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。     

用甘露醇和PEG保护饱水木质文物的冷冻干燥法

本文描叙了出土饱水木质文物保护的一种新方法。这一方法是将饱水木质文物浸泡在甘露醇与PEG溶液中,而后进行冷冻干燥,它是对传统的甘露醇冷冻干燥法的改进与提高。该方法具有尺寸变化小、操作时间短、工艺简单等优点。     

微损测试饱水木质文物抗弯强度的新方法

力学性能是考古出土饱水木质文物进行保存状况评估的基础信息，亦是保护工作中加固增强的核心任务，但囿于取样量和尺寸，饱水木质文物力学性能表征较为困难，亟需开发适用于饱水木质文物的微损、精确测试力学强度的新技术。本研究提出使用静态热机械分析仪(TMA)作为饱水木质文物抗弯强度测试的新方法，以“南海Ⅰ号”沉船出水的马尾松船板为对象开展适用性研究。对32个尺寸为8 mm×2 mm×0.3 mm的饱水木材试样进行测试，获得置信水平0.95以上的抗弯强度有效数据31个。结果表明，“南海Ⅰ号”沉船出水的木质文物断裂应变集中在0.5%～1.75%,平均抗弯强度仅为5.64 MPa,与健康马尾松30 MPa的抗弯强度相比大幅降低。另外，发现晚材占比高的试样强度普遍高于早材试样。本研究说明，TMA能够有效测出强度极低的脆弱饱水木质文物的力学数据，所需试样尺寸在毫米级别，测试精度高，数据重复性好，是一种微损精确的测试方法，有力填补了现有木质文物力学测试方法在微小尺寸上的空白，对脆弱饱水木质文物具有较好的适用性和较大的应用前景。     

出土饱水竹木器脱水保护研究

本文介绍用PEG一真空冷冻干燥法处理出土饱水竹木器的脱水原理,冷冻干燥中冷冻和升华条件,为了防止器物在冷冻过程中出现开裂,首先把器物用一定浓度的PEG水溶液含浸处理,然后进行真空冷冻干燥,使饱水木质文物脱水以达到稳定状态。同时对用PEG溶液含浸木器会使木器色泽加深等问题进行了研究。     

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。     

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。     

薄荷醇在“南海Ⅰ号”饱水木质文物上安全脱除方法的实验室研究

薄荷醇作为新兴的考古出土脆弱文物提取用临时固型材料,在越来越多的考古现场得到了应用,涉及文物材质不断增多,但是文物提取到室内之后薄荷醇如何快速、安全脱除成为后期处理时面临的实际难题。最常用的去除方法是让薄荷醇自然挥发,但是薄荷醇挥发的同时,水分也会挥发;随着水分的挥发,对失水敏感的饱水有机质文物将会出现干缩等问题。为研究薄荷醇在饱水木质文物上的安全脱除技术,本研究以“南海Ⅰ号”沉船出水的饱水树皮和糟朽散木为对象,探讨自然挥发、补水挥发、乙醇去除、乙醇去除+补水、加热+补水5种不同的脱除方法,通过评估不同方法处理前后树皮和散木的外观形态、质量损失和尺寸稳定性,优选出适合饱水木质文物上薄荷醇的安全脱除方法。结果显示：树皮脱除薄荷醇需要补水,散木脱除薄荷醇需要乙醇快速去除。综合效果来看,乙醇去除或者乙醇去除+补水相结合的方式是饱水木质文物最佳的薄荷醇安全去除方法。本研究将为考古和文物保护人员在使用薄荷醇提取饱水木质文物后期处理上提供技术参考。     

超临界干燥技术原理及其在饱水木质文物中的应用

饱水文物的脱水干燥是文物保护工作中的一项重要内容。超临界干燥技术是一项新兴的脱水工艺,其处理周期短、脱水过程不会产生破坏文物的表面张力,脱水过程同时有杀菌效果,因此备受文保工作者青睐。本文从超临界干燥技术的原理出发,详细介绍了超临界干燥的过程,常见超临界干燥仪的结构及其在饱水木质文物中的应用。     

一种新型水溶性单体聚合-冷冻干燥联用法在饱水木质文物脱水定型应用中的研究

为了改善饱水木质文物脱水定型技术保护的定型效果、操作周期以及环保经济性,本研究以田螺山遗址、河姆渡遗址和茅山遗址出土的3种饱水木材试样为实验对象,进行了以水溶性单体丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为反应物的单体聚合-冷冻干燥联用法的研究。首先在水体系中选取不同比例的AM和NVP在水溶液中聚合,并根据聚合和冷冻前后的体积变化率控制在±5%以内的标准进行聚合体系的筛选。然后选取其中5组符合条件的聚合体系对3种饱水木材进行脱水定型处理,当在聚合体系中AM和NVP的质量分数总和不高于7.5%时,经单体聚合-冷冻干燥联用法处理后的试样的尺寸变化率可控制在±5%以内,达到良好的脱水定型的效果。     

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。     

河南安阳县西蒋村遗址的调查与试掘

西蒋村遗址位于河南省安阳县西蒋村西地珠泉河北岸的台地上,东距安阳市西北郊的洹北商城、殷墟遗址约16公里(图一)。珠泉河为洹河支流,其西为太行山东麓山地,流经之地为洹河流域海拔最高的太行山东麓山前平原,海拔在100米以上,其北     

