DEGRADAREA LEMNULUI Cuprins: Introducere: -date generale despre lemn -clasificarea lemnului -structura macroscopica si microscopica a lemnului CAPITOLUL I : Degradari fizice: -umiditatea -temperatura -lumina CAPITOLUL II : Degradari chimice CAPITOLUL III : Degradari biologice BIBLIOGRAFIE

Page 1 of 9

DEGRADAREA LEMNULUI

Introducere. Date generale despre lemn. Lemnul ca materie prima este produsul unor plante si in special al celor cunoscute sub numele de arbusti. Exista numeroase categorii de specii de plante producatoare de lemn, dar nu toate intrunesc caracteristicile necesare specifice arborilor. Sub denumirea de arbori se inteleg plantele lemnoase avand, in general, o singura tulpina si inaltimi mai mari de 5 metri, aceasta limita fiind conventionala1. In functie de inaltimea lor plantele lemnoase sunt inpartite intr-o serie de grupe si subgrupe. Alaturi de inaltime, grosimea este de asemenea un element caracteristic al arborilor, cu arborilor.2 La orice arbore se deosebesc, ca parti principale, radacina, tulpina si coronamentul. Radacina este partea lemnoasa subterana a arborelui. Ea indeplineste doua roluri, unul mecanic si altul fiziologic, ambele deopotriva de importante. Radacina serveste arborului la fixarea in pamant astfel incat vanturile, zapada si ploile sa nu il rastoarne. Greutatea ce apasa asupra radacinii este destul de importanta ( uneori de cateva zeci de tone). Pe langa rolul de ancorare a arborelui in pamant, radacina mai indeplineste si functia de a extrage apa si sarurile minerale care prin vasele lemnoase ajung in coronament, la frunze3. Tulpina este partea aeriana a arborelui a arborelui, care se dezvolta intre radacina si coronament. Din punct de vedere tehnologic, tulpina este partea cea mai valoroasa a arborelui, deoarece din ea se recolteaza lemnul, cu cele mai variate intrebuintari.4 Cea de-a treia parte importanta a arborelui, coronamentul, este situat in partea superioara a arborelui fiind constituit din craci, ramuri si frunze. Importanta coronamentului consta nu atat in masa lemnoasa ce o contine, cat in influenta uneori negativa ce o poate avea asupra structurii lemnului tulpinii (noduri, torsiuni, etc)5 Clasificarea lemnului. Dup felul frunzelor se pot clasifica n:

1

J. Filipovici, A. Amzica, Tehnologia lemnului, Bucuresti, Editura tehnica, 1956, p. 9 Idem 1, p. 9 Idem 1, p. 12 Idem 1, p. 12 Idem 1, p. 13

2

3

4

5

Page 2 of 9

arbori cu frunze cazatoare - in general foioase (fagul, teiul, stejarul, paltinul etc.), dar si cateva rasinoase (gingko, laricele, chiparosul de balta etc.); arbori cu frunze persistente - n general rasinoase si speciile de arbori din zona tropicala.6

Dup duritate, durabilitate, aspect si culoare speciile se clasifica n: esente tari : stejarul, fagul, ulmul, carpenul, frasinul. esente mijlocii: mesteacnul, paltinul esente moi: teiul, plopul esente fine: nucul, parul, ciresul esente exotice: mahonul, palisandrul, abanosul7 Structura macroscopica si microscopica a lemnului Structura macroscopica lemnului Tesuturile lemnoase au anumite particularitati care fac ca lemnul fiecarei specii, privit cu ochiul liber sau cu lupa , sa prezinte o imagine aparte.8 In sectiune transversala lemnul este alcatuit din: - alburn - este foarte repede atacat si distrus de ciuperci si insecte. - duramen nu moare nicodata; ramane mereu o cantitate de celule care se opune degradarii lemnului, cantitate care depinde de specia de lemn. - maduva partea centrala a cilindrului lemnos. - cambiul, inelele anuale si razele medulare Totodata in structura macroscopica a lemnului sunt vizibile anomaliile si defectele acestuia. Acestea reprezinta un dezantaj major in lupta impotriva degradarilor de orice natura, deoarece reduc rezistenta fizica a materialului lemnos.

