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Applicazione della tecnologia UV LED nell'indurimento degli adesivi nel restauro di intagli lignei architettonici antichi

  Nel campo della conservazione architettonica antica, gli intagli lignei, per il loro valore artistico unico e il loro significato storico, sono sempre stati un aspetto chiave e impegnativo del lavoro di restauro. Durante la riparazione degli intagli lignei di un edificio antico, un'organizzazione per la conservazione dei beni culturali si è trovata ad affrontare danni strutturali al legno dovuti all'invecchiamento e all'infestazione da insetti, che hanno reso necessario l'uso di adesivi per il rinforzo e la riparazione. I metodi tradizionali di indurimento termico presentano svantaggi come la bassa efficienza, i danni termici ai delicati intagli lignei e le prestazioni instabili dei materiali di riparazione. Pertanto, l'organizzazione ha introdotto la tecnologia UV LED per l'indurimento degli adesivi, con l'obiettivo di migliorare l'efficienza del restauro, proteggere i beni culturali e garantire la qualità.

  È stata selezionata una sorgente luminosa UV LED con una lunghezza d'onda di 365 nm, che stimola efficacemente il fotoiniziatore nell'adesivo a polimerizzazione UV e garantisce una reazione di indurimento uniforme. La potenza della sorgente luminosa è stata impostata a 500 mW/cm² per garantire una densità di energia sufficiente e un rapido indurimento dell'adesivo. La sorgente luminosa UV LED è stata integrata in uno strumento di restauro portatile, rendendola facile da usare negli spazi stretti o complessi che si trovano spesso nel restauro degli intagli lignei. La distanza operativa tra la sorgente luminosa e l'area di riparazione è stata rigorosamente controllata a 2-3 cm per evitare un eccessivo indurimento dovuto alla vicinanza o un insufficiente indurimento dovuto alla distanza. È stato utilizzato un adesivo epossidico speciale a polimerizzazione UV, caratterizzato da elevata resistenza, resistenza all'invecchiamento e basso ritiro, che lo rende ideale per le esigenze del restauro degli intagli lignei. Questo adesivo ha un rapporto A:B di 2:1 e può essere utilizzato direttamente a temperatura ambiente dopo la miscelazione, evitando efficacemente le bolle d'aria che possono verificarsi durante l'indurimento termico tradizionale. I parametri di indurimento ottimali sono stati determinati attraverso molteplici esperimenti: un tempo di irradiazione di 30 secondi e una potenza di 500 mW/cm². Questa impostazione dei parametri garantisce l'indurimento simultaneo sia della superficie che degli strati più profondi dell'adesivo, evitando la delaminazione o le aree non indurite e garantendo un indurimento di alta qualità.

  Il progetto è stato implementato secondo un processo rigoroso, che copre la preparazione dei materiali, l'indurimento UV LED, i risultati dei test di indurimento e il trattamento protettivo post-riparazione.
- Preparazione dei materiali: Innanzitutto, la superficie danneggiata dell'intaglio ligneo è stata pulita e levigata per rimuovere impurità e danni e garantire un'adesione uniforme dell'adesivo. Successivamente, è stato utilizzato un adesivo epossidico a polimerizzazione UV per riempire crepe e aree mancanti nell'intaglio ligneo, preparandosi per l'indurimento successivo.
- Indurimento UV LED: Durante l'indurimento, la sorgente luminosa UV LED è stata puntata sull'area riparata a una distanza di 2-3 cm e irradiata per 30 secondi. Durante questo processo, è stata prestata attenzione a garantire una copertura luminosa uniforme per evitare aree non indurite causate da ombre.
- Test di indurimento: La resistenza alla trazione dell'adesivo indurito è stata testata utilizzando un tester di trazione per garantire che soddisfacesse i requisiti di riparazione (≥30 MPa). È stato utilizzato anche un durometro per testare la durezza dell'adesivo per garantire la forza di adesione con il legno.
- Trattamento protettivo post-riparazione: L'area riparata è stata verniciata o macchiata per abbinare il colore e la consistenza dell'intaglio ligneo originale, garantendo un aspetto armonioso. Inoltre, l'area riparata viene trattata con un protettivo UV per prevenire l'esposizione a lungo termine ai raggi UV che potrebbero causare l'invecchiamento del materiale e prolungare la durata dell'effetto di riparazione.

 L'applicazione della tecnologia UV LED ha ottenuto risultati notevoli, soddisfacendo le aspettative in termini di efficienza del restauro, protezione dei materiali, prestazioni dell'adesivo e risultati del restauro. Rispetto ai metodi tradizionali di indurimento termico, il tempo di indurimento UV LED è ridotto del 70%, migliorando significativamente l'efficienza del restauro. Ciò consente ai restauratori di completare il lavoro più velocemente, riducendo al minimo i disturbi sulla superficie dell'intaglio ligneo durante il processo di restauro. Come sorgente di luce fredda, l'UV LED non causa praticamente alcun danno termico alla superficie dell'intaglio ligneo durante il processo di restauro. L'adesivo indurito si lega saldamente al legno, evitando la deformazione o la fessurazione che possono verificarsi con l'indurimento termico tradizionale. L'adesivo indurito mostra prestazioni eccellenti, raggiungendo una resistenza alla trazione di 35 MPa e una durezza di Shore D60, superando di gran lunga i requisiti di restauro preimpostati. Il suo basso ritiro garantisce inoltre la levigatezza e l'estetica dell'area riparata. L'intaglio ligneo restaurato è praticamente indistinguibile dall'originale, con una perfetta fusione di colore e consistenza. I test di invecchiamento ambientale simulati (come alta temperatura, alta umidità ed esposizione ai raggi UV) dimostrano che le prestazioni dell'adesivo nell'area riparata rimangono stabili, senza fessurazioni o sfaldamenti, verificando l'affidabilità del restauro.

  Introducendo la tecnologia UV LED, l'agenzia per la protezione dei beni culturali ha affrontato con successo le sfide del restauro inefficiente e danneggiato degli intagli lignei sugli edifici antichi. La tecnologia UV LED non solo ha migliorato significativamente l'efficienza del restauro, ma ha anche migliorato significativamente la qualità del restauro, ottenendo un restauro durevole ed esteticamente gradevole che soddisfa pienamente i requisiti della protezione dei beni culturali.