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     

考古出土饱水竹、木、漆器脱水保护

竹、木都是由纤维素、半纤维素及木质素组成的有机物质。考古出土的竹、木、漆器在地下埋藏了千百年,长期受到地下水和多种盐类及微生物等的侵蚀,糟朽情况严重。特别是在我国南方地下水丰富的地区,如湖南、湖北等地出土的竹、木、漆器都吸饱了水分,有的含水率竟达1900％。这些饱水竹．木、漆器若不进行科学处理,一旦水分挥发干燥后,便会发生收缩变形和开裂,直至毁坏。     

襄阳文物考古研究所藏出土饱水木漆器保护与修复

本文介绍了对襄阳文物考古研究所105件出土饱水木漆器进行脱水保护、修复处理的技术路线及其基本方法,所有文物经脱水保护及修复处理均恢复了原貌。     

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。     

出土饱水竹简失水干缩的复形研究——以海昏侯墓葬出土竹简等为例

失水干缩竹简不仅改变了竹简的形貌,而且字迹无法辨认,不能进行考古释文,极大地影响了其承载的历史价值和研究价值。通过海昏侯墓葬等出土竹简等残片的干缩复形研究实验,对复形前后外形尺寸、化学组分、微观结构等方面进行比较。结果表明:经生物碱和表面活性剂等材料浸润后的干缩竹简残片,外形尺寸可恢复到干缩前的98%以上,竹简残片内部干缩变小的空隙结构得到恢复,化学组分无明显变化。运用该技术对干缩竹简进行复形处理,复形后的竹简基本恢复到饱水时的状态,而且对字迹无损伤。     

出土汉代饱水苇编物的清理和加固

本文详细叙述了对一件汉代饱水苇编物的清洗和加固,并对乙二醛加固剂的浓度和酸度控制以及加固剂组成和结构进行了讨论。     

自然干燥法在保护西汉饱水漆耳杯中的应用

为了保护西汉放王岗出土的漆木器,在研究漆木器保存状况的基础上,采用了沙埋自然干燥法处理两件饱水漆耳杯。处理定型后的耳杯,器形无变化,色泽光亮。脱水及保护效果明显。     

河南信阳长台关出土的饱水漆木器脱水定型研究报告

50年代在河南信阳长台关发掘出土了一批战国时代的漆木器,经受了二千余年地下水和各种菌类的侵蚀,木胎极度腐朽,绝对含水率高达1562％,其强度根本支撑不住自身的重量,所以只能在水中保存。采用蔗糖溶液浸渗加固饱水漆木器的木胎,克服了其它方法不易渗透或对漆皮有重大损伤的缺陷。它对不同含水率、不同树种都能适用,而且还具有可逆性。该方法设备简单、工艺简便,极利于推广应用。     

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。     

出土饱水云南松的超微构造特征

对云南剑川县出土的木质文物进行了研究,从超微结构层面更深入地解析了饱水古木的降解情况。出土的云南松(Pinus yunnansis)古木在饱水环境中淹埋了4 000多年。降解主要发生在晚材管胞,而且降解在晚材部分并不均匀:一些未降解的完好管胞分布在降解严重的管胞中。透射电镜观察显示:降解从S1/S2和S2/S3的界面开始;对于一些降解较严重的管胞,到腐朽后期细胞次生壁全部发生降解,只留下复合胞间层;细菌侵蚀是云南松饱水古木降解的主要原因。固体核磁共振结果表明:纤维素和半纤维素降解严重,木质素也出现了一定程度的降解。本研究可为其后续的加固保护提供科学的参考依据。     

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     

考古出土木质文物变定的产生、回复及其永久性固定

本文对降解古木的微观结构进行深入的剖析,阐明其变定的原由,确定木材变定是基于干燥应力而产生。在研究如何控制干燥应力的基础上,研究出考古出土饱水古木变定回复及永久性固定的方法及处理工艺,有效地解决了出土古木保护的瓶颈问题。     

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.     

