乙二醛填充脫水法在飽水竹漆中的應用

乙二醛填充脫水法在飽水竹漆中的應用

一、乙二醛填充脫水法經過千年的地下掩埋，滿族陶瓷器的主要化學成分發(fā)生了嚴重的分解，給人一種強烈的感覺，然后是漂泊的。在自然干燥的情況下，大部分收縮是明顯的。飽水竹木漆器出土后，由于原來深埋地下或水下的相對穩(wěn)定的保存環(huán)境被打破，在氧氣、水分、微生物等影響因子的協(xié)同作用下，纖維素和木質素的降解大大加快了。因此，飽水竹木漆器的脫水定形工作對于其長久保存非常重要。乙二醛填充脫水法研究始于1973年，由湖北省博物館陳中行先生原創(chuàng)，1988年通過中國文化部成果鑒定。該方法對于飽水木漆器脫水具有普適性、且操作簡便的優(yōu)點，在中國飽水木漆器保護應用領域尤其是飽水漆器脫水保護方面得到廣泛應用：乙二醛一般為20%～50%的水溶液，在水溶液中以水合物存在，極易溶于水及許多有機溶劑中，易起聚合作用。采用乙二醛作為替換水分子的填充物，是由于乙二醛本身是水溶液，能滲透到器物組織細胞中，并隨著脫水的進程逐步在器物中聚合。聚合物在器物內部生成時，器物組織細胞在失去水分時所產生的收縮力即被聚合物的粘合力（即交聯(lián)作用）所阻止或抵抗，從而在脫水過程中使器物達到和保持相對的平衡狀態(tài)。聚合物的產生還使得器物組織強度增加，起到加固定型的作用乙二醛脫水方法雖然適用性廣泛，但存在著乙二醛溶液滲透緩慢、脫水周期長等問題。中心前期在合肥工作站試用一定濃度的表面活性劑溶液進行浸泡，能有效提高飽水漆木器的滲透性，尤其對于需要重新脫水的漆木器具有較好的作用二、材料、試材和設備材料：40%乙二醛溶液（分析純）、烷基多苷（AR，簡寫APG）、十二烷基苯磺酸（AR，簡寫HS）和平平加O-20(AR，簡寫PPJ）。試材：墓葬中出土的糟朽棺板。儀器設備：電子天平（AL204），梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；QHY-1000全溫培養(yǎng)搖床，湘儀離心機儀器有限公司；SHP-250型生化培養(yǎng)箱，上海精宏實驗設備有限公司；GE24排CT，美國通用公司；海爾冷藏展示柜。三、測試方法1.脫水處理用40%乙二醛溶液為溶劑，將上述三種表面活性劑分別配制濃度為0.5%、1.0%和1.5%溶液，待用。2.樣品生產選取糟朽飽水棺板，將棺板切割制備出長寬高分別為5×5×5cm的方塊若干個，待用。3.滲透脫水處理將選定的飽水樣品，分別稱重處理，記錄原始重量后，用吊牌編號捆綁，三個樣為一組，共9組分別放入裝有配制好各種表面活性劑溶液的密封盒中，做一組空白樣進行對比；采用特定溫度環(huán)境進行滲透脫水處理：常溫，25℃，為一般溫度或者室溫；高溫，35℃，結合乙二醛性質設定，期望提高溫度以獲得較快的滲透速度；低溫，4℃，為本地冬季室內溫度，年累計約20天，也可為其他低溫地區(qū)提供參考。4.測定與分析方法將樣品三個一組分別放入0.5%、1%和1.5%乙二醛混合液中浸泡，1天后測定一次數(shù)據，對每組樣品進行稱重測量，隨著試驗的進行，采取半個月左右為周期監(jiān)測一次，對測得的數(shù)據進行統(tǒng)計分析。5.計算設備層的掃描將試驗過程中有代表意義的樣品進行CT無損檢測，通過掃描圖像觀察溶液滲透過程。四、試驗結果及分析1.表面活性劑對試材脫水增重的影響從表一、圖一中可以看出，在25℃試驗環(huán)境下，幾種表面活性劑的使用效果均不同；濃度為1.5%十二烷基苯磺酸的乙二醛溶液增重效果明顯，在159天的試驗周期中，試材脫水增重最高達到27.76%，比空白溶液多增重5%以上。從表二、圖二中可以看出，在35℃試驗環(huán)境下，幾種表面活性劑的使用效果均不同；濃度為1.5%十二烷基苯磺酸的乙二醛溶液增重效果明顯，在159天的試驗周期中，試材脫水增重最高達到28.74%，比空白溶液多增重4%以上。通過上述兩種數(shù)據的比較，表面活性劑中，十二烷基苯磺酸的滲透效果相對較好；兩種溫度條件下，試材的增重速度和比例未見明顯增長。溫度對增速作用效果不明顯。2.脫水試驗結果分析選定上述最佳脫水條件1.5%十二烷基苯磺酸（HS）的乙二醛溶液，在4℃環(huán)境下進行脫水試驗，數(shù)據如下表：將上述數(shù)據與25℃和35℃溫度條件下試驗數(shù)據對比，脫水前段增重速度三種溫度下相差較小，當木塊增重到17%左右后，4℃下增重明顯減緩；脫水速度明顯下降；脫水到一定程度后，低溫對木塊脫水進一步進行有較大影響（表三，圖三）。五、ct掃描結果計算機斷層掃描也叫計算機層析照相技術，簡稱為CT，是計算機與X射線技術相結合的產物在樣品脫水過程中，隨著乙二醛的滲透，內部密度發(fā)生變化，乙二醛滲透到的局部位置密度會明顯提高，通過CT檢測，成像上灰度會有所不同，從理論上分析，采用CT對脫水過程進行定性表征是可行的。將試驗過程中有代表意義的樣品進行CT無損檢測，通過掃描圖像觀察溶液滲透過程。以下為CT掃描結果：圖五為糟朽飽水木材和浸泡后增重17.76%的糟朽木材，從掃描開始到結束的整個過程，左邊的飽水木材CT上表現(xiàn)為全黑，右邊增重17.76%的木材變亮，表明乙二醛溶液已完全填充糟朽木材間隙。圖六為增重12.68%和浸泡后增重7.75%的糟朽樣品，上兩張圖片為掃描樣品兩邊部位，下兩張圖為掃描樣品正中部位。左邊的樣品CT圖像上有黑色陰影，說明滲透還未徹底；右邊的樣品黑色陰影部位較大，說明乙二醛溶液還未填充到木材中部間隙。六、表面活性劑的用量表面活性劑的添加對糟朽樣品脫水有一定的促進作用，能一定程度上縮短脫水周期；在選擇的幾種試劑中，十二烷基