L'operazione di pulitura delle vetrate antiche viene stabilita in base
ai risultati delle indagini chimiche sullo stato di degrado dei vetri
e delle pitture, al fine di permettere la scelta dei prodotti e del metodo
più indicati per la rimozione delle sostanze alterate e dei depositi,
tenendo conto della morfologia della zona d'intervento.
Il degrado presenta aspetti diversi sul lato interno (recto)
e sul lato esterno (verso). Lo stato di conservazione
della grisaglia condiziona il metodo di intervento sul recto: in presenza
di una pittura alterata, il consolidamento precede la pulitura.
ASPETTI
GENERALI DEL DEGRADO
LATO INTERNO "RECTO"
-
i vetri sono in buono stato di conservazione e ricoperti da un deposito
di polvere e di fuliggine poco aderente;
- i vetri presentano un deposito di sporco spesso ed aderente che
ricopre la pittura a grisaglia (o a smalto);
- i vetri presentano depositi grassi dovuti al fumo di candele;
- i vetri hanno subìto un processo di corrosione;
- i vetri presentano un attacco di microrganismi;
- la grisaglia presenta uno sfaldamento o un sollevamento
LATO
ESTERNO "VERSO"
-
I vetri presentano un attacco di microrganismi
- i vetri sono ricoperti da depositi incoerenti
- i vetri presentano depositi opachi
- i vetri presentano couche dovute alla corrosione
Prima
dell'operazione di pulitura si effettuano indagini scientifiche sui vari
aspetti del vetro e dei componenti della vetrata:
- analisi dei prodotti d'alterazione e dei depositi (spettrofotometria
ad infrarossi, analisi chimiche elementari, diffrazione dei raggi X);
- studio morfologico dell'alterazione dei vetri;
- osservazione al microscopio della sezione stratigrafica del vetro;
- studio con la microsonda elettronica della zona perturbata per indagare
la presenza e lo stato di avanzamento del processo di corrosione;
- studio dello stato di conservazione delle pitture: osservazione al microscopio
dell'aderenza della materia pittorica.
A seconda dei risultati di queste analisi, i trattamenti potranno essere
applicati dopo saggi di pulitura in laboratorio, eseguiti per definire
la metodologia d'applicazione.
STUDI
PRELIMINARI
PRODOTTI D'ALTERAZIONE
Osservazione
al microscopio
Analisi diagnostiche
DEPOSITI
Osservazione
al microscopio
Analisi diagnostiche
ADERENZA
DELLA PELLICOLA PITTORICA
Osservazione
al microscopio
FATTORI
DETERMINANTI LA SCELTA DEL METODO DELLA PULITURA
Composizione
dei prodotti di alterazione
Importanza
della zona perturbata
Coesione
del deposito
Coesione
della pellicola pittorica
Prove
di pulitura
Intervento
su protettivi e ridipinture
Sul
lato interno, e più raramente su quello esterno, possono trovarsi
ritocchi a freddo, velature, vernici, oli e resine di passati restauri.
Secondo la "Carta del Restauro" generalmente i ritocchi a freddo e le
velature eseguite in precedenti interventi si conservano: si devono escludere
"le rimozioni o le demolizioni che cancellino il passaggio dell'opera
attraverso il tempo, a meno che non si tratti di limitate alterazioni
deturpanti o incongrue rispetto ai valori storici dell'opera o di completamenti
incongruenti in stile che le falsifichino"; ed ancora " Le puliture
non devono giungere mai alla sostanza pigmentale del colore rispettando
la patina ed eventuali vernici antiche (...). Possono essere tollerate
eccezioni quando il mantenimento delle superfici degradate costituisce
un pericolo per la conservazione dell'intero contesto". Secondo queste
prescrizioni le velature,
i ritocchi, le vernici antiche possono essere tolte esclusivamente nel
caso in cui compromettano la conservazione materiale dell'opera.
