UAIC Tratamente Neconv Dezinfectie-Dezinsectie Securizat

8/18/2019 UAIC Tratamente Neconv Dezinfectie-Dezinsectie Securizat

1/7

Tratamente clasice şi neconvenţionale de dezinfecţie-dezinsecţie,

aplicate cărţilor vechi

Elena Ardelean

Universitatea “ Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi

Introducere

Cei mai importanţi agenţi biologici implicaţi în deteriorarea documentelor pe suport pape tar

sunt: microorganismele, insectele, rozătoarele (Mustaţǎ, 1998, 2009; Oprea, 2006; Rakotonirainy

et. al, 2009). Deteriorările de natură microbiană ale hârtiei constau în degradarea enzimatică a

celulozei şi a materialelor proteice, ceea ce are ca rezultat fragilizarea hârtiei; producerea de

alterări cromatice ce duc la degradarea calitativă a documentelor; degradarea galotananţilor caredetermină decolorarea cernelurilor; scăderea pH-ului hârtiei provocat de produşii acizi ai

metabolismului bacterian (acid fumaric, citric, lactic).

Bacteriile responsabile pentru degradarea hârtiei sunt în general cele aerobe. Prezenţa

bacteriilor se manifestă prin pete izolate, de diferite culori de intensitate mică la început, pete care

capătă, odată cu instalarea atacului, dimensiuni mai mari şi nuanţe intense: roşii, brune, negre,

etc., în funcţie de specie şi de caracteristicile suportului, de valoarea pH-ului (Parker, 1988;

Mustaţă, 2009; Oprea, 2006).

Figura 1: Efecte ale acţiunii agenţilor biologici asupra cărţilor : modificări cromatice, fragilizări, pierderi de suport


2/7

Fungii, în particular mucegaiurile, sunt agenţii biologici pe care îi întâlnim cel mai frecvent

în depozite, arhive şi biblioteci şi care sunt cel mai dificil de înlăturat (Roquebert, 1997). Toate

materialele organice sunt susceptibile de a fi atacate de mucegaiuri, iar hârtia constituie un mediu

nutritiv excelent: conţine fibre celulozice, materiale de încleiere, diferiţi aditivi pe bază de

amidon, gelatină etc. In plus, higroscopicitatea hârtiei, praful, particulele de grăsime prezente

frecvent pe cărţi constituie elemente ce favorizează degradarea biologică. Degradarea substratului

poate fi infimă sau considerabilă, după adaptarea specifică fiecărui mucegai, după tipul de suport,

după durata atacului, după condiţiile de mediu. Degradarea celulozei poate fi făcută numai de

către ciupercile celulozolitice care posedă echipamentul enzimatic necesar. S-a demonstrat că

acestea îşi dezvoltă filamentele de miceliu în jurul fibrelor celulozice şi adesea pot pătrunde chiar

în fibre. Materialele utilizate la încleierea hârtiei pot, de asemenea, constitui surse de hrană pentru

ciuperci. Ciupercile care nu conţin enzime capabile să descompună celuloza se dezvoltă laexteriorul materialelor producând o degradare cromatică.

Tratamente clasice de dezinfecţie şi dezinsecţie

Primele etape în combaterea dăunătorilor constau în identificarea şi eliminarea cauzelor

care au dus la declanşarea atacului biotic, identificarea focarelor de boală şi eliminarea

dăunătorilor, igienizarea spaţiului de depozitare, asigurarea unor parametri microclimatici

favorabili conservării cărţilor. În mod tradiţional, pentru stoparea atacului biologic identificat pecărţi şi documente cu suport celulozic, se aplică tratamente chimice de dezinfecţie şi dezinsecţie.

Tratamentele chimice utilizează substanţe chimice cu caracter insecticid, fungicid sau bactericid.

Atunci când se decide aplicarea unui astfel de tratament trebuie avute în vedere două aspecte

deosebit de importante:

• orice biocid este reactiv chimic, ceea ce se traduce prin faptul că este capabil să reacţioneze cu

suportul cu care vine în contact, existând posibilitatea să-l degradeze;

• toţi biocizii sunt, într -o măsură mai mare sau mai mică, toxici pentru mamifere (Clapp, 1987).

Metodele de dezinfecţie chimică tradiţionale sunt fumigaţia (expunerea documentului la

acţiunea vaporilor unei substanţe cu caracter biocid) şi aplicarea directă a biocidului pe zona ce

prezintă atac biotic.

