CN103331793A - 一种小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法 - Google Patents

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吴昊
周松峦
陈子繁
王宜飞
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Abstract

本发明涉及一种小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法,属文物脱水保护技术领域。本发明是将长宽高尺寸皆不超过20厘米的小型饱水竹木器,通过用三种不同浓度的乙醇将饱水竹木器分别浸泡一定的时间,然后采取超临界干燥方法,从而使饱水竹木器的水分被逐步置换,进而达到脱水的目的。本发明与现有脱水技术相比,无需填充化学材料就能达到饱水竹木器的脱水目的,脱水后的竹木器木纹清晰,颜色更趋于正常,并在温湿波动的情况下具有很好的稳定性,各向收缩率稳定在5%以内,能完全保证文物形体完整,符合文物保护最小干预这一基本原则;具有较高的研究及推广价值和意义。

Description

一种小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法,属文物脱水保护技术领域。
背景技术
[0002] 饱水竹木器是古代人类利用竹木材加工制作的各类生活及生产用具,经长期地下泥水浸泡糟朽降解而形成。从现今所了解的资料来看,饱水竹木器是存在于世界范围的人类生产工具或生活用品。
[0003]饱水竹木器发掘时通常饱含大量的水分,有些已经相当腐朽,出土后若任其自然干燥,将发生强烈的自发脱水过程,导致竹木器严重收缩、变形或开裂,甚至整体崩溃;若仍然将其浸泡于水中或埋于泥土中不及时脱水,又将受各种微生物或细菌的侵蚀而加速腐朽,所以大部分饱水竹木器出土后不得不浸泡在加有防腐剂的水中,这样即不便于陈列展览,也不利于科学研究。为解决饱水竹木器脱水这一问题,世界各国的文保工作者对饱水竹木器的脱水定型方法进行了广泛的研究并取得了一些成果,如PEG填充脱水法等,但大都具有各自的局限性,主要在于脱水填充材料与竹木器本体的相互适应性,尤其是填充的化学材料的耐老化性能,因此在一定程度上不利于饱水竹木器的长期保存。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于:提供一种无需化学材料填充,且经脱水处理后的饱水竹木器文物收缩率低,颜色更趋于正常,并在温湿波动的情况具有很好的稳定性,符合文物保护最小干预这一基本原则的小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法。
[0005] 本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的:
一种小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法,其特征在于:它包括如下步骤:
1)、首先将发掘出并浸泡于保护液中待脱水的长宽高尺寸皆不超过20厘米的小型饱水竹木器进行档案登记;档案登记完毕后,在室温条件下,用毛笔蘸着纯净水对竹木器进行清洗,以清洗掉饱水竹木器上所附着的泥污,清洗动作要轻,饱水竹木器清洗数量每次为I件;
2)、清洗完成后,将饱水竹木器浸泡于浓度为50%的乙醇(体积比,下同冲,浸泡时间根据饱水竹木器的大小不同而从3天一 12天;乙醇用量超过饱水竹木器体积的5倍为准(下同);
3)、浸泡3天一 12天后,将饱水竹木器从浓度为50%的乙醇中取出,并再次浸泡于浓度为75%的乙醇中,浸泡时间根据饱水竹木器的大小不同而从3天一 12天;
4)、3天一 12天后,将饱水竹木器从浓度为75%的乙醇中取出,然后将饱水竹木器浸泡于浓度为100%的乙醇中,浸泡时间根据饱水竹木器的大小不同而从3天一 12天;
5)、采用浓度为100%的乙醇浸泡饱水竹木器3天一 12天后,饱水竹木器中所含的绝大部分水份已被乙醇置换,此时将饱水竹木器取出,并再一次放置于浓度为100%的乙醇中浸泡3天一 12天后取出,即告浸泡脱水处理步骤完成;
6)、将完成浸泡脱水处理步骤的竹木器,放入超临界干燥装置的高压釜内进行超临界干燥处理,超临界干燥装置的超临界流体为二氧化碳,超临界干燥条件为:高压釜压力10MPa (误差0.5 MPa内),干燥温度为45度(误差2度内),柱泵速10L/H (误差0.2L/H内),超临界干燥时间为36小时;
7),36小时后,将取出后的竹木器在室温20— 30度的条件下自然放置,即告脱水干燥整个工作完成。
[0006] 本发明是将近30年来兴起的超临界干燥工业技术,成功地应用到饱水有机文物的脱水干燥上。在现有木质文物研究保护中,常用方法是用各种材料,特别是高分子材料填充其空隙,从而置换出其水分并使器物固形。本发明是将100%乙醇完全浸泡的竹木器放入超临界干燥装置的高压釜中,并在高压釜中泵入二氧化碳,然后加热加压,使二氧化碳达到临界条件,用二氧化碳替换文物中的乙醇,然后再在超临界条件下挥发,从而完成饱水文物的脱水干燥过程。
[0007] 本发明的优点在于:
本发明是通过用三种不同浓度的乙醇将饱水竹木器分别浸泡一定的时间,然后采取超临界干燥方法,从而使饱水竹木器的水分被逐步置换,进而达到脱水的目的。本发明与现有脱水技术相比,无需填充化学材料就能达到饱水竹木器的脱水目的,脱水后的竹木器木纹清晰,颜色更趋于正常,并在温湿波动的情况下具有很好的稳定性,各向收缩率稳定在5%以内,能完全保证文物形体完整,符合文物保护最小干预这一基本原则;具有较高的研究及推广价值和意义。
