CN102391013A

CN102391013A - 硅酸盐质文物的加固方法

Info

Publication number: CN102391013A
Application number: CN2011102191974A
Authority: CN
Inventors: 赵静; 李伟东; 罗宏杰; 李晓溪
Original assignee: Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明涉及一种硅酸盐质文物的加固方法，包括：在减压状态下用保护性材料浸渍硅酸盐质文物第一规定时间的浸渍处理；以及继续在所述减压状态下保存经浸渍的酸盐质文物第二规定时间的加固处理；其中，所述减压状态的压力不小于-0.1MPa。本发明操作工艺和方法简单易行，提高了保护后酥粉文物本体的机械强度，而且确保酥粉文物保护过程中的安全性。

Description

硅酸盐质文物的加固方法

技术领域

本发明涉及文物保护领域，具体涉及一种硅酸盐质文物的加固方法。

背景技术

我国作为世界著名的文明古国历史悠久，文化遗产十分丰富。这些珍贵文化遗产在传承中华文化、促进文化产业发展、建设精神文明和物质文明、实现中华名族伟大复兴等方面都具有重要作用。

硅酸盐质文化遗产是我国文化遗产的重要组成部分，是历史、文化、艺术、社会各方面的重要载体，见证了中华文明的发展历程，反映了技术的发明与进步，凝聚了中华民族的聪明才智，具有不可替代的重要作用。硅酸盐质文化遗产主要包括土质文物、石质文物、砖瓦、陶瓷和琉璃等，数量巨大，分布范围广泛，例如著名的陕西秦始皇陵及兵马俑、甘肃敦煌莫高窟、河南洛阳龙门石窟、湖北武当山古建筑群等中国世界文化遗产与此相关。其中脆弱性硅酸盐质文物是抵御环境侵蚀能力较差，经受风化、光照、酸蚀、污染、霉菌以及温差等环境因素的不断侵蚀易发生变化或极易发生变化的一类文物。

近年来，随着文物发掘量的逐渐增加，文物保护工作也逐渐引起人们的重视。然而，目前我国脆弱性硅酸盐质文物的保护形势十分严峻，就古陶瓷器而言，国家文物局于1999～2003年组织实施了《陶瓷文物腐蚀损失调查》项目，调查结果表明古陶器中存在盐析、表面酥粉、釉色蜕变、表面片状脱落、磨损等病害；在“陶质彩绘文物保护国家文物局重点科研基地”科研活动中，调查得知关中地区彩绘陶质文物胎体保存不佳的占41%，保存状况中度受损的占了一半，有23%的文物达到了濒危的状况。

目前对于硅酸盐质文物主要的简便的保护性处理方法包括表面防护和表层加固。针对胎体脆弱的硅酸盐质文化遗产，目前国内外通常采用丙烯酸、有机硅、有机氟、纳米改性材料以及复合不同材料开展了一系列的抢救性保护工作。例如CN 100450974C公开一种出土文物的真空浸渍保护方法，其采用有机硅复合物作为浸渍保护材料。

脆弱硅酸盐质文物本体加固保护的效果性能是否优异，除与保护材料性能有关外，与保护施加工艺密切相关。文献报道葡萄牙Rodrigues等采用微钻设备测量常压条件下保护材料较难渗入孔隙率小的文物本体内部，尤其是常用的丙烯酸材料仅渗入2～3mm。又例如CN 101851113A公开一种土遗址、砖质文物和石质文物的保护方法，其采用那里无机硅水溶液和那里无机硅防水剂作为保护材料，然而因为是在常压下进行喷涂浸渍，对于比较难渗入的砖质文物和石质文物仅能渗入1～2mm。渗透的程度决定了保护后文物本身强度的加固效果，加入保护材料的文物本体层提高了力学强度，而未加入的本体层物理、化学、机械等性能未有所改变，在环境温湿度的变化条件下容易在界面处形成应力，反而导致保护性破坏。

发明内容

本发明的发明人意识到，低压状态下可能可以增加保护材料在硅酸盐质文物中的渗透深度。并进一步意识到要在确保酥粉文物本体安全性的重要前提下，控制低压压力，增加保护后文物本体的抗压强度。

本发明在此提供一种硅酸盐质文物的加固方法，包括：在减压状态下用保护性材料浸渍硅酸盐质文物第一规定时间的浸渍处理；以及继续在所述减压状态下保存经浸渍的酸盐质文物第二规定时间的加固处理；其中，所述减压状态的压力不小于-0.1MPa。

所述保护性材料可以为浓度为5～10%的丙烯酸、有机硅、有机氟、纳米改性材料或复合材料。所述保护性材料优选为丙烯酸乳液MC76、Phextol D360或含氟丙烯酸溶液FA材料。

