43.2 Nouveaux produits - Cyclomethicones: mais de quoi parlons-nous ?

18/05/16

Le nettoyage des couches picturales « difficiles » comme les acryliques se pose comme un défi complexe : non seulement nous sommes en présence d’une forte sensibilité aux solvants de moyenne de haute polarité, mais nous devons cependant considérer aussi une forte interaction avec l’eau qui a été souvent utilisée sans prendre en compte les effets de leaching (lixiviation) par rapport aux tensioactifs présents dans la composition des couches picturales.
Cependant, les systèmes aqueux sont aussi très efficaces pour enlever les particules qui se déposent sur les acryliques, et c’est justement là qu’est la question : comment nettoyer avec des moyens aqueux un matériau trop sensible non seulement à l’eau, mais aussi aux solvants ?

Le dilemme a déchainé l’imagination d’un des chimistes américains les plus sensibles à ce type de problématiques, Richard Wolbers, qui a sorti du chapeau des matériaux inconnus jusque-là comme les cyclométhicones. Dans un premier workshop qui s’est tenu au Getty Conservation Institute de Los Angeles en 2009, et dans le suivant au MoMA de New York en 2011, il a été illustré la chimie de ces fluides particuliers et leur potentialité dans le domaine de la restauration des œuvres d’art.
Deux présentations au VII Congrès “Couleur et Conservation”, qui s’est tenu au Polytechnique de Milan en octobre dernier, ont ultérieurement stimulé l’intérêt des nombreux intervenants : Lagalante et Wolbers ont apporté leur expérience avec quelques-unes de ces substances, précisément dans le nettoyage des acryliques, tandis que Stavroudis en a décrit différentes techniques d’utilisation [1].  

Comme nous le savons tous, rien n’est étudié pour le secteur de la restauration, mais d’autres domaines bien plus riches, comme celui des cosmétiques, sont une source intéressante d’idées. Le principal avantage offert par la cosmétique est que les produits, devant être appliqués sur le corps humain, sont soumis à des évaluations approfondies à propos de leur toxicité : les coûts élevés de ces études cliniques sont compensés par les énormes retours économiques.
Tout le monde ne sait peut-être pas que l’épaississant pour solvants le plus utilisé en restauration, le Carbopol, est né et est utilisé (par tonnes !) pour réaliser les gels pour cheveux, shampoings, baumes et savons en gel.
Mais la grande innovation de ces vingt dernières années est celle des solvants silicones et de leur gel : matériaux à très basse polarité, qui n’interférent pas avec les tissus humains, mais peuvent fonctionner comme transporteurs (
carriers) de principes actifs.
Ces solvants ne sont pas chimiquement différents d’une autre classe de substances déjà connue et très utilisée en restauration : les siloxanes. Par ce terme, nous entendons cependant des polymères constitués de dizaines ou centaines de monomères, avec des poids moléculaires de nombreux milliers d’uma, non volatiles et fortement hydrophobes, utilisés comme protecteurs permanents de la pierre         
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Ici, nous parlerons, au contraire, de fluides ayant des poids moléculaires compris entre 200 et 400 uma, et qui s’évaporent complétement des surfaces traitées, et de leurs gels.
La géniale inspiration de Wolbers réside dans le fait de considérer le pouvoir de transport de ces gels à base silicone pour mettre en contact la couche acrylique hypersensible avec des micro gouttes de solutions aqueuses, qui peuvent par conséquent nettoyer, mais non répandre à l’intérieur, ni encore moins extraire les tensio-actifs qui constituent le film pictural.
Ces matériaux sont présentés dans le dernier texte de Paolo Cremonesi, edité par Il Prato et intitulé
“Proprietà ed esempi di utilizzo di materiali siliconici nel restauro di manufatti artistici” (Propriétés et exemples d’utilisation de matériaux silicones dans la restauration d’oeuvres artistiques). Le volume recueille les expériences de divers restaurateurs qui ont participé aux stages, pour déjà la troisième année consécutive, organisés par Cremonesi et Wolbers et intitulés “Solvent-Surfactant Gels et Emulsions”.  
Par le terme cyclomethicones, il faut comprendre un groupe particulier de molécules, faisant toujours partie des silicones, dans lequel le squelette constitué par la succession d’atomes de silicium et d’oxygène forme un anneau. Dans le commerce, on trouve le composé avec 4 atomes de silicium (sur lequel se lient 2 groupes méthyl, -CH3), et 4 d’oxygène, dénommé D4 (on préfére ce sigle à son nom entier, octaméthylcyclotétrasiloxane), représenté ci-dessous.

