Istituto per la Ricerca Organologica e il Restauro

Colla animale fluida a freddo

Claudio Canevari, I.R.O.R., 2006

La colla animale non è altro che collagene, la proteina dei tessuti connettivi animali, estratta da ossa, cartilagini, pelli, vesciche natatorie di pesci, secondo il tipo e la qualità. L’estrazione comporta un parziale degrado della struttura della proteina, che però mantiene la proprietà di formare giunte resistenti ed elastiche.

Sebbene sia presente nelle deiezioni liquide umane (urina, sudore) come residuo della demolizione di alcuni aminoacidi che avviene nell’ambito di processi metabolici, in realtà l’urea che si acquista come reagente è un prodotto di sintesi, come tanti altri ai nostri tempi. Anzi, è stato il primo composto organico nella storia della chimica sintetizzato in laboratorio da reagenti inorganici (1827). Si tratta di una sostanza solida, bianca, inodore, commercializzata in granuli o polvere. La sua struttura e la sua composizione gli conferiscono una elevata affinità con il collagene della colla animale.

La colla, addizionata con acqua, forma un gel (una gelatina, un solido colloidale molto ricco di acqua) che viene fatto sciogliere riscaldandolo (a bagnomaria) in modo che diventi fluido, cioè un sol. Il passaggio gel-sol avviene a circa 50 gradi. Quando la colla viene stesa per realizzare l'incollatura, si raffredda e torna gel; perdendo acqua per evaporazione o per assorbimento da parte del legno, la colla ridiventa solida e forma il giunto adesivo formando legami a ponte d’idrogeno con i componenti del legno da incollare, che –data la loro natura elettrostatica- si consolidano sempre più via via che la colla perde acqua per evaporazione o per assorbimento da parte del legno.

La fase in cui il gel si riforma una volta che la colla è stata stesa è un passaggio critico, è quello che determina la necessità di essere veloci quando si incolla, e limita le possibilità di riposizionamento mentre si assestano le parti da incollare: al momento dell’assemblaggio delle parti, la colla deve essere necessariamente in gran parte fluida perché l’incollatura sia tecnicamente ineccepibile.

Le tradizionali precauzioni (non incollare al freddo, eventualmente scaldare le parti da incollare e particolarmente le facce del giunto prima dell’incollatura) derivano proprio dalla conoscenza empirica di questo aspetto.

L'aggiunta di urea alla colla abbassa la temperatura del passaggio sol-gel; determinando sperimentalmente la giusta quantità è possibile, per esempio, avere una colla che si liquefa semplicemente scaldando il recipiente che la contiene tra le mani, o tenendolo in tasca, o d'inverno appoggiandolo per poco su un termosifone acceso, ma che ha soprattutto un maggiore tempo utile per eventuali riposizionamenti ed aggiustamenti nel corso dell’operazione.

Inoltre, se aggiunta in piccola quantità, l’urea non pregiudica apprezzabilmente il potere adesivo.

Questa proprietà è molto importante, e può essere utile per applicazioni nel restauro, per esempio. Rispetto a una colla vinilica, fluida a freddo, rimane la reversibilità.

Esistono numerose altre ricette per colla animale liquida a freddo che fanno uso di altre sostanze al posto dell’urea (in teoria basterebbe anche aggiungere del comune sale da cucina), ma questa è molto convincente dal punto di vista chimico.

Preparazione

1. Pesare la colla prima di prepararla

2. Preparala come di consueto

3. Scioglierla a caldo una prima volta, aggiungere una quantità di urea pari al 5-10% del peso a secco della colla e lasciarla sciogliere; è molto solubile in acqua. Eventualmente agitare un po' finchè non si vede scomparire completamente.

4. Portare la colla al grado di fluidità che si ritiene adeguato, seguendo il metodo che si usa di solito (aggiunta di un pochino di acqua calda, per esempio); la colla è pronta all’uso.

5. La quantità di urea determina l'abbassamento della temperatura di gelificazione: con quantità dell'ordine del 10-20% si arriva attorno ai 25-20 gradi. In condizioni normali basta portarla attorno ai 30, quindi il 5-10% di urea basta, per non modificare le proprietà adesive. In seguito a vari test, e apparentemente non cambia niente riguardo al potere adesivo. Non è possibile dare a priori quantità esatte perchè la colla non è un materiale con caratteristiche molto omogenee (varie partite di materiale, anche dello stesso fabbricante, possono essere abbastanza diverse) e quindi qualche prova è indispensabile.

6. Se non si aggiunge altro, la conservabilità (shelf life) dovrebbe essere la stessa della colla "normale" che purtroppo è molto soggetta ad attacchi di batteri di ogni tipo e quindi va a male abbastanza rapidamente. In frigo (non nel congelatore) dovrebbe durare più a lungo mantenendo bene le proprietà. Eventualmente si può usare anche un antibatterico (cloruro di benzalconio, nipagina) per prolungarne la durata.