Tratamiento con ozono generado por plasma para libros y archivos

1. ¿Qué es el tratamiento con ozono generado por plasma?

El tratamiento con ozono generado por plasma utiliza un proceso de plasma eléctrico para generar ozono, que luego se introduce en una cámara o recinto de tratamiento controlado.

El agente activo del tratamiento es el ozono (O₃).

Esta distinción es importante porque los riesgos de conservación, los controles de proceso y los requisitos de validación deben evaluarse en relación con la exposición al ozono, en lugar de describirse simplemente como “tratamiento con plasma”.

El ozono es un gas oxidante altamente reactivo. Su reactividad le confiere potencial antimicrobiano, pero la misma química también puede afectar a materiales orgánicos de colección, incluidos celulosa, tintes, pigmentos, caucho natural y algunos otros polímeros.

Por esa razón, el tratamiento controlado con ozono para libros y archivos debe abordarse como:

Objetivo de tratamiento definido → Evaluación del material → Exposición controlada al ozono → Aireación → Verificación

y no como un método de propósito general que pueda aplicarse a toda colección de papel.

La desinfección no es lo mismo que la esterilización

Términos como desinfección, descontaminación microbiana y esterilización no deben usarse indistintamente.

Un tratamiento puede reducir o inactivar microorganismos seleccionados sin cumplir los requisitos de validación mucho más estrictos asociados con la esterilización.

Por lo tanto, para aplicaciones en patrimonio cultural, el objetivo del tratamiento debe establecerse con precisión.

Los ejemplos pueden incluir:

• reducir la contaminación microbiana viable en superficies;
• respaldar un flujo de trabajo definido de remediación de moho después del control de humedad y la limpieza física;
• tratar olores o contaminación biológica cuando exista un protocolo validado;
• procesar materiales de colección seleccionados en una cámara controlada.

La afirmación elegida debe estar respaldada por el protocolo real y el método de verificación.

2. Dónde encaja el ozono en un flujo de trabajo de cuidado de colecciones

El tratamiento con ozono no debe reemplazar la corrección de las causas básicas del deterioro microbiano.

Si los libros o registros de archivo tienen moho debido a:

• fugas de agua;
• humedad relativa alta sostenida;
• materiales húmedos;
• movimiento de aire inadecuado;
• almacenamiento contaminado;
• mala limpieza,

esas condiciones deben corregirse.

De lo contrario, el tratamiento puede reducir la contaminación actual mientras deja a la colección vulnerable a la recurrencia.

Por lo tanto, un flujo de trabajo profesional comienza con:

Detener la fuente de humedad → Estabilizar el entorno → Aislar los materiales afectados → Evaluar el estado → Limpiar cuando sea apropiado → Considerar el tratamiento controlado → Regresar al almacenamiento adecuado

Para brotes activos de moho, también se requieren controles de salud ocupacional porque las esporas, los fragmentos y los restos microbianos pueden seguir siendo peligrosos incluso después de que los organismos ya no sean viables.

Por lo tanto, el tratamiento con ozono se considera mejor como un componente de un flujo de trabajo de preservación más amplio, en lugar de un sustituto del control de la humedad, la limpieza y la gestión ambiental.

3. Las variables críticas del proceso

La eficacia y el impacto material del ozono están determinados por una combinación de condiciones del proceso.

Las variables más importantes incluyen:

Concentración de ozono

Una concentración más alta aumenta la dosis oxidativa administrada al objeto.

Sin embargo, la concentración adecuada no puede elegirse únicamente en función de la eficacia microbiológica. También debe evaluarse teniendo en cuenta la sensibilidad del papel, los soportes, los componentes de encuadernación y otros materiales.

Tiempo de exposición

El tratamiento con ozono debe basarse en una relación definida entre concentración y tiempo, en lugar de un enfoque genérico de “cuanto más tiempo, mejor”.

La exposición excesiva puede aumentar el riesgo de oxidación.

Los ciclos de tratamiento cortos y diseñados son fundamentalmente diferentes de dejar los libros durante largos períodos en un entorno no controlado rico en ozono, pero la corta duración por sí sola no demuestra la seguridad del material.

Temperatura y Humedad Relativa

La temperatura y la humedad influyen tanto en la respuesta microbiana como en las velocidades de reacción química.

La humedad relativa también afecta al papel higroscópico, al cuero, al pergamino, a los adhesivos y a las encuadernaciones.

Por lo tanto, una cámara de tratamiento debe supervisar las condiciones ambientales en lugar de controlar la concentración de ozono de forma aislada.

Distribución del gas

La cámara debe administrar ozono de manera consistente alrededor de la carga de tratamiento.

El apilamiento denso, las cajas cerradas, los libros muy apretados y los estantes mal organizados pueden crear áreas con diferente exposición al gas.

Para el tratamiento por lotes, la configuración de carga debe considerarse parte del proceso validado.

Composición del objeto

Un “libro” puede contener:

• papel de celulosa;
• papel estucado;
• tintas ferrogálicas u otras tintas históricas;
• tintas de impresión;
• acuarelas;
• colorantes y pigmentos;
• cuero;
• pergamino;
• tela;
• adhesivos de almidón o proteína;
• adhesivos sintéticos;
• componentes de caucho o elastoméricos;
• plásticos y materiales fotográficos.