Dans les stages Wolbers-Cremonesi, il est cependant proposé le terme immédiatement supérieur, avec 5 groupes Si-O, dénommé D5, moins volatile et ayant un point d’ébullition plus élevé (210°C contre les 175°C du D4). La différence la plus importante entre les deux solvants est cependant l’absence de risques déclarée, selon le Réglement CPL, du D5, tandis que le D4 reporte la phrase H361 “suspicion de nuire à la fertilité ou au fœtus”, en plus d’être inflammable. Voilà l’explication de la forte préférence pour le D5, malgré sa lente évaporation et par conséquent sa plus grande persistance à l’intérieur des couches picturales.  

Autre produit présenté dans ces stages, et bien décrit dans le texte, c’est le
Velvesil Plus, un gel basé sur un siloxane réticulé, et contenant le D5 comme solvant. Ce gel aussi est un matériau extrêmement apolaire, non toxique et peut être mélangé à de petites quantités d’eau ou de solvants, qui se lient à certaines zones polaires du polymère réticulé, augmentant ainsi la polarité globale du gel.
Si la quantité d’eau ou de solvants dépasse certaines valeurs, typiques pour chaque liquide (par exemple, pour l’eau, il est de 10%), se forme une émulsion, avec formation de petites gouttes du liquide dispersé à l’intérieur du gel, qui est la phase dispersante
Ces gels peuvent être utilisés pour nettoyer des œuvres sensibles à l’eau ou aux différents solvants, en minimisant l’interaction à la seule surface, et ensuite on les enlève à sec. Enfin, on termine en appliquant du solvant D5 pour compléter l’enlèvement du gel.
Le texte continue avec une série d’exemples d’applications, aussi bien du D5 que du Velvesil Plus, comme l’hydrofugation d’une toile avant de retirer, avec le gel aqueux, la colle de pâte de l’ancien doublage, ou des résidus de cire-résine de la toile doublée avec ce matériau, en utilisant le Velvesil Plus additionné de 30% d’un mélange cyclohexane/Acétate d’éthyle.
La liste des applications s’étend aussi vis-à-vis d’ouvrages différents des peintures : des œuvres, de toute façon, sensibles à l’eau, comme celles sur papier ou en plâtre.

En somme, un nouvel horizon est en train de s’ouvrir dans le vaste panorama des nettoyages, qui obligera à un effort mental supplémentaire, mais peut-être permettra de dépasser certaines limites, tout en travaillant dans une plus grande sécurité, que ce soit pour les œuvres ou pour les opérateurs.
Bibliographie  
  1. Anthony LAGALANTE, Richard WOLBERS; “The Cleaning of Acrylic Paintings: New Particle-based water-in-oil Emulsifiers” et Chris STAVROUDIS; "Silicone-Based Solvents in Conservation. As free solvents and components of gel systems and microemulsions", Actes du VII Congrès International Couleur et Conservation “DALL’OLIO ALL’ACRILICO, DALL’IMPRESSIONISMO ALL’ARTE CONTEMPORANEA. Studi, ricerche, indagini scientifiche ed interventi conservativi”, Milan, 13-14 Novembre 2015. (DE L’HUILE A L’ACRYLIQUE, DE L’IMPRESSIONNISME A L’ART CONTEMPORAIN. Etudes, recherches, enquêtes scientifiques et interventions conservatives »
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