Fumigaţia este utilizată de mulţi ani cu succes ca metodă de dezinfectare în depozite şi

biblioteci. Incă din 1930, D. B. Mackie a inventat, în cadrul Ministerului de agricultură californian

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


3/7

un sistem de fumigaţie sub vid, iar în 1930 Thomas M. Tiams va aplica acest sistem de fumigaţie

utilizând oxid de etilenă şi dioxid de carbon pentru dezinfectarea cărţilor rare şi a manuscriselor

de la Biblioteca Huntington (Parker, 1988). Utilizarea oxidului de etilenă devine în scurt timp

principalul agent utilizat în dezinfectarea documentelor cu suport papetar.

Diverse produse au fost utilizate în fumigaţia în incinte închise înainte de generalizarea

utilizării fumigaţiei sub vid. Gaze precum bromura de metil, gazul cianhidric, oxidul de etilenă,

bisulfura de carbon, formiatul de metil, dicloretilena-tetraclorura de carbon, fluorura de sulfuril,

etc. sunt utilizate în incinte pentru dezinfectarea cărţilor şi a documentelor de arhivă. Studiile au

arătat că oxidul de etilenă asociat cu freonul şi cu dioxidul de carbon este cancerigen. Alte efecte

nedorite ale utilizării oxidului de etilenă sunt: diminuarea considerabilă a puterii adezive a gumei

arabice şi a adezivilor de origine animală, creşterea solubilităţii anumitor pigmenţi precum şi

combinarea acestora cu cleiurile animale ceea ce accelerează procesul de îmbătrânire şirigidizarea lor. În afară de aceasta, potrivit părerii anumitor cerecetători, hârtiile astfel tratate nu

sunt protejate împotriva unor viitoare atacuri fungice. Oxidul de etilenă este solubil în diferite

uleiuri, grăsimi şi lipide şi rămâne impregnat în piele multă vreme după încetarea tratamentului.

Documentele care au fost supuse unui astfel de tratament degajă în aer vapori de oxid de etilenă

timp de aproximativ trei luni.

Alte produse, precum bromura de metil, hidrogenul sulfurat precum şi anumiţi agenţi de

dezinfecţie lichizi nu sunt recomandaţi pentru dezinfecţia documentelor din biblioteci şi arhive din

multiple motive: de exemplu hidrogenul sulfurat este explozibil iar utilizarea sa este periculoasă;

bromura de metil în contact cu materialele ce au un conţinut ridicat de sulf formează mercaptani,

care provoacă documentelor tratate astfel un miros greu de suportat şi imposibil de îndepărtat,

aceasta pe lângă faptul că atacă sistemul nervos central, căile respiratorii , pielea şi ochii, iar mulţi

din agenţii de dezinfecţie lichizi sunt cancerigeni.

Tratamente de dezinfecţie / dezinsecţie neconvenţionale

Deoarece majoritatea substanţelor utilizate în dezinfecţie sunt deose bit de toxiceconservatorii şi-au îndreptat atenţia către metode neconvenţionale de dezinfecţie, metode care au

avantajul de a nu fi toxice şi de a nu lăsa reziduuri în obiectele tratate.


4/7

Uleiuri esenţiale din plante. Proprietăţile antifungice ale uleiurilor esenţiale au determinat

apariţia ideii utilizării lor în vederea dezinfecţiei şi dezinsecţiei documentelor atacate precum şi a

spaţiilor ce adăpostesc obiecte de artă sau documente cu suport papetar.

Radiaţiile gama. Între tratamentele fizice testate pentru dezinfecţia şi dezinsecţia cărţilor

un loc important îl ocupă iradierea colecţiilor de cărţi cu radiaţii gama. În cazul tratamentelor

aplicate materialelor de natură organică din patrimoniul cultural şi în particular al suporturilor

celulozice, cer cetările în domeniu conduc la concluzii relativ diferite; în prezent utilizarea

tratamentelor de dezinfecţie cu radiaţii gamma este restricţionată la cazuri izolate şi urgente.

Tratamentele repetate (dozele cumulate) conduc la depolimerizarea celulozei şi îmbătrânirea

polimerului: reducerea caracteristicilor mecanice, fragilitate avansată, apariţia modificărilor

cromatice – îngălbenire (Adamo et. al, 1998).

