La cinta magnética está compuesta por dos capas principales: la película de base y la capa magnética. Además, muchas cintas tienen un revestimiento en la parte posterior para mejorar las propiedades de rebobinado y reducir las cargas electrostáticas.

Figura 9: Capas de la cinta magnética.

 

Figura 10: Secciones transversales de diversas cintas magnéticas de audio. El revestimiento trasero puede encontrarse también en cintas LP y DP (Friedrich Engel).

2.2.1.1.1.1 Materiales con soporte de película. Conforme se fueron desarrollando las cintas magnéticas se utilizaron los siguientes materiales: papel, acetato de celulosa (AC), cloruro de polivinilo (PVC), poliéster (tereftalato de polietileno, PET o PE), así como naftalato de polietileno (PEN).

El acetato de celulosa se usó desde mediados de la década de 1930 hasta que se desvaneció a principios de la década de 1970. Estas cintas pueden identificarse sosteniendo el rollo de cinta a contraluz, pues con raras excepciones es translúcido.

Hay dos procesos de deterioro en las cintas de acetato: uno es el de la hidrólisis, muy investigado en la preservación de películas cinematográficas y ampliamente conocido como el “síndrome del vinagre”(véase 3.1.1). El otro proceso de deterioro es la pérdida de los plastificantes: las cintas afectadas se tornan quebradizas.

Las cintas de audio de acetato, en general, son menos afectadas por estos procesos de deterioro que las películas cinematográficas de acetato. Específicamente, el síndrome del vinagre es hasta cierto punto un problema crítico masivo, que es menos efectivo en las cintas de audio. Aunque la hidrólisis está claramente relacionada con altos niveles de humedad relativa, lo que exige un almacenamiento con baja humedad, estudios anteriores ya publicados (por ejemplo: FIAF, 1.3, 11.2.4, 11.2.11.3) han recomendado niveles medios de humedad relativa para prevenir la pérdida de plastificantes. Esto no ha sido confirmado por estudios más recientes.

Las cintas de audio de acetato también sufren diversas deformaciones geométricas. Ya que un contacto directo entre la cinta y la cabeza es un requerimiento básico para la extracción óptima de una señal, tales deformaciones impiden que el contacto requerido pueda lograrse. Una mayor tensión de la cinta para generar el contacto con la cabeza no es conveniente, pues las cintas se rompen debido a su fragilidad.⁷

Cabe destacar que los casos severos de ambos tipos de deterioro –hidrólisis y fragilidad– ocurren principalmente en las cintas de fabricación alemana de inicios de la década de 1940, y de modo más generalizado en las cintas de Alemania del Este y de la Unión Soviética que se produjeron en la década de 1960.

 

Figuras 11 y 12: Típica cinta de acetato, quebradiza, antes y después de ser reacondicionada (rebobinada en un carrete): el rollo deforme de cinta puede rescatarse con la ayuda de un Wickelretter (véanse 3.4.2.1 y la figura 24).

Muchas otras cintas de acetato también están afectadas. Sin embargo, es importante señalar que las cintas de acetato de otras fuentes de producción se encuentran en buenas condiciones, flexibles y reproducibles.

Un efecto colateral –y una ventaja– de las cintas de acetato es que se rompen sin estirarse (a diferencia del PET, véase abajo). Generalmente esto permite empalmar las cintas rotas sin que se pierda la señal grabada.

Las cintas de PVC fueron producidas principalmente en Alemania entre 1944 y 1972, y hasta ahora no han sufrido ningún deterioro químico sistemático. Este tipo de cintas no han experimentado pérdida de plastificante y han conservado su flexibilidad. Sin embargo, debido a su conducta electrostática sus propiedades de rebobinado no son óptimas.

Como prácticamente todas las cintas de PVC se produjeron en Alemania, la identificación de cintas profesionales es sencilla por su marca en el reverso. Las cintas de consumo pueden identificarse por la marca en los tramos guía o cinta líder, si es que estos tramos han sobrevivido. En las cintas de PVC es significativa su dúctil plasticidad, lo que es una gran ventaja si se comparan con las cintas de acetato de similar antigüedad.

