CN108148450A - 一种褪色文物显色修复剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种褪色文物显色修复剂及其使用方法，显色修复剂由1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐和丙酮溶液按照一定比例组成，其组成和使用简单易行，引入文物体系不破坏文物的原有组织，可以随用随配；以丙酮为溶剂，将离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐溶解在丙酮中，利用丙酮的挥发性实现1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐对文物颜料层的填充，降低褪色文物颜料层的光散射，具有无色无味、具有较高沸点的环境友好型试剂，环保，实现褪色文物颜色的显现，显现操作具有可逆性，显现效果稳定。

Description

一种褪色文物显色修复剂及其使用方法
技术领域
本发明属于文物保护技术领域，具体涉及一种褪色文物显色修复剂及其使用方法。
背景技术
文物蕴含着丰富的文化、艺术、经济和科技等重要历史信息，是中华文明的载体之一，不仅是是研究中国古代人文学、社会学、美学以及自然科学的重要资源，也是凝聚民族精神、促进旅游经济的重要资源。但是，长期受自然环境诸多因素影响，各种形质的文物彩绘发生了触目惊心的严重病害。文物颜色发生变化是一个重要的病害类型，不仅直接影响观赏，而且影响文物信息的表达与获取。如不及时采取科学合理的保护修复措施，这些珍贵文化遗产将给国家和民族造成不可挽回的损失。
文物颜色变化可以有以下几种情况：一，文物颜料层脱落导致文物颜色缺失，这种文物褪色是永久性的丧失颜色，无法修复；二，文物颜料层颜料变色，指的是受环境因素影响颜料转变为另一种与原来颜料色相完全不同的物质，例如含白色的铅白变为黑色的硫化铅。三，文物颜料层中颜料颜色变浅，它与颜料层颜色亮度增加或饱和度降低有关。针对第三种情况，我们认为文物颜料层颜色变浅或者褪色是其表面光散射增大造成的。大多数文物表面由于外界因素表面附着土绣等颗粒物质，这些颗粒在颜料层表面形成颗粒-空气界面。再者颜料层中胶料等有机组分的降解使得颜料层结构由原来的颜料粒子-胶料界面变为颜料粒子-空气界面。界面结构的改变导致文物颜料层界面折射率增加，引起颜料层光散射增大，最终导致颜料层对光的吸收降低，颜色变浅。通过填充颜料层，降低颜料层光散射可以显现或者增强褪色文物的颜色。
现使用褪色文物显色剂配比复杂，显色剂的制备需要经过共聚反应，需要长时间的加热和回流，其获得方式不低碳也不环保。气味比较刺鼻，有的略微呈现浅黄色，对文物原有颜色具有一定的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种配比简单、有效、稳定的褪色文物显色修复剂及其使用方法，对褪色文物进行无损修复，使用方便，修复效果稳定持久。
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种褪色文物显色修复剂，按体积份数计包括如下组分：
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 1～4份
丙酮 1～10份
将上述组分混合均匀即得褪色文物显色修复剂。
进一步，按体积份数计包括如下组分：
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 2～4份
丙酮 2～6份。
一种使用显色修复剂修复褪色文物的方法，将配置好的显色修复剂滴在褪色文物颜料层表面，在自然条件下待颜料层表面干燥后，重复进行以上操作至褪色文物颜色显现清晰并且不发生变化，修复过程完成。
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为显色修复剂在褪色文物修复中的应用。
进一步，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐与丙酮混合后作为显色修复剂。
本发明的褪色文物显色修复剂由1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和丙酮溶液按照一定比例组成，其组成和使用简单易行，引入文物体系不破坏文物的原有组织，可以随用随配。
