Sistemas para la eliminación o reducción de barnices 1

Estudio de residuos.

Por Andrés Sánchez Ledesma, Ubaldo Sedano, Susana Pérez, Juan Alberto Soler, Hélène

Desplechin y Marta Palao.

Conferencia en Barcelona
Junio 2006

El proceso de limpieza de una superficie pintada debe estar precedido del conocimiento previo tanto del material que se desea eliminar, como de la técnica de ejecución de la pintura. A partir de esta información será posible realizar la selección del sistema de limpieza más adecuado y, además, se podrán valorar los riesgos del sistema elegido para la superficie específica que se pretende limpiar.

Es aconsejable realizar la identificación del barniz o del recubrimiento de la superficie de la pintura a partir de técnicas de análisis químicos de precisión, en los laboratorios de servicios especializados para la restauración de bienes culturales, pues el empleo de otros métodos como los ensayos de tinciones sólo aportan una información limitada, en ocasiones confusa, para la identificación de la composición barniz, quedando entonces esta premisa tan necesaria sin cumplir. Por otra parte, el restaurador debe estar entrenado en la separación de la muestra de acuerdo con el objetivo del análisis. Si sólo desea conocer la composición del barniz será suficiente tomar una muestra de éste con un hisopo y disolvente, en un borde de la pintura, o mediante un raspado muy selectivo de la capa de recubrimiento donde únicamente se separe la película superficial. En el caso de usar hisopo y disolvente, éste no debe ser guardado en un recipiente de plástico, pues los vapores residuales del disolvente podrían remover algunos compuestos del plástico, distorsionando considerablemente los resultados de los análisis. Un recipiente de vidrio o el papel de aluminio son adecuados para este fin.

Figura 1.- Separación de una muestra de barniz con hisopo (izquierda)
y con un raspado superficial (derecha)

En algunas ocasiones es importante tomar, además, una micromuestra en profundidad, con la que se pueda observar la superposición de estratos. Esto es especialmente útil en obras de composición y estados de conservación complejos, por ejemplo, cuando el deterioro de ciertos pigmentos en las capas de pintura pueden confundirse con barnices oxidados como sucede con los procesos de degradación del azul esmalte y del resinato de cobre, cuando existen varias capas de barnices o acabados superpuestos, cuando hay técnicas con veladuras o corlas con barnices de reposición superpuestos, o cuando es necesario discernir la estrategia de limpieza en obras de gran complejidad como son los muebles lacados, etc. Ningún otro método como el estudio de la sección transversal de una micromuestra puede aportar una información tan precisa en estos casos.

Figura 2.- Imágen de la sección transversal de una micromuestra en la que
se aprecian varias capas de barnices superpuestos.

Entre los sistemas de limpieza que se han propuesto para la eliminación de barnices estudiaremos aquellos que pueden aportar un resultado efectivo, teniendo presente que todos conllevan un riesgo importante y diferente para la conservación de la pintura. Aún hoy no se puede hablar del método exento de riesgos, pero sí se puede plantear una metodología ordenada, razonada y coherente que permita efectuar una intervención a partir de la base de los conocimientos necesarios para realizar un proceso más seguro y efectivo como son: conocimiento del material que se quiere eliminar, la técnica de ejecución de la pintura, las posibilidades y limitaciones de los sistemas disponibles, así como sus posibles efectos de acuerdo con las características superficiales de la pintura que se pretende limpiar.


Los sistemas estudiados en la conferencia son: disolventes orgánicos, disolventes orgánicos gelificados, emulsiones, jabones de resina y sistemas acuosos, específicamente disoluciones de agentes quelantes.
Los disolventes orgánicos son sustancias de las que aún el restaurador no puede prescindir para la eliminación de barnices, son una herramienta eficaz que, empleada adecuada y selectivamente, puede aportar resultados satisfactorios.

Actualmente la selección de disolvente se hace a partir de ensayos de solubilidad razonados y con un número muy limitado de disolventes, especialmente escogidos tanto por su efectividad en la disolución de aquellos materiales de uso frecuente en los barnices y recubrimientos, como por el menor efecto tóxico para el restaurador.


Los métodos elegidos para la selección de disolventes son: el test de R. Feller, el test de R. Wolbers y el test de P. Cremonesi. El primero consiste en el uso de ciclohexano, tolueno y acetona distribuidos en 13 combinaciones posibles, iniciando las pruebas de solubilidad por el disolvente y las mezclas menos polares hasta las más polares. Este ensayo es bastante eficaz, aunque se pueden mencionar limitantes como el empleo de tolueno, disolvente de toxicidad relativamente elevada y que en caso de llegar a la mezcla 13 (fd : 47) la recomendación es realizar pruebas con etanol (fd :36) quedando un amplio margen de posibilidades entre estos dos valores.

