TITULO
Soporte con lámina simple de fibra de carbono para restauración de pintura mural y realización de obras pictóricas y escultóricas.
CARACTERIZACIÓN TÉCNICA
La presente invención se encuadra dentro de dos campos: en primer lugar el campo técnico de la fabricación de soportes para restauración de pintura mural y más específicamente en las experiencias de traslados de pinturas murales de grandes dimensiones, que necesiten un soporte que sea flexible para facilitar su manejo y lo suficientemente rígido para realizar adecuadamente la labor de sujeción de la capa arrancada, incorporando un modelo innovador de capa de intervención; en segundo lugar su empleo está indicado en la realización de obras de arte, tanto pictóricas como escultóricas. El material de fabricación es un material compuesto avanzado.
De forma más concreta, la invención se refiere a un nuevo soporte basado en una lámina de fibra de carbono para su uso en restauración de pintura mural y para realización de obras pictóricas y escultóricas.
Este soporte aporta importantes beneficios sobre las estructuras de laminados empleadas hasta ahora en las soluciones de realización de soportes con una cierta flexibilidad destinados a experiencias de traslados de pintura mural que necesitaban un enrollado por sus grandes dimensiones. La principal mejora es que evita los problemas de "creep" de anteriores soluciones.
Además, para esta finalidad y en comparación con anteriores experiencias, presenta la gran ventaja de una economía de materiales en aplicaciones
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que no necesitan la rigidez de un laminado y en las que ésta puede ser incluso un inconveniente durante el proceso de elaboración. Además, con esta nueva estructura también es posible obtener la rigidez deseada para cada realización, manteniendo una flexibilidad suficiente.
Así, el soporte planteado ofrece, con relación a los utilizados anteriormente y para los mismos requisitos, una reducción del espacio y mejores características para su movilidad, transporte y embalaje.
Las principales mejoras aportadas, para los procesos de conservación- restauración, por la utilización del nuevo modelo empleado de capa de intervención se refieren a la seguridad, uniformidad de comportamiento entre los materiales y reducción del grosor del conjunto.
El soporte planteado ha demostrado, además, para una finalidad artística, una gran facilidad de fabricación y manipulación, lo que favorece su utilización para la elaboración de piezas artísticas definitivas, planas o curvas, bidimensionales o tridimensionales, pudiendo realizarse sobre él acciones como retorcer, doblar, coser, arquear o arrugar.
El campo de aplicación es el artístico, tanto en procedimientos de realización de obras de arte como en su propia restauración.
ANTECEDENTES
Antecedente inmediato
El antecedente más inmediato es el de la patente número 9402325 cuyo título es: "Soporte con laminados de fibra de carbono para realización y restauración de pintura mura '.
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Para realización y restauración de pintura mural y realización de pintura de caballete, el soporte basado en un laminado simple se caracterizaba por la posibilidad de tener una rigidez adecuada para cada realización.
En el desarrollo de la patente mencionada se explican de forma resumida los precedentes de soportes rígidos en restauración de pintura mural. Dichos precedentes incluyen la definición de transferencia, tipos, criterios y principales experiencias anteriores, incluyendo las ventajas e inconvenientes de éstas y las mejoras aportadas por el laminado simple de fibra de carbono para restauración de pintura mural. De igual forma, se relacionan los antecedentes en experiencias de realización de pintura mural y las mejoras de esta solución.
Además de éste, es necesario incluir los antecedentes de utilización de soportes flexibles para restauración de pintura mural.
Antecedentes con soportes flexibles en experiencias de restauración de pintura mural
Los únicos antecedentes recogidos de utilización de soportes flexibles para el traslado de pintura mural en procesos de restauración se localizan en la Universidad Internacional del Arte, en Florencia y han sido llevados a cabo por el equipo del Profesor Sabino Giovanoni en la restauración de Santa María Novella (Florencia).
Este equipo de trabajo intenta evitar, en la medida de lo posible, tener que seccionar las obras de grandes dimensiones. El proceso se desarrolla, así, realizando arranques completos de las piezas que cubren grandes
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superficies (en caso de tener que arrancarlas), utilizando para ello soportes flexibles con laminados de resina poliéster armada con fibra de vidrio. El grosor de los soportes realizados para estas dimensiones varía entre 5 y 10 mm.