Le ridipinture a freddo anneriscono per l'assorbimento di polvere e sporco;
tale fenomeno si manifesta anche in vernici, oli e resine applicate in
passati restauri come protettivi: se si constata la pericolosità di queste
aggiunte per la conservazione del dipinto originale, se ne deve prevedere
l'asportazione, ma se la grisaglia sottostante è fragile, tanto che la
rimozione delle ridipinture o delle vernici causerebbe un'ulteriore perdita
del pigmento originale, è opportuno pulirle senza eliminarle.
Pulitura
con pennello
Una
volta stabilita l'aderenza della grisaglia al supporto, in presenza di
depositi poco ancorati è possibile eliminarli con dei pennelli
a setole morbide (di tasso). Successivamente nei punti in cui permangono
i depositi si procedere alla pulitura scegliendo il metodo più
idoneo.
Acqua
distillata
L'acqua
è l'elemento più usato per la pulitura delle vetrate, in quanto si ritiene
essere il più sicuro. In realtà anche l'acqua può
aggravare fenomeni di degrado soprattutto se si presenta una pellicola
pittorica fragile e poco ancorata. Si utilizza acqua distillata o demineralizzata
perché non contiene impurità (gas in soluzione, ioni, sostanze organiche)
ed ha un maggior potere solvente.
Il principio di azione dell'acqua è nella struttura polare della molecola
H2O, in cui l'ossigeno è lo ione negativo e l'idrogeno
quello positivo. Ciò permette alla molecola d'acqua di stabilire legami
idrogeno con altre molecole: a contatto con i depositi di corrosione l'acqua
rompe i legami tra le molecole delle sostanze di deposito, le ionizza
e le trasforma. Il solfato di calcio CaSO4 per esempio
viene diviso in ioni calcio Ca+ e solfati SO-: i poli H+ della molecola
d'acqua attirano gli ioni negativi, mentre lo ione O- attira gli ioni
caricati positivamente. Gli ioni delle sostanze sciolte non possono più
ricombinarsi nella molecola d'origine per il prevalere del legame idrogeno.
I prodotti di alterazione sono caratterizzati da aderenza, friabilità,
permeabilità e velocità di soluzione diverse: il confronto di esperienze
di pulitura di vetri di differente origine e composizione ha mostrato
che la velocità e l'indice di solubilità dei depositi sono in funzione
della percentuale di prodotti insolubili, i quali possono condizionare
i valori di solubilità al punto di rendere inefficace l'uso dell'acqua
demineralizzata (J. M. Bettembourg, J. J. Burck,
Traitement curatif des vitreaux, in News Letter, 39/40, 1986).
Sono attualmente in fase di studio metodi per aumentare la solubilità
dei prodotti di alterazione.
Pulitura
con mezzi chimici: criteri generali
I
depositi superficiali sono composti da prodotti di alterazione del vetro
e da sostanze esterne come polvere, mastice, stucco, sali solubili trattenuti
dall'acqua della condensa.
I metodi di pulitura devono consentire l'eliminazione della couche
di alterazione (gesso, syngenite) e dello sporco senza aggravare il deterioramento
della superfice del vetro antico o della materia pittorica. La pulitura
con mezzi chimici offre il vantaggio di non sottoporre la vetrata a stress
meccanici dovuti all'uso di spazzole, spatole o sostanze abrasive, che
potrebbero provocare microfratture e fessurazioni del vetro, distacchi
e cadute della grisaglia.
Anche le soluzioni possono però aggravare i fenomeni di degrado,
favorendo il distacco della grisaglia o aggredendo il vetro alterato se
non sono neutre (acide, se con pH inferiore a 6, basiche, se con pH da
8 a 10): l'osservazione con lenti d'ingrandimento può rivelare lo stato
di sfaldamento (presenza di piccoli crateri) di una grisaglia apparentemente
priva di difetti di adesione, sulla quale l'uso di un solvente potrebbe
essere origine di sollevamenti tra pellicola pittorica e vetro.