本发明以丙酮为溶剂，将离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶解在丙酮中，利用丙酮的挥发性实现1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐对文物颜料层的填充，降低褪色文物颜料层的光散射，对文物颜色主要起显色作用的是1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，它是一种无色无味、具有较高沸点的环境友好型试剂，环保，实现褪色文物颜色的显现，显现操作具有可逆性，显现效果稳定。
该试剂具有良好的亲和性和流动性，能够很快渗入到文物的微结构中，起到降低文物表面光散射的作用，不影响文物本身组成和结构。其高的折光率很大程度上降低了文物界面上的折光率之差，对褪色文物的颜色修复效果明显，不影响文物原有的色彩。而且修复效果稳定持久，该显色剂拥有较高沸点，可以稳定使用于现有的文物保存条件下。该显色剂具有广泛的适用性，对纸质、壁画、木质以及陶质等文物的褪色均能起到修复作用，显色效果显著，并且显现前后文物颜料层的结构和组成保持不变。
附图说明
图1a是三原色负载TiO2纸张(红黄蓝三色)采用实施例1显色剂处理前的照片。
图1b是三原色负载TiO2纸张(红黄蓝三色)采用实施例1显色剂处理后的照片。
图2a是壁画颜料层模拟样采用实施例4显色前照片。
图2b是壁画颜料层模拟样采用实施例4显色后照片。
图3a是负载TiO2纸张采用实施例1显色剂显色前扫描电镜照片。
图3b是负载TiO2纸张采用实施例1显色剂显色后的扫描电镜照片。
图4a是壁画颜料层模拟样采用实施例4显色前扫描电镜照片。
图4b是壁画颜料层模拟样采用实施例4显色后扫描电镜照片。
图5a是唐-五代时期经文纸张显色前照片。
图5b是唐-五代时期经文纸张显色后照片。
图6a是唐-五代时期经文纸张采用实施例1显色前扫描电镜照片。
图6b是唐-五代时期经文纸张采用实施例1显色后扫描电镜照片。
图7是唐-五代时期经文纸张显色前、后的X-射线衍射谱图。
图8a是元代韩城普照寺壁画显色前照片
图8b是元代韩城普照寺壁画显色后照片
图9a是元代韩城普照寺壁画颜料层碎片显色前扫描电镜照片。
图9b是元代韩城普照寺壁画颜料层碎片显色后扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
褪色文物颜色修复显色剂是由下述体积份配比的原料制成的无色液体：
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 1～4份
丙酮 1～10份
本发明褪色文物颜色修复显色剂优选由下述体积份配比的原料制成的无色液体：
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 2～4份
丙酮 2～6份
本发明褪色文物颜色修复显色剂的制备方法为：按照上述体积份配比，将1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶于丙酮溶液中，然后用玻璃棒混合均匀，得到显色剂。
本发明褪色文物颜色修复显色剂的使用方法为：用移液枪吸取显色剂，滴在文物颜料层表面，自然条件下挥发丙酮，反复进行以上操作至褪色文物颜色显现清晰并且不发生变化。
实施例1
将1mL 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶解于4mL丙酮溶液中，用玻璃棒混合均匀，制备成显色溶液。
实施例2
将1mL 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶解于3mL丙酮溶液中，用玻璃棒混合均匀，制备成显色溶液。
实施例3
将1mL 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶解于10mL丙酮溶液中，用玻璃棒混合均匀，制备成显色溶液。
实施例4
将1mL 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶解于1mL丙酮溶液中，用玻璃棒混合均匀，制备成显色溶液。
为了证明本发明的有益效果，发明人采用实施例1和实施例4的显色溶液进行了大量的实验室研究实验，具体试验情况如下：
