X Congresso Nazionale IGIIC – Lo Stato dell’Arte – Accademia Nazionale di san Luca, Roma – 22/24 novembre 2012 - 293 - STUDIO DELL’EFFETTO DI TEMPERATURA E UMIDITÀ RELATIVA SULLA STRUTTURA E LE PROPRIETÀ DELLA PERGAMENA, E RELAZIONE CON IL DETERIORAMENTO A LUNGO TERMINE DELLE PERGAMENE STORICHE Elena Badea*, Irina Petroviciu ** , Cristina Carsote ** , Lucreţia Miu *** , Wilfried Vetter **** , Manfred Schreiner **** , Giuseppe Della Gatta ***** * Facoltà di Scienze, Università di Craiova e Istituto Nazionale di Ricerca e Sviluppo per Materiali Tessili e Cuoio (INCDTP-ICPI), Bucarest, Romania ** Centro Nazionale Ricerche Chimico-fisiche e Biologiche, Museo Nazionale di Storia della Romania, Bucarest, Romania *** Istituto Nazionale di Ricerca e Sviluppo per Materiali Tessili e Cuoio (INCDTP-ICPI), Bucarest, Romania **** Istituto di Scienze Naturali e Tecnologia nell’Arte, Accademia Belle Arti, Vienna, Austria ***** Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Torino, Italia Abstract La microcalorimetria differenziale a scansione (micro DSC), la microscopia elettronica a scansione (SEM) e la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) sono state utilizzate per studiare gli effetti sinergici di temperatura (T) e umidità relativa (UR) sul deterioramento della struttura della pergamena dal livello microscopico a quello molecolare. I campioni analizzati sono stati ottenuti esponendo pergamene nuove a un programma di invecchiamento accelerato che prevede la loro esposizione in camera climatica a valori diversi di T e UR per periodi di tempo crescenti. Lo studio è stato condotto nel quadro del progetto UE Improved Damage Assessment of Parchments (IDAP) e del progetto bilaterale romeno-austriaco The Influence of Environmental Factors on the Conservation of Collagen-based Museum Objects. Il deterioramento indotto dai procedimenti di invecchiamento accelerato è stato valutato misurando la variazione dei parametri calorimetrici associati alla denaturazione termica del collagene (livello mesoscopico) e gli spostamenti di bande specifiche degli spettri FTIR (livello molecolare). Le alterazioni nella morfologia della superficie dei campioni (livello microscopico) sono state rilevate mediante osservazioni SEM. Introduzione La pergamena (pelle d'animale macerata nella calce, quindi raschiata, tesa e seccata, levigata con pomice o osso di seppia sino a farla divenire liscia e traslucida e renderla così un ottimo supporto per la scrittura) si affermò gradualmente in campo librario a partire dal III secolo mantenendo la forma di rotolo a imitazione del papiro; poi, fra i secoli IV e V, si affermò la forma di codice. In campo documentario invece la pergamena cominciò a essere usata non prima del VII secolo. La materia scrittoria più largamente adoperata nel medioevo fu dunque la pergamena e sino secolo XIII rimase l'unica d'Europa e del mondo bizantino e slavo, poi sostituita gradatamente dalla carta. Il patrimonio intellettuale del mondo occidentale dal periodo classico al Rinascimento, ci è stato tramandato su pergamena in forma di rotoli, codici, documenti notarili, fondi dinastici, documenti delle Segreterie di Stato, archivi di istituzioni ecclesiastiche e di antiche famiglie nobili. Grandi collezioni di documenti pergamenacei sono conservate in biblioteche pubbliche e private, archivi e istituzioni religiose. Tuttavia la loro protezione rappresenta un problema di conservazione non ancora completamente risolto. Le prescrizioni in vigore in Italia riguardo le condizioni ottimali di conservazione dei manufatti pergamenacei indicano un intervallo di temperatura di (13 – 18) °C e di UR di (50 – 60)% [1-2]. Queste norme sono state stabilite senza solidi criteri scientifici e inoltre dovrebbero essere applicate a tutte le collezioni indipendentemente dal loro stato di conservazione. L’estensione con la quale queste prescrizioni standard possono influire sulla pratica di conservazione deve essere rivista anche in termini di effetti sulla longevità dei documenti/collezioni, di risorse disponibili e di cambiamenti climatici. Una ricerca mirata, una documentazione accurata e uno sviluppo di strumenti che consentano di stabilire nuove e più appropriate linee guida, e quindi nuovi standard ambientali, potrebbero consentire un corretto bilancio tra costi e conservazione a lungo termine delle collezioni. Essendo il collagene il costituente principale (> 95%) della pergamena, lo studio dei cambiamenti che subisce la sua struttura supramacromolecolare è fondamentale per la comprensione delle correlazioni tra l’architettura gerarchica e l’integrità e la stabilità della pergamena. La fibra del collagene si forma da molecole costituite da tre catene polipeptidiche con struttura a tripla elica associate in microfibrille e successivamente in fibre e fasci di fibre (Figura 1). Le caratteristiche di resistenza e durata della pergamena sono dovute alla struttura gerarchica propria del collagene che forma un tessuto capace di resistere allo stress meccanico e in grado di recuperare le sue proprietà anche quando viene sottoposto a cicli di deformazione o subisce danni fisici e chimici reversibili.