基于凝胶法的古代壁画表面加固材料的去除技术模拟研究

为了延长古代壁画的寿命,保护工作者通常将一些现代高分子材料渗透到壁画颜料层,用以黏结加固濒危的壁画。这些材料对壁画的保护发挥了积极作用。但是随着时间的推移,有些材料已经开始劣化,逐渐丧失作用,有的甚至会加速壁画的破坏。因此,古代壁画表面失效加固材料的清除技术已经成为文物保护需要解决的重要科学技术问题。本项研究针对中国古代壁画4种常用黏结加固高分子材料,聚醋酸乙烯乳液、纯丙烯酸乳液、有机硅改性丙烯酸乳液和Paraloid B72树脂,开展了清除技术的实验室模拟研究。本工作使用目前最环保和高效的水凝胶清洗技术,设计制备了4种凝胶材料,制成16个凝胶配方,结合乙酸乙酯、对二甲苯、正戊醇、碳酸丙烯酯等清洗剂,从凝胶的工作性能、凝胶与清洗剂的相容性、清洗剂对壁画表面层的破坏性、对4种粘结加固材料的清除能力,以及粘结加固材料老化对去除率的影响等方面,在瓷板、玻片和模拟壁画上开展了系列实验研究,从中筛选出分别适合于清除这4种常用高分子材料的凝胶清洗方法,计算了去除率,初步摸清了相关技术数据。     

馆藏壁画表面污染物的激光清洗初步研究

激光清洗作为一种新型清洗技术,具有高效、安全、可控等优点。本研究使用激光清洗技术对壁画样品表面污染物进行清洗试验。通过模拟样块试验确定激光清洗设备的损伤阈值与清洗阈值;然后在损伤阈值与清洗阈值范围内,根据不同污染物采用不同的激光能量密度和辅助手段,对壁画样品进行激光清洗试验,最终确定有效的设备参数;在激光清洗同时使用显微镜和色度仪进行清洗效果评估。清洗试验证实激光清洗技术可有效清理部分壁画表面污染物,并确定部分有效参数,为实际工作提供参考和借鉴。     

生物表面活性剂在纸张含铁墨渍清洗上的应用研究

生物表面活性剂是由生物代谢或从植物中提取的具有表面活性的天然产物,在纸张污渍的清洗方面,相比于温水,具有更强的清洗效果。相比于化学试剂,酸碱性较弱,可天然降解,残留不会对纸张产生破坏。为研究生物表面活性剂清洗纸张含铁墨渍的最佳效果,首先通过清洗实验对几种生物表面活性剂清洗纸张含铁墨渍的最佳条件进行探讨,得出槐糖脂在50℃,2.5%,40 min的条件下对纸张含铁墨渍的清洗效果最好,最大清洗率可达66%。再将槐糖脂与常用化学清洗剂KMnO_4-H_2C_2O_4清洗进行对比评估,得出其最大清洗率比该化学试剂低,但对纸张纤维基本没有破坏作用,而且其清洗对含碳墨水字迹无破坏作用。最后,通过XRF和ORP分析,推断槐糖脂的清洗是利用络合反应作用于含铁墨渍中的鞣酸铁及没食子酸铁,或利用表面活性作用于含铁墨渍中的阿拉伯树胶等添加剂。     

大足石刻广大山摩崖造像表面油烟清洗研究

油烟污染是大足石刻一种常见的表面污染病害现象。针对大足石刻表面油烟病害特点,研究了一种基于水凝胶体系下的新型油烟清洗剂,以卡波姆为成胶剂,氨水为清洗组分的透明凝胶油烟清洗剂。通过实验室模拟试验及选取大足石刻广大山摩崖造像油烟污染区域进行现场试验,结果表明:该凝胶型油烟清洗剂制备方法简单,使用时不挂流,易于控制,可以实现接触式清洗,并通过控制释放清洗组分溶解和吸附文物表面油烟污垢,从而实现文物表面油烟的绿色清洗。     

酶材料及凝胶对碑刻文物表面墨迹的清洗研究

对于石质碑刻文物表面的墨迹污染，常常使用常规物理清洗方法，但清洗效果一般，酶材料在文物表面墨迹清洗中还没有相关研究。本工作对不同的酶及其与表面活性剂复配后制得的酶清洗剂进行墨迹清洗实验，对比清洗前后的照片、显微照片和色差值。其中，碱性蛋白酶对墨迹的清洗效果最佳，与非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO₉)复配后制得酶清洗剂，再与卡波姆940胶凝制成清洗凝胶。该清洗凝胶对石质碑刻文物有很好的贴敷性能，增强了清洗材料与文物表面的接触性，显著提升清洗效果，适合作为清洗剂的载体应用在碑刻文物上，并通过现场实验证明了能够明显清洗干净碑刻表面的浓厚墨迹。     