所述第一规定时间可为12～36小时。所述第二规定时间可为5～10天。

本发明的加固方法，适用于酥粉硅酸盐质文物；例如，石质文物、砖瓦、陶瓷或琉璃。

又，所述浸渍处理包括采用外压将所述保护性材料注入放置有所述浸渍硅酸盐质文物的容器中以浸没所述浸渍硅酸盐质文物。

进一步，所述加固方法还包括在所述浸渍处理前对所述硅酸盐质文物进行洗净的洗净处理。

又，所述加固方法还包括在所述加固处理后用纱布包覆所述硅酸盐质文物，并在称重至恒重后去除所述纱布。

本发明的方法具有以下优点和积极效果：

本发明采用减压渗透的方法加固酥粉硅酸盐质文物，在确保酥粉文物本体安全性的重要前提下，提高了文物本体的抗压强度。例如采用目前常用保护材料丙烯酸乳液MC76、Phextol D360和含氟丙烯酸溶液FA材料，配制浓度10%溶液低压渗透加固后文物本体的抗压强度分别提高了23.56%、17.16%和6.55%，浓度5%MC76溶液低压渗透加固后文物本体的抗压强度分别提高了19.28%。

本发明操作工艺和方法简单易行，针对保护材料，尤其是乳液材料难以渗透文物本体的难题，一定程度上提高了保护后酥粉文物本体的机械强度，而且确保酥粉文物保护过程中的安全性。

附图说明

图1执行本发明的硅酸盐质文物的加固方法的减压干燥系统的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，并结合下述实施方式进一步说明本发明。

取需要加固的酥粉硅酸盐质文物样品，例如石质文物、砖瓦、陶瓷或琉璃等，将文物样品表面清理干净以去除文物表面及内部的泥土等杂质。对于含水量较高的文物样品，可采用挥发性高的溶剂，例如丙酮进行浸泡处理，进行水分置换以去除文物中的水分。

配置合适浓度的保护性材料。在本发明中，保护性材料可采用目前常用的丙烯酸、有机硅、有机氟、纳米改性材料或复合材料等保护性材料。使用中，一般将保护性材料的浓度配置为5～10%。对于极度酥粉的硅酸盐质文物，优选使用溶剂型保护性材料。

参见图1，将经洗净等处理的文物样品置于容器中并放入减压干燥系统1的干燥箱2中，采用真空泵3对干燥箱2进行抽真空减压，使干燥箱2内的压力缓慢降至规定的低压状态，以确保酥粉陶制文物本体在低压状态的安全性。抽真空减压处理可以缓慢持续2～4小时，规定的低压状态的压力不小于-0.1MPa。在将文物样品放入干燥箱前，可对干燥箱进行洗净处理，防止对文物的污染。

采用针管滴注等外压方式将保护性材料4注入盛放文物样品的容器内，保护性材料的注入量的最小量以浸没文物样品为限。浸没文物样品的保护性材料利用毛细管作用渗透入文物样品本体。在整个渗透过程中利用真空泵维持干燥箱2的稳定的减压状态。渗透过程优选12～36h，确保保护性材料渗透入文物样品内部。

渗透处理12～36h后将多余的保护性材料抽出，继续在稳定的减压状态下保存5～10天进行加固。然后将文物样品从干燥箱2中取出，采用纱布将加固后的文物包覆保存、干燥保存，称重直至恒重后将纱布去除。

经本发明的方法加固的文物样品，其抗压能力有了一定程度的提高。

下面分别以丙烯酸乳液MC76、Phextol D360和含氟丙烯酸溶液FA材料作为保护性材料对本发明进行进一步说明。

实施例1

取文物样品，采用清水洗净，用高浓度丙酮浸泡处理，干燥挥去丙酮待用。配置浓度为10%的丙烯酸乳液MC76作为保护性材料待用。依次用清水、丙酮清洗容器和干燥箱。将上述洗净并除水的文物样品放入容器中并置于干燥箱中，用真空泵抽真空处理3h使干燥箱内的压力缓慢降至-0.1MPa。采用针管滴注的方式将配置好的浓度为10%的丙烯酸乳液MC76注入放置有文物样品的容器中浸没文物样品，用真空泵维持干燥箱内的压力为-0.1MPa，渗透处理24h后将多余的丙烯酸乳液MC76。继续用真空泵将干燥箱内的压力维持于-0.1MPa，继续加固7天后，打开干燥箱，去除加固后的文物样品，用纱布包覆保存，干燥保存，称重至恒重后去除纱布。测量加固处理前后文物样品的抗压强度，经本实施例方法加固处理的文物样品的抗压强度提高了23.56%。