Por lo tanto, la evaluación del material es esencial antes del tratamiento.

4. Compatibilidad de materiales: por qué el ozono requiere precaución

La literatura profesional de conservación trata el ozono como un contaminante atmosférico porque puede oxidar y dañar los materiales patrimoniales.

Las pautas del Instituto Canadiense de Conservación señalan que el ozono puede decolorar los colorantes, amarillear el papel y debilitar las estructuras orgánicas. La investigación del Instituto Getty de Conservación también ha documentado la vulnerabilidad de los pigmentos de artistas y los colorantes orgánicos naturales al ozono atmosférico.

La guía de recuperación del Smithsonian para libros dañados por humo advierte específicamente contra el uso no controlado de generadores de ozono, porque el ozono puede actuar como blanqueador en libros y papel y porque los efectos pueden no ser visibles de inmediato.

Estas advertencias son importantes.

No significan que todo proceso controlado de cámara de corta duración produzca daños inaceptables. Significan que un proceso de ozono de grado de conservación no puede comercializarse de manera responsable como universalmente seguro.

Papel y celulosa

La celulosa es vulnerable a la oxidación.

Las posibles preocupaciones incluyen:

• cambio de color o amarilleamiento;
• cambios en la química de las fibras;
• pérdida acelerada de resistencia mecánica bajo una exposición excesiva;
• interacción con ácidos preexistentes o papel degradado.

El riesgo depende de la dosis, la composición del papel, el envejecimiento previo y las condiciones del tratamiento.

Tintas, colorantes y pigmentos

Los colorantes pueden responder de manera diferente al ozono.

Se recomienda especial precaución para:

• dibujos originales;
• acuarelas;
• manuscritos con tintas desconocidas;
• impresiones en color;
• fotografías;
• papeles teñidos;
• cantos de libros pintados;
• obras de técnica mixta sobre papel.

Puede requerirse una prueba representativa o una revisión específica del material antes del tratamiento a escala de colección.

Cuero, adhesivos y materiales de encuadernación

Las encuadernaciones suelen contener materiales químicamente más diversos que el bloque de texto de papel.

El cuero natural, los almidones, las proteínas, los adhesivos sensibles a la presión, los polímeros sintéticos y los elastómeros pueden responder cada uno de manera diferente.

Por lo tanto, la decisión de tratamiento debe basarse en el objeto completo, no solo en el papel.

5. El tratamiento controlado breve no es lo mismo que la exposición prolongada al ozono

Una distinción técnica clave es la diferencia entre:

Tratamiento controlado

Se aplica una concentración definida de ozono durante un período de tratamiento limitado en una cámara diseñada específicamente, seguido de una aireación controlada y el retorno al almacenamiento normal.

Exposición no controlada o a largo plazo

El ozono está presente en una sala, área de almacenamiento o recinto durante períodos prolongados sin control de dosis específico para el material.

La segunda situación es claramente indeseable para colecciones patrimoniales.

Un tratamiento corto puede limitar la dosis acumulativa de ozono, pero aún debe validarse.

Cualquier tiempo de tratamiento específico del sistema —incluido un ciclo corto como un proceso de menos de dos horas— debe presentarse como un parámetro de proceso validado para una aplicación definida, no como una regla general de la industria.

La pregunta clave no es simplemente:

“¿Qué tan rápido es el ciclo?”

Es:

¿Qué dosis de ozono se administró, qué organismos se seleccionaron como objetivo, qué materiales se trataron y qué evidencia confirma la eficacia aceptable y la respuesta del material?

6. Diseño de la cámara y uniformidad del tratamiento

Una cámara de tratamiento con ozono no es simplemente una caja sellada.

Su diseño debe permitir:

• generación controlada de ozono;
• distribución uniforme del gas;
• medición de la concentración;
• monitoreo de temperatura y humedad relativa;
• patrones de carga definidos;
• control de fugas;
• destrucción segura del gas o escape;
• re-aireación controlada;
• documentación del tratamiento.

Circulación de gas

El ozono debe llegar a las superficies destinadas al tratamiento.

Sobrecargar la cámara u obstruir la circulación puede reducir la uniformidad del tratamiento.

Cuando sea necesario, se pueden utilizar ventiladores de circulación o distribución de gas diseñada para mejorar la consistencia, siempre que el flujo de aire no perturbe físicamente los objetos frágiles.

Materiales dentro de la cámara

El ozono puede reaccionar tanto con los componentes de la cámara como con los objetos de la colección.

Por lo tanto, las juntas, mangueras, sellos y otros materiales deben seleccionarse con una resistencia adecuada al ozono.

El consumo inesperado de ozono por materiales reactivos de la cámara también puede cambiar la concentración real disponible para el tratamiento.

7. Planificación de un protocolo de tratamiento

Un protocolo controlado debe comenzar con un objetivo claramente definido.