La "Carta di Conservazione della Vetrata" (paragrafo 4.3) prescrive che
"la pulitura non deve mai conseguire il ripristino dell'aspetto luminoso
e cromatico dell'originale": i rischi di una pulitura eseguita troppo
a fondo sono il danneggiamento della grisaglia, delle ridipinture a freddo
e dei vetri, e soprattutto la perdita della patina sulla superficie dell'opera.
La "Carta del Restauro" del 1987 indica altresì che "nel caso di pulitura,
in un luogo possibilmente marginale della zona operata, dovrà essere conservato
un campione dello stato anteriore all'intervento".
In base alla diversità del degrado che si presenta sul lato interno
(recto)
e sul lato esterno (verso)
e ai risultati delle indagini diagnostiche, si scelgono dei prodotti specifici
per ciascun lato, adatti alla rimozione delle alterazioni rintracciate.
Metodi
di pulitura chimica
La
pulitura si effettua sui pannelli senza smontare le tessere dalla tessitura
dei piombi; nel caso in cui i vetri siano fragili o particolarmente sporchi,
sono necessarie operazioni localizzate.
Per aumentare l'efficacia della pulitura e ridurne i tempi, si alternano
o combinano i prodotti ed i sistemi possibili, mentre per garantire il
controllo dell'operazione è consigliabile eseguire la pulitura attraverso
applicazioni successive.
È
stato sperimentato una pulitura per immersione dell'intero pannello(...)
se la grisaglia è ben aderente al supporto, si immergono i pannelli o
parti di essi in vasche contenenti acqua distillata o soluzioni acquose,
disponendoli in orizzontale: in tal modo la pressione dell'acqua sul pannello
in piano è minore e uniforme. È
necessario limitare il tempo delle bagnature,
perché i rischi di scollamento della grisaglia si manifestano al più tardi
al terzo giorno di applicazione: al di sotto di questo limite si consigliano
una o due immersioni della durata di 24 ore.
L'applicazione tramite impacchi permette un maggior controllo dell'operazione
di pulitura e rende possibile applicare le soluzioni adatte alle alterazioni
del verso e a quelle recto. Gli impacchi possono essere a base d'acqua
demineralizzata o di soluzioni e vengono eseguiti con fogli di carta giapponese per il tempo necessario all'ammorbidimento dei depositi
di sporco. Questo tipo di carta svolge anche la funzione di mezzo supportante
per evitare che il liquido, se posto a diretto contatto con il vetro,
penetri nel reticolo siliceo: si procede perciò con applicazioni ripetute
della soluzione e successivi risciacqui, effettuati con batuffoli di cotone
imbevuti d'acqua distillata che permettono di rimuovere i depositi ammorbiditi
e distaccati dal supporto; al termine della pulitura il vetro viene accuratamente
sciacquato ed asciugato con carta assorbente. Le modalità del trattamento
vengono stabilite in laboratorio, a seguito delle analisi delle sostanze
da rimuovere dalla superfice del vetro: in generale, due o tre operazioni
di pulitura sono sufficienti per eliminare i prodotti d'alterazione.
I
prodotti per le soluzioni acquose
La
pulitura tramite soluzioni acquose si basa sull'eliminazione in soluzione
di uno ione del prodotto disciolto per aumentare il potere di solubilizzazione.
Ad esempio, lo ione Ca++ prodotto dalla syngenite, dal gesso o dal carbonato
di calcio, può essere "fissato" da un agente complessante come il sale
bisodico. L'impiego dell'EDTA
è stato sperimentato in diversi casi (J.
M. Bettembourg, Chemical cleaning of medieval glass, in News Letter, no.
7/7, 1974; J. M. Bettemburg, J.J. Burck, Restauration des vitreaux anciens.
