“华光礁Ⅰ号”沉船木材降解评价及硫铁化合物分析

含有硫和铁化合物的有机材质文物在海洋长期浸泡过程中会受到生物、化学等方面的侵蚀,发掘出水后从低氧的海洋环境到有氧的空气,这些化合物就会变得不稳定,可能会引发文物化学劣化,从而降低有机质文物的机械稳定性。目前世界上打捞出水的古代沉船大多为木质有机质材料,最著名的就是瑞典斯德哥尔摩的"瓦萨(Vasa)"号和英国朴次茅斯"玛丽·玫瑰(Mary Rose)"号沉船,船体木材由于积累了海洋中硫酸盐还原菌转化的还原硫化合物以及来自船体腐蚀铁螺栓的铁离子(Ⅱ)从而劣化。据研究,数吨的还原态硫化物聚集在瑞典Vasa号战舰船身的木材中,280吨的船体中大约有2吨的硫或硫酸存在。中国"华光礁Ⅰ号"南宋沉船船货有大量铁器,制造船只的过程中又嵌入了大量铁钉用于加固船体,这些铁质物出水前后都会对木质船体形成隐患。为了对"华光礁Ⅰ号"沉船进行保护,根据实际情况选择一批样品对船体现状进行科学评估,为下一步制定保护方案提供依据。通过对"华光礁Ⅰ号"船体选取一定数量的样品分析其含水率,并通过红外光谱仪(FTIR)、离子色谱仪(IC)、元素分析仪、等离子发射光谱仪(ICP)、X射线衍射仪(XRD),分别对木材样品的分子结构变化、化学组分、离子含量、物相构成等进行分析,评估其现状情况。通过分析,发现"华光礁Ⅰ号"松木构件与正常现代松木含水率相比普遍较高,平均含水率为447.9%,与泉州湾宋代海船船体木材300%的含水率、宁波"小白礁Ⅰ号"船体木材210%含水率相比,"华光礁Ⅰ号"船体构件降解比较严重。"华光礁Ⅰ号"饱水考古木材1% NaOH的抽取物含量远高于现代木材,总纤维素平均含量仅占现代木材的27%,说明纤维素和半纤维素已被严重降解;木质素含量有所增加,灰分平均含量为现代松木的68倍。从红外光谱看出,"华光礁Ⅰ号"考古木材与现代松木相比木材化学成分和结构发生了变化,半纤维素严重流失,纤维素分子链有部分降解,分子链结晶结构遭到破坏。"华光礁Ⅰ号"木材浸泡液中硫酸根离子浓度较高。ICP测试结果中铁离子含量很高,说明木材内无机化合物中主要含铁,结合浸泡液较高的硫酸根浓度说明船体内铁硫化合物还没有清除干净。XRD结果证实表明了铁硫化合物黄铁矿(FeS_2)以及针铁矿、硫酸盐的在船体中的存在。相比于其他文献,本研究的"华光礁Ⅰ号"沉船是目前热带地区出水的文物,高温高盐的热带气候下海洋出水含硫铁化合物的木质文物的保护及保存都是一个挑战,也是一个崭新的课题。通过对"华光礁Ⅰ号"沉船构件现状进行的科学评估,沉船保存情况不容乐观,木材糟朽程度和破坏程度均非常严重,这是文物保护工作者必须面临和解决的关键问题。     

赤藓糖醇在考古木材保护中的应用

选取3种不同遗址出土(出水)的考古木材为试验样品,以赤藓糖醇为定形加固材料,在50℃恒温水浴中以不同质量分数的赤藓糖醇溶液对试验样品进行渗透填充,渗透填充结束后采用真空冷冻干燥方式对试验样品进行脱水干燥。分别从尺寸稳定性、环境稳定性、力学性能、显微形貌几个方面考察了赤藓糖醇对考古木材的定形保护效果。试验结果显示赤藓糖醇作为定形加固材料能够对考古木材起到良好的定形保护作用,定形保护效果随赤藓糖醇质量分数的增加而提升,质量分数为30%赤藓糖醇即可显著提升考古木材的尺寸稳定性、环境稳定性和力学性能。赤藓糖醇以晶体形式在考古木材细胞壁上析出,对木材组织起到支撑和加固作用,提高了考古木材的尺寸稳定性和环境稳定性。     

