La carta è un termine assai generico che comprende un’ampia varietà di tipologie differenti per svariati motivi tra cui: origine, metodo di produzione e combinazione con altri materiali. Le fibre della carta possono essere ad esempio anche sintetiche, sebbene la maggioranza sia costituita da cellulosa.

La cellulosa è un polisaccaride costituito da un numero molto elevato di molecole di glucosio disposte in catene, che può essere separata dal legno, dal cotone, dal lino o altre piante locali. La cellulosa in genere non è l’unico componente presente nella carta. Una carta fatta solo di fibre di cellulosa, seppur insolubile in acqua, può essere considerata leggermente idrofilica per la presenza di ossidrili superficiali che possono formare ponti idrogeno con le molecole d’acqua. Questo aspetto può rivelarsi dannoso soprattutto nelle carte utilizzate per la scrittura, per le quali si rileva necessaria l’aggiunta di una sostanza che riduca l’affinità della cellulosa verso l’acqua e quindi limiti la penetrazione dei liquidi acquosi, quali inchiostri per scrittura e stampa. Questa proprietà è detta in ambiente cartario collatura, dalla pratica medievale di apporre sulla carta una soluzione calda di colla di gelatina animale. Oltre a ciò, nei secoli sono stati aggiunti additivi e fillers per migliorarne le caratteristiche ottiche e superficiali.

Alcuni degradi della carta
La complessità delle carte e i tipi di degrado in cui possono incorrere, sono davvero molteplici. Alcuni di carattere chimico-fisico sono: il cocking, la perdita di resistenza dovuta all’aumento dell’acidità, l’ossidazione e il foxing.

Il cockling
Una grande caratteristica delle fibre di cellulosa è che non si dissolvono in acqua. Le molecole di cellulosa tendono infatti a legarsi ad altre di queste molecole, creando una struttura che non lascia la possibilità all’acqua di accedervi. In una fibra però ci possono essere anche aree amorfe, ovvero aree in cui le molecole sono piuttosto disordinate e in cui l’acqua può infilarsi causando rigonfiamenti e rendendo la fibra più plastica. Quando l’acqua viene assorbita la carta può espandersi sino ad un massimo del 2-3%. Ai cambiamenti dimensionali non uniformi può conseguire il “cockling” ovvero irreversibili deformazioni ondulatorie della superficie.

La perdita di resistenza e il pH
La stabilità delle carte è molto variabile, e le più fragili possono diventare inutilizzabili. Quelle ottenute da stracci di cotone e lino attraverso metodi tradizionali risultano di solito molto stabili, mentre quelle anticamente realizzate con polpa di legno, lavorata in maniera più dozzinale, diventano spesso molto deboli.

Un lavoro notevole sullo studio del deterioramento delle carte fu eseguito negli anni ’60 da Barrow, il quale osservò una correlazione con l’acidità. Misurando il pH di moltissime vecchie carte, trovò che quelle alcaline erano generalmente più forti mentre quelle acide più deboli.

L’aumento dell’acidità correlabile alla perdita di resistenza, è dovuta all’idrolisi catalizzata degli acidi lungo la catena di cellulosa, che viene così “spezzata”. La cellulosa presenta una certa percentuale di acqua che può partecipare alla reazione di idrolisi. Pertanto, le cellulose del lino e del cotone che hanno in partenza un grado di polimerizzazione alto (cioè il numero delle unità monometriche) avranno quindi un vantaggio rispetto ai tipi di cellulosa come quella del legno che presenta un grado di polimerizzazione inferiore. Questo vantaggio le rende nel tempo meno soggette al degrado nel tempo.

L’aumento dell’acidità può conseguire anche all’esposizione ad ambienti inquinati, che contengono ad esempio l’anidride solforosa e gli ossidi di azoto. L’anidride solforosa è responsabile infatti della produzione di acido solforico nella carta. Anche i metodi di fabbricazione possono contribuire all’acidità delle carte.

L’ossidazione e la luce
La cellulosa reagisce lentamente con l’ossigeno ambientale, e tale processo risulta tanto lento da considerarsi trascurabile. Esistono alcuni fattori però, mediante cui questo può venir accelerato, come ad esempio la luce. Essa trasferisce energia alla cellulosa portandola ad uno stato altamente energetico da promuovere l’ossidazione. Gli ioni metallici sono inoltre potenti catalizzatori in grado di avviare reazioni di ossidazione. Questi ioni li possiamo trovare ad esempio in alcuni pigmenti e inchiostri, che possono provocare un degrado talmente grave da comportare il distacco dell’area. Anche qui, l’ossidazione causa una scissione della catena e di conseguenza vi è una perdita di resistenza.

La luce viene coinvolta in un altro processo assai importante. Con l’invecchiamento della carta, il degrado può portare alla formazione di un numero sempre maggiore di doppi legami. Questi cominciano ad assorbire la luce visibile alterando il colore. Coloranti organici e la maggior parte delle decolorazioni nelle carte, devono il loro colore a questo fenomeno.

Il foxing
Le carte più vecchie possono apparire uniformemente ingiallita a causa dell'età o presentare macchie gialle/marroni, fenomeno conosciuto come foxing. Per molti anni, si è dibattuto sul fatto che le macchie fossero causate da agenti microbiologici oppure il risultato della corrosione del ferro. In verità entrambe le spiegazioni sono valide. Sotto luce ultravioletta, i due tipi di foxing possono essere distinti. Macchie fluorescenti marroni e che possono avere un bordo blu pallido, sono causate da funghi; alcune macchie di questa categoria appaiono blu pallido agli UV e sono invisibili alla luce del giorno. Le macchie causate da particelle di ferro appaiono nere contro la fluorescenza della carta. Si ritiene che le particelle di ferro siano state introdotte nella carta dall’acqua utilizzata per il processo di fabbricazione o provengano dai macchinari utilizzati.

Qualunque sia il meccanismo che causa il foxing, la produzione di macchie è rallentata o impedita dallo stoccaggio in condizioni di bassa umidità relativa (UR).

Eda Murtić
Art Care Expert

May, E. and Jones, M., 2006. Conservation science. Cambridge, U.K.: RSC Pub.

Università Ca' Foscari di Venezia, 2007. Chimica dei Supporti Cartacei.

Scuola Interregionale di tecnologia per tecnici Cartari Istituto Salesiano "San Zeno"., 2015.

Modifica dei prodotti di collatura in massa: passaggio dalla colofonia di dimero dell'achilchetene.