实施例2

取文物样品，采用清水洗净，用高浓度丙酮浸泡处理，干燥挥去丙酮待用。配置浓度为5%的丙烯酸乳液MC76作为保护性材料待用。依次用清水、丙酮清洗容器和干燥箱。将上述洗净并除水的文物样品放入容器中并置于干燥箱中，用真空泵抽真空处理3h使干燥箱内的压力缓慢降至-0.1MPa。采用针管滴注的方式将配置好的浓度为10%的丙烯酸乳液MC76注入放置有文物样品的容器中浸没文物样品，用真空泵维持干燥箱内的压力为-0.1MPa，渗透处理24h后将多余的丙烯酸乳液MC76。继续用真空泵将干燥箱内的压力维持于-0.1MPa，继续加固7天后，打开干燥箱，去除加固后的文物样品，用纱布包覆保存，干燥保存，称重至恒重后去除纱布。测量加固处理前后文物样品的抗压强度，经本实施例方法加固处理的文物样品的抗压强度提高了19.28%。

实施例3

取文物样品，采用清水洗净，用高浓度丙酮浸泡处理，干燥挥去丙酮待用。配置浓度为10%的Phextol D3606作为保护性材料待用。依次用清水、丙酮清洗容器和干燥箱。将上述洗净并除水的文物样品放入容器中并置于干燥箱中，用真空泵抽真空处理3h使干燥箱内的压力缓慢降至-0.1MPa。采用针管滴注的方式将配置好的浓度为10%的Phextol D360注入放置有文物样品的容器中浸没文物样品，用真空泵维持干燥箱内的压力为-0.1MPa-0.1MPa，渗透处理24h后将多余的Phextol D360。继续用真空泵将干燥箱内的压力维持于-0.1MPa-0.1MPa，继续加固7天后，打开干燥箱，去除加固后的文物样品，用纱布包覆保存，干燥保存，称重至恒重后去除纱布。测量加固处理前后文物样品的抗压强度，经本实施例方法加固处理的文物样品的抗压强度提高了17.16%。

实施例4

取文物样品，采用清水洗净，用高浓度丙酮浸泡处理，干燥挥去丙酮待用。配置浓度为10%的含氟丙烯酸溶液FA作为保护性材料待用。依次用清水、丙酮清洗容器和干燥箱。将上述洗净并除水的文物样品放入容器中并置于干燥箱中，用真空泵抽真空处理3h使干燥箱内的压力缓慢降至-0.1MPa。采用针管滴注的方式将配置好的浓度为含氟丙烯酸溶液FA注入放置有文物样品的容器中浸没文物样品，用真空泵维持干燥箱内的压力为-0.1MPa，渗透处理24h后将含氟丙烯酸溶液FA。继续用真空泵将干燥箱内的压力维持于-0.1MPa，继续加固7天后，打开干燥箱，去除加固后的文物样品，用纱布包覆保存，干燥保存，称重至恒重后去除纱布。测量加固处理前后文物样品的抗压强度，经本实施例方法加固处理的文物样品的抗压强度提高了6.55%。

产业应用性

本发明的方法简便、安全、有效。适合广泛用于硅酸盐质文物，尤其是脆弱性酥粉硅酸盐质文物加固和保护处理。

Claims

1.一种硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，包括：

在减压状态下用保护性材料浸渍硅酸盐质文物第一规定时间的浸渍处理；以及继续在所述减压状态下保存经浸渍的酸盐质文物第二规定时间的加固处理；

其中，所述减压状态的压力不小于-0.1MPa。

2.根据权利要求1所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，所述保护性材料为浓度为5～10%的丙烯酸、有机硅、有机氟、纳米改性材料或复合材料。

3.根据权利要求2所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，所述保护性材料为丙烯酸乳液MC76、Phextol D360或含氟丙烯酸溶液FA材料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，所述第一规定时间为12～36小时。

5.根据权利要求1至3中任一项所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，所述第二规定时间为5～10天。

6.根据权利要求1至3中任一项所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，所述浸渍处理包括采用外压将所述保护性材料注入放置有所述浸渍硅酸盐质文物的容器中以浸没所述浸渍硅酸盐质文物。

7.根据权利要求1至3中任一项所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，还包括在所述浸渍处理前对所述硅酸盐质文物进行洗净的洗净处理。

8.根据权利要求1至3中任一项所述硅酸盐质文物的加固方法，其特征在于，还包括在所述加固处理后用纱布包覆所述硅酸盐质文物，并在称重至恒重后去除所述纱布。