1、制备表面负载颗粒的褪色模拟样品纸张
将5mL钛酸四丁酯溶于25mL无水乙醇溶液中配制成钛酸四丁酯的乙醇溶液，分别将红、黄、蓝三原色纸张在钛酸四丁酯的乙醇溶液中浸渍，然后立即放在具有30度水蒸气的密闭容器中，2小时候取出纸张，自然条件下晾干。得到的样品纸张为褪色三原色模拟纸样P。
将5g面粉、50g土与20ml去离子水搅拌均匀制成泥胚，然后将泥胚用圆形模具制成圆形土胚，自然晾干后在650℃下煅烧两小时，冷却至室温后取出。煅烧后的土坯再用80目砂纸将表面打磨平整。称取0.061g在650℃煅烧后的赭石颜料与5ml的明胶溶液(明胶溶液中明胶和二次去离子水的质量比是3:10)混合均匀。然后用毛刷蘸取颜料溶液在煅烧后的土坯表面均匀涂刷，自然晾干后制成壁画颜料层模拟样。再将颜料层模拟样在650℃下煅烧两小时，冷却后取出得到褪色壁画颜料层模拟样L。
2、褪色模拟样的显色
用移液枪取适量离子液体的丙酮溶液，涂覆在模拟样品的表面，自然条件下让丙酮挥发，得到显色后的样品。其中采用实施例1的显色溶液处理纸样P，用实施例4的显色溶液处理样品L。
褪色模拟样显色后的颜色明显加深，如图1a、图1b、图2a和图2b所示。采用FEI公司Quanta 200型环境扫描电镜观察褪色模拟样显色前后的形貌，如图3a、图3b、图4a和图4b。经过显色处理，模拟样表面被显色溶液填充，表明表面的空气界面被消除，样品表面光散射强度降低。
采用X-Ritevs-450分光光度计测定褪色模拟样品显色处理前后的色差值(ΔE)和色相角，采用ΔE反映褪色模拟样品的显色效果，ΔE越大，显色效果越明显。色相角差值小于5度范围内，样品的色相角不变。P和L显色前后的色相角之差均小于5，说明显色前后样品的色相不变，样品P显色前后的色差为14.34，样品L显色前后的色差为8.11，说明显色溶液对褪色样品的显色效果明显。
3、褪色文物的显色处理
(1)唐-五代时期褪色经文显色
采用实施例1的显色溶液对铜川耀县神德寺唐-五代时期褪色经文进行显色处理，显色后经文字迹变清晰，如图5a和图5b所示。经文碎片显色前后的扫描电镜照片如图6a、图6b所示，显色后经文纸张纤维表面颗粒之间被填充，说明显色溶液填充了经文纸张的纤维表面，降低了其表面的光散射。采用日本理学公司Smart lab(9)高分辨X射线多晶衍射仪测试经文纸张显色前后的纤维晶体结构，如图7所示，显色前后经文纸张的X衍射峰基本一致。上述表征分析说明显色溶液显色褪色经文并未破坏经文纸张的形貌和组成结构。
(2)唐代壁画的显色处理
采用实施例4的显色溶液对三元臧怀亮庙壁画局部进行显色处理，显色后颜料层颜色变清晰，如图8a和图8b所示。从壁画上取小块碎片样品进行扫描电镜观察，如图9a和图9b所示。显色处理后壁画颜料层表面颗粒之间被填充，表面变平整，这说明显色溶液填充了颜料层表面，降低了表面的光散射，从而使壁画颜料层颜色加深。
本文对本发明中的技术方案进行了完整明确的表述，但是，本文所描述的实例仅是一部分实例，并不是全部实例。在本发明的基础上，本领域技术人员在没有做出创新性工作的前提下所获得的其他实例，均属于本发明保护的范畴。

Claims (5)

1.一种褪色文物显色修复剂，其特征在于按体积份数计包括如下组分：
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 1～4份
丙酮 1～10份
将上述组分混合均匀即得褪色文物显色修复剂。
2.根据权利要求1所述的褪色文物显色修复剂，其特征在于按体积份数计包括如下组分：
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 2～4份
丙酮 2～6份。
3.一种使用权利要求1所述显色修复剂修复褪色文物的方法，其特征在于：将配置好的显色修复剂滴在褪色文物颜料层表面，在自然条件下待颜料层表面干燥后，重复进行以上操作至褪色文物颜色显现清晰并且不发生变化，修复过程完成。
4.1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为显色修复剂在褪色文物修复中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐与丙酮混合后作为显色修复剂。
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