天然树脂加固淹埋木质文物

为了对剑川海门口遗址出土的古思茅松进行实验性加固保护,对古思茅松进行草酸脱色、甲醇溶剂脱水,然后使用松香和虫胶的甲醇溶液作为加固剂进行渗透、干燥等加固工序。加固后的样品表面色泽浅淡,保持了木材原有的色泽、纹理和质感。基本密度达到0.437g/cm3,已接近现代木材的基本密度。顺纹抗压强度较加固前增加了24.58%。绝干状态时测得的各向全干收缩率分别为:纵向2.22%、径向3.54%、弦向7.73%,均在正常木材干缩变化范围之内。扫描电子显微镜(SEM)研究表明:天然树脂附着在细胞壁表面,对细胞壁起到了足够的支撑作用,加固后的木材细胞壁切面平整、致密、轮廓清晰,胞壁间界面结合好,细胞腔较光滑。研究表明,本加固方法能有效降低木质文物的吸湿性、提高其各项物理力学性质。当木质文物需做其它处理时只需用甲醇或乙醇将松香和虫胶溶出即可,加固过程可逆,这解决了木质文物将来的再处理问题。     

考古出土饱水木器的腐朽、收缩变形原理

如何防止饱水糟朽木材的收缩变形是文物保护中的一个重要问题。出土木质文物在地下长期的埋藏过程中,因生物和化学的作用,成分和结构发生了不同程度的变化,从而使木材一些原有的特性消失。最普遍发生的是木材的含水率增高,当水分失去时发生严重的、甚至不可恢复的收缩变形。文章拟就饱水糟朽木材干燥中的几个问题进行探讨。一木材的结构与组成木材由细胞组成,构成细胞壁的有机物质是纤维素(约占42％以上)、半纤维素(约占20～35％)和木素(约占15～35％)等。纤维素是构成木材的骨架物质,是由多     

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。     

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。     

饱水木质文物的风冷干燥脱水研究

许多出土饱水木质文物因其降解严重、含水率较高,容易在脱水过程中出现不可逆的收缩变形以及开裂现象,从而遭到严重破坏。因此,饱水木质文物脱水方法的研究是文物保护工作中的重要课题。为探究风冷冷冻法对饱水木质文物脱水的效果,以一批无法复原的出土饱水木质文物为研究对象,在对其材种、含水率、基本密度及化学成分进行了测定和分析后,使用一台风冷电冰箱在-18℃条件下对样品进行了风冷干燥脱水处理,记录脱水时间和脱水效果,并分析了该方法的传质传热特点,证明了风冷干燥法用于饱水木质文物的脱水干燥能够取得良好效果,并且具有对文物干预小、适用性广、操作简便、成本低廉等优点,为饱水木质文物的脱水处理提供了一种新的思路。     

木材在PEG法处理过程中收缩原因的研究

论述了PEG法处理木质文物过程中造成木材收缩的原因。讨论了木材含水率、浸泡温度、PEG分子量以及其浓度变化梯度等因素与木材收缩的关系。还介绍了弥补PEG法不足的一些简单方法。     

细菌纤维素保护修复木质文物的若干问题

通过研究产纤维素的醋杆菌Acetobacter sp.PDA菌静置培养时的生长,然后将其与小块的饱水木材一起静置培养,测定木块处理前后的湿重及扫描电镜观察的结果,肯定了细菌纤维素对木质文物有较好的修复效果.同时初步探讨了细菌纤维素修复木质文物现阶段存在的若干问题以及研究方向.     

温度和湿度对乙二醛聚合物加固饱水梓木文物性能和微观结构的影响

乙二醛聚合物加固饱水梓木文物在自然环境或者博物馆存放时,受环境因素如温度和湿度的影响会导致文物发生劣化。本研究采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法研究了乙二醛聚合物脱水加固饱水梓木试样在不同温度和湿度环境中性能与微观结构变化。结果显示,饱水梓木文物材料经乙二醛聚合物脱水加固后,乙二醛聚合物与梓木细胞壁结合紧密,部分填充于梓木细胞内加固梓木细胞壁。试样在25℃和50%RH环境中试验30 d其结构和性能无明显变化。在60℃和50%RH环境中试验30 d,试样内部的乙二醛聚合物逐渐均匀附着于细胞壁且表面平滑,试样横截面断口平整;但试样表面的乙二醛聚合物逐渐消失,暴露出木材本体。在25℃和95%RH环境中乙二醛聚合物吸湿性明显增强,其与水的结合能力高于梓木细胞壁,乙二醛聚合物与细胞壁之间的结合被破坏,失去加固效果,但仍填充于细胞中。最后分析了温湿度对乙二醛聚合物加固饱水梓木性能与结构的影响机制,并提出了试样在吸湿和脱水过程中乙二醛聚合物与梓木细胞壁的结构变化模型。     