Methodes testèe par le laboratoire de Recherche des Monuments Historiques,
Astract of CVMA News Letter No. 13, 1975): il problema legato alla
sua applicazione è la trasformazione, durante la pulitura, della
soluzione da neutra ad alcalina diventando così dannosa alla materia
vitrea. È
importante perciò che la soluzione di pulitura mantenga
un pH neutro: per verificare e controllare tale condizione si utilizzano
cartine tornasole.
I residui di EDTA possono danneggiare il vetro, corrodendolo quasi quanto
l'acido fluoridrico (F. Ernsberger, Attack of glass
by chelating agents, in Journ. Amer. Ceram. Soc., no. 42, 1959).
Per la vetrata di Giovanni di Bonino del Duomo di Orvieto, restaurata
dallo Studio Forme di Roma, la pulitura è stata eseguita con soluzioni
appropriate per il recto ed il verso. Per rimuovere i depositi di sporco
e di grassi sul recto, sono stati eseguiti degli impacchi con una soluzione
di EDTA, tiosolfati e pirosolfati di sodio, con l'aggiunta di alcool puro
e acqua demineralizzata; mentre sul verso, in presenza di depositi di
prodotti di alterazione del vetro molto resistenti e spessi, si è
proceduto, dopo aver ammorbito gli strati superficiali con tamponature
di cotone e acqua distillata, con impacchi di EDTA, bicarbonato d'ammonio
e acqua demineralizzata. A fine pulitura i residui delle soluzioni sono
stati asportati accuratamente con acqua distillata.
Sulla vetrata di San Giovanni e Paolo a Venezia (O.
Nonfarmale, in La Grande vetrata di San Giovanni e Paolo, Vicenza, 1982)
la pulitura del recto è stata eseguita con cloroformio alternandola
ad operazioni di fissaggio della grisaglia.
Mezzi
meccanici
Per
rimuovere depositi particolarmente resistenti talvolta vengono impiegati
metodi di abrasione meccanica, limitando il loro uso nei punti di reale
necessità.
Non sempre l'eliminazione dei prodotti d'alterazione con mezzi chimici
ripristina la naturale trasparenza del vetro: alcune zone ridotte ad uno
scheletro di silice non potranno essere eliminate o ridotte perché si
dovrebbe innescare un processo di trasformazione chimica sui legami Si-O-Si,
cioè sul vetro stesso. Si pone allora il problema della pulitura meccanica,
con mezzi quali punte di fibre di vetro, bisturi, carta sughero, etc.:
l'utilizzo non controllato di questo metodo può facilmente causare danni
e alterazioni del vetro. Le puliture meccaniche vengono eseguite con lo
scopo di assottigliare una zona fortemente perturbata e opaca, senza arrivare
all'eliminazione completa delle alterazioni, per evitare di scoprire la
superficie del vetro, renderla più fragile e sensibile alla corrosione.
Le fibre di vetro sono dei cilindri di circa 1 cm di diametro, formati
da un fascio di sottili filamenti di vetro tenuti insieme da uno spago.
Il loro uso dovrebbe essere controllato con l'osservazione al microscopio
binoculare (G. Franzel, Comments by Dr. G. Franzel
on Fraulein Raush's Report. CVMA, Canterbury, October, 1975).
Per rimuovere couche di prodotti di alterazione particolarmente
resistenti è stata impiegata la microsabbiatrice (R.
G. Newton, First report to the Royal Society on cleaning stained glass
with airbrasive equipment. Abstract No. 257 in CVMA News Letter, No. 24,
1976). Le polveri abrasive utilizzate sono diverse, in relazione
alla durezza del deposito da rimuovere. La correttezza dell'intervento
è dovuta in gran parte all'abilità e alla precisione del
restauratore, che deve tenere costantemente sotto controllo l'operazione
di pulitura per non provocare danni. La pellicola pittorica può
essere protetta in vari modi, ad esempio con una copertura di lattice
di gomma.