Structura microscopica a lemnului6

www.ro.wikipedia.org/wiki/arbore www.peperonity.com/go/sites/mwiew Idem 1, p. 36

7

8

Page 3 of 9

Elementele anatomice cu diferite functii care pot fi regasite in compozitia materialului lemnos sunt grupate in tesuturi. Gruparea diferitelor tesuturi alcatuieste structura lemnului , care difera de la o specie la alta. Structura prezinta aspecte deosebite in sectiunile caracteristice ale lemnului, atunci cand sunt privite cu ochiul liber sau la microscop.9 Lemnul este constituit din celule variate ca forma, marime si pozitie, dupa functiile pe care le ndeplinesc n arbore.10 Se regasesc celule parenchimatice, vase lemnoase, raze medulare, etc, in diferite proportii , in functie de specia de care apartine lemnul.

CAPITOLUL I Lemnul a fost folosit ca suport inc de la picturile Greciei antice. Suporturile din panouri de lemn au fost folosite aproape universal n arta european a icoanelor sau a altor lucrri realizate nainte de secolul al XVI-lea, cnd utilizarea pnzei a devenit dominant. Lemnul are dezavantajul modificrii dimensionale de-a lungul fibrei, cnd sunt variaii ale umiditii n atmosfer.11 Degradari fizice: a) Umiditatea. Desi degradarile lemnului sunt intalnite la toate suporturile operelor de arta realizate pe lemn sau care au lemn in compozitie , in continuare ne vom axa pe degradarile intalnite la suporturile lemnoase ale icoanelor. Degradarile care apar la icoanele pe suport de lemn sunt in general datorate influentei factorilor fizici, chimici si biologici. Suportul de lemn reactioneaza la variatiile de de umiditate astfel : isi mareste volumul intr-un mediu umed si se contracta intr-un mediu uscat, in principal pe directia perpendiculara a fibrei de lemn. Stratul pictural al icoanei e mai putin suplu ; cand suportul se umfla, stratul pictural se tensioneaza , producandu-se cracluri; la contractarea suportului de lemn, stratul pictural pierde aderenta, determinand aparitia exfolierilor.12 Aceste doua procese, de contractare si de marire a volumul au loc deoarece intre suportul de lemn si mediul inconjurator are loc un schimb permanent de umiditate. Schimbul de umiditate intre materialul lemnos si atmosfera se opreste in momentul in care se ajunge la un echilibru perfect. Acest lucru e posibil datorita unor proprietati ale lemnului : higroscopia ( capacitatea unui material de a absoarbe apa din mediul inconjurator.) si cea de-a doua, abilitatea acestuia de a ceda apa in atmosfera inconjuratoare. In ambele cazuri, exista efecte deosebit de grave asupra lemnului, ce pot duce la degradarea ireversibila a acestuia. De aceea, in muzee si in toate institutiile de expunere si depozitarea a meterialelor9

Idem 1, p. 31 www.facultate.regie/live.ro/curs despre lemn

10

11

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/36477/art-conservation-andrestoration/69697/Paintings-on-wood12

Nicoleta, Vornicu, Cercetari privind mecanismele de deteriorare la obiectele de patrimoniu cu support papetar si lemn, Iasi, Trinitas, 2009