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。     

出土、出水饱水木质文物冷冻干燥研究进展

冷冻干燥是稳定出土、出水饱水木质文物的主要方法之一。该方法基于水由固态直接成为气态的升华过程不产生表面张力的原理,可避免饱水木材脱水时受到干燥应力的破坏。数十年来,经过实验实践和不断完善,冷冻干燥在出土、出水降解木材的稳定中取得了很好的效果,在大型、厚重木质文物的保护方面得到成功应用。本研究基于在出土、出水含盐饱水木质文物保护方面的多年实践,对国内外在脱盐、抗菌、热浸、预冻和升华干燥工艺等方面的进展进行了回顾,并提出了解决一些现有问题的技术设想。     

饱水木质文物腐蚀变形类型及其机理分析

饱水木质文物由于在地下长期的埋藏环境中,因为化学和生物的作用,其成分和结构都发生了不同程度的变化。出土后,由于失去水分,会发生严重的变形,破坏了文物的原始形态。本文拟从木材的结构与成分出发,对木质文物的腐蚀类型进行了划分,尝试分别从化学腐蚀与物理形变的角度,具体分析各种腐蚀病害的成因和机理。     

出土饱水木质文物的微生物腐蚀及防腐措施

在南方保存完好的出土木质文物大都处于饱水状态.出土后因为水和氧气的参与,在水解作用、微生物腐蚀等诸多因素的作用下,木质文物逐步被降解而变得腐朽.为此,本文从木质文物的微生物腐蚀机理着手,提出控制水活度的办法、控制氧气量、毒化微生物赖以生存的养料三种途径来防止或延缓木质文物的腐朽,以等待将来更好的脱水定型方法出现.     

γ-巯丙基三乙氧基硅烷对饱水木质文物的脱水定型机理研究

饱水木质文物的脱水定型是该类文物最核心的保护需求之一,围绕这一保护需求已研究了天然树脂、聚乙二醇、糖类、乙二醛等多种保护加固材料,近期研究表明有机硅氧烷具有优异的脱水定型效果,其中γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)最佳,但含巯基材料与木质文物的相互作用尚未得到较好的解释,对其进一步地研究或可为饱水木质文物保护材料的研发提供新的思路和借鉴。 在本研究中以MPTES处理后的南海一号出水船板马尾松(Pinus massoniana)为研究材料,通过增重率、收缩率、扫描电子显微镜观察(SEM)和傅里叶变换红外光谱分析(FTIR),研究其脱水定型效果与巯基的关系以探讨其加固机理。结果表明:1)MPTES处理后的古代饱水木材样品具有良好的尺寸稳定性(最低3.5%体积收缩),脱水定型效果印证了以往研究中的结果,并进一步得到在低增重率下(约干重的50%)较为理想的效果;2)SEM观察表明硅氧烷均匀地分布于细胞壁内部而非沉积于细胞腔内;3)处理条件(时间、浓度或水分含量)、宏观指标(增重率和收缩率)、显微形貌变化与FTIR图谱中芳醚伸缩振动吸收峰、聚硅氧烷相关吸收峰均呈现明显的相关性。 根据上述结果,着重讨论了巯基与木质素反应的机理,认为两者的反应可能与海洋出水饱水木质文物在还原性埋藏过程中有机硫化物的形成过程、造纸工业中硫酸盐制浆法的初期反应原理具有相似性,涉及在酸或碱催化下木质素醌甲基化合物中间体的形成和巯基进一步与该中间体的加成反应,最终得到硫醚的结构。由于MPTES水解后同时具备能与木质素反应的巯基和能与纤维素羟基发生缩合或氢键作用的Si-OH,使该材料具有多样的化学结合能力,能够加强纤维素和木质素自身和互相之间多种界面结合力,提高饱水木质文物中残余组分的整体性和强度,从而获得更好的脱水定型效果。 本研究在一定程度上阐明了MPTES加固饱水木质文物后获得良好脱水定型效果的原理,在此基础上进一步认为,在饱水木质文物保护材料引入适度反应性的巯基等基团可进一步提高材料的脱水定型效果,这一思路在未来饱水木质文物保护材料的研发中具备良好的研究前景和应用价值。     