Figura 3.- Diagrama de solubilidad según el Test de Feller.

Por otra parte Richard Wolbers sugiere el uso de Mineral Spirit (comparable con White Spirit libre de aromáticos) isopropanol y acetona. En este caso puros o mezclados en las proporciones (1:3, 1:1 ó 3:1) tanto para mezclas de MS : isopropanol, MS : acetona y acetona : isopropanol. Teóricamente con estas mezclas se logra abarcar un área mayor en el triangulo de solubilidad, lo que permite cubrir más variantes en la composición y estado de oxidación de algunos barnices.

Figura 4.- Diagrama de solubilidad según el Test de Wolbers

Posteriormente Paolo Cremonesi retoma el test de Feller sustituyendo el tolueno por ligroina, un hidrocarburo derivado del petróleo con un punto de ebullición entre 80 y 140 ºC, de baja toxicidad (TLV 890 ppm) y muy escaso contenido de hidrocarburos aromáticos (< 0,1 %). Además, incorpora etanol (fd : 36) ampliando el número de posibilidades con las que se puede realizar ordenadamente las pruebas de solubilidad.

Las mezclas de dos disolventes propuestas están compuestas por combinaciones de ligroina : etanol y ligroina : acetona, en una sucesión que abarcan 9 mezclas de cada combinación y tres mezclas de etanol : acetona, además de los ensayos con los disolventes puros.

Figura 5.- Diagrama de solubilidad ssegún el Test de Cremonesi

Test de Feller:

Test de Wolbers:

Test de Cremonesi:

Con el objetivo de optimizar el uso de estos ensayos se han estimado los parámetros de solubilidad de algunos materiales filmógenos -tanto naturales como sintéticos- a partir de los parámetros de solubilidad de los disolventes capaces de disolver estos materiales, según los datos recogidos en la literatura. Esto permite,
teóricamente, establecer una relación más próxima entre el material identificado y los valores de solubilidad calculados para las distintas mezclas en las tablas de disolventes.

Sin embargo, la experiencia nos ha demostrado que la realización de bases de datos con los resultados analíticos de un gran número de barnices y recubrimientos presentes en obras en procesos de limpieza y su correlación con los valores de solubilidad de las mezclas reales que han servido para su eliminación a partir de las propuestas en las tablas, permiten establecer relaciones mucho más precisas que las que se consiguen sólo a partir del estimado teórico calculado.

En las próximas dos tablas se muestran ejemplos del valor fd estimado a partir de los datos de solubilidad recogidos en la literatura, y en la tercera algunos ejemplos de los que han sido obtenidos a partir de estudios analíticos y pruebas de solubilidad en obras reales, pertenecientes a la base de datos que se realiza en el laboratorio Arte-Lab S.L.

Otra alternativa a tener en cuenta para la selección de disolventes es la propuesta que hizo el IRPA, después de realizar un estudio de gran trascendencia sobre un aspecto importantísimo: el poder de penetración y retención de los mismos.

La siguiente tabla indica las mezclas sugeridas específicamente para la eliminación de barnices, mostrando en la última columna el poder de penetración de los disolventes recomendados (IV: volátiles, III: muy penetrantes pero de retención corta, II: llamados moderados, con una penetración y retención moderadas).

Existe otro grupo de disolventes, que con alguna frecuencia se utilizan en la eliminación de barnices, precisamente por su capacidad para disolver un gran número de sustancias orgánicas, incluso muy polimerizadas. Estos disolventes pueden considerarse como sustancias de riesgo debido a su alto poder de penetración y retención en el interior de las pinturas y, en ocasiones, pueden llegar a reaccionar con los materiales presentes en las mismas. Por estas razones el uso de estos disolventes debe ser justificado, preferiblemente como componentes minoritarios en mezclas con otros disolventes y preparados de forma que actúen en la superficie. Entre este grupo podemos citar los siguientes:


Dimetilformamida (DMF): disolvente incoloro, PE: 153 ºC, miscible en agua y en numerosos disolventes orgánicos, capaz de remover una gran cantidad de materiales orgánicos por lo que se le conoce como “disolvente universal de orgánicos”.
Extremadamente tóxico: tiene actividad hepatotóxica, se ha comprobado su acción carcinogénica en animales de laboratorio, se hidroliza parcialmente en ácido fórmico y n-n dimetilamina que es también de carácter muy tóxico. Es altamente penetrante y de retención muy elevada en las superficies porosas como las pinturas.