Además de emplearse para estos grandes arranques, los soportes flexibles se han utilizado también para otros realizados en stappo. En este caso son láminas de mat de fibra de vidrio y poliéster que se pueden enrollar. Debido a que la capa arrancada del muro es muy fina, la superficie pictórica puede admitir los ligeros movimientos provocados por la utilización de un soporte flexible. Si por el contrario la capa arrancada estuviera conformada por un mortero grueso, estos mismos movimientos podrían provocar en la obra graves daños en forma de craquelados o saltados.
Es, pues, en los arranques muy finos en los que pueden llevarse a cabo este tipo de actuaciones. En muchos casos son arranques de pintura que tienen un tamaño demasiado grande para caber por la puerta de salida y se hace necesario realizar unos soportes móviles y flexibles que se puedan enrollar.
Este tipo de soporte se realizó en una ocasión solamente como soporte flexible, utilizando una resina poiiéster y mat, y en otra ocasión con una capa de intervención.
El principal inconveniente de este tipo de soporte es que la constitución del mat utilizado como refuerzo (tejido formado por fibras cortas aleatoriamente distribuidas en el plano) provoca la aparición de fenómenos de "creep" (o deformación bajo carga constante diferida en el tiempo), que exhiben en general los laminados a partir de poliéster reforzado con mat de fibra de vidrio.
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Descritos los inconvenientes de anteriores soluciones de soportes rígidos o flexibles para restauración de pintura mural, se hace necesario plantear otras opciones. Los principales problemas a resolver son la excesiva rigidez de los laminados y la deformación bajo carga constante ("creep") que presentan los soportes flexibles empleados para este fin.
DESCRIPCIÓN
La presente invención se refiere a un nuevo soporte para aplicaciones de traslados en restauración de pintura mural que necesiten flexibilidad y para la realización de obras pictóricas y escultóricas, basado en una lámina simple de materiales compuestos avanzados.
El nuevo soporte propuesto consiste en una lámina simple de tejido de fibra de carbono de alta resistencia con una matriz de resina epoxy y que puede fabricarse a partir de cualquiera de las presentaciones de la fibra, ya sea el tejido seco o preimpregnado.
Así, puede estar formado por un tejido plano, equilibrado, de fibra de carbono de alta resistencia, preimpregnado en una matriz tipo epoxy de segunda generación de curado a 180°C, o por un tejido seco, equilibrado, de fibra de carbono de alta resistencia, impregnado por vía húmeda con una matriz tipo epoxy, de curado a temperatura ambiente.
El proceso industrial de fabricación del preimpregnado de fibra de carbono consiste en la colocación entre dos películas de plástico de una lámina de tejido de esta fibra impregnado con resina epoxy que polimeriza a altas temperaturas. Este preimpregnado es curado parcialmente para producir un compuesto flexible. Desde ese momento es almacenado en cámaras frigoríficas hasta su utilización y curado completo.
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También puede disponerse de la presentación industrial de tejido seco de fibra de carbono, al que se añadirá una resina epoxy de dos componentes cuyas propiedades pueden seleccionarse entre una amplísima gama existente en el mercado.
Los procesos de fabricación que pueden utilizarse se engloban en dos tipos generales: "por vía húmeda" y con "preimpregnado0 Cada uno de estos tipos presenta una serie de características particulares que les hacen recomendables en mayor o menor medida dependiendo de las piezas a realizar. Los procesos empleados han sido los siguientes:
- para la realización de soportes flexibles expresivos, proceso a partir de la presentación de tejido seco, con moldeo por contacto manual, "por vía húmeda", a temperatura ambiente;
- para la realización de soportes flexibles y de superficie plana, proceso a partir de la presentación de preimpregnado, con moldeo por contacto manual, con vacío y temperatura;
- para la realización de soportes flexibles con economía de medios y esfuerzos, proceso a partir de la presentación de preimpregnado, con moldeo por contacto manual, mediante un proceso directo y asequible, elevando la temperatura alrededor de las piezas con estufas.
Para el soporte con lámina simple de fibra de carbono para restauración de pintura mural la presente invención incorpora un nuevo modelo de capa de intervención que utiliza el mismo material empleado para la elaboración del soporte, fibra de carbono, y su funcionalidad está basada en el concepto de las adhesiones incompatibles (termoestables-termoplásticas).