Además de los experimentos iniciales de grabación magnética en Alemania en la década de 1930, y su uso ocasional después de la Segunda Guerra Mundial, solo muy pocas cintas con soporte de papel se manufacturaron a finales de la década de 1940 en Estados Unidos.

El PET ha remplazado gradualmente a las cintas de acetato y PVC a partir de finales de 1950. Desde entonces se ha utilizado para todo tipo de cintas magnéticas. Mecánicamente es bastante resistente y hasta ahora no se ha observado deterioro químico sistemático en las cintas en soporte PET.⁸ No obstante, a diferencia de la cinta de acetato, el PET se estira antes de romperse, lo que ocasiona cintas y señales irrecuperables. Esto exige equipos de reproducción de alta precisión y un rebobinado preciso, particularmente cuando la cinta que se va a reproducir es delgada.

Los espesores de los soportes de la película plástica varían entre las 30 micras para la cinta de reproducción de audio estándar, y hasta las 6 micras para las cintas delgadas de casete de audio y de video. Los soportes más delgados de acetato y PVC producidos son cintas de carrete abierto DP (15 micras de espesor), mientras que es posible fabricar soportes más delgados con PET y PEN. El PEN se usa para cintas delgadas de video digital y cintas de computadora para respaldos informáticos.

Con el fin de obtener una unión estable en las capas de pigmento, así como en el revestimiento en la parte posterior, los soportes de película se cubren con capas delgadas (fracciones de micra) de imprimación o primer que aplica el fabricante, o que se incorpora durante la aplicación misma de la capa magnética.

2.2.1.1.1.2 Pigmentos magnéticos. El primer pigmento magnético usado en la década de 1930 fue el hierro carbonilo. Sin embargo, este fue pronto remplazado por un óxido férrico (γFe₂O₃), que ha sido usado en todas las cintas magnéticas de audio de carrete abierto, en casetes compactos de tipo IEC 1, y en el primer formato de video (cuádruplex de 2 pulgadas). El γFe₂O₃ es café rojizo y químicamente estable. Debido al tamaño de sus magnetos básicos tenía una capacidad limitada para grabar la alta densidad de información requerida, reduciendo las velocidades de grabación y el ancho de las cintas. Para poder desarrollar cintas más pequeñas capaces de manejar el ancho de banda de las señales de video se empleó, desde inicios de la década de 1970, el bióxido de cromo (CrO₂). Esto permitió mayor densidad de información, velocidades de grabación más bajas y cintas más delgadas. El bióxido de cromo y sus sustitutos (óxido férrico ferroso Fe₂O₄ con impurezas de cobalto) son de color gris oscuro y se han utilizado principalmente en la grabación de video analógico y casetes compactos tipo IEC II. Hasta ahora no se ha observado inestabilidad química. Desde mediados de la década de 1970 se produjeron los casetes de doble capa: una capa de óxido de fierro se cubría con una capa delgada de CrO₂ (bióxido de cromo). Estandarizadas como tipo IEC III, estas cintas de casetes mejoraron los índices de la relación señal-ruido (S/N).

El pigmento magnético más reciente está hecho de partículas de hierro puro (MP). Es utilizado para formatos digitales de video, R-DAT y casetes compactos tipo IEC IV. Debido a su naturaleza química es potencialmente propenso a la oxidación. Después de algunos problemas con las primeras cintas de este tipo se desarrollaron métodos que han prevenido, hasta ahora, una oxidación generalizada. Sin embargo, a mediano y largo plazo, las cintas MP, así como las cintas ME (cintas con una capa magnética producida por evaporación al alto vacío) deben considerarse como soportes en situación de alto riesgo. Las cintas MP tienen un color similar a las cintas de cromo, pero con una reflectividad “metálica” en sus superficies.