Page 4 of 9

cu suport de lemn, in cazul nostru icoane, se recomanda pastrarea umiditatii relative a aerului (UR) intre 40-60%. In cazul in care umiditatea relativa scade cu mult sub valoarea minima, scade si nivelul umiditatii ce se afla in contact cu materialul lemnos. Lemnul se poate afla in contact cu apa sub diferite forme si anume: apa legat chimic, prin reaciile de formare a structurii interne; apa de structur, sau de hidratare, care particip la formarea structurii cristaline a unor materiale; apa higroscopic, reinut de materiale prin absorbie sau adsorbie, direct din faza gazoas; apa liber, reinut mecanic, fr adeziune, prin contactul direct al materialelor cu faza lichid (infiltraii din ploi sau din procesele funcionale) sau ca urmare a condensrii vaporilor pe suprafaa i n masa elementului.13 Atfel, daca nivelul umiditatii lemnului scade are loc, asa cum am amintit mai sus, o contractare a lemnului. Aceasta contractare a masei lemnoase ia nastere ca urmare a prabusirii celulare pe care o experimenteaza suportul lemnos. Ca urmare a prabusirii celulare, are loc si o scadere a rezistentei mecanice a lemnului, acesta devenind mult mai sensibil la socuri mecanice si la degradari de acest fel. Nici o valoare mai ridicata a umiditatii relative a atmosferei decat cea unanim hotarata nu este mai favorabila suportului de lemn. In aceste conditii lemnul incepe sa absoarba umiditate din mediul inconjurator pana la realizarea echilibrului. Lemnul ca suport nu are foarte mult de suferit daca aceasta variatia a umiditatii nu dureaza o perioada indelungata, insa startul pictural nu poseda aceeasi elasticitate a lemnului si nu isi poate mari suprafata in concordanta cu volumul lemnului. Ca urmare , pot aparea cracluri in stratul pictural. Totodata, lemnul si alte materiale organice asemanatoare, in conditii de umiditate excesiva devin substraturi favorabile dezvoltarii coloniilor de microorganisme, a cariilor, a insectelor xilofage sau chiar a rozatoarelor.14 Pentru a evita aparitia degradarilor cauzate de umiditatea excesiva, este recomandata masurarea periodica a umiditatii atmosferii din spatiul de expunere sau depozitare a materialelor lemnoase. Acest lucru se realizeaza cu o serie de instrumente cum ar fi : higrometrul, higrograful, (ambientale) umidometru, etc. Pentru asigurarea unei umiditati in limitele deja mentionate si fara variatii majore si repetate, se folosesc aparate de umidificare si dezumidificare a aerului. Achizitionarea acestora este insa destula de scumpa si de aceea nu sunt intalnite in toate spatii de depozitare si expunere. Exista insa si solutii alternative, nu la fel de eficiente dar mai accesibile din punct de vedere financiar. Aici putem enumera amplasarea de silicagel intr-o vitrina etansa care adaposteste un suport de lemn pentru a absorbi eventuala umiditate in exces. In cazul unei valori a umiditatii relative prea scazute se poate amplasa un vas cu apa, iar odata cu evaporarea acesteia, va creste si valoare umiditatii din atmosfera.13

www.didactic.ro/materiale_didactice/umiditatea in constructii

14

Mihai, Mihalcu, Conservarea obiectelor de arta si a monumentelor istorice,Bucuresti, Editura Stiintifica,1970, p.75

Page 5 of 9

Umiditatea nu este insa singurul factor care provoca degradarea fizica a lemnului, dupa cum vom vedea in continuare. Ea se afla in stransa legatura cu alti doi factori fizici, si anume temperatura si lumina. b) Temperatura Intre temperatura si umiditate este o legatura invers proportionala. Daca temperatura creste, teoretic umiditatea scade si invers, daca temperatura scade, umiditatea creste. Desi aceasta e regula generala exista insa si situatii speciale ce nu se supun regulii. Temperatura poate fi un factor degradant si singura, nu doar in raport cu umiditatea. Este stiut faptul ca orice degradare, fie ea fizica, chimica sau biologica , are nevoie de o energie de activare. Aceasta poate fi furnizata de o temperatura prea ridicata a mediului de depozitare sau expunere. De aceea se recomanda mentinerea unei temperaturi intre 10-15 grade Celsius. Temperatura ridicata (alaturi de hrana si umezeala) constituie unul din factorii necesari pentru dezvoltarea mucegaiurilor. De asemenea insectele si rozatoarele se dezvolta usor si rapid n cladirile ncalzite. Temperatura ridicata accelereaz nacelasi timp si deteriorarea chimica a materialului lemnos. Temperaturile extreme care pot afecta lemnul (incendii) duc la arsuri si degradari iremediabile ale materialului lemnos si a stratului pictural, deoarece si pigmentii reactioneaza la temperaturi extreme: isi modifica culoarea initala. In vederea mentinerii unei temperaturi in limitele admise, in spatiile destinate expunerii sau depozitarii sunt amplasate termometre pentru citirea permanenta a temperaturii ambientale si este recomandata instalarea unui aparat de aer conditionat, care sa o regleze in caz de necesitate. c) Lumina Lumina este cel de-al treilea factor fizic care duce la degradari ale suportului, si nu numai. Constituita din radiatii de diferite lungimi , lumina are o actiune marcanta asupra aproape tutror obiectelor muzeale ( procese de fotoliza sau fotochimice).15 Asemenea temperaturii, lumina poate asigura energia necesara unor alte degradari, fie ele fizice, chimice sau biologice. Aceasta poate aparea in diverse moduri. Principala modalitate de asigurare a energiei de activare e reprezentata de un ilmunat necorespunzator al spatiilor de expunere si depozitare a suportului de lemn. Un iluminat prea puternic poate duce la eliminarea fortata a umiditatii din materialul lemnos , si in final la prabusirea celulara si la scaderea rezistentei fizice. Iluminarea preferentiala a unor anumite laturi a unui suport lemnos poate duce la creerea unor tensiuni mecanice in lemn si in stratul pictural. In afara de iluminatul necorespunzator, o alta modalitate de aparitie a energiei de activare este lumina folosita la filmari si fotografieri a exponatelor. S-a constat de-a lungul timpului ca o expunere prelungita la lumina stridenta a blitzurilor si la luminile ambientale folosite in filmari accelereaza procesul natural de imbatranire a lemnului. Pana si lumina naturala, mai exact razele ultraviolete afecteaza suportul lemnos in alcatuire lui biologica. Daca in spatiile de depozitare, lumina poate lipsi cu desavarsire, acest lucru e imposibil in spatiile de expunere. Aici este recomandata mentinere unei luminozitati cat mai scazute si pe o perioada cat mai scurta de timp. Totodata, trebuie evitata pe cat posibil realizarea de fotografii si filmari ce au efecte negative asupra suportului lemnos.15