La invención presenta las siguiente ventajas:
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Esta nueva estructura de soporte presenta una gran facilidad para su manipulación, siendo muy adecuado para la fabricación de piezas, tanto planas como tridimensionales, en las que no se requiera una rigidez elevada. Además, las características del material le hacen especialmente indicado para aplicaciones de restauración de pintura mural en las que sea importante disponer de una cierta flexibilidad del soporte con una buena resistencia. Por sus características, la fibra de carbono evita la aparición de creep. Este nuevo sistema permite, además, un ahorro de material y, teniendo en cuenta el nuevo modelo de capa de intervención que utiliza, permite reducir el grosor del conjunto y contribuye a la uniformidad de éste y a su seguridad.
Pueden diseñarse diversos soportes basados en una sola lámina de este material manteniendo la estructura propuesta y utilizando las características de cada una de las armaduras en que se presenta el tejido de fibra de carbono, permitiendo así la aplicación de las soluciones más convenientes según las distintas necesidades de rigidez y flexibilidad de las piezas a realizar. 0
Además, es posible igualmente optar por las diferentes presentaciones del material, en tejido seco o preimpregnado, disponiendo así de otro elemento de selección del material de acuerdo a las necesidades de las aplicaciones a desarrollar. 5
Finalmente, la elección del método de fabricación es otro de los puntos importantes para la elaboración de estos soportes que contribuye a abrir aun más las posibilidades de realización.
o Así pues, este material dispone de un amplio abanico de posibilidades que, junto a su gran facilidad de manejo, contribuyen a facilitar la creación de
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una gran variedad de soportes artísticos que, además, permiten minimizar presupuestos, abaratando el coste de las piezas realizadas.
En la realización de escultura presenta, además, la ventaja de poder realizar directamente obras definitivas con el mismo material, tal como se ha comprobado en las experiencias realizadas con él y que se describen más adelante.
MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN.
Atendiendo a las propiedades de las diferentes armaduras o tejedurías en las que puede encontrarse la fibra de carbono, se han utilizado unas u otras para las distintas realizaciones con el fin de aprovechar al máximo las posibilidades ofrecidas por el material. Esta variedad de armaduras ha permitido realizar una elección para cada realización, ofreciendo la posibilidad de recomendar las más apropiadas para cada uso.
Así, se ha utilizado para figuras con curvas (con volumen) un tejido preimpregnado tipo sarga de fibra de carbono por ser más flexible y fuerte que el tejido plano. Se realizaron con él una serie de piezas escultóricas para las cuales se fabricó previamente una estructura con alambre de acero soldado, creando la pieza definitiva mediante el modelado del propio material sobre el alambre. En estas realizaciones se obtuvo en todo momento una respuesta adecuada del tejido a las necesidades de creación de volúmenes.
La armadura más apropiada para formas con curvas es la del tejido de satén, por ser el más flexible y el más adaptable.
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Para formas lisas y superficies sin volumen, que no implican una tridimensionalidad, es aconsejable la utilización del tejido plano o tafetán, ya que éste aporta una buena estabilidad y poca deformación, siendo sus propiedades muy adecuadas para este fin.
Realización por vía húmeda y moldeo por contacto manual.
Para la realización "por vía húmeda" se utiliza tejido seco de fibra de carbono, impregnándolo de forma manual por medio de un proceso de moldeo por contacto a mano, con el cual se puede obtener un acabado irregular y se dispone de una gran libertad de acción para finalidades artísticas. Este procedimiento se ha utilizado en las experiencias llevadas a cabo de realización de escultura, ya que se necesitaba una mayor capacidad expresiva.
Las experiencias realizadas por vía húmeda, impregnando la fibra seca, conceden al artista una gran libertad de acción, pudiendo éste introducir variaciones en la cantidad de resina aplicada y en el grado de impregnación de la fibra.
Las posibilidades artísticas de este método son numerosas, encontrándose entre las más importantes la de crear descolgamientos de la capa de resina. Sin embargo, es necesario evitar que esto ocurra de un modo no deseado. Esta posibilidad permite al creativo llevar a cabo una gran variedad de acabados expresivos, e incluso pictóricos, de la propia resina, reivindicando, si lo considera necesario, el propio proceso. En este caso, el proceso consiste en aprovechar la fluidez orgánica que reproduce la resina, facilitando la expresión libre del material.