2.2.1.1.1.2.1 Estabilidad de la información magnética. Un factor en la estabilidad de la información magnética es la coercitividad⁹ del material magnético. En el curso de su desarrollo se han empleado pigmentos magnéticos cada vez con mayor coercitividad. La coercitividad del carbonilo de hierro es de 150 Oersted (Oe) aproximadamente; las cintas regulares de γFe₂O₃ están entre los 300 y los 400 Oe; las cintas de CrO₂ están normalmente entre los 600 y 700 Oe; y las cintas MP y ME llegan a los 1500 Oe. Para las cintas de grabación de datos la coercitividad puede estar por encima de los 2500 Oe.¹⁰

Además de campos externos, las temperaturas más allá del punto Curie (véase 3.2.1.5) y la acción magnetostrictiva pueden desestabilizar la orientación magnética.

La magnetostricción es la desorientación de la alineación magnética por impactos mecánicos. Excepto para las primeras cintas de Fe₃O₄, este efecto es insignificante. La magnetostricción se utiliza positivamente para borrar señales de ruido producidas por transferencia por contacto de una capa a otra de la cinta magnética [N. del T, a este deterioro se le llama print-through] (IASA-TC 04, 5.4.13).

Contrariamente a los temores generalizados, la información magnética no desaparece con el tiempo. Las cintas magnéticas mantendrán sus propiedades por largos periodos si están correctamente producidas, almacenadas y manejadas.

2.2.1.1.1.3 Aglutinantes de pigmentos. Los pigmentos magnéticos son polvos que necesitan unirse entre sí y en la cinta. En la producción inicial de cintas se utilizó el acetato de celulosa, seguido por copolímeros de poliuretanos. Los aglutinantes antiguos del acetato son la causa de la efusión seca del pigmento (dry pigment shedding) por lo tanto de su pérdida, y son considerados un riesgo, como lo son, en general, las cintas de acetato. La mayoría de las cintas de fines de las décadas de 1950 y 1960 no han mostrado problemas serios de deterioro en sus aglutinantes.

Sin embargo, las cintas de las décadas de 1970 y 1980 sufren frecuentemente de inestabilidad en las capas de pigmentos. Esto se manifiesta como una efusión de la capa de pigmento, formando un depósito pegajoso generalmente conocido como síndrome de derrame pegajoso o sticky shed syndrome (2.2.1.1.2).

2.2.1.1.1.4 Lubricantes. Los revestimientos magnéticos también contienen lubricantes, comúnmente ácidos grasos y ésteres, para minimizar la fricción entre la cinta y las cabezas. El revestimiento actúa como una esponja que libera el lubricante a través de poros. La cantidad de lubricante es mayor para video que para audio debido a las velocidades más altas de grabación y lectura. Los poros y, por consiguiente, una liberación adecuada del lubricante son determinados por el proceso de satinado durante la manufactura. Algunos lubricantes tienden a exudar y cristalizarse en la superficie de la cinta, particularmente el ácido esteárico, a temperaturas menores a 8°C. Esto ocasiona que se atasquen las cabezas de reproducción. El lubricante excedente puede ser removido mecánicamente con la ayuda de temperaturas elevadas. La relubricación mencionada en varios sitios web y en publicaciones debe tomarse con precaución, ya que es imposible dosificar la aplicación de los lubricantes en las cantidades mínimas que realmente se requieren. Los excedentes de lubricante son difíciles de retirar de las guías de la cinta, de las cabezas y del cabestrante, y pueden interactuar posteriormente con otras cintas que se reproduzcan en esos equipos (Schüller, 2014).

2.2.1.1.1.5 Revestimiento en el reverso. Se originó en Alemania con el fin de mejorar el manejo seguro de las cintas con rebordes en los estudios de radio. El revestimiento en el reverso garantiza un rollo en el que la cinta quede ajustada y segura, sin riesgo de que se desenrolle. A partir de la década de 1970 este revestimiento llegó a ser ampliamente aplicado en las cintas de audio y de video. Por lo general, las propiedades de rebobinado aumentan por la aspereza de la cinta delgada y mediante la adición de carbono negro, y este, también, mejora la conductividad y elimina cargas electrostáticas.