Idem 13, p. 89

Page 6 of 9

CAPITOLUL II Degradari chimice Orasul modern are atmosfera puternic poluata cu gaze acide (CO2, SO2, HCl, H2S, oxizi de azot, etc) provenite din procese industriale. Poluare cu asemnea gaze industriale este din ce in ce mai pronuntata, ajungandu-se la cifre impresionante. Aceste gaze gasesc in apele meteorice un vehicul ideal si un mijloc nu mai putin bun de a fi trecute in solutii corozive, foarte daunatoare monumentelor expuse in aer liber. In general, gazele acide produc descompunerea unor componenti din structura materialelor (carbonati, sulfati etc.) si implicit, slabirea rezistentei mecanice, precum si aparitia unor produsi de coroziune care desfigureaza obiectul si care sunt amplasati in pori, plagi corozive si pete urate.16 Aceste gaze corozive care afecteaza materialul lemnos pot ajunge si purtati de curentii de aer, si se depun mai apoi, odata cu particulele de praf, pe suprafata suportului de lemn. Degradari chimice pot aparea si din cauza factorului uman, prin varsarea accidentala sau intentionata a unor substante chimice ce au capacitatea de a degrada lemnul. Degradarea chimica a lemnului poate aparea si in situatii de restaurare sau conservare, atunci cand restauratorul sau conservatorul foloseste substante inadecvate sau in concentratii incorecte. Asa cum am afirmat deja, intre degradarile chimice si o parte din cele fizice exista o stransa legatura, cele fizice asigurand energia necesara activarii degradarilor chimice. Astfel, eliminand cauzele degradarilor fizice putem preveni si marea majoritate a degradarilor chimice. Degradarile chimice nu se opresc de la sine , ci doar prin tratamente de conservare si restaurare.

CAPITOLUL III Degradari biologice Numeroase bunuri culturale din categoria obiectelor din lemn, de exemplu icoanele, in prezenta anumitor factori de mediu degradatori, sunt atacate si distruse de insectele xilofage. In comparatie cu alti agenti de biodeteriorare, insectele au o importanta deosebita datorita vitezei si amplorii degradarilor provocate, marea majoritate a obiectelor de natura organica din muzee fiind expuse permanent si direct atacului lor sistematic si nociv. In muzee si depozite, insectele xilofage gasesc intotdeauna conditii optime de dezvoltare. Insectele se hranesc cu zaharurile din lemnul vechi. Faptul ca muzeele nu pot controla temperatura si umiditatea in tot timpul anului favorizeaza inmultirea insectelor xilofage. Cunoscute sub numele de carii, speciile cele mai intalnite sunt Xestobium si Anobium. Proportiile si evolutia degradarilor pe care le produc depind de natura esentei lemnului atacat, de tipul de insecta, de sezon si de conditiile speciale ale locului unde se inregistreaza atacul.16

