细菌纤维素对木质文物修复的初步探索

为研究细菌纤维素对木质文物的修复效果,首先检测了产纤维素的醋杆菌Acetobactersp．PDA静置培养时的生长,然后将其与小块的饱水木材一起静置培养,通过测定木块处理前后的湿重及扫描电镜观察,结果显示细菌纤维素对木质文物有一定的修复作用。     

论细菌纤维素对木质文物的修复

出土木质文物,由于在出土前受到生物、化学等各种不良因素的影响,其内部结构发生了很大变化,使得木质文物发生了严重的破坏。细菌纤维素具有独特的理化特性,因此筛选具有修复、复原木质文物内部结构的生物材料,并研究其原理,对复原木质文物内部结构具有极大的意义。     

饱水木质文物的细菌病害及其诊断技术的进展

为了促进微生物学理论与技术在我国文物保护领域中的应用,使我国的文物保护与国际先进水平接轨,本文通过对国内外有关文物保护微生物学研究进展的综述,阐述了饱水木质文物细菌性病害的成因和机理.侵蚀细菌、钻管细菌和空化细菌是饱水木质文物细菌性病害的病原体,但它们的作用方式有一定的区别.在饱水木质文物细菌性病害诊断上,国外已较为普遍地使用了光镜技术、电镜技术、细菌培养技术以及多种分子生物学技术.根据众多样本分析的结果,国外学者已建立评价饱水木质文物腐蚀状态的定性指标体系.文中还结合目前我国有关饱水木质文物保护的现状,阐述了文物保护微生物学在我国饱水木质文物保护中的应用前景,并建议尽快开展相关的研究工作.     

“小白礁Ⅰ号”沉船部分木质文物微生物病害观察与损伤评估

为掌握宁波"小白礁Ⅰ号"古沉船船体结构的状况,以及为该沉船的后续保护提供科学依据,本研究利用光学显微镜和电子显微镜技术,在显微和亚显微水平上观察了该沉船部分木质文物的组织和细胞结构。观察分析发现,对该沉船木质文物有较大影响的微生物主要是侵蚀细菌(Erosion bacteria,EB)和钻管细菌(Tunneling bacteria,TB);借助文献提供的标准,评估了该沉船不同部位木质文物的结构现状及不同备检样品中的细菌的侵蚀程度。评价结果表明沉船木质文物的侵蚀情况从轻度到完全损坏程度不同。本研究也分析了导致木质文物损伤程度差异的原因,并根据分析结果就该沉船木质文物保护涉及的生物学问题提出了建议。     

Our works on conservation of wooden objects in Korea

韩国木质文物的系统保护始于1976年新安沉船出土后,新安沉船保护方法的研究促进了饱水木保护技术的发展,是韩国木质文物保护的转折点,为木质文物保护新方法、新技术的研究搭建了一个平台。二十世纪九十年代以后韩国出土了大量木质文物,这些文物的出土提供了很多新信息,是重要的历史资源。这一趋势促使了韩国保护工作人员对木质文物保护新方的研究。韩国的木质文物实际上是埋藏在沼泽、湖底和海底的饱水木,这些环境限制了微生物的生长。遗址中出土的木质器物是糟朽木或是碳化木。因此,韩国木质文物的保护分两类:一类是用传统工艺修复木建筑和漆器,另一类是保护处理饱水木器。文中介绍了韩国文物保护实验室保护修复木质文物的几个实例。     

武威磨嘴子汉墓新近出土木质文物的抢救保护与修复

甘肃武威磨嘴子汉墓新近出土木质文物,由于墓葬环境及出土后保存环境因素的影响,造成木质文物糟朽、霉变、彩绘脱落,甚至崩裂,因而对其进行抢救性保护与修复。为此对表面进行了清理,采用2%PB-72乙酸丁酯溶液滴管渗透的方法进行填充加固,对彩绘层用同样方法加固,对散件器物用汉代木材削制木销钉进行组装,对残损、断裂器物进行修复复原。保护修复后的木质文物适于展陈。本工作所用的保护方法对同类木质文物的保护有借鉴作用。     