Paso 1 — Evaluar la colección

Registrar:

• tipo de objeto;
• papel y materiales de encuadernación;
• tintas, pigmentos y recubrimientos;
• estado actual;
• tratamientos anteriores;
• evidencia de actividad microbiana;
• si la contaminación está activa o inactiva;
• si el material está mojado, húmedo o seco.

Las colecciones mojadas deben estabilizarse primero. El ozono no debe utilizarse como sustituto del secado de emergencia.

Paso 2 — Definir el objetivo del tratamiento

Especifique si el proyecto tiene como objetivo:

• reducir la contaminación microbiana viable;
• apoyar la remediación de moho;
• abordar un problema específico de olor o contaminación;
• probar un protocolo de tratamiento en materiales representativos.

Paso 3 — Establecer los parámetros de funcionamiento

Definir:

• concentración de ozono;
• tiempo de exposición;
• temperatura;
• RH;
• carga de la cámara;
• estrategia de circulación;
• método de medición de concentración;
• punto final de aireación.

Paso 4 — Validar la respuesta del material

Para materiales valiosos, únicos o de composición incierta, utilice pruebas representativas o la revisión de un conservador cuando corresponda.

Paso 5 — Tratar y monitorear

No comience el período de exposición validado hasta que se hayan alcanzado las condiciones de tratamiento especificadas.

Paso 6 — Airear

Después de que se detenga la generación de ozono, el ozono residual debe reducirse a un nivel seguro de liberación o acceso utilizando el proceso de aireación o destrucción validado del sistema.

Paso 7 — Inspeccionar y documentar

Registre los datos del proceso, las observaciones del tratamiento y cualquier cambio en los materiales.

8. Desgasificación y seguridad del operador

El ozono es peligroso para las personas en concentraciones muy por debajo de las utilizadas en muchos procesos de tratamiento.

Es un irritante respiratorio fuerte y no debe liberarse sin control en espacios de trabajo ocupados.

Por lo tanto, una instalación profesional puede requerir:

• una cámara de tratamiento sellada;
• monitoreo de concentración de ozono;
• apagado automático;
• detección de fugas o monitoreo de la sala cuando corresponda;
• aireación forzada;
• destrucción catalítica de ozono o escape controlado;
• bloqueos de acceso;
• indicadores de advertencia;
• procedimientos operativos;
• procedimientos de emergencia.

La cámara no debe abrirse simplemente porque haya finalizado un temporizador programado.

El sistema debe confirmar primero que la cámara ha completado su secuencia de aireación y que el ozono residual cumple el criterio de seguridad aplicable para el acceso.

Las normativas locales de seguridad laboral tienen prioridad sobre las pautas genéricas del equipo.

9. Verificación: ¿qué hace que un tratamiento sea defendible?

La verificación del tratamiento debe abarcar tanto el rendimiento del proceso como el resultado del tratamiento.

Verificación del proceso

Los registros útiles pueden incluir:

• identificación del lote;
• grupo de objetos;
• diagrama de carga;
• concentración objetivo de ozono;
• tendencia de concentración real;
• temperatura;
• RH;
• duración de la exposición tras alcanzar el objetivo;
• alarmas o desviaciones;
• inicio y finalización de la aireación;
• ozono residual antes de la apertura.

Verificación microbiológica

Cuando se realiza una declaración microbiana definida, la verificación puede requerir:

• pruebas basadas en cultivo;
• indicadores biológicos validados;
• muestreo con hisopo o de superficie;
• comparación de la carga microbiana antes y después del tratamiento;
• otro método apropiado para el objetivo del tratamiento.

El método de verificación debe corresponder a la declaración.

Una reducción visual de las manchas de moho, por ejemplo, no equivale a una prueba de esterilización.

Verificación de materiales

Para aplicaciones sensibles a la conservación, el monitoreo puede incluir:

• medición del color;
• pH;
• pruebas mecánicas de muestras representativas;
• microscopía;
• examen visual de tintas y pigmentos;
• evaluación de envejecimiento acelerado durante el desarrollo del proceso.

La profundidad de las pruebas debe ser proporcional a la importancia del objeto, la incertidumbre y la escala del tratamiento propuesto.

10. Cuándo otro método puede ser más apropiado

El ozono no es la solución correcta para todos los problemas de colección.

Otro enfoque puede ser preferible cuando:

• el problema principal es la infestación de insectos en lugar de la contaminación microbiana;
• la compatibilidad de materiales es incierta;
• hay colorantes o elastómeros altamente sensibles al ozono;
• los objetos están húmedos y requieren estabilización de emergencia;
• el objetivo se puede lograr solo con limpieza física y corrección ambiental;
• la colección contiene medios mixtos que no pueden ser examinados adecuadamente.

Las posibles alternativas pueden incluir:

• limpieza de superficies asistida por HEPA;
• cuarentena y control ambiental;
• anoxia con nitrógeno para plagas de insectos;
• tratamiento de plagas a baja temperatura;
• liofilización para papel dañado por agua;
• tratamiento de conservación específico para el objeto.

El método debe seleccionarse a partir del problema de conservación—no de la disponibilidad de una máquina.