[0008] 本发明在实际工作当中,成功地对荆州、长沙、山东胶南出土的饱水竹木器进行了脱水,并取得了理想的结果。
(I)、文物名称:
饱水东周木器,材质:木,时代:东周,编号:M4-2。
[0009] 收藏机构:荆州博物馆 保护机构:荆州文物保护中心 保护时间:2012年一2013年
饱水东周木器脱水干燥处理前后的对比结果参见附图1一2。
[0010] (2)、文物名称:
饱水二国吴简,材质:竹,时代:二国,编号:M4-4。
[0011] 收藏机构:长沙简牍博物馆 保护机构:荆州文物保护中心 保护时间:2012年一2013年
饱水三国吴简脱水干燥处理前后的对比结果参见附图3— 4。
[0012] (3)、文物名称:
饱水汉代木器,材质:木,时代:汉代,编号:M5-1。
[0013] 收藏机构:山东胶南博物馆 保护机构:荆州文物保护中心 保护时间:2012年一2013年 饱水汉代木器脱水干燥处理前后的对比结果参见附图5— 6。
[0014] 附图说明
图1为饱水东周木器干燥处理前的饱水状态图;
图2为饱水东周木器干燥处理后的状态图;
图3为饱水三国吴简干燥处理前的饱水状态图;
图4为饱水三国吴简干燥处理后的状态图;
图5为饱水汉代木器干燥处理前的饱水状态图;
图6为饱水汉代木器干燥处理后的状态图。
[0015] 具体实施方式
实施例1:饱水东周木器:编号:M4-2。
[0016]首先将发掘出并浸泡于保护液中待脱水的小型饱水东周木器进行档案登记;档案登记完毕后,在室温条件下,用毛笔蘸着纯净水对饱水东周木器进行清洗,以清洗掉饱水东周木器上所附着的泥污,清洗动作要轻;饱水东周木器清洗数量每次为I件。
[0017] 清洗完成后,将饱水东周木器浸泡于浓度为50%的乙醇中,浸泡时间5天;乙醇用量以将饱水东周木器淹没为准。浸泡5天后,将饱水东周木器从浓度为50%的乙醇中取出,并再次浸泡于浓度为75%的乙醇中,浸泡时间5天。浸泡5天后,将饱水东周木器从浓度为75%的乙醇中取出,然后将饱水东周木器浸泡于浓度为100%的乙醇中,浸泡时间5天。采用浓度为100%的乙醇浸泡饱水东周木器5天后,饱水东周木器中所含的绝大部分水份已被乙醇置换,此时将饱水东周木器取出,并再一次放置于浓度为100%的乙醇中浸泡5天后取出,即告浸泡脱水处理步骤完成。将完成浸泡脱水处理步骤的饱水东周木器,放入超临界干燥装置的高压釜内进行超临界干燥处理,超临界干燥装置的超临界流体为二氧化碳,超临界干燥条件为:高压釜压力10 MPa (误差0.5 MPa内),干燥温度为45度(误差2度内),柱泵速10L/H (误差0.2L/H内),超临界干燥时间为36小时;36小时后,将取出后的饱水东周木器在室温20— 30度的条件下自然放置,即告脱水干燥整个工作完成。
[0018] 实施例2:饱水三国吴简,编号:M4-4。
[0019] 首先将发掘出并浸泡于保护液中待脱水的小型饱水三国吴简进行档案登记;档案登记完毕后,在室温条件下,用毛笔蘸着纯净水对饱水三国吴简进行清洗,以清洗掉饱水三国吴简上所附着的泥污,清洗动作要轻;饱水三国吴简清洗数量每次为I件。
[0020]清洗完成后,将饱水三国吴简浸泡于浓度为50%的乙醇中,浸泡时间3天;乙醇用量以将饱水三国吴简淹没为准。浸泡3天后,将饱水三国吴简从浓度为50%的乙醇中取出,并再次浸泡于浓度为75%的乙醇中,浸泡时间3天。浸泡3天后,将饱水三国吴简从浓度为75%的乙醇中取出,然后将饱水三国吴简浸泡于浓度为100%的乙醇中,浸泡时间3天。采用浓度为100%的乙醇浸泡饱水三国吴简3天后,饱水三国吴简中所含的绝大部分水份已被乙醇置换,此时将饱水三国吴简取出,并再一次放置于浓度为100%的乙醇中浸泡3天后取出,即告浸泡脱水处理步骤完成。将完成浸泡脱水处理步骤的饱水三国吴简,放入超临界干燥装置的高压釜内进行超临界干燥处理,超临界干燥装置的超临界流体为二氧化碳,超临界干燥条件为:高压釜压力10 MPa (误差0.5 MPa内),干燥温度为45度(误差2度内),柱泵速10L/H (误差0.2L/H内),超临界干燥时间为36小时;36小时后,将取出后的饱水三国吴简在室温20— 30度的条件下自然放置,即告脱水干燥整个工作完成。[0021] 实施例3:饱水汉代木器,编号:M5-1。
[0022] 首先将发掘出并浸泡于保护液中待脱水的小型饱水汉代木器进行档案登记;档案登记完毕后,在室温条件下,用毛笔蘸着纯净水对饱水汉代木器进行清洗,以清洗掉饱水汉代木器上所附着的泥污,清洗动作要轻;饱水汉代木器清洗数量每次为I件。
[0023] 清洗完成后,将饱水汉代木器浸泡于浓度为50%的乙醇中,浸泡时间12天;乙醇用量以将饱水汉代木器淹没为准。浸泡12天后,将饱水汉代木器从浓度为50%的乙醇中取出,并再次浸泡于浓度为75%的乙醇中,浸泡时间12天。浸泡12天后,将饱水汉代木器从浓度为75%的乙醇中取出,然后将饱水汉代木器浸泡于浓度为100%的乙醇中,浸泡时间12天。采用浓度为100%的乙醇浸泡饱水汉代木器12天后,饱水汉代木器中所含的绝大部分水份已被乙醇置换,此时将饱水汉代木器取出,并再一次放置于浓度为100%的乙醇中浸泡12天后取出,即告浸泡脱水处理步骤完成。将完成浸泡脱水处理步骤的饱水汉代木器,放入超临界干燥装置的高压釜内进行超临界干燥处理,超临界干燥装置的超临界流体为二氧化碳,超临界干燥条件为:高压釜压力10 MPa (误差0.5 MPa内),干燥温度为45度(误差2度内),柱泵速10L/H (误差0.2L/H内),超临界干燥时间为36小时;36小时后,将取出后的饱水汉代木器在室温20— 30度的条件下自然放置,即告脱水干燥整个工作完成。
[0024] 上述实施例中的饱水东周木器、饱水三国吴简、饱水汉代木器在饱水状态和经本发明干燥处理后的具体数据见下表:
Figure CN103331793AD00061
干燥时间指在超临界干燥装置内的干燥脱水时间。

