上海元代水闸遗址出土木构件无损冻干初探

传统的冷冻脱水过程通常需要将电阻温度传感器(RTD)插入到物料中以监测温度变化从而确定干燥终点,这种方式对于处理木质文物来说具有一定的破坏性,无法做到无损或微损。本研究尝试采用无损方式对定型加固剂浸渍液即时浓度进行分析,并对冷冻干燥终点进行预测。采用这种无损技术成功地对志丹苑元代水闸遗址出土的30件木构件进行真空冷冻脱水定型处理,既达到了预期的定型保护效果,又确保了木构件的安全。     

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。     

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。     

纸张DEZ气相脱酸应用研究

通过 DEZ 对酸性纸进行脱酸应用的研究,考核了真空处理器的性能,筛选了处理工艺条件(真空度、温度、处理时间、DEZ 投放量及其关系等).确定了最佳的参数:真空度不低于13.33 Pa;温度控制在60C 左右;DEZ 投入量为需脱酸纸张重量的2％即可得到脱酸的效果。2m~3真空处理器的设计合理.适应 DEZ 气相脱酸的要求,容量大,一次能处理5000册杂志,除了能完成脱酸外,还能消毒、杀虫,具有多功能的特点。DEZ 对酸性纸脱酸有较宽的适应性,能对各种质地、成册的图书进行脱酸中和,pH 值均在中性偏碱范围,证实了 DEZ 气相脱酸的优越性能,为保护文化遗产,提供了一种新的手段和方法。     

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。     

古建筑木结构的保护问题

我国古建筑以木结构体系为主,主要承重材料是木材。木材是生物体,由有机物组成,容易发生腐朽、虫蛀、火灾和力学性能衰减等劣化,其中腐朽和虫蛀等生物危害的发生最为普遍。本文重点介绍了古建筑修缮和保护中,木材的保存、干燥、木材防腐处理的通用药剂和使用方法,针对古建筑保护中存在的树种选择困难、木材防腐处理质量和木材含水率过高等问题,提出建议,为古建筑木结构的保护和维修提供最新的信息。     

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。     

Mussels and mongongo nuts: logistical visits to the Cape west coast,South Africa

Very large late Holocene shell middens (‘megamiddens’, some over 10 000 m³ in extent) along a 20 km section of the west coast of South Africa provide a particular interpretative challenge in determining whether they result from residential visits or from logistical processing of shellfish for transport and consumption elsewhere. The latter interpretation is preferred here and is consistent with stable carbon isotopic readings on coastal human burials and site contents that illustrate that groups visited specific localities, collected and dried black mussels and then transported and consumed the dried product inland. The sizes and contents of these large middens contrasts sharply with those of unquestionably residential residues from earlier and later time periods. This approach is supported with reference to the ethnographically described processing and consumption of mongongo nuts by 20th century San of the Kalahari.