Applicazione degli umidificatori in fibra IHumi nei musei

1. Standard di conservazione per i beni culturali

L'umidità è la variabile critica nella conservazione dei musei. Le fluttuazioni dell'umidità provocano una deformazione degli oggetti molto maggiore rispetto ai cambiamenti di temperatura. Ad esempio, l'avorio presenta una variazione volumetrica inferiore allo 0,2% con una variazione termica di 30 °C, ma una semplice oscillazione del 10% dell'umidità relativa (UR) provoca un'espansione o contrazione dello 0,4%. Queste variazioni dimensionali generano tensioni meccaniche che possono causare crepe nella vernice e distacco degli strati pigmentati. Un'elevata umidità accelera inoltre la cosiddetta "malattia del bronzo", la corrosione elettrochimica del ferro, il degrado del vetro, lo scolorimento dei coloranti, l'idrolisi delle fibre della carta e crea condizioni favorevoli per infestazioni microbiche e di insetti.
Secondo le raccomandazioni di conservazione, gli oggetti inorganici come metallo, vetro ed email devono essere conservati a 20 °C e 0–50% UR. I materiali organici come carta, tessuti, legno, dipinti a olio e avorio richiedono un'umidità relativa del 50–60%, mentre la pellicola a colori necessita di condizioni ancora più rigorose: 0 °C e 40–50% UR. In tutti i casi, le oscillazioni giornaliere dell'umidità relativa non devono superare ±5%, e le variazioni di temperatura giornaliere devono rimanere comprese tra 2–5 °C.

2. La sua vita. Sfide
L'approccio tradizionale è stato quello di trasformare le vetrine in mini camere bianche, con sistemi attivi come umidificatori o unità HVAC in funzionamento continuo. Tuttavia, le sale espositive sono generalmente progettate tenendo conto dei carichi strutturali, lasciando spazio limitato in soffitto, pavimento e pareti per ulteriori canalizzazioni. Nuove tubazioni compromettono l'integrità visiva e aumentano i costi di installazione. Inoltre, compressori, umidificatori a elettrodi e ventilatori che funzionano 24/7 consumano energia significativa, mentre i cicli di accensione e spegnimento generano picchi transitori di temperatura e umidità—veri e propri terremoti invisibili dal punto di vista degli oggetti delicati.

Nel 2018, l’Amministrazione Nazionale Cinese per il Patrimonio Culturale ha esplicitamente raccomandato l’impiego di «regolatori passivi dell’umidità» (Documento n. 348). Tuttavia, il gel di silice convenzionale prodotti presentano limitazioni intrinseche: la loro capacità di assorbimento e desorbimento è pari soltanto al 7,5% del loro peso. Prima dell’uso, sia il materiale che la teca espositiva devono essere precondizionati all’umidità target in una camera climatica, seguiti da un periodo di equilibrazione in loco della durata di 24–48 ore. Anche in tal caso, lo scostamento effettivo delle prestazioni è pari a ±10% UR. Dopo la rigenerazione ad alta temperatura, oltre il 20% dei siti di assorbimento va perso in modo irreversibile, causando un degrado delle prestazioni. Il doppio processo di precondizionamento, la breve durata operativa e le ampie tolleranze hanno impedito l’adozione diffusa del gel di silice negli ambienti di conservazione di precisione.

3. Soluzione — Regolatore di umidità IHumi Fiber

Il regolatore di umidità in fibra IHumi è realizzato con fibre vegetali naturali combinate a compositi polimerici. È sicuro, privo di emissioni e personalizzabile per valori obiettivo compresi tra il 30% e l'80% di UR. Con una capacità di assorbimento dell'umidità pari al 16% del proprio peso, il doppio rispetto al gel di silice, raggiunge una precisione di regolazione di ±3% di UR, senza necessità di precondizionamento ed è immediatamente utilizzabile. Il materiale viene prodotto in forma di fogli, che possono essere tagliati e inseriti all'interno dei pannelli posteriori, delle basi o dei rivestimenti interni delle vetrine. Entro soli 30 minuti, reagisce a repentini cambiamenti di umidità, stabilizzando le fluttuazioni entro ±2% di UR. Questo controllo passivo "invisibile" soddisfa perfettamente i quattro requisiti fondamentali per i materiali di controllo dell'umidità: selezione appropriata, contatto completo su tutta la superficie, sostituzione tempestiva e regolazione efficiente del microambiente.

Sostenuto da brevetti integrati su formula, prodotto e processo, IHumi supera il collo di bottiglia del gel di silice convenzionale, che richiede un precondizionamento prima dell'uso. Ottimizzando i meccanismi di assorbimento e desorbimento, stabilisce una base tecnica superiore. Nell'intervallo critico di UR compreso tra il 30% e il 60%, fondamentale per la conservazione degli oggetti d'arte, la sua capacità supera quella del gel di silice, offrendo una soluzione leader nel controllo passivo e preciso dell'umidità.

Tabella 1 Capacità igroscopica di Artsorb (gel di silice), Prosorb (gel di silice) e IHumi in diversi intervalli di umidità
Intervallo di umidità Artsorb Prosorb IHumi
UR 30~40% 6% 6,30% 10,5%
UR 40~50% 4% 7,90% 11%
UR 50~60% 9% 8,40% 11,8%

4. Applicazioni e utilizzo

All'Esposizione Universale di Shanghai del 2010, il regolatore di umidità in fibra IHumi è stato adottato per la prima volta nelle teche espositive per reperti in bronzo al Padiglione della Cina e per dipinti a olio al Padiglione del Messico. Da allora, è stato ampiamente introdotto in istituzioni come il Museo Nazionale della Cina e altre organizzazioni nel settore del patrimonio culturale. Il suo utilizzo ha ridotto significativamente le ore di funzionamento degli impianti meccanici di climatizzazione, abbassato il consumo energetico negli spazi espositivi, mantenuto curve di umidità stabili e ristrette all'interno delle teche ed ha permesso la creazione di microambienti personalizzati, precisamente adatti alle esigenze dei diversi reperti.


5. conclusione

Il passaggio dalla regolazione attiva a quella passiva dell'umidità riduce non solo il consumo energetico e i rischi di guasti meccanici negli ambienti microclimatici di conservazione, ma è anche in linea con la strategia del "doppio carbonio" e con i principi della conservazione verde del patrimonio. Man mano che il regolatore di umidità IHumi Fiber viene implementato in un numero crescente di contesti di stoccaggio e di esposizione, il controllo passivo preciso dell'umidità sta diventando la nuova norma nella conservazione preventiva, offrendo una protezione sostenibile dall'umidità per preservare l'integrità e il valore culturale dei manufatti attraverso le generazioni.