微乳液在清除文物失效保护材料中的应用研究——以壁画清洗为例

众多化学清洗方法中,微乳液清洗剂因其对文物的安全性、环境友好性、施工工艺的简便性等优势,被选作去除文物失效保护材料的方法之一。本文通过实验室模拟实验和吉林省两座墓葬壁画现场试验,以丙烯酸树脂Paraloid B72和三甲树脂为研究对象,运用光学显微镜、光泽度仪、接触角测量、扫描电镜、红外光谱等检测技术研究微乳液清洗文物失效保护材料的效果和特性。结果显示,微乳液清洗更加适用于表面耐水文物的清洗;相较于纯溶剂清洗和凝胶清洗,微乳液清洗的针对性比较强,特定的微乳液只适用于特定的清洗对象;对质地疏松或者卷曲、起翘等病害的文物,清洗局限性较大。但微乳液清洗针对性强的特性配合一定的施工工艺可用于较为彻底地解决因保护材料失效造成的卷曲、起翘等病害。鉴于文物失效材料情况比较复杂,其清洗方法和清洗工艺要根据实际情况不断调整,综合运用多种有效的清洗方式,在达到较好清洗效果的同时,亦可实现对文物的最小干预。     

不可移动石质文物化学清洗的操作工艺

本工作属于国家科技支撑计划课题"石窟文物表面有害污物清除技术研究"的内容之一,旨在为起草《不可移动石质文物表面污染物化学清洗工艺规范》作准备。为了使研究基础更为广泛和扎实,结合在实验室和云冈石窟现场的化学清洗实验,综合评述了国内外石质文物化学清洗的工艺要求和规程,包括前期调研、清洗剂选择、贴敷技术、效果与安全性评估、实验室研究和现场小试验等内容,探讨了与石质文物化学清洗操作工艺相关的正面和反面的典型案例,为石质文物化学清洗操作工艺的规范化提供借鉴。     

南京堂子街太平天国壁画再保护

为了使已经经历过保护修复的14幅南京堂子街太平天国时期的壁画能够更好地保存和展览,在全面的现场调查和修复资料收集的基础上,对壁画实施了现场预保护、搬迁以及实验室保护修复。采取了比较成熟的保护材料Paraloid B72、Primal AC33对壁画进行加固回贴;并将蒸汽清洗、激光清洗引入到壁画的表面清理中;同时改善了灌浆材料;采用了贴木浆纸、预先刷涂乙醇等改良工艺。在上述措施的综合使用下,壁画再次保护修复后效果良好。此保护修复方法可对类似需要再保护的壁画提供借鉴。     

清洗剂对青铜中氯化亚铜和氯离子的清洗效果的探讨

使用XRD方法分析了1%BTA+5%H₂O₂清洗剂对古青铜上氯化亚铜相的清洗效果.给出了在BTA存在的条件下,使用PIXE、MA分析氯离子的结果.用选择性电极法,分析了在碳酸根存在的条件下的氯离子浓度.证明了1%BTA+5%H₂O₂^[1]能有效地清洗青铜中的氯化亚铜和氯离子;也证明了在适当提高温度的条件下,有利于倍半碳酸钠清洗青铜中的氯离子。     

几种常用清洗方法的清洗效果对比讨论

以常用的几种清洗方法对石质文物模拟污染物的清洗效果进行检验,分析了石材文物表面污染物的病害及污染物成因。对化学清洗、蒸汽喷射清洗、粒子喷砂清洗等常用清洗方法的优劣及清洗效果进行了比较。对几种特种清洗方法的适用性及清洗效果进行了分析,几种特种清洗需要相互配合使用,取长补短,才能有效地去除石质文物表面有害污染物,对石质文物表面污染物做到彻底清除,从而为后续保护和加固提供条件。     

基于丰度反演及光谱变换的书画霉斑虚拟修复

古书画在保存过程中容易滋生霉斑病害，霉斑不仅影响书画的外观，还会对纸质文物造成不可逆转的永久性破坏。为了给霉斑清洗提供直观参考，提出基于丰度反演及光谱变换的书画霉斑提取与虚拟修复方法。选取与霉斑区域光谱曲线存在明显差异的450～600 nm之间244个波段作为特征波段，通过连续最大角凸锥端元提取与灰度分割，提取霉斑区域。再对高光谱影像进行主成分变换，选取包含信息量最大的前三主成分合成影像，利用Criminisi算法对霉斑区域进行修复，再将修复后的影像进行主成分逆变换，完成高光谱影像的虚拟修复。以中国近现代画家倪田的《捕鱼图》为例进行了研究，发现修复后的霉斑区域与画体融入性较好，边界自然平滑，均方根误差值普遍变小。研究结果可为书画霉斑清洗提供直观的修复依据，具有较强的实用性。     

