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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

可溶性淀粉脱水加固定型出土饱水木质文物研究

出土饱水木质文物的保护是文保中的难点,本文探讨用可溶性淀粉、助溶剂等组成的脱水加固定型材料对出土饱水木质文物进行处理。通过扫描电镜、红外光谱等对处理前后的木质文物的各项收缩率、裂隙、扭曲及变形等外观的观察分析,结果表明该种脱水加固定型材料与出土饱水木质文物具有很好的相容性,处理后的木质文物保持了器物的原形及木质原有的色泽、质感。     

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.     

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。     

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。     

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。     

饱水木质文物的蔗糖保护法

本文概述了用蔗糖处理饱水木质文物的发展历史,并对蔗糖的脱水机理、防虫防霉处理、渗透效果等进行了阐００指出在饱水木质文物的保护方面,蔗糖是一种比较理想的保护材料。     

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。     

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。     

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。     

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。     

超临界干燥技术原理及其在饱水木质文物中应用

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。     

馆藏饱水木漆器保护自然渗透过程的研究

乙二醛浸渍法是目前饱水木漆器保护最为成熟的方法之一,其中乙二醛溶液的渗透过程是该保护方法的主要研究问题之一。文章以安徽博物院馆藏天长市西汉墓葬出土的饱水木漆器为例,研究乙二醛溶液渗透过程。研究发现乙二醛溶液在浸渍过程中器物的质量变化率、绝对含水率、溶液置换率三者之间存在着一定的相关性,这一结论为判断乙二醛溶液的渗透平衡提供了理论指导,也为计算乙二醛溶液与水分置换程度提供了思路。     

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。