中国古代制"弓"植物资源利用的历史考察

"弓"作为中国历史上重要兵器和捕猎用具,为推动社会进步和文明的发展起到至关重要的作用.弓由弓身和弓弦组成,通过利用弓身的弹性势能带动弓弦将箭支推出去杀伤目标.在不同的历史时期和不同的地域环境中,因为制弓植物材料的可获得性以及不同民族制弓技艺的差异等原因,导致其制弓选材也各不相同.文章梳理了中国历代制弓植物材料的来源、种...     

龙泉窑青瓷中的鲤鱼纹

龙泉窑青瓷是继浙江越窑青瓷之后兴起的新瓷种,堪称浙江青瓷史上的又一巅峰之作。它因生产窑场主要分布在浙江省龙泉县而得名。虽然其窑场远离都市而地处偏僻,但那里有丰富的瓷土及烧窑木材,有流经龙泉、云和、丽水、温州等地的著名瓯江,     

明式家具的文人气息

明代政治机构发达,考试制度完善,文人士大夫数量骤增,大量未能由科举出仕的读书人,构成了这一阶层的庞大基础,尽管他们都企望着考取功名,但落第的阴影依然笼罩着他们中的绝大多数。     

湖北枣阳九连墩1号楚墓棺椁木材研究

一研究背景九连墩墓地位于湖北枣阳市吴店镇,地处大洪山余脉的一条南北向低岗上。2002年,湖北省文物考古研究所等单位对九连墩墓地1号、2号墓及附属车马坑进行了抢救性发掘,确定两座墓为战国中晚期的楚国贵族墓葬。本文主要对1号墓出土棺椁的材质进行鉴定和分析。九连墩1号墓为二椁二棺,是典型的"大夫"级墓葬,外椁长8、宽6.82米,其内以隔板分     

浅谈对林业木材检验工作的认识

针对我国林木资源缺乏,可采资源下降的现状,如何在有限资源条件下使经济效益最大化,提高木材的利用率是当务之急。做好木材检验工作的重要性日益凸显,它直接关系到企业的经济收益。本文介绍了木材检验的含义、基本工作、意义以及做好木材检验工作采取的相关措施。     

基于古建木构文物修缮的木材抗弯性能实验研究

受自然作用、人为因素及材性退化的影响,已有数百年甚至千年历史的古建筑木结构构件及斗栱节点存在不同程度的损伤,需进行合理修缮加固。而在木结构修缮选材中,抗弯弹性模量是需要考虑的一项重要指标。为了找到更合适的古建筑修缮加固用材,本研究选用五种木材进行横纹径向、弦向和斜向抗弯测试,采用力学试验机以及自制的力传感器通过电阻应变采集仪分别记录了五种木材所受力和位移的关系,然后按荷载与位移的关系分别计算出各自的抗弯弹性模量。通过对五种木材抗弯弹性模量的测量与分析,比较了相同含水率的木材抗弯弹性模量随密度的变化情况。试验表明:同种木材不同受弯方向抗弯弹性模量差异较大;与其他木材相比,落叶松不同受弯方向的平均抗弯弹性模量高于其他木材;木材的抗弯弹性模量有随密度增加而增加的趋势。此试验结果可为今后古建木结构的维修与加固以及构件替换提供参考。     

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。     

晋东南古建筑木结构用材树种鉴定研究

<正>木材树种鉴定是古建筑木结构维修与保护的基础性工作。通过对用材树种的鉴定,一方面能了解木材的材性,为木构件的保护维修与更换提供重要依据;另一方面有助于深入分析与研究古建筑木材