Vitrinas y Ambiente

 

Creemos que es importante prestar más atención al diseño de las vitrinas, un campo, en general, muy descuidado. Las vitrinas podrían ser la mayor y mejor ayuda para la conservación de las colecciones. En nuestro artículo os explicaremos brevemente el resultado de la experiencia desarrollada en el área del diseño de vitrinas, para aumentar, de este modo, la protección que el museo otorga a sus contenidos.

Para comenzar, debemos decir que el mejor tratamiento de conservación para la mayoría de los objetos del museo es simplemente mantenerlos en un ambiente estable, uniforme e invariable, tanto como sea posible. La atmósfera del museo contiene solo elementos esenciales: agua, dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno y un rastro de los gases inertes.
Se deben, por tanto, evitar los ambientes anómalos hasta saber más sobre los diversos procesos de descomposición. Un ambiente extremadamente seco, frío, con ausencia de oxígeno, vacío total, puede resultar dañino si aparece de forma inesperada y descontrolada.

El requisito previo para cualquier propósito de control de la atmósfera es una vitrina muy bien sellada. La mayoría de los intentos de sellado (generalmente con el fin de eliminar el aire) no han tenido mucho éxito. Uno de los primeros modelos de vitrinas con plexiglás donde se intentó el sellado total fue el Simpson: se introdujo una pieza de tela antigua en una vitrina sellada con plexiglás y se llenó de gas inerte. La permeabilidad del plexiglás es tan grande que, en pocos días, la atmósfera dentro del estuche se confundía con de la del exterior.

Esta permeabilidad de los materiales plásticos, incluido el metacrilato, parece no ser suficientemente conocida. En un museo de historia natural se selló una piedra de sal en un pequeño contenedor de plexiglás. El mineral absorbía constantemente agua del aire, de modo que el contenedor pronto apareció invadido por una solución diluida de la sal. Este es un ejemplo claro de cómo solemos subestimar, de manera persistente, la dificultad de mantener un ambiente controlado en las vitrinas vidriadas.

Sin embargo, se puede construir una vitrina hermética. Así, por ejemplo, la vitrina que se diseñó para exhibir la Declaración de Independencia y la Constitución de los Estados Unidos, mostraba objetos introducidos en una atmósfera de helio y vapor de agua. Todos los materiales, las juntas de vidrio y los metales eran absolutamente impermeables, y se le añadió, además, un detector de fugas. Pero una vitrina no se puede abrir sin destruir previamente el sello, por lo que este diseño no es adecuado para el uso normal en un museo. Emplear gas inerte para reemplazar el aire, tampoco es recomendable. Resulta extremadamente difícil crear una vitrina que pueda abrirse repetidamente y seguir siendo estanca. La caja debería estar hecha completamente de metal, sin ningún material orgánico, y ser más o menos permeable a los gases.

Una manera menos exigente en cuanto al diseño de vitrinas, es permitir que el aire entre en ella solo a través de un pequeño orificio provisto de filtros de polvo y absorbentes de contaminantes. Este sistema tiene sus ventajas positivas. Una vitrina absolutamente hermética probablemente no sea el contenedor ideal para objetos de arte, ya que los componentes volátiles y los productos químicos usados para crear los objetos pueden resultar corrosivos. El cloruro de polivinilo, por ejemplo, se compone de luz y emite pequeñas cantidades de cloruro de hidrógeno. Muchos conservadores se han encontrado con ejemplos aislados de daños causados, probablemente, ​​por materiales volátiles que estaban dentro de la vitrina.

Afortunadamente, la constante alteración de la presión atmosférica y la temperatura provocan un flujo y reflujo constante de aire, proporcionando un método totalmente automático de ventilación no agresiva. Eso sí, el orificio de ventilación debe estar bien alejado de los objetos, ya que el ambiente próximo a él es mucho menos estable que el del interior de la vitrina.

El polvo y los contaminantes se pueden eliminar fácilmente a medida que el aire entra en la vitrina. El papel de filtro de fibra de vidrio es muy adecuado para eliminar el polvo, y los filtros hechos de este material, plegados para aumentar su potencial, están disponibles en las tiendas. Debido a su lenta tasa de ventilación – aproximadamente cinco volúmenes por año -, absorbe los gases contaminantes cuando entran en la vitrina. Los filtros de carbón activo listos para usar se pueden adquirir fácilmente. Unos 500 gr de carbono por metro cúbico de volumen de vitrina deben durar varios años, incluso con el aire de una ciudad a la que se hayan trasladado la mayoría de las mejores obras de arte. El carbón activo absorbe los vapores muy eficazmente, aumentando el peso molecular y la presión crítica. Por lo tanto, funciona como un absorbente potente de todos los contaminantes del aire.