元“月明沧海”琴的修复

"月明沧海"琴为上海博物馆藏品,元至正壬辰(公元1352年)制造。琴额部有两处木质缺洞,木质纤维素腐烂,蛀眼19个,额部其它部位漆颜色暗淡,琴左侧面下方、琴额背面均有缺损。对这件古琴制定修复方案,并开展清洁、处理蛀洞、分析灰胎、加固、补配、批灰、涂漆、打磨、做旧等保护修复工艺流程。结果表明,传统修复工艺与现代科学技术检测的结合,使此件文物的修复工作相当成功。     

糟朽传世木质文物修复研究

木质器具在我国古代社会得到广泛的使用,因此遗存的木质文物数量众多,但它们因自身为有机质地而极易遭受各种环境因素的破坏和损害。大量木质文物因遭受菌、虫的破坏而产生变色、糟朽和坏损,或受温度、湿度变化的影响而发生弯曲、开裂现象。本文针对糟朽这一病害采取相应修复研究,使其恢复原貌,更好更久地展示其文物价值。     

有待开发的木质文物处理技术──细胞壁聚合物的化学改性

木质特性是木材的细胞壁聚合物的物理和化学性能综合作用的结果。在木材老化过程中,细胞壁聚合物的物理性能发生变化。细胞壁基质的降解和纤维素分子的解聚作用,导致强度不断下降、完整性逐渐损失。因此,当他水木质文物被干燥时,引起收缩、纹缝、破裂。对于木质文物修复的传统方法是用一种聚合物或多聚合物通过封护加固衰变木材使其恢复强度;或者当木质干燥时,用湿胀性化学试剂以避免收缩,维持其处于膨胀状态。从理论上讲,另一种方法将可能是从化学角度修复细胞基质和细胞聚合物,使其达到与原始状态相类似的状况。本文将集中介绍用简单的活性化学试剂、交联试剂或多聚物,使残留的细胞壁聚合物恢复原状的几种方法。     

出土木质文物保护加固剂初探

历年考古发掘出土的大量木质文物,为人们进行研究提供了珍贵的实物资料。但在漫长岁月的地下环境中,由于地下水和地面渗透水的长期侵蚀,特别是含有一定酸性的水侵蚀,以及土壤微生物纤维素分解菌的作用,其化学成份和显微结构发生了很大的变化。木质是由植物细胞所构成,     

甘肃出土糟朽木器材质鉴定及特征分析

甘肃木器是反映河西走廊古丝绸之路文化、历史和社会重要的珍贵遗产。武威、高台作为甘肃木器重要的发现地,出土器物不仅类型、风格迥异,而且器物材质形态、结构特征明显,属于典型的糟朽木器类型。研究工作从木材学的角度出发,应用生物切片技术,对出土器物材质树种、特征及特性进行了科学鉴定和剖析。鉴定结果表明,树种类型有:①云杉;②冷杉;③圆柏;④落叶松;⑤胡杨;⑥榆树;⑦香椿;同时采用扫描电镜、X射线衍射分析技术对糟朽木质纤维显微形态、结构进行了观察和分析,分析结果表明:出土糟朽木器木质结构已发生降解、腐变,其材质形态特征及特性会随着后期保存环境及其因素的影响、腐蚀而频繁变化或骤变。最后,分析工作对糟朽木器纤维素结晶度、降解度等相关物理参数进行了实验测定。测定结果表明:出土实物纤维素结晶度约为58%,而纤维降解度达到40%以上。综合以上鉴定结果和实验数据,得出以下结论:①甘肃木器制作材质涉及的树种种类较多,基本以云杉材为主,而青海云杉在祁连山林区分布广泛,为其制作用材提供了丰富的天然材料;②材质糟朽及纤维严重降解是甘肃木器重要的材质特征,表现为纤维(纤维素、半纤维素)含量降低呈现木素含量升高,而木素含量的相对增大,则是导致材质颜色变深的重要原因;③受糟朽器物自身含水率的变化、影响,其材质特征具有脆弱性和不稳定性,而且改变、变化过程通常具有滞后性,导致结果往往是致命的;④纤维素结晶度和纤维降解度是衡量和评估糟朽木器材质健康状况重要的物理参数,二者之间存在关联关系。本研究结果可为糟朽木器形态与结构研究提供科学依据和技术支撑。     

