45.3 NUEVOS PRODUCTOS - UN ANTIGUO, NUEVO DISOLVENTE: EL CARBONATO DE PROPILENO

16/03/17

Un antiguo, nuevo disolvente: el carbonato de propileno.

No ha sido algo inmediato la introducción del carbonato de propileno en la sección “Nuevos Productos”, ya que en este caso estaríamos hablando de un disolvente conocido ya hace tiempo: incluso la Masschelein-Kleiner habla de ello en su fundamental “Les solvents”, que se remonta al lejano 1981 [1]. También Horie, en su sagrado “Materials for Conservation” [2] de 1988, lo menciona, sin embargo luego se pierden sus huellas. Hoy queremos volver a proponer al mundo de la restauración este disolvente, por unas razones que serán evidentes una vez leídas estas pocas líneas.  

Un disolvente muy polar
El Carbonato de Propileno (PC) es un disolvente aprótico (es decir que no contienen grupos desde los cuales se pueda separar un protón, H+, como es el caso del grupo hidroxilo de los alcoholes), con un elevado momento de dipolo, superior por ejemplo al ya elevado de la acetona (4,9 D vs 2,9 D). Con una aportación de polaridad tan elevada (Fp=38) el PC se distingue de todos los demás disolventes: de hecho, los que se acercan más son la acetona (que en muchos casos, sin embargo, es demasiado volátil), y la N-metilpirolidona, a evitar debido a su toxicidad. En muchos aspectos nos acercamos más al dimetilsulfóxido.
Disolventes apróticos polares                   H        Fd          Fp        Fh        Vevap (BuAc=1)
Carbonato de propileno                               13,3     48          38        14                <0,005
Acetona                                                         9,8      47          32        21                   7,8
N-metilpirolidona                                          11,2     48          32        20                   0,04
Dimetilsulfóxido                                            12,1     41          36        23                 <0,1

H = parámetro de solubilidad de Hildebrandt (MPa(1/2))

Su característica más interesante para la restauración está relacionada precisamente con su polaridad. Como es sabido las resinas sintéticas, envejeciendo, son cada día más polares debido a la formación de grupos oxigenados en las cadenas, además de reticular con el consiguiente aumento de sus dimensiones. Una de las intervenciones cada día más frecuentes es la eliminación de antiguas resinas como el Vinavil o el Paraloid, aplicadas sobre pinturas murales o sobre pinturas sobre tela o tabla. Como es sabido, en el pasado se probaron unas microemulsiones con disolventes para la eliminación de ceras naturales desde pinturas murales [3]. En 2008 esta línea de investigación fue retomada por el CSGI de la Universidad de Florencia, con el desarrollo de un sistema modificado, para quitar antiguos fijadores vinílicos/acrílicos que estaban dañando las pinturas murales de los Mayas conservadas en el sitio arqueológico de Mayapán (Yucatán, México).
Al final del estudio, la microemulsión que ha proporcionado los mejores resultados ha sido la basada en carbonato de propileno y acetato de etilo, lo que indica claramente la eficacia de esta mezcla.  
Esta microemulsión aceite-en-agua (O/W), llamada “EAPC” se ha probado con éxito también para la eliminación de los fijadores acrílicos de las pinturas del sitio de Cholula (México) y para la eliminación de los protectores a base de silicona de las decoraciones parietales de la Gruta de la Anunciación en Nazareth, Israel [4].

Un disolvente lento
El PC tiene un punto de ebullición alto (242°C), una tensión de vapor muy baja, y por lo tanto evapora muy lentamente, por ello es necesaria su gelificación cuando se quiere aplicar sobre superficies pictóricas. Se aconseja también su uso mezclado con disolventes más volátiles, como el acetato de etilo arriba indicado, o alcohol etílico e isopropílico. Los mismos disolventes se pueden utilizar posteriormente en fase de lavado para eliminar los residuos del mismo disolvente o del gel eventualmente utilizado.

¿Un disolvente "verde"?
El PC se ha clasificado como “VOC-free”, es decir un disolvente que, debido a su baja actividad fotoquímica, baja toxicidad y alta biodegradabilidad no entra dentro de aquella categoría (VOC es el acrónimo de Volatile Organic Compounds, o Compuestos Orgánicos Volátiles, COV), que está sometida a restricciones especiales. Está clasificado como ligeramente irritante, y se ha etiquetado de la misma manera. Debido a su baja evaporación es prácticamente inútil valorar el TLV (Valores Límite Umbral), y se toma como referencia por lo tanto el DL50, que es excelente, superior a los 5000 mg/kg (sin embargo algunas fuentes indican valores superiores a 30.000 mg/Kg). Hay que tener en cuenta que el PC a menudo se encuentra en los componentes de muchos productos cosméticos, y se prefiere con respecto a otros disolventes también porque es prácticamente inodoro.
Finalmente no es inflamable, una calidad demasiadas veces infravalorada.

Para resumir…
• Tiene una baja toxicidad.
• Es inodoro.
• No es inflamable.
• Es biodegradable.
• Se puede mezclar con el 8% de agua, o bien se puede disolver el 21% de PC en agua
• Se puede mezclar con otros disolventes.

Bibliografía
1. Masschelein-Kleiner L., Les Solvents, Institut Royal du Patrimoine Artistique, Bruxelles (1981).
2. Horie C.V., Materials for Conservation (1988).
3. Borgioli L., Caminati G., Gabrielli G., Ferroni, E. Sci Technol Cult Herit (1995) 4, 67.
4. Baglioni M., Berti D., Teixeira J., Giorgi R., Baglioni P.; “Nanostructured surfactant-based systems for the removal of polymers from wall paintings: a small-angle neutron scattering study”, Langmuir (2012) 28, 15193.
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