饱水文物传统脱水方法与超临界流体干燥技术的应用

饱水文物的脱水加固是文物保护中的一个重要组成部分,为了克服干燥应力引起的文物结构的收缩和塌陷,传统脱水方法中常采用加填充剂浸渍等方法,从而使文物处理周期延长。超临界流体干燥技术利用气体在临界温度以上无论加多大压力都不能液化的特性,控制饱水文物内部的液体在临界点之上,使气/液界面消失,在无液相表面张力情况下进行的干燥过程。本工作在回顾传统饱水文物脱水加固的常用方法和存在问题的基础上,利用液体表面张力与温度的关系,从理论上解释超临界流体干燥技术用于干燥饱水文物具有能消除干燥应力的特点,介绍了国外学者利用该技术实际处理饱水文物时采用的实验装置、操作条件和干燥效果。与传统脱水方法对照,超临界流体干燥技术还具有能缩短文物处理周期、干燥过程中能同时杀菌等优点。     

河南南阳市地税局唐墓发掘简报

南阳市文物考古研究所于2002年7月在南阳市地税局新征地发掘一座保存完整的唐代砖室墓,出土随葬品30余件。该墓的发掘丰富了南阳唐代考古的实物资料。     

Study of interactions between polyethylene glycol and archaeological wood components by C high-resolution solid-state CP-MAS NMR

While use of polyethylene glycols, PEG, polymers for archaeological wood conservation has been well established, there is almost no study of such composite materials with carbon thirteen high-resolution solid-sate NMR. We demonstrate that NMR is an useful analytical tool to characterize rapidly samples of conserved wooden objects. By choosing an appropriate value of the contact time (from 3 to 5 ms) for which the PEG component gives only a small residual NMR signal in the CP-MAS experiment, it is possible to edit selectively the spectra of the wood components. It allows one to visualize the degradation extent of the archaeological wood even when the conservation processes have been already applied. Moreover, by studying the kinetics of CP-MAS experiments, the time constants, T_1ρH and T_CH values for PEG moiety were computed. From these data, it is shown that either in the crude commercial product or in incorporated in archaeological woods, two components are present and they are the signatures of crystalline (or ordered) and amorphous (or disordered) molecular domains. Moreover, it was shown in the archaeological woods that almost 30% of PEG was in close molecular interactions with lignins. This study is the first evidence that the PEG in conserved wood can interact at a molecular level with wood components. It also demonstrates that the PEG diffuses inside the residual cell walls of archaeological wood. This data are important for scientists in charge of process development for the conservation of wooden artifacts.     

荥阳小胡村墓地出土部分铜器的科学分析

小胡村墓地为殷墟晚期"舌"氏家族墓地,为探讨其出土铜器的腐蚀特征,揭示其所蕴含制作技术和相应考古学信息,从而为器物保护修复提供科学依据,采用金相显微镜和扫描电镜及能谱仪对墓地出土12件铜器进行基体锈层结构和制作技术分析研究。研究表明,相较纯铜、铜锡和铜锡铅合金,铜铅合金耐腐蚀能力较弱,腐蚀严重;铜器经冷热加工处理易造成内部组织结构不均内应力残存,间接加速铜器腐蚀;12件铜器材质:纯铜2件、铜铅合金4件、铜锡合金3件和铜锡铅合金3件;仅2件兵器(刀M28:1、戈M38:1)经有意铸后热锻和冷加工,其余皆直接铸造成型。M21墓4件铜器皆为铜铅合金明器,小胡村墓地作为殷墟周边商文化系统,趋同商文化中心区,亦呈现部分中小贵族随葬铜器明器化现象。研究结果可为器物修复保护提供科学依据。     

北魏石雕柱础考略

近年来,在北魏前期都城平城遗址发掘出土了数批石雕柱础。其体量虽小,但纹饰精美,工艺水平高超,具有较高的艺术和考古价值。本文从作品的雕造、艺术风格及具体功用方面作以考证。     

中国出土玉器病害与修复保护综论

透闪石-阳起石玉器是中国优秀传统文化的杰出代表,其保护传承非常值得关注。本工作将玉器在入土埋藏前人类行为和入土埋藏后自然风化过程的影响作用进行有机结合,对狭义概念的透闪石-阳起石质出土玉器的病害特征、形成机制、修复和保护策略等方面进行了系统梳理。结果显示,出土玉器的病害特征主要包括10种：裂隙、剥落、断裂、残损等4种可因人类行为方式造成;表面污染、表面结壳、孔洞、粉化、复合材料脱落等5种主要由自然受沁作用造成;色变现象可由人类行为方式和自然受沁作用分别或共同造成。出土玉器的修复应遵循最小干预性原则,一般不作处理;存在孔洞严重、粉化、复合材料脱落的玉器,建议加固封护,维持其基本外形。出土玉器的预防性保护需要设置中高湿度条件,展陈时规避紫外光,保藏时使用无酸性材料包装。该项工作旨在将保护和考古工作紧密结合,不仅为玉器保护服务,而且为玉器考古工作服务,进而有助于该类珍贵文化遗产的传承。     

内蒙古科左中旗哈民忙哈新石器时代遗址2010年发掘简报

2010年5~9月,内蒙古文物考古研究所对哈民忙哈遗址进行了抢救性发掘,揭露面积1300平方米,共清理房址14座、灰坑28座、墓葬3座,出土陶器、石器、骨器、角器、蚌器等遗物350余件。该遗址文化内涵单纯,遗迹及遗物较丰富,文化特征明显,属于一种新的考古学文化遗存。     

安徽当涂船里山遗址发掘简报

安徽当涂船里山遗址发现后良渚阶段至春秋时期地层堆积及柱洞、灰坑等遗迹,并出土铜器、陶器、原始瓷器、石器等重要遗物。根据地层、遗迹间的叠压关系以及出土遗物的情况,可将遗址分为三期:龙山文化晚期至夏初期、西周晚期和春秋早中期。其中龙山文化晚期至夏初期遗存较为丰富,为了解姑溪河流域后良渚阶段至夏时期该地区考古学文化提供了宝贵资料。