甘肃出土糟朽木器的形态与结构分析

甘肃出土木器依据形态与结构划分,属于典型的糟朽木器类型,材质外观特征与特性明显。制作材质鉴定表明,基本类型有①松科云杉;②松科冷杉;③柏科圆柏。通过对糟朽木器形态类型、结构属性、影响因素及发生改变原因剖析,指出了糟朽木器材质在经历了第一阶段的转折性根本改变后（含水率远低于纤维饱和点）,即将面临第二阶段的转折性根本变化（含水率略高或接近于平衡含水率）,而这一阶段的改变结果对器物将是毁灭性的;为了避免出土器物在短期内形态发生剧变,运用生物切片、扫描电镜分析技术对木质纤维显微结构进行了观察和研究,研究结果与结构病害腐变结果相吻合。选取与糟朽器物同期考古出土的糟朽棺板木作为分析对象,分别对其化学成分、容积重、含水率以及力学性能进行了实验测试,测得糟朽木器降解损失超过50%,含水率约为10.5%,力学强度指标与正常材质相比,均有明显的下降,且相对差异较大,最大约为正常木材强度的60%。对比分析结果,得出了结论：①糟朽木器的形态与结构状况与实验生物切片分析、电镜显微结构观察和研究结果相吻合,同时材质成分、容积重与力学性能测定结果为上述分析结果提供了有力的数据支撑;②致使糟朽木器形态和结构发生改变的主要因素是胎木含水率,其值是非恒定的并随外部环境而改变,因此含水率可用于反映糟朽木器的材质特性;③纤维饱和点与平衡含水率是影响、衡量和评估糟朽木器形态与结构的两个重要的物理参数;④鉴于糟朽木器的材质特性,后期保存应尽量避免与水分的直接接触,需要严格控制其胎木的含水率,且维持恒定、稳定的保存环境,这点对后期糟朽木器的保存是非常重要的     

两件金漆木雕的保护修复研究

探索漆木器制备工艺尤其是髹漆工艺,以获取能用于文物保护修复的重要信息,针对两件待上展金漆木雕的保存现状,进行了X射线荧光能谱分析、红外光谱分析、激光拉曼光谱分析、微观形貌分析以及X射线探伤等无损分析。根据分析检测结果,按照不改变文物原状、最小干预、真实性等文物修复基本原则,对文物进行保护修复,对这两件漆木器进行清理、消杀处理,对木胎残缺处进行补配和随色,对漆皮起翘、脱落严重的部位进行漆皮回贴和漆层补全,处理后状态稳定,具有一定的耐久度,达到了展览和长期安全存放的目的。     

木雕文物的褐腐菌害

为对一尊唐代木雕佛像严重朽蚀的原因进行调查,用扫描电镜观察,对样品的综纤维素、木质素含量等进行分析测定,并对菌进行培养。实验结果表明,木材纤维中有菌丝,真菌孢子,经一定温湿度培养后,腐朽木材上的孢子有发展,说明该真菌在原介质上存活,在合适的环境条件下,将会继续起菌害作用。分析数据说明,综纤维素含量大大降低,木质素的相对百分比含量大大升高,这是综纤维素及其相伴生的戊聚糖受真菌破坏分解的结果。此等菌害的表现应该是属褐腐菌对木材破坏的结果。由于褐腐菌对木材短时间内就能产生强大的破坏力,因此,对木质物的保护要特别重视褐腐菌的侵害。     

