L'Alambicco n°6 - Ottobre 2011

È indubbio che le più importanti opere del patrimonio culturale dell’umanità siano i libri, e che è un dovere morale cercare di preservarli e trasmetterli alle generazioni future. A tutt’oggi si sono dimostrati il mezzo di conservazione e trasmissione del sapere più duraturo ed efficace, ed è per tale motivo che da più di un secolo la ricerca scientifica si è dedicata allo studio delle condizioni ottimali di mantenimento e di restauro del degrado naturale o artificiale dei materiali librari. Tralasciando le alterazioni di origine biologica o antropica (muffe, insetti, roditori, roghi nelle pubbliche piazze, ecc.), la stabilità della carta è indubbiamente ciò che contribuisce maggiormente alla durevolezza dei libri. L’origine di questa stabilità va ricercata nel suo componente principale, la cellulosa.

Il processo di fabbricazione della carta vede, oltre alla cellulosa, l’impiego di altre componenti. In particolare, a partire dal 1844, a seguito dell’invenzione di Friedrich Gottlob Keller, si iniziò a produrre carta con la pasta di legno. Ciò permise un notevole incremento della produzione cartaria, a detrimento tuttavia della qualità decisamente migliore offerta dalla carta fatta precedentemente con fibre di cotone. La pasta di legno contiene infatti una percentuale elevata di lignina.

Dal punto di vista del comportamento chimico, la lignina presenta una spiccata acidità, e a differenza della cellulosa, è una sostanza fotosensibile. La presenza di luce e ossigeno tendono a “depolimerizzarla”, e cioè a rompere i legami fra gli alcoli monomeri componenti. Il risultato finale di questo processo di alterazione è il cambiamento di colore da bianco a marroncino, esperienza ben nota a chiunque abbia conservato libri o giornali fatti con carta molto economica.

Oltre alla preparazione delle componenti fibrose, la produzione della carta prevede una fase di collaggio, che ha lo scopo di diminuire la capacità assorbente e di rendere più agevole la deposizione degli inchiostri usati nella scrittura e nella stampa. Anticamente la collatura veniva fatta con delle colle animali, cui si aggiunse a partire dal XVII secolo l’uso dell’allume, un solfato doppio di alluminio e potassio idrato. Lo scopo dell’allume era quello di indurente della gelatina presente nella colla, permettendo così un controllo della porosità della carta. Il grave svantaggio dell’uso del sale di alluminio è la sua elevata acidità di Lewis, che nel tempo induce un deterioramento delle fibre polimeriche. Questo avviene poiché la presenza di specie acide spezza il legame glucosidico della cellulosa, riducendone il grado di polimerizzazione. Gli acidi agiscono in questa reazione da catalizzatori, poiché non vengono consumati nel processo di degrado. La reazione di idrolisi ha inoltre una velocità che è direttamente dipendente dalla concentrazione della specie acida. Tutto ciò ha come conseguenza un’alterazione delle proprietà fisiche che dipendono dal grado di polimerizzazione della cellulosa, quale la forza alla trazione, col risultato finale di rendere la carta molto fragile.

La conservazione e il restauro del materiale cartaceo si avvale pertanto di una delle più comuni tipologie di reazioni chimiche, la neutralizzazione con delle basi. Il trattamento con soluzioni acquose di ossido di calcio, una delle basi più comuni, è stato ampiamente utilizzato, ma presenta spesso l’inconveniente di depolimerizzare la cellulosa e a volte di sciogliere gli inchiostri. Si è perciò reso necessario adottare dei procedimenti più controllati. Uno dei metodi più ingegnosi ed efficaci è il cosiddetto “metodo del contabile”: il libro viene immerso in un solvente non acquoso contenente una dispersione di ossido di magnesio di dimensione sub micrometrica, che gli permette di penetrare profondamente nei pori della carta. Il solvente viene poi rimosso e il libro trattato con acqua, che trasforma l’ossido in idrossido di magnesio, a sua volta trasformato in carbonato di magnesio per effetto della CO₂ dell’aria. Le piccole dimensioni delle particelle permettono loro di aderire saldamente alle fibre e il MgCO₃ funziona nel tempo da riserva di base, permettendo di controllare l’acidità dannosa alla carta. Una procedura semplice ed elegante, che permette di salvaguardare le nostre letture future.