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7. Sin embargo, varios autores han reportado que la reproducción de cintas quebradizas puede mejorarse si se almacenan un tiempo en condiciones de humedad alta: el vapor restituye por un tiempo la plasticidad perdida. Recientemente se han desarrollado procesos para reproducir cintas quebradizas al refrescar la elasticidad de manera permanente mediante la sustitución de un plastificante (Academia Austriaca de las Ciencias, 2012; Wallaszkovits et al., 2014).

8. En la década de 1990 se discutió un escenario teórico, mismo que quedó interrumpido y no se materializó en la práctica.

9. La coercitividad es la propiedad de un pigmento magnético dado para resistir a cambios de orientación magnética o reorientación (“borrado”). Se define por el nivel de campo magnético que se necesita para la (re)orientación, que se expresa en Oersted (Oe) (Oersted es la unidad de la intensidad de campo magnético en el sistema cegesimal, y recibe su nombre del físico danés Hans Christian Ørsted). Entre más alta la coercitividad, más alta la resistencia de la información magnética a la reorientación (o borrado) por campos magnéticos externos.

10. En la grabación de audio analógico estos diferentes valores de coercitividad han sido la principal razón para la necesidad de ajustar la polarización en cada tipo de cinta.

A partir de mediados de la década de 1970 con frecuencia se han observado cintas pegajosas y desprendimientos de pigmento. Estas cintas a menudo rechinan durante la reproducción debido a la fricción del pigmento pegajoso y las partículas de aglutinante depositadas en los rodillos guías de reproductores y en las cabezas de audio y de video. Esto obstruye la cabeza y conduce a una pérdida significativa de las altas frecuencias (audio), o a un completo desajuste de la señal (video).

La explicación más frecuente de estos problemas ha sido la hidrólisis de los aglutinantes del pigmento. Ya que este tipo de hidrólisis es reversible hasta cierto punto, las cintas por lo general pueden reacondicionarse para su reproducción exponiéndolas a baja humedad y a temperaturas elevadas (o a una combinación de las dos; véanse los detalles en IASA-TC 04, 5.4.3.4).

Sin embargo, investigaciones recientes¹¹ revelan que hay otras posibles razones que explican el estado pegajoso de las cintas: exudación del primer, excedentes dispersos de agentes de descomposición, exudación del lubricante y, finalmente, dispersión desigual del endurecedor. A excepción de este último, que es irreparable, se puede usar un tratamiento similar al de la hidrólisis del aglutinante: temperatura elevada¹² a la par de una limpieza mecánica. Esto ayudará a que las cintas sean reproducibles el tiempo suficiente para transferir su contenido.

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11. Schüller, 2014.

12. Las temperaturas empleadas en dichos procesos han variado entre los 60°C (solo para audio) y los 40°C. Puesto que las altas temperaturas pueden deformar mecánicamente las cintas, lo cual es grave en especial para las cintas de video, y puesto que puede incidir negativamente en la vida futura de las cintas, actualmente se sugiere utilizar la temperatura más baja posible que sea efectiva.

En tanto que la composición química es una base indispensable, el proceso de producción se considera incluso de mayor importancia para la estabilidad de la cinta: la velocidad en la aplicación del revestimiento, la dispersión apropiada de los componentes, la temperatura y la presión del proceso de satinado son solo algunos de los factores que determinan la estabilidad de las capas de pigmento. Esto puede llevar a un rendimiento diferente de los lotes del mismo tipo de cinta y, a veces, incluso de cintas de un mismo lote.

Adicionalmente, la integridad física de la superficie de la cinta representa un papel importante. Un equipo de reproducción con un mal mantenimiento puede rayar la superficie de la cinta y facilitar, a través de esas abrasiones, la entrada de agentes desestabilizadores, como la humedad.

Figura 13: Pérdida de pigmento, ¿deterioro químico o mala fabricación?

Figura 14: Un caso raro de pérdida total de pigmento. Lo más probable es que se trate de un problema de producción.