Para las realizaciones por vía húmeda se ha utilizado resina epoxy para el
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impregnado de la fibra de carbono. En concreto, la resina utilizada ha sido la EPO 95, de la casa Feroca, aunque pueden emplearse algunas otras resinas epoxy, dependiendo de sus características y los requerimientos de las piezas a fabricar.
Realización con preimpreqnado y moldeo por contacto con vacío y calor.
Cuando se desea dar a la pieza un acabado perfecto, con superficies regulares y una distribución homogénea del material, será más conveniente elegir la opción de presentación del mateπal preimpregnado, ya que se muestra como la más indicada para este tipo de requerimientos. Así, es la más conveniente para aplicaciones de restauración o realización que necesitan un acabado perfecto.
Se ha llevado a cabo una experiencia de realización de un soporte para pintura mural en el que se buscaba planitud y la flexibilidad de una sola lámina. La fabricación se llevó a cabo por medio del moldeo por contacto con vacío.
En estos casos tiene menor importancia la escasa libertad de intervención de que dispone el artista para realizar distintos efectos sobre la superficie de las piezas (como descolgamientos de la capa de resina, etc.), ya que esta presentación está indicada para la fabricación de piezas en las que no se buscan estos resultados. Por el contrario, el artista puede buscar con el preimpregnado un acabado pulido y limpio, con planos perfectos.
Así, para esta serie de realizaciones se eligió un tejido preimpregnado de fibra de carbono con el fin de aprovechar su impregnación uniforme y el contenido mínimo de resina que posee cada capa.
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Esta fibra preimpregnada proporcionaba, según sus especificaciones, un buen comportamiento ante los cambios de temperatura y los agentes químicos. Además, las propiedades de la resina epoxy utilizada aportaban la posibilidad de atenuar la degradación por la incidencia de los rayos ultravioletas.
La resina epoxy idónea para estas aplicaciones del tejido preimpregnado sería la que polimeriza a temperatura ambiente o a 60° C, la cual puede encontrarse ya en preimpegnados distribuidos comercialmente. Esta resina posee características similares a la que se ha utilizado en estas realizaciones, sin embargo, su curado se produce sin necesidad de elevar la temperatura de forma importante.
Con la utilización del tejido preimpregnado con esta resina se facilitaría la fabricación, disminuyendo los períodos de curado y disminuyendo la temperatura a alcanzar para la polimerización. De esta forma, sería más sencillo obtener un material compuesto con todas sus propiedades ya que podrían seguirse con mayor facilidad las especificaciones del fabricante del preimpregnado.
Teniendo en cuenta que no se quiere llevar a cabo una aplicación ¡ngenieπl sino artística de este mateπal, no se van a necesitar las elevadas prestaciones de resistencia al esfuerzo que se pueden conseguir con el proceso industrial de elaboración en el que se cura el material con vacío, presión y una temperatura de 180° C.
Sin embargo, sí se ha tratado durante estos ensayos de utilizar las ventajas que comporta el empleo de vacío para la obtención, por una parte, de superficies en las que se busca una total planitud y, por otra, de superficies con volumen. Para ello se ha empleado una bomba de vacío y una serie de materiales auxiliares que conforman una bolsa de vacío.
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Así, la obtención de la calidad final en las piezas se ha conseguido en esta serie de realizaciones utilizando un procedimiento de fabricación ligeramente diferente, realizado con un moldeo por vacío en caliente, a una temperatura de 50° O El material se mantuvo en todo momento dentro de la bolsa de vacío hasta su curado completo y la elevación de la temperatura de la bolsa se consiguió mediante una manta eléctrica.
Tras el proceso de curado, se obtuvo un soporte con las cualidades de planitud que se buscaban en este ensayo de realización, que tenía como finalidad la fabricación de una superficie pictórica de estas características.
Realización con preimpregnado y un método de fabricación libre
Se ha diseñado, finalmente, para la presentación de preimpregnado, un proceso de fabricación innovador, directo y asequible para el artista o restaurador, que trata de evitar los inconvenientes de no disponer de los materiales e instalaciones industriales específicos para el tratamiento de este material.
