乙二醛填充脱水法在饱水竹漆中的应用

乙二醛填充脱水法在饱水竹漆中的应用

一、乙二醛填充脱水法经过千年的地下掩埋，满族陶瓷器的主要化学成分发生了严重的分解，给人一种强烈的感觉，然后是漂泊的。在自然干燥的情况下，大部分收缩是明显的。饱水竹木漆器出土后，由于原来深埋地下或水下的相对稳定的保存环境被打破，在氧气、水分、微生物等影响因子的协同作用下，纤维素和木质素的降解大大加快了。因此，饱水竹木漆器的脱水定形工作对于其长久保存非常重要。乙二醛填充脱水法研究始于1973年，由湖北省博物馆陈中行先生原创，1988年通过中国文化部成果鉴定。该方法对于饱水木漆器脱水具有普适性、且操作简便的优点，在中国饱水木漆器保护应用领域尤其是饱水漆器脱水保护方面得到广泛应用：乙二醛一般为20%～50%的水溶液，在水溶液中以水合物存在，极易溶于水及许多有机溶剂中，易起聚合作用。采用乙二醛作为替换水分子的填充物，是由于乙二醛本身是水溶液，能渗透到器物组织细胞中，并随着脱水的进程逐步在器物中聚合。聚合物在器物内部生成时，器物组织细胞在失去水分时所产生的收缩力即被聚合物的粘合力（即交联作用）所阻止或抵抗，从而在脱水过程中使器物达到和保持相对的平衡状态。聚合物的产生还使得器物组织强度增加，起到加固定型的作用乙二醛脱水方法虽然适用性广泛，但存在着乙二醛溶液渗透缓慢、脱水周期长等问题。中心前期在合肥工作站试用一定浓度的表面活性剂溶液进行浸泡，能有效提高饱水漆木器的渗透性，尤其对于需要重新脱水的漆木器具有较好的作用二、材料、试材和设备材料：40%乙二醛溶液（分析纯）、烷基多苷（AR，简写APG）、十二烷基苯磺酸（AR，简写HS）和平平加O-20(AR，简写PPJ）。试材：墓葬中出土的糟朽棺板。仪器设备：电子天平（AL204），梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；QHY-1000全温培养摇床，湘仪离心机仪器有限公司；SHP-250型生化培养箱，上海精宏实验设备有限公司；GE24排CT，美国通用公司；海尔冷藏展示柜。三、测试方法1.脱水处理用40%乙二醛溶液为溶剂，将上述三种表面活性剂分别配制浓度为0.5%、1.0%和1.5%溶液，待用。2.样品生产选取糟朽饱水棺板，将棺板切割制备出长宽高分别为5×5×5cm的方块若干个，待用。3.渗透脱水处理将选定的饱水样品，分别称重处理，记录原始重量后，用吊牌编号捆绑，三个样为一组，共9组分别放入装有配制好各种表面活性剂溶液的密封盒中，做一组空白样进行对比；采用特定温度环境进行渗透脱水处理：常温，25℃，为一般温度或者室温；高温，35℃，结合乙二醛性质设定，期望提高温度以获得较快的渗透速度；低温，4℃，为本地冬季室内温度，年累计约20天，也可为其他低温地区提供参考。4.测定与分析方法将样品三个一组分别放入0.5%、1%和1.5%乙二醛混合液中浸泡，1天后测定一次数据，对每组样品进行称重测量，随着试验的进行，采取半个月左右为周期监测一次，对测得的数据进行统计分析。5.计算设备层的扫描将试验过程中有代表意义的样品进行CT无损检测，通过扫描图像观察溶液渗透过程。四、试验结果及分析1.表面活性剂对试材脱水增重的影响从表一、图一中可以看出，在25℃试验环境下，几种表面活性剂的使用效果均不同；浓度为1.5%十二烷基苯磺酸的乙二醛溶液增重效果明显，在159天的试验周期中，试材脱水增重最高达到27.76%，比空白溶液多增重5%以上。从表二、图二中可以看出，在35℃试验环境下，几种表面活性剂的使用效果均不同；浓度为1.5%十二烷基苯磺酸的乙二醛溶液增重效果明显，在159天的试验周期中，试材脱水增重最高达到28.74%，比空白溶液多增重4%以上。通过上述两种数据的比较，表面活性剂中，十二烷基苯磺酸的渗透效果相对较好；两种温度条件下，试材的增重速度和比例未见明显增长。温度对增速作用效果不明显。2.脱水试验结果分析选定上述最佳脱水条件1.5%十二烷基苯磺酸（HS）的乙二醛溶液，在4℃环境下进行脱水试验，数据如下表：将上述数据与25℃和35℃温度条件下试验数据对比，脱水前段增重速度三种温度下相差较小，当木块增重到17%左右后，4℃下增重明显减缓；脱水速度明显下降；脱水到一定程度后，低温对木块脱水进一步进行有较大影响（表三，图三）。五、ct扫描结果计算机断层扫描也叫计算机层析照相技术，简称为CT，是计算机与X射线技术相结合的产物在样品脱水过程中，随着乙二醛的渗透，内部密度发生变化，乙二醛渗透到的局部位置密度会明显提高，通过CT检测，成像上灰度会有所不同，从理论上分析，采用CT对脱水过程进行定性表征是可行的。将试验过程中有代表意义的样品进行CT无损检测，通过扫描图像观察溶液渗透过程。以下为CT扫描结果：图五为糟朽饱水木材和浸泡后增重17.76%的糟朽木材，从扫描开始到结束的整个过程，左边的饱水木材CT上表现为全黑，右边增重17.76%的木材变亮，表明乙二醛溶液已完全填充糟朽木材间隙。图六为增重12.68%和浸泡后增重7.75%的糟朽样品，上两张图片为扫描样品两边部位，下两张图为扫描样品正中部位。左边的样品CT图像上有黑色阴影，说明渗透还未彻底；右边的样品黑色阴影部位较大，说明乙二醛溶液还未填充到木材中部间隙。六、表面活性剂的用量表面活性剂的添加对糟朽样品脱水有一定的促进作用，能一定程度上缩短脱水周期；在选择的几种试剂中，十二烷基