Microundele cu frecvenţa situată în banda de 300 MHz-30 GHz, cu o lungime de undăasociată cuprins între 1mm până 1m. Destrucţia organismelor prin microunde se datorează

efectului termic în prezenţa apei. Tratamentul cu microunde permite încălzirea selectivă a

moleculelor de apă libere din interiorul materialului iradiat, aceasta favorizând evaporarea apei

fără încălzirea substratului. Această proprietate stă la baza uscării documentelor. Experienţele au

arătat că tratamentul efectuat pe hârtii uscate nu are nici un efect asupra sporilor, însă atunci când

tratamentul se face în prezenţa umidităţii, în urma tratamentului, sporii sunt distruşi.

Fascicule de electroni. Energia fasciculelor de electroni este mai mică decât a radiaţiilor

gama, însă ele interacţionează mult mai puternic cu materia; în plus, în timpul tratamentului

fasciculele sunt focalizate astfel încât să scaneze obiectul ce urmează a fi tratat. Intensitatea

fasciculului trebuie mărită iar timpul de expunere trebuie redus. Acţiunea asupra materiei vii este

asemănătoare cu a radiaţiilor gama. Experimentele au arătat că doza necesară este de 11 kGy.

Analizele efectuate pe diferite tipuri de hârtie înainte şi după iradiere precum şi după îmbătrânirea

artificială nu au înregistrat nici o modificare a rezistenţei mecanice. În schimb, iradierea provoacă

tuturor hârtiilor tratate o importantă depolimerizare şi o foarte puternică oxidare a celulozei,

degradare care este proporţională cu doza iradiată (Wood Lee, 1988). În consecinţă, nicifasciculele de electroni nu se recomandă dezinfecţiei documentelor din arhive şi biblioteci.

Laserul. Utilizarea laserului (157 nm) pentru a inactiva fungii (Ulocladium sp.) sau pentru

a eradica petele de foxing este eficientă (Brandt et. al., 2009). Curăţarea cu laser constituie o

metodă atractivă şi avansată de tratament a materialelor aparţinând patrimoniului cultural şi a fost


5/7

testată inclusiv pe suporturile din materiale polimerice (Radvan et. al , 2011). Laserul a devenit un

instrument interesant şi actual în decontaminarea hârtiei, fiind mai eficient decât plasma atunci

când corpii de fructificare ai fungilor sunt înglobaţi în textura hârtiei. Utilizarea unui laser cu azot,

având o densitate a energiei de 3 x 10 -3 J/cm2 şi o rată a pulsaţiilor de 300, respectiv 500 asupra

unei culturi de Aspergillus niger demonstrează efectul fungicid al acestuia la 500 pulsaţii (Shaer

et. al , 2012).

În cazul substratului celulozic însă, aceasta conduce nu doar la modificări cromatice prin

reacţii de degradare termolitică (apariţia unor noi grupări cromofore – decolorare, îngălbenire, la

destrucţia celor existente – albire) ci şi la destabilizarea pe termen lung a componentelor

celulozice. Chiar şi în condiţiile unui control riguros al procesului de curăţare (tratament în

pulsuri, surse cu lungime de undă de 532 nm, frecvenţă joasă (1 s−1), fluenţă redusă (0.05 J cm−2)

şi al aplicării localizate, acesta generează efecte de deteriorare ale suportului papetar (procese deîmbătrânire termică şi foto-oxidativă) (Ochocinska et. al, 2003, Strlic et. al, 2005).

Plasma. Materia aflată în stare de plasmă prezintă purtători de sarcină liberi ioni, electroni

si alte specii active care pot genera modificări ale suprafeţelor materialelor asupra cărora

acţionează. In anul 2001 U. Vohrer, de la Institutul Fraunhofer – Stuttgar d, iniţiază un studiu

referitor la posibilitatea aplicării plasmei reci de înaltă frecvenţă ca metodă de decontaminare şi

conservare a suportului papetar obţinut din celuloză de lemn (Vohrer et. al , 2001).

Inactivarea microorganismelor este dependentă de tipul plasmei şi timpul de expunere.

Cercetări pe diferite tipuri de contaminanţi biologici au demonstrat caracterul biocid al

tratamentelor în plasma de înaltă frecvenţă (HF) asupra unor largi categorii de microorganisme.