En la última serie de realizaciones se trató de introducir una serie de variaciones en el proceso de elaboración de las piezas, intentando hacerlo más sencillo para el artista que quiera llevarlo a cabo en su estudio sin los medios técnicos que se precisan en las especificaciones sobre la fabricación de estos materiales.
Un ejemplo de estos cambios es la sustitución del método de curado a altas temperaturas, lo que se trató de resolver en un principio aplicando unas condiciones lo más parecidas posibles a las utilizadas industrialmente, pero que fueran accesibles para un usuario fuera del medio industrial.
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Una de las propuestas del ensayo consistía en alcanzar el curado del material elevando la temperatura alrededor de las obras y utilizando un adhesivo compatible o unas pinzas para conseguir que no se produjeran movilizaciones en la pieza mientras se curaban. Esto era necesario ya que, aunque en principio su impregnación posibilitaba un mejor apresto y flexibilidad en el manejo, mientras alcanzaba la polimerización se reblandecía produciendo movilizaciones en el tejido. Para conseguir una temperatura adecuada para el curado, se utilizaron una serie de estufas dispuestas en torno a las piezas que se mantuvieron durante días incidiendo sobre ellas.
Se comprobó que con este procedimiento se aceleraba de forma considerable la polimerización en comparación con el mismo proceso realizado a temperatura ambiente. Esta mejora de los tiempos de curado se obtuvo sometiendo a las piezas a períodos intermitentes de calor de una duración entre 2 y 7 horas, alcanzándose en momentos y zonas puntuales los 110° C por la acción de las estufas.
La finalización de este proceso constituyó un éxito, teniendo en cuenta que los resultados del mismo fueron totalmente satisfactorios para el fin que se perseguía y éstos se consiguieron mediante un procedimiento alternativo a las condiciones de fabricación industriales que requieren unos medios técnicos mucho más difíciles de obtener por el artista.
Así, se realizaron a modo de ensayo dos soportes pictóricos y un soporte para experiencias de traslados de pintura mural que puedan necesitar un enrollado por sus grandes dimensiones.
Así pues, puede considerarse que, para un nivel de exigencia como el que se necesita para las aplicaciones a que se ha destinado este soporte, el
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procedimiento de curado mediante estufas representa una opción perfectamente válida para su fabricación.
Otra propuesta del ensayo consistía en variar el sistema de unión y acabado de las obras utilizando para ello un molde previamente fabricado o, si la pieza lo requería, sustituyendo el adhesivo por un sistema de cosido que favorecía el diseño del material y evitaba cualquier posible movilización de las diferentes partes de la pieza durante su curado.
Estos procesos de realización han dado como resultado final la elaboración de varias piezas o maquetas tridimensionales. En ellas, el material preimpregnado de fibra de carbono se ha utilizado para la realización de diversas superficies pictóricas con formas variadas, en un proceso en el que se trataba de destacar las posibilidades del diseño y la s implicidad de las formas. Para la creación de volúmenes se utilizaron moldes y mediante pegado y cosido se obtuvieron pliegues y otras modulaciones.
Una vez polimerizada la resina, los volúmenes creados se conservan tal y como se han diseñado, permitiendo que el artista pueda jugar con el dinamismo de las formas en superficies pictóricas multidimensionales que van más allá del concepto de pintura o escultura.
Con estos ensayos se podría estar abriendo el camino de nuevos procedimientos más sencillos y que estén al alcance de profesionales de cualquier sector.
Capa de intervención para restauración-conservación de pintura mural
Se ha desarrollado un nuevo modelo de capa de intervención para la realización de soportes destinados a su empleo en procesos de conservación-
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restauración de pintura mural. Esta capa de intervención está realizada utilizando el mismo material empleado para la elaboración del soporte y su funcionalidad está basada en el concepto de las adhesiones incompatibles.
El presente modelo, aplicado al laminado de fibra de carbono determina la realización de una capa de intervención constituida por tejido de la misma fibra con la aplicación por cada una de sus caras un adhesivo de características diferentes, en este caso un termoplástico un PVA, condición que permitiría, en caso de ser necesario, la separación de la capa de intervención. Este proceso se realiza utilizando las diferentes propiedades de solubilidad de los adhesivos, que permiten la separación de la adhesión de uno de ellos mientras que el otro mantiene intacto su poder adhesivo.
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