Claims (1)

1.一种小型饱水竹木器的超临界脱水干燥方法,其特征在于:它包括如下步骤: 1)、首先将发掘出并浸泡于保护液中待脱水的长宽高尺寸皆不超过20厘米的小型饱水竹木器进行档案登记;档案登记完毕后,在室温条件下,用毛笔蘸着纯净水对竹木器进行清洗,以清洗掉饱水竹木器上所附着的泥污,清洗动作要轻,饱水竹木器清洗数量每次为I件; 2)、清洗完成后,将饱水竹木器浸泡于浓度为50%的乙醇中,浸泡时间根据饱水竹木器的大小不同而从3天一 12天;乙醇用量以将饱水竹木器淹没为准; 3)、浸泡3天一 12天后,将饱水竹木器从浓度为50%的乙醇中取出,并再次浸泡于浓度为75%的乙醇中,浸泡时间根据饱水竹木器的大小不同而从3天一 12天; 4)、3天一 12天后,将饱水竹木器从浓度为75%的乙醇中取出,然后将饱水竹木器浸泡于浓度为100%的乙醇中,浸泡时间根据饱水竹木器的大小不同而从3天一 12天; 5)、采用浓度为100%的乙醇浸泡饱水竹木器3天一 12天后,饱水竹木器中所含的绝大部分水份已被乙醇置换,此时将饱水竹木器取出,并再一次放置于浓度为100%的乙醇中浸泡3天一 12天后取出,即告浸泡脱水处理步骤完成; 6)、将完成浸泡脱水处理步骤的竹木器,放入超临界干燥装置的高压釜内进行超临界干燥处理,超临界干燥装置的超临界流体为二氧化碳,超临界干燥条件为:高压釜压力10MPa,干燥温度为45度,柱泵速10L/H,超临界干燥时间为36小时; 7)、36小时后,将取出后的竹木器在室温20— 30度的条件下自然放置,即告脱水干燥整个工作完成。
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