Dimetilsulfóxido (DMSO): Disolvente incoloro, PE: 189 ºC, miscible en agua y en numerosos disolventes orgánicos, excepto algunos hidrocarburos; es higroscópico.
Tiene una baja toxicidad, siendo el mayor riesgo el contacto directo con la piel pues causa una importante irritación. Es altamente penetrante y de retención muy elevada en las superficies porosas como las pinturas.
Hidróxido de amonio (amoniaco): Es una base débil (poco disociada) la disolución al 2% presenta un pH superior a 11,0. Es tóxico, ya que es altamente irritante de las mucosas y los ojos, la inhalación de grandes cantidades puede causar edema pulmonar, también la inhalación de grandes cantidades interfiere en el metabolismo de las proteínas. Las disoluciones muy concentradas de amoniaco pueden reaccionar con compuestos de cobre, pudiendo llegar a formar compuestos de coordinación cuproamoniacales, entre estos compuestos de cobre están algunos pigmentos como la malaquita y la azurita. Es un producto de alta penetración y retención en los cuerpos porosos como las pinturas, puede actuar de manera muy adversa sobre el aceite de las pinturas al óleo.

Disolvente nitro: No es una sustancia química pura sino la mezcla de varios disolventes, realizado con la intensión de remover la mayor cantidad de resinas diferentes. Presenta una composición muy variable, por ejemplo 40-50% de tolueno o xileno y en ocasiones disolventes clorados.


Una de las fórmulas comerciales es: DMSO (10%), etanol (30%), acetato de butilo (40%) y Citrosolv® (20%)

Otras fórmulas contienen proporciones variables de metiletilcetona, metilisobutilcetona, diacetona alcohol, isopropanol, tolueno y butilamina. Evidentemente este un disolvente de riesgo para la limpieza de pinturas.

Uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta cuando se manipulan disolventes son los parámetros de toxicidad. Existen distintas medidas que aportan información sobre los niveles permitidos en el ambiente, así como de las dosis letales de estos compuestos. En la siguiente tabla se aportan datos expresados en ppm (partes por millón) o mg/cm3 de las cantidades de disolventes permitidas en el ambiente (TLV) en una jornada no mayor de 8 horas de los disolventes citados en los ensayos de solubilidad mencionados al inicio. En la medida que decrecen los valores de TLV se incrementa el poder tóxico del disolvente.

Es muy importante el cumplimiento estricto de las medidas de seguridad laboral cuando se trabaja con disolventes orgánicos. Entre estas medidas son imprescindibles el trabajo con máscaras adecuadas, el uso de extractores y garantizar ambientes correctamente ventilados. Siempre hay que evitar el contacto de los disolventes con la piel, así como la inhalación de los mismos. Otro aspecto imprescindible que hay que tener en cuenta es el correcto almacenamiento de estos productos, para el que se debe recibir un asesoramiento especializado en los talleres de restauración.

Una alternativa al uso de disolventes ha sido la gelificación de los mismos o la formación de una pasta fluida que se pueda extender fácilmente sobre la superficie del material que se quiere eliminar, de esta manera se garantiza un mayor tiempo de actuación del disolvente sobre el recubrimiento, a la vez que se disminuyen los riesgos de penetración y evaporación de los disolventes contendidos en el gel. Esta alternativa, claro está, sólo podrá ser aplicable si las condiciones de la superficie pictórica son adecuadas para la aplicación, evidentemente superficies muy agrietadas e irregulares o con grandes empastes de la capa pictórica no son idóneas para seleccionar esta variante en el uso de disolventes.

Entre los materiales espesantes más empleados están los derivados de la celulosa: metilcelulosa (MC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC, comercializado también como Klucel G), Hidroxietilcelulosa (HEC, comercializado también como Tylosa H) con los que es posible formar pastas de disolventes polares como alcoholes, aminas, DMSO, ésteres, cetonas y agua.

Otros espesantes son derivados del ácido acrílico conocidos comercialmente como Carbopol®, siendo el 934, 940 y 941 los más empleados.


El Carbopol es un producto ácido que al ser neutralizado amplía satisfactoriamente su poder espesante, de ahí que adecuadamente se emplee para espesar un medio alcalino o previamente se neutralice con una base, facilitando entonces la formación del gel. Entre las bases utilizadas se emplean productos pertenecientes al grupo de las aminas etoxiladas como son los tensioactivos no iónicos comercializados como Ethomeen. La proporción recomendada para formar un gel con Carbopol y Ethomeen es de 20 ml de Ethomeen por cada 2g de Carbopol, siendo necesario el uso de Ethomeen C-12 si se quieren gelificar disolventes apolares o Ethomeen C-25 si se quieren gelificar disolventes polares.

continua...