泉州闽台馆馆藏木质类文物的保护处理

福建泉州闽台关系史博物馆多年来收藏的大批木质类文物,不少遭虫蛀和霉菌侵袭。为了不让这些滋生虫菌的文物带到新馆,对这些文物进行了保护处理。先采用溴甲烷常压熏蒸方法杀灭木质文物体内和体表的成虫、虫卵和菌丝。再用软毛刷对木雕文物表面灰尘等物进行小心刷除,然后用水或25%酒精或酒精和丙酮混合液仔细擦拭清洁处理。再用Sparpec 08木材防蛀防腐剂进行渗透处理。保护处理结果表明,本方法技术简单、快捷、易于掌握、实用性强,适用于大批量藏品的杀虫灭菌保护。     

防腐剂MV和ML对木构件力学性能影响的研究

微生物是导致有机质地文物腐朽的主要因素之一。目前木质文物防腐主要采用化学防腐剂处理来抑制和杀灭微生物。但考虑到木构件文物本身的特殊性,所选的防腐剂对木构件文物的外观和力学性能不能造成影响,所以对于木质文物来说,防腐剂的选择是保护文物的关键之一。木材抗弯弹性模     

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。     

高级醇加固饱水木器的可逆性实验

为了给已加固饱水木器文物留下再处理的空间,本研究对高级醇加固的饱水木器进行了可逆性实验。高级醇加固漆木器文物是利用甲醇具有较强的渗透性和亲水性,置换出木材中的水分子,然后再以硬脂醇置换甲醇,使失水后的木材纤维细胞壁得到加固。可逆性实验是使已加固饱水木器重新回到饱水状态。通过控制环境温度,利用硬脂醇与甲醇共溶原理,改变置换溶液的浓度,用甲醇置换出其器物内的硬脂醇,再用水置换出甲醇,水又重新替代了降解木材的原有空间。实验结果显示,硬脂醇属于“可逆”性加固材料。该方法保护加固原理及工艺简单,并且加固时间短、资金投入少、保护加固设备要求不高,因此对抢救漆木器文物具有广泛的推广应用价值。     

泗水国出土泡桐材性研究

木质文物出土后环境发生了很大的变化,如不对其进行科学的保护处理就会发生快速的腐朽变化。在选择保护处理方法前对木材的材性进行科学的分析可以为保护方法的确定提供科学的依据。本工作从木材成分、含水率、干缩性、出土泡桐与新鲜泡桐干缩率比较、干燥过程中的电镜分析几个方面对泗水国汉墓出土的泡桐进行了材性研究。结果表明,泗阳汉墓出土的泡桐纤维素和半纤维素的含量比新鲜泡桐的含量下降很多,但木质素的相对含量却增加了,说明泗阳汉墓出土的泡桐在埋藏环境中可能更多地是受到褐腐菌的侵蚀。含水率的高低是反映木材腐蚀度一个重要指标,泗阳汉墓出土的泡桐平均含水率高达1211%,从弦向、径向、横切面的平均收缩率数值来看,出土的泗水国泡桐文物收缩变形很严重,从电子显微镜图片观察,细胞结构各向干缩特性与新鲜木材完全不同。由此可见,不能用常规木材的干缩特征和木材的变化规律来指导泗水国出土泡桐的研究和保护工作,在选择保护处理方法时要结合木材本身的现状选择适合的材料和工艺。     

超临界CO2流体干燥海洋出水木质文物的实验研究

有研究表明,相较于传统的干燥技术,利用超临界CO₂流体干燥技术对出土饱水竹木器进行干燥具有周期短、变形小的优势。与出土饱水竹木器相比,海洋出水木质文物除了含水率高外,还含有较多的难溶性盐分,在文物的长期保存和展览中,盐分与水分、空气、文物本身进行化学反应会加速文物的老化和腐蚀。因此,本研究以“南海Ⅰ号”船体的部分构件为研究对象,开展了将超临界CO₂流体干燥技术应用于海洋出水木质文物的探索实验研究。实验结果表明,在温度40 ℃,压力20 MPa的条件下,超临界CO₂流体干燥海洋出水木质文物效果明显,样品的三向干缩率均低于或者接近健康木材阴干的三向干缩率;含水率大幅度下降,经过超临界技术干燥后不需再做其他干燥处理就能满足文物保存的要求。文物干燥前后含盐率的测量结果表明,此干燥技术还具有明显脱盐的效果。     

国外饱水木质文物保护研究进展述评

木质文物作为有机质文物的一种,一直面临出土量大、腐烂严重、后续保护不完善等问题。特别是饱水木质文物,看似保存良好,实则腐败严重,一旦脱水操作不慎,就会导致文物变形、开裂,造成严重后果。文章整理了2001年至2016年间国外有关出土木质文物的木材结构、降解机理、脱水加固方法、保存环境和现场发掘等方面的研究成果,通过与国内木质文物保护研究的对比讨论,为今后饱水木质文物的研究和保护提供参考依据。