Speciile active din plasmă acţionează asupra microorganismelor în trei etape:

1. Distrugerea materialului genetic al microorganismului datorită radiaţiilor UV, acesta fiind

un proces statistic ce necesită un număr suficient de leziuni a structurii ADN ;

2. Erodarea microorganismelor, atom cu atom, prin foto-desorbţie intrinsecă. Desorbţia indusă

de fotoni rezultă din ruperea de către fotonii UV a legăturilor chimice din materialul

microorganismelor, ceea ce conduce la formarea unor compuşi volatili din atomii, intrinsecimicroorganismelor. Produşii intermediari volatili rezultaţi în urma proceselor chimice sunt

molecule mici (de ex. CO şi CHx), care sunt eliminate din sistem;

3. Distrugerea progresivă a microorganismului, atom cu atom, prin intermediul fenomenului

de corodare. Acest fenomen se produce în urma absorbţiei speciilor reactive din plasma de către


6/7

microoorgnism (în timpul tratamentului sau după tratament) conducând la reacţiile chimice cu

formare de compuşi volatili (corodare spontană). Speciile reactive pot fi radicali atomici sau

moleculari, de exemplu, O şi respectiv O3, şi molecule stimulate în condiţii metastabile, de

exemplu, stadiul de O2 izolat. Chimismul, care apare în condiţii de echilibru termodinamic,

produce molecule mici (de exemplu CO2, H2O), produsele finale ale procesului de oxidare. In

anumite cazuri, mecanismul de corodare este intensificat de fotonii de UV, fotonii acţionând

paralel cu speciile reactive, prin aceasta accelerându-se rata de eliminare a microorganismelor

(Ioanid et. al, 2009).

Concluzii

Cu privire la tratamentele de dezinfecţie, literatura de specialitate oferă o serie de soluţii,

mai mult sau mai puţin controversate, datorită folosirii substanţelor chimice în scopul stopăriiatacurilor biologice de pe suporturile papetare.

De-a lungul timpului, au fost demonstrate diferite efecte nocive pe care le au substanţele

chimice, nu numai asupra hârtiei, ci şi asupra restauratorilor . În timp ce anumite publicaţii de

specialitate prezintă oxidul de etilenă ca fiind esenţial în tratamentele de dezinfecţie, alte

publicaţii evidenţiază faptul ca oxidul de etilenă este toxic şi prezintă pericol de explozie .

Una dintre metodele care s-a dovedit a fi printre cele mai eficiente în ultimii ani, este cea a

folosirii radiaţiilor gama. Folosirea acestei metode, lar g dezbătută în sesiunile naţionale şi

internaţionale din ultimii ani, începe să câştige din ce în ce mai mulţi susţinători, datorită dovedirii

eficacităţii ei, atât asupra obiectelor tratate în acest fel, cât şi a faptului că nu este nocivă pentru

personalul care se ocupă de această operaţie. Cu toate că nici această metodă nu e lipsită de

controverse, din cauza îmbătrânirii premature a hârtiei în urma radiaţiilor şi a radicalilor liberi

formaţi ca urmare a expunerii la radiaţii totuşi se pare că este cea mai agreată metodă aplicată în

ultimii ani. Plasma rece de înaltă frecvenţă reprezentă o metoda viabilă, eficientă şi ecologică de

decontaminare a suporturilor papetare, în condiţiile respectării cu stricteţe a parametrilor de lucru.

Bibliografie

Adamo M., M. Giovannotti, G. Magaudda, M.P. Zappala, F. Rocchetti, G. Rossi (1998), Restaurator , 19, 41

Brandt N.N., Chikishev A.Y., Itoh K., Rebrikova N.L. (2009), Laser Physics, 19 (3), 483DOI:10.1134/S1054660X09030220.


7/7

Clapp, A., F. (1987), Curatorial Care of Works of Art on Paper, Oberlin, Ohio: IntermuseumConservation Laboratory, p. 59-61

Ioanid E. G., Rusu D. E., Ioanid A., Dunca S., Ursescu M. (2009), Care and conservation ofmanuscripts, vol. 11 , Fellows - Jensen, Gillian & Peter Springborg (red.), ISBN: 978-87-635-3099-6, Serie: ISSN 1602-1339, Museum Tusculanum Press, Copenhaga,

Mustaţă, M. (1998), Insecte dăunătoare bunurilor de patrimoniu, Ed. Univ. „Al. I. Cuza” Iaşi

Mustaţă M., Mustaţă Gh. (2009), Biologia în conservarea operei de artă, Ed. Univ. „Al. I.Cuza” Iaşi

Ochocinska, Y. K., A. Kaminska, G. Sliwinski (2003), Journal of Cultural Heritage, 4, 188

Oprea F. (2006), Biologie pentru conservarea şi restaurarea patrimoniului cultural, Ed. Maiko,Bucureşti, p. 492.