Sono attualmente in corso ricerche sugli effetti dei differenti materiali
e strumenti utilizzati nella pulitura per abrasione.
Bagni
ultrasonici
Se
la pellicola pittorica è ben ancorata alla superficie vetrosa e
non presenta alterazioni, si può ricorrere per la pulitura al bagno
ultrasonico (J. M. Bettembourg, Nettoyage par voie
chimique et par ultrasons des verres de vitreaux. Compt. Rend. 8e Colloq.
CVMA, York, September, 1972; P. Gibson, R. Newton, A study on cleaning
painted and enamelled glass in ultrasonic bath. Br. Acad. CVMA Occasional
Papers, Part I, 1974). I trasduttori immersi nell'acqua producono
delle onde ad alta frequenza (20-50 kHz) che generano nel liquido delle
minute bolle. Queste bolle si espandono e si contraggono rapidamente e
l'onda che viene prodotta da questa azione, in prossimità del vetro,
provoca il distacco degli strati di sporco. La pulitura va costantemente
tenuta sotto monitoraggio, perchè le onde potrebbero danneggiare
il vetro già deteriorato. Un metodo per controllare lo strato pittorico
durante l'immersione è l'osservazione a luce ultravioletta (E.
Frodl-Fraft, Restaurierung und Erforschung. 2. Heiligenkreuz, Chorfenster
der Stiftkirche. Osterr. Zeit. Kunst. Denkm. 21, 1967).
Metodi
di lucidatura
Nei
vetri sufficientemente spessi si è talvolta proceduto a rimuovere
lo strato di vetro alterato con ossido di cerio (R.
Newton, S. Davison, Conservation of Glass, London 1989), acido
nitrico diluito e neutralizzato con diossido di ammonio diluito (K.
J. Maercker, The stained glass of the heiligblut in Wilsnack).
Questo metodo viene però sconsigliato in quanto asporta parte del
vetro ancora integro e rende la tessera vitrea più fragile (A.
Corallini, V. Bertuzzi, Il restauro delle vetrate, Firenze 1994).
Soluzioni
biocide
Per
neutralizzare gli attacchi di microrganismi come alghe, funghi e licheni
si usano delle soluzioni acquose con biocidi, ad esempio il Thaltox Q
(a base di ammonio quaternario) disciolto in acqua distillata (J.
M. Bettembourg, J.J. Burck, G. Orial, M. Perez Y Jorba, La degradation
des vitreaux de Reims, in News Letter No. 35/36, 1983). Si è
notato (A. Pinto, Le nettoyage des verrieres medievales,
in Vitrea, No. 5/6, 1990) che l'applicazione di questo prodotto
lascia sui vetri uno strato di sale di stagno che li protegge da nuovi
attacchi. Nel caso in cui questi sali risultino incompatibili con i prodotti
consolidanti, in Francia si è sperimentato l'uso del Prospetyl.
Metodi
da evitare
Alcuni
sistemi di pulitura utilizzati per il lato esterno dei vetri sono da evitare,
in quanto sono poco controllabili e possono produrre gravi danni sulla
vetrata.
La pulitura con ultrasuoni e la microsabbiatura sono metodi particolarmente
rischiosi in quanto provocano nel vetro delle microfratture sulle quali
si innestano nuovi fenomeni di corrosione. Anche puliture aggressive con
bisturi e spatole possono causare graffi e fessurazioni.
Per la rimozione degli strati di vetro corroso e l'asportazione delle
incrostazioni, si sono talvolta utilizzati strumenti a punta come ceselli
o trapani, dischi abrasivi montati su trapani da dentisti, o mezzi chimici
come acido cloridrico o fluoridrico: questi metodi sono da evitare in
quanto, oltre ad essere molto rischiosi nell'applicazione, indeboliscono
ed espongono il vetro a nuovi processi di deterioramento.