Por ello, los análisis químicos tienen un valor limitado para evaluar la calidad y predecir la esperanza de vida de la cinta. Más aún, como la composición y la producción de cintas varían mucho, las recomendaciones y los resultados de una investigación válidos para un tipo de cintas, o incluso solo para un lote, no necesariamente pueden ser extrapolados a otras, y mucho menos a todas las cintas. Por lo tanto, deben tomarse con reserva las declaraciones y recomendaciones hechas por publicaciones basadas en un número limitado de muestras de cintas comunes que ni siquiera hayan sido identificadas (Schüller, 2014).

A diferencia de los soportes mecánicos, las cintas magnéticas modernas bien preservadas pueden reproducirse cientos de veces sin pérdida de calidad mensurable. Sin embargo, una condición para el correcto manejo de los soportes es contar con un equipo de reproducción de última generación bien conservado. Las máquinas viejas o mal conservadas pueden dañar las cintas severamente y hasta destruirlas durante la reproducción.

2.2.1.1.4.1 Alineación y mantenimiento del equipo (solo de reproducción). Los reproductores de cintas magnéticas necesitan una alineación cuidadosa de conformidad con los siguientes parámetros:

• Posición vertical, azimut, ángulo envolvente de la cabeza de reproducción (siempre que se tenga que hacer un cambio en el ajuste de la cabeza de grabación para compensar errores de esta para una grabación dada); es imperativo que las cabezas se realineen para ajustarse a los niveles correctos inmediatamente después de que se haya llevado a cabo la reproducción.
• Posición vertical de los rodillos guías de la cinta para asegurar su recorrido horizontal y para evitar la posición asimétrica de los rollos de las cintas en los carretes y otros bujes abiertos.
• Calibración de la tensión de la cinta en los modos de reproducción y embobinado, particularmente si se van a reproducir cintas de acetato de celulosa quebradizas o delgadas (uso doméstico o amateur).
• Alineación del amplificador de reproducción de acuerdo con el estándar de velocidad y ecualización (la alineación depende de la cabeza de grabación; por ello, al cambiar la cabeza para diferentes formatos de pistas se requerirá una realineación del amplificador o el uso de un amplificador adaptable a diferentes ajustes).

El mantenimiento comprende:

• La limpieza de las cabezas y de la trayectoria de la cinta. La frecuencia de la limpieza depende de lo abrasivo de las cintas en uso. Todas las superficies de trayectoria de la cinta deben mantenerse en perfectas condiciones para evitar cualquier ralladura de la superficie (2.2.1.1.3), así como para evitar fluctuaciones de velocidad irregulares y garantizar un contacto liso/parejo de la cabeza con la cinta.
• Desmagnetizar con frecuencia (diariamente) las cabezas y los rodillos guías (3.7.2.1.1).
• La revisión completa de la alineación y recalibración cada 50 a 100 horas de reproducción.

Es imperativo llevar una bitácora de cada uno de los equipos y una documentación cuidadosa de todas las tareas de alineaciones y los trabajos de mantenimiento (IASA-TC 04, 5.4).

Aun cuando, en contraste con los soportes mecánicos, las cintas magnéticas pueden reproducirse cientos de veces sin un deterioro mensurable de la grabación siempre y cuando se use un equipo moderno y bien conservado, hay un riesgo estadístico de que se dañen las cintas por un mal funcionamiento imprevisto del equipo de reproducción. En particular las cintas delgadas de carrete abierto (LP, DP y TP) y todos los formatos de casete son propensos a tales amenazas, raras pero impredecibles. En la era analógica esto ha llevado a la estrategia de copiar cintas originales vulnerables a cintas de estudio de audio de mayor resistencia, y hacer copias de grabaciones de frecuente demanda para ser escuchadas. Ya sea que se disponga de sistemas de almacenamiento digital o no, esta estrategia todavía es válida en la era digital, ya que la mayoría de las grabaciones originales de audio y de video son extremadamente vulnerables. Los CD y DVD han probado ser los medios ideales para copias de acceso, mas no para másters o copias de preservación. Con las colecciones de soportes mecánicos la demanda para su acceso es un indicativo para priorizar su digitalización.