Parker, T. (1988), Lutte integree contre les agents de deterioration biologique dans lesbibliotheques et les archives, Programme général d’information, UNESCO, Paris, , p.37

Radvan, R., J.F. Asmus, M. Castillejo, P. Pouli, A. Nevin (2009), Lasers in the Conservation of Artworks: Proc. Int. Conf. LACONA VIII , Sibiu, Romania, 21 – 25 September

Rakotonirainy, M, N. Mesquita, A. Portugal, S. Videira, S. Rodríguez-Echeverría, A.M.L.Bandeira, M.J.A. Santos H., Freitas (2009), International Biodeterioration & Biodegradation 63,5, 626

Roquebert, M.F. (1997), Les moisissures: nature, biologie et contamination, Laboratoire deCryptogamie, Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris

Shaer M. El , Mobasher M., Sadeq R., Abdul Fattah T., Amer E.(2012), Investigation ofMicroorganisms Inactivation on Biodeteriorated Ancient Paper Using Atmospheric Plasma andLaser Techniques, Proceedings of the 20 International Plasma Chemistry Society

(http://www.ispc-conference.org/ispcproc/ispc20/13.pdf ).Strlic, M., Selih, V.S., . Kolar J., Kocar D., Pihlar, B., Ostrowski, R., Marczak, J., Strzelec, M.,

Marincek, M., Vuorinen, T., Johansson, L.S. (2005), Appl. Phys. A 81, 943

Viñas, V. and Viñas, R. (1992), Les techniques traditionnelles de restauration : un etude RAMP ,Programme general d’information et UNISIST, Organisation des Nations Unites pour l’Education,la Science et la Culture, Paris

Vohrer, U.; I. Trick; J. Bernhardt; C. Oehr; H. Brunner (2001), Surface and coatings technology,142-144, 1069

Wood, Lee M. (1988), Prevention et traitement des moisissures des bibliothéques, notamment enclimat tropical , Programme general d’information, UNESCO, Paris, p.27
http://www.mtp.hum.ku.dk/serierinfo.asp?issn=1602-1339http://www.mtp.hum.ku.dk/serierinfo.asp?issn=1602-1339http://www.mtp.hum.ku.dk/serierinfo.asp?issn=1602-1339http://www.mtp.hum.ku.dk/author.asp?authornr=1714http://www.mtp.hum.ku.dk/author.asp?authornr=1714http://www.mtp.hum.ku.dk/author.asp?authornr=1714http://www.mtp.hum.ku.dk/author.asp?authornr=5267http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.sciencedirect.com/science?_ob=PublicationURL&_tockey=%23TOC%236030%232009%23999369994%231143069%23FLA%23&_cdi=6030&_pubType=J&view=c&_auth=y&_acct=C000067013&_version=1&_urlVersion=0&_userid=5455599&md5=350ec915927998a054133f4c927a598bhttp://www.ispc-conference.org/ispcproc/ispc20/13.pdfhttp://www.ispc-conference.org/ispcproc/ispc20/13.pdfhttp://www.ispc-conference.org/ispcproc/ispc20/13.pdfhttp://www.ispc-conference.org/ispcproc/ispc20/13.pdfhttp://www.sciencedirect.com/science?_ob=PublicationURL&_tockey=%23TOC%236030%232009%23999369994%231143069%23FLA%23&_cdi=6030&_pubType=J&view=c&_auth=y&_acct=C000067013&_version=1&_urlVersion=0&_userid=5455599&md5=350ec915927998a054133f4c927a598bhttp://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305http://www.mtp.hum.ku.dk/author.asp?authornr=5267http://www.mtp.hum.ku.dk/author.asp?authornr=1714http://www.mtp.hum.ku.dk/serierinfo.asp?issn=1602-1339http://www.mtp.hum.ku.dk/serierinfo.asp?issn=1602-1339

UAIC Tratamente Neconv Dezinfectie-Dezinsectie Securizat

Documents

Transcript of UAIC Tratamente Neconv Dezinfectie-Dezinsectie Securizat