolare tipo di danno che può riguardare i libri che sono stati pesantemente inumiditi. L’alterazione è portata avanti da batteri e funghi. Questo è legato alla produzione, durante la degradazione della cellulosa, di oligosaccaridi con proprietà mucose e su substrati particolarmente ricchi in zuccheri, alla formazione di prodotti metabolici secondari di natura viscosa. 
Danni causati dagli insetti al materiale libraio
Gli insetti sono frequentemente coinvolti nel deterioramento della carta. Molti insetti sono capaci di attaccare la cellulosa con processi come quelli usati sul legno. Altri causano danni utilizzando stucchi, colle, tessuti, pergamena o altri elementi che costituiscono i materiali della carta. In base alla frequenza, ci sono insetti abituali e quelli occasionali. I primi usano questo materiale per nutrirsi, mentre gli ultimi a volte danneggiano la carta solo quando si nutrono di diversi materiali presenti in esso, come cuoio, amido e legno. Anobiidae, Lyctidae e Dermestidae completano il loro ciclo vitale nei libri. Gli scarafaggi appartenenti alla famiglia delle Dermestidae principalmente mangiano le rilegature della pergamena, ma vivono nei libri, creando fori dove avviene la trasformazione in crisalidi. Blattidae, Lepismatidae e Termitidae vivono in ambienti dove sono presenti i libri e carta; il cartone e la colla di origine animale o vegetale rappresentano la loro fonte di nutrimento. Liposcelidae sono i più piccoli insetti implicati nel biodeterioramento dei libri (1-2 mm), e sono molto comuni. Si nutrono di carta, colla, etc… e vivono specialmente sulle rilegature. Questi insetti si nutrono anche di microfunghi che si sviluppano sulle superfici deteriorate, così si manifestano frequentemente in condizioni di alta umidità. 


MICROCLIMA DELLA BIBLIOTECA
Per capire se le condizioni di una biblioteca sono adatte alla conservazione dei libri, bisogna considerare il microclima delle stanze, il microclima degli scaffali ed il microclima dei libri. 


MICROCLIMA DELLE STANZE
Posizione geografica della biblioteca. E’ importante, oltre all’area geografica dove si trova la biblioteca, anche come è stato costruito l’edificio. La presenza di grandi finestre, non schermate, può portare a grandi fluttuazioni nella temperatura durante la giornata. La temperatura è anche influenzata dal tipo di condizionamento/riscaldamento presenti. Le condizioni più favorevoli alle infezioni si realizzano all’inizio dell’estate, quando sia la temperatura che l’umidità sono elevate.- -Localizzazione delle stanze che contengono i libri. All’interno dello stesso edificio ci possono essere differenze climatiche tra le stanze a piano terreno (più umide) e quelle ai piani superiori (più luce e/o temperature più elevate).- -Condizionamento/riscaldamento Un condizionamento/riscaldamento appropriato serve a mantenere costanti sia la temperatura che l’umidità.- -Attività svolte nelle stanze. L’attività umana può influenzare il livello di umidità e temperatura delle stanze. Ad esempio, nelle sale di lettura l’umidità aumenta in una giornata di pioggia. 


MICROCLIMA DEI LIBRI
Il microclima dei libri è influenzato da quello delle stanze e degli scaffali. Le rilegature arrivano all’equilibrio prima delle pagine. Maggiore è la massa del libro, e di quelli che lo circondano, più è lungo il tempo necessario per arrivare all’equilibrio. 


Di seguito sono riportati i contenuti in acqua della carta a diverse condizioni ambientali, i valori ottimali di temperatura e umidità per la conservazione dei libri:

Temperatura in acqua della carta in diverse condizioni ambientali:

Temperatura Umidità relativa Contenuto in acqua
10 °C 100% 8% 
14 °C 65% 8%
22 °C 45% 8%

Temperatura ottimale per la conservazione dei libri: 0-10° C

Temperatura alle quali si ha lo sviluppo 
della maggior parte dei microorganismi:
20-30° C

Valori ottimali di umidità per la conservazione dei libri:

U.R. %  
100 Danno di origine biologica e Chimica
90
80
70 Valori ottimali per la conservazione
60
50
40
30 Danno di origine fisica
20  
10  

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