应用酶联免疫吸附法(ELISA)初探古代墓葬壁画胶结材料中的狗胶原蛋白

古代墓葬壁画颜料中的胶结材料成分研究是国内外考古界研究的热点方向之一。本研究针对我国北方公元5世纪墓葬壁画中红色、黑色和黄色壁画颜料样品,利用酶联免疫吸附法(ELISA),对样品中的狗胶原蛋白浓度进行了分析测定。结果发现,红色干燥壁画颜料中含有狗胶原蛋白,含量为7.328mg/L,而黑色、黄色和红色湿润壁画颜料中均未检测到狗胶原蛋白成分。利用ELISA成功检测出我国古代壁画颜料中胶结材料成分。该检测方法可以直接、快速检测古代壁画胶结材料中动物胶原蛋白的种类。     

寺观壁画揭取、重装复原技术探索

揭取壁画实在是一种迫不得已的举动。为消除寺观壁画以往因分块揭取给其造成新的人为伤害,在掌握了壁画泥层的层状结构的可分性和理论计算的基础上,以四川剑阁觉苑寺和云南丽江大宝积宫两处明代壁画揭取为例,采取拆除背墙使用临时背衬悬掉壁画的方法,完全可以不分块地将整铺壁画揭取下来,从而实现了对壁画更好的保护。     

古旧纸本字画孳生霉斑的鉴定

古旧纸本字画在保存过程中,易于孳生霉菌病害,霉菌会对纸质文物造成不可逆转的破坏作用。为鉴定字画上孳生的霉菌种类,利用分子生物学方法,对馆藏的几幅古旧字画上孳生的疑似霉斑进行分离、纯化、培养、鉴定,鉴定结果确定霉菌有肉色曲霉Aspergillus carneus、草酸青霉菌Penicillium oxalicum、花斑曲霉Aspergillus versicolor、杂色曲霉Aspergullus versicolor、宛氏拟青霉Paecilomyces varioti Bainier、赤散囊菌Eurotium rubrum、产黄青霉Penicillium Chrysogenum、辐毛小鬼伞Coprinellus radians,此鉴定结果可为进一步的霉斑去除以及防霉技术研究提供科学指导。     

FRESCO AND LIME‐PAINT: AN EXPERIMENTAL STUDY AND OBJECTIVE CRITERIA FOR DISTINGUISHING BETWEEN THESE PAINTING TECHNIQUES

Identification of the painting technique adopted by an artist is often debated in studies on the characterization, restoration and conservation of mural paintings. However, objective criteria to identify the two main lime‐based painting techniques, fresco and lime‐paint, have not yet been systematically verified on replicas. Replicas were painted following both fresco and lime‐painting techniques. A comparison of microstratigraphic sequences and distribution of chemical elements reveals systematic differences between the two techniques, providing objective distinguishing criteria. Samples from the Abbey of Chiaravalle (Milan, Italy) and Pompeii were also analysed, and the results were compared with experimental data to validate the recommended criteria.     

酒泉丁家闸五号壁画墓现状调查

酒泉丁家闸五号墓壁画为十六国时期壁画代表,从物保护角度出发,在前期研究的基础上。从壁画制作工艺、病害机理、地仗脱落状况及原因与水水质等方面进行了详细调查,为潮湿环境下壁画保护与研究提供信息和资料。     

NMF—1防霉剂的应用研究

本文报道 NMF-1防霉剂的合成,理化数据,毒性检测,防腐蚀和抗微生物试验以及对纸张、纺织品性能、色彩的测试.该防霉剂有防霉杀虫片、防霉浆糊添加剂、防霉防虫乳剂以及溶刺型防霉防虫液,不仅适用于文物、图书、档案的防霉,而且在其它领域亦能得到广泛的应用.     

广西花山岩画抢救性保护修复材料的选择试验

花山岩画受环境因素作用,岩体崩落掉块、片状鳞片状剥离脱落等病害,给花山岩画造成了巨大破坏,威胁着岩画的长期保存。其中物理风化引起的岩石片状脱落病害,以及化学风化引起的颗粒状产物对岩画的危害最大,应尽快采取抢救性保护措施对其进行治理。本工作在现场调查的基础上,通过粘合剂强度分析,以及清洗剂实验,研究了治理物理风化片状剥离脱落岩石片的粘合剂性能,以及化学风化颗粒状产物的清洗效果,并在现场无岩画处进行了初步试验。结果表明,使用丙烯酸树脂环氧树脂改性的粘合剂,用于花山岩画片状剥离病害的治理时,可以达到预期目标。在对颗粒状和薄膜状风化产物进行处理,疏松的颗粒状产物,清除效果较好,对岩石没有明显影响;对于较为致密的颗粒状产物或薄膜状产物未见明显效果。