Shape recovery of collapsed archaeological wood ware with active alkali-urea treatment

Most wooden remains from archaeological sites in waterlogged burial environments are found to be intact without shrinkage despite centuries of storage. However, waterlogged wooden remains are subject to shrinkage damage and some even lose up to 80% of their original volume when exposed to air. The shrinkage of archaeological waterlogged wood with the loss of a large part of the initial volume of the wooden remains has been considered irreversible. Here we show that “active alkali-urea”, serving as a re-swelling chemical agent, can almost fully restore the collapsed archaeological wood to its original shape. The restoration experiment showed that the main reason for the restoration of collapsed wood is that the collapsed cell cavity almost completely recovered its original shape during active alkali-urea treatment. We suggest that the shape of collapsed archaeological wood remains can be fully recovered, and that the collapsed archaeological wood can thereby recover its valuable cultural properties.     

甘肃玉门花海西晋墓群出土木牍的保护

甘肃河西地区出土文物特殊的高盐碱埋藏地质环境,造成画像砖、木质文物、丝织品等文物埋藏期间大量盐碱的渗入。文物出土后,随着环境温湿度的变化,使得文物内部盐碱重结晶,直接导致了画像砖画面脱落、木质文物崩裂及丝织品脆化。本工作针对甘肃玉门花海西晋墓群出土木牍的损害状况,进行了表面清理、渗透填充加固、脱盐及对个别器物进行了回软整形等保护,保护处理后状况良好,保护方法对同一地区出土其他木质文物的保护有借鉴作用。     

志丹苑元代水闸遗址木构件侵蚀微生物的防治研究

为研究志丹苑元代水闸遗址木构件免受微生物危害的方案,本工作采用碘代丙炔基氨基甲酸酯(Iodopropynyl Butyl Carbamate,简称IPBC)处理的方法解决志丹苑元代水闸遗址木构件侵蚀微生物的防治问题。将遗址中处于潮湿环境条件下的木构件经IPBC处理5年后,测得其细菌总量减少89.25%,真菌总量减少55.56%,且木构件中微生物主要类群发生了很大的变化。研究表明,IPBC对于可能导致潮湿环境条件下木构件材质软腐的微生物的生长具有明显的抑制作用。本研究为控制志丹苑元代水闸遗址木构件的微生物危害提供了有效的备选方案。     

甘肃出土糟朽木器环境腐蚀作用与机理研究

甘肃独特的地理、气候环境,一般考古出土木器都具有糟朽木器的典型特征,通常器物因木质结构与形态的脆弱性易受外部因素侵蚀而受损,而其腐蚀状况或发生腐变往往与其所处的埋藏环境、发掘现场和博物馆馆藏环境有关。鉴于目前甘肃糟朽木器的保存状况,通过甘肃糟朽木器埋藏环境、馆藏环境及影响因素调查,馆藏环境腐蚀作用与机理的科学剖析,全面、客观和准确地揭示了藏品腐蚀受损根源及原因。环境腐蚀作用的机理如下：1）可见光、紫外线腐蚀机理是,在光辐射的作用下,纤维素发生初始光化学反应造成链断裂,并伴随产生多种化合物。2）纤维素在常温下是很稳定的,但随着温度的升高,其强度相应降低,在高温光照和氧存在的情况下,会发生氧化反应;在水分、可见光、氧气、酶及酸碱等因素同时存在情况下,温度偏高则对糟朽木器材质腐蚀起着加速作用。3）可溶盐对糟朽木器材质的腐蚀作用是通过自身的潮解和结晶过程来完成的。4）害虫及霉菌、微生物对木质文物的腐蚀作用,主要是通过分泌各种生物酶来分解木质成分中有机质实现的。5）当空气中的湿度达到70％时,灰尘及粉尘会发生潮解,当沉降在糟朽木器表面时,会引起木质纤维素腐蚀和降解。