Idem 13, p.76

Page 7 of 9

Aceste degradari se manifesta sub forma de galerii practicate de larve sau de adulti cu ajutorul mandibulelor, in toata masa obiectului din lemn, galerii umplute cu rumegus. Aparitia galeriilor slabeste rezistenta mecanica, iaar rumegusul este primul semn de alarma pe care il inregistreaza conservatorul. Astfel, daca se aseaza o foaie alba sub sub o asemenea piesa, strangerea unor gramajoare de rumegus va fi un verdict sigur: atac activ. In astfel de cazuri trebuie ca biologul sa determine natura daunatorilor, intinderea atacului si sa preconizeze masuri de combatere. Gaurile de zbor curate , fara rumegus, vor indica un atac vechi , care nu mai este activ. Combaterea daunatorilor este o activitate strict specializata si se face doar cu substante chimice care, avand o actiune remanenta, actioneaza nu numai asupra daunatorilor, ci uneori si asupra materialelor din care sunt facute obiectele si chiar asupra celor care administreaza tratamentul.17 In timp ce in conditii normale sunt necesare cateva secole pentru ca o piesa de lemn sa devina buretoasa datorita atacului insectelo xilofage, in conditii de muzeu acest lucru apare mult mai repede. Proportiile si ravagiile pe care le produc depind de natura esentei de lemn atacate , de tipul de insecta, de sezon, de pozitia geografica si de conditiile speciale ale locului unde se inregistreaza atacul.18 Atacurile insectelor xilofage nu sunt singurele degradari de natura biologica pe care le putem intalni la suporturile din lemn. O alta degradare foarte raspandita este atacul ciupercilor. In cazul lemnului,atacul ciupercilor se produce cu mai mare intensitate daca piesele sunt murdare sau tinute in conditii de umiditate. Unii impregnanti sau peliculogeni folositi in conservare sunt adesea o sursa de materiale foarte favorabile dezvoltarii ciupercilor. Din aceasta cauza conservatorul trebuie sa introduca in materiale fungicide si sa aleaga pe cele care nu sunt sensibile la umiditate. Lemnul propriu-zis este mai putin afectat, in timp c murdaria de pe el ( uleiuri, grasimi solide, praf) constituie o excelenta hrana pentru mucegaiuri. Unele ciuperci se dezvolta foarte bine la o umiditate de 60-70% in timp ce mare majoritate prefera o umiditate de 80-100%. Exista insa si ciuperci care se pot dezvolta si in conditii de uscaciune pronuntata. Temperatura lor optima este de 20-30 grade Celsius, dar unele se dezvolta suficient de bine si intre 10-40 grade Celsius.dupa cum se remarca, atat temperatura cat si umiditatea se intalnesc frecvent in muzee.19

BIBLIOGRAFIE

1. Conservarea si restaurarea patrimoniului cultural, Iasi, Trinitas, 2003, vol. V, p.67, Ecaterina DediuAspecte privind tratamente specific de conservare a unor icoane pe lemn

17

Conservarea si restaurarea patrimoniului cultural, Iasi, Trinitas, 2003, vol. V, p.67, Ecaterina Dediu-Aspecte privind tratamente specific de conservare a unor icoane pe lemn18

Idem 13, p. 90 Idem 13, p.89

19

Page 8 of 9

2. Mihai, Mihalcu, Conservarea obiectelor de arta si a monumentelor istorice, Bucuresti, Editura Stiintifica,1970, p.75 3. Nicoleta, Vornicu, Cercetari privind mecanismele de deteriorare la obiectele de patrimoniu cu support papetar si lemn, Iasi, Trinitas, 2009 4. J. Filipovici, A. Amzica, Tehnologia lemnului, Bucuresti, Editura tehnica, 1956 5.Knut, Nicolaus, The restoration of paintings , Konemann, 1999 5. www.ro.wikipedia.org/wiki/arbore 6. www.peperonity.com/go/sites/mwiew 7. www.facultate.regie/live.ro/curs despre lemn 8. www.didactic.ro/materiale_didactice/umiditatea in constructii 9. http://www.britannica.com/EBchecked/topic/36477/art-conservation-and-restoration/69697/Paintingson-wood

Page 9 of 9