Sin embargo, debemos recordar que el proceso es reversible y que pequeñas concentraciones de gases contaminantes en el aire estarán en equilibrio con el contaminante adsorbido. Si el objeto expuesto reacciona con dicho contaminante – como lo hacen los mármoles con el dióxido de azufre -, el flujo de aire lo limpiará lentamente y el carbono liberará más. Para una protección completa contra los gases que vienen del interior y del exterior, es aconsejable emplear químicos cuando reaccionan con el contaminante. Los reactivos son más específicos en su acción que el carbón activo, por lo que la pureza completa de la atmósfera requeriría numerosos reactivos. Pero muchos contaminantes ácidos- como es el dióxido de azufre-, pueden eliminarse colocando papel o tela impregnados con carbonato de magnesio, utilizando el mismo método que para deshumidificar el papel.

Con el movimiento lento del aire a través de una vitrina casi hermética, el control de la humedad resulta mucho más fácil.
Una humedad relativa estable se logra simplemente poniendo material absorbente dentro de la vitrina: madera sin barnizar, pergamino, papel, algodón, seda y tela de lana son materiales adecuados. La humedad relativa en este caso se desplazará lentamente hacia el exterior de la vitrina, pero todas las variaciones rápidas en los cambios de temperatura y humedad relativa atmosférica se suavizarán de manera eficiente. El efecto de la humedad atmosférica sobre los objetos de arte es siempre consecuencia de la humedad relativa (HR), y no de la concentración de vapor de agua. Las dimensiones de los materiales absorbentes cambian con la HR de la atmósfera circundante. El crecimiento de moho, la condensación en algunos vidrios y minerales y la corrosión de los metales también están regidos por la HR.

Es importante, pues, que se mantenga tanto una HR constante como moderada. Esto implica un ajuste continuo de la concentración de vapor de agua del aire, porque la concentración de dicho vapor cambia con la temperatura a una HR constante. Por último, en una vitrina vacía, que es un volumen de aire casi aislado con un contenido constante de vapor de agua, la HR variará con la temperatura. Esta es una situación peligrosa, y en una vitrina casi sellada es esencial cierto control sobre la HR. Afortunadamente, los materiales absorbentes afectados por los cambios de HR también son estabilizadores muy eficientes.

El contenido de humedad de los materiales absorbentes, a diferencia del aire, depende principalmente de la HR, y  ligeramente de los cambios de temperatura, a una HR constante. A medida que cambia la temperatura, el material absorbente en el interior de la vitrina ajusta automáticamente el contenido de vapor de agua del aire para mantener una humedad relativa constante. La HR dentro de una vitrina ventilada se desplaza lentamente hacia la HR media (promediada durante varias semanas). Esta deriva se ralentiza por la actividad de los materiales absorbentes dentro de la vitrina. La razón es que el contenido de humedad del algodón, por ejemplo, es muy grande en comparación con el de un volumen igual de aire. A medida que el volumen de aire pierde o gana vapor de agua, el algodón de la vitrina absorbe o emite agua para contrarrestar este cambio sin alteraciones en el equilibrio de HR en la vitrina. La eliminación de 3.5 gr de agua en un metro cúbico de aire a 20°c altera la HR del 60% al 40%. Otros materiales absorbentes son, si cabe, más efectivos para estabilizar la HR.

Las lámparas eléctricas generan calor, y las fluorescentes emiten casi tanto calor como luz. Las lámparas deben estar fuera de la vitrina y en recintos con buena ventilación. La iluminación debajo de una vitrina a través de un piso de vidrio genera una temperatura peligrosamente alta y, como consecuencia, una HR baja en la caja. Si se desea iluminación desde abajo, la luz puede reflejarse en las lámparas ubicadas en el lateral de la vitrina o, alternativamente, se puede usar la ventilación de aire forzado de las lámparas, con un dispositivo de seguridad para cortar la corriente de las lámparas si fallara el ventilador. El efecto calorífico de la luz en sí no debe descuidarse. La luz solar directa genera una alta temperatura dentro de una caja acristalada. También produce un daño fotoquímico. Por estas dos razones, no se debe permitir que la luz solar, o cualquier otra luz brillante, se proyecte sobre un cristal que contenga materiales orgánicos.

Podemos proponer las siguientes especificaciones para el diseño de una vitrina de museo o un cuadro. La vitrina deber estar sellada contra el flujo de aire a presiones de hasta medio milibar, pero no ha de construirse siguiendo estándares tan altos (y costosos) que eviten la difusión de gases en el interior. Debe existir un agujero pequeño, de aproximadamente 5 cm de diámetro, por cada metro cúbico de espacio de aire, a través del cual éste puede entrar y salir de la vitrina. El aire debe atravesar un filtro de polvo y contaminantes antes de entrar en la caja. El interior de la vitrina debería contener una gran cantidad de materiales absorbentes, como madera sin barnizar, pergamino, papel, algodón, seda y lana para estabilizar la atmósfera frente a los cambios de humedad relativa. Todas las fuentes de luz han de estar fuera de la vitrina, pero no debajo de ella.