一种饱水木质文物含水率无损检测方法的研究

含水率是评估饱水木质文物糟朽程度最常用的物理参数之一。目前含水率检测常用方法有烘干法、电阻法、近红外光谱法等,但这些方法或属于破坏性分析,或检测范围不适用。为寻找一种适用于饱水木质文物含水率的无损检测方法,基于饱水木材组成理论模型,建立了含水率与湿态密度、灰分含量三者之间关系,进而提出一种检测含水率的便捷方法——溶液密度法。采用上述方法对天长、淮北等地出土饱水木质样品含水率进行测试,并与烘干法测得标准值进行验证。结果发现两者数据较为接近,相对误差在10%以内,证明了该方法的可靠性。进一步研究发现,样品越糟朽,使用该方法获取的数据与标准值之间相对误差越小。说明该方法更适用于糟朽饱水木材含水率的检测。     

饱水竹木漆器保护修复的历史、现状与展望

饱水竹木漆器是馆藏文物的重要组成部分,其保护修复过程比较复杂.通过杳阅国内外文献,本文简要介绍了饱水竹木漆器保护修复的历史与现状,并阐述未来饱水竹木漆器保护修复研究的主要内容.     

江陵天星观一号楚墓出土饱水木漆器F455中细菌对硬松木的腐蚀研究

研究木质文物中的细菌对木材腐蚀性影响,筛选防腐剂抑制腐蚀性强细菌的腐蚀作用,是延长木质文物保存期的一种有效的生物保护措施。为研究饱水木漆器F455及其水环境中细菌的种类,以及对木材的腐蚀程度,采用16S rRNA基因序列分析方法及生理生化试验,对饱水木漆器F455及水环境中细菌进行鉴定,并选取典型菌按5×10~8个/瓶菌量接种马尾松心材(悬于无菌自来水中),37℃培养120d,测试木材的损失率。结果发现,从F455文物挑选的32株细菌中,有29株菌鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus),为优势菌属,其余为短杆菌属(Brevibacterium)、短波单胞菌属(Brevundimonas)和产碱杆菌属(Alcaligenes)各1株。水样样品中细菌菌属较F455文物样品中丰富,27株菌有9个属,其中短杆菌属(Brevibacterium)有9株,为优势菌属,其余交替赤细菌属(Altererythrobacter)有5株,短波单胞菌属(Brevundimonas)有4株,产碱杆菌属(Alcaligenes)有3株,黄杆菌属(Flavobacterium)有2株,芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、白色杆菌属(Leucobacter)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)各1株。从2种样品材料的分离菌中共挑选出14株典型菌进行木块腐蚀试验,与对照组比较,其中有9株菌差异极显著。说明这些菌对马尾松木材有一定的腐蚀作用,但是腐蚀率非常低,最高仅1.56%。表明这些细菌对试验木材马尾松腐蚀并不严重。该研究分析了饱水木漆器长期保存在水槽中细菌对木漆器的影响,丰富了饱水木漆器文物生物影响的理论依据。     

对出土饱水糟朽漆器脱水定型的实验研究——兼论饱水残破漆器的修复

1986年陕西省考古研究院(原陕西省考古所)发掘凤翔雍城秦公一号大墓期间出土的一件饱水糟朽残破漆盂,无法用其他方法对其脱水定型。而沙堆自然干燥法"也只适于处理含水量低(50%左右,最高不超过100%)、木胎质地保存较好的漆器,而不适于处理饱水糟朽漆器。为此,对此方法做了技术上的改进和实验研究。采用乳香胶丙酮溶液加固一沙堆自然干燥法对饱水糟朽残破漆盂脱水定型和修复加固。结果表明,漆盂最大长度的收缩率为零,最大宽度的收缩率为1.3%,绝对含水率为180%;漆盂无变形,彩绘色泽光亮饱满,效果满意。脱水定型机理为用乳香胶丙酮溶液加固、沙堆严格控制脱水速度和用沙堆束缚固定变形应力三重措施抵制消除了饱水糟朽漆盂脱水定型过程中的变形应力,使其脱水定型获得成功。结果提示,本方法打破了"沙堆自然干燥法只能处理含水量低,木胎质地好器物的条件限制,而可对饱水糟朽漆器脱水定型,它比原方法具有更广泛的应用范围。     

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。