Estos requisitos pueden cumplirse adaptando los diseños de las vitrinas a las de las «incubadoras» utilizadas en los laboratorios para manipular productos químicos tóxicos o altamente reactivos. La eficiencia de estas modernas cajas es tal, que permiten el manejo seguro de productos químicos peligrosamente tóxicos en concentraciones por debajo de una parte en un millón de aire. Cualquiera que haya visto cómo se acumula el polvo en los estantes de una vitrina admitirá que es más fácil mantener ese polvo dentro que fuera.

La construcción de las partes rígidas de las cajas de laboratorio no es complicada, y no debería ser más costoso hacer una caja hermética que vitrinas inteligentes con marcos de metal que adornan nuestros principales museos. Existe una gran diferencia entre el diseño de las cajas de laboratorio y la construcción habitual de vitrinas: el espacio estrecho de los tornillos que sujetan el vidrio a la junta, por ejemplo. Los tornillos de sujeción deben colocarse a no más de 15 cm (6 pulgadas) de distancia, o incluso más cerca si se utiliza vidrio, lo que evita que éste se arquee lejos de su junta. Se puede sellar una vitrina de vidrio sin marco utilizando modernos adhesivos de silicona para unir los bordes del vidrio. Es posible organizar pequeñas cajas para levantar sus bases. En este caso, el peso y la rigidez del vidrio proporcionan un buen sellado entre la base, la junta y el vidrio. El único cierre necesario será entonces un cierre de seguridad.

En todos los demás diseños se requieren múltiples cierres. Esto plantea la dificultad de tener que remover el vidrio para cambiar o manejar los objetos. Existen, no obstante, varias soluciones empleando cierres rápidos y muchas otras variedades disponibles. Por otro lado, nos encontramos con el problema de la seguridad. Es habitual utilizar candados como  únicos dispositivos de cierre para vitrinas. Pero la cerradura solo debe evitar que la caja se abra, no es necesario que forme parte del sistema de sellado. Además, docenas de cierres rápidos pueden resultar un mejor elemento de disuasión que un candado de ferretería.

La mayor dificultad en todo el proceso de diseño de la vitrina y de su construcción es crear suficiente hermeticidad para que los filtros de polvo y contaminantes sean efectivos. El aire no debe encontrar otro camino hacia el interior. Existen algunas vitrinas ortodoxas con marcos de madera que sufren aproximadamente un cambio de aire por día. En una vitrina construida científicamente, ese flujo de aire podría reducirse fácilmente a menos de un cambio de aire en un mes, aportando un gran beneficio a los objetos que contiene.


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Notas complementarias utilizadas:

Gran parte de la energía utilizada para calentar o enfriar el aire en un edificio puede ser retenido por intercambiadores de calor cuando el aire viciado se agota y se trae aire fresco. Sin embargo, la mayor parte del costo energético muy alto de evaporar o condensar el agua para controlar la humedad relativa se pierde con el aire viciado y agotado.

La unidad CCI era un híbrido interesante, que utilizaba un mecanismo de control de microclima HVAC (estilo de adición) para acondicionar un tampón de gel de sílice y luego forzar el aire a través de los amortiguadores hasta los casos.

Se usó una variación de este método con el mecanismo de control ambiental de la Mona Lisa en 2005, donde un pequeño generador de microclima reacondiciona una caja de gel de sílice y luego un ventilador hace circular aire a través de la caja y la caja de artefactos.

Se instaló una vitrina de temperatura y humedad en 1997 en el Edificio Thomas Jefferson de la Biblioteca del Congreso. El caso es de 12 pies de largo por 10 pies de alto y pesa 3 toneladas. Consiste en una cámara de exhibición de acero dentro de un exterior de chapa de arce con incrustaciones de caoba. En ambos lados, dos grandes ventanas de visualización están acristaladas con un policarbonato balístico y un laminado de vidrio especialmente calificados. Ahora se encuentran disponibles unidades de enfriamiento de microclima electrónico pequeñas, diseñadas para mitigar los cambios de temperatura, en lugar de un control completo de la temperatura. Sin embargo, las cuestiones de gasto, ruido, el consumo de energía, y qué hacer con el calor transferido y el desperdicio continúan desafiando tanto al ingeniero como al registrador.

Utilizando técnicas basadas en la encapsulación de la Constitución de los Estados Unidos, la Biblioteca del Congreso pronto colocará su copia del mapa de Waldseemuller, conocido como «Certificado de nacimiento de los Estados Unidos» en un recinto muy grande sin oxígeno. La parte posterior y los lados de la caja se fresaron en un solo bloque grande de aluminio.



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