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含氟聚合物及其對文物的保護(hù)措施

2016-10-21 16:40楊峰王麗娟
科技風(fēng) 2016年6期
關(guān)鍵詞:文物保護(hù)措施

楊峰 王麗娟

摘 要:文物作為人類在漫長的歷史發(fā)展過程中留下來的遺物、遺跡,是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。但是隨著時(shí)間推移,受到自然、人為等諸多因素的影響,文物或多或少受到了破壞,更多的是自身發(fā)生物理、化學(xué)變化,由表及里逐漸變質(zhì),造成文物損毀。而含氟聚合物作為一種高分子材料,以其自身表面自由能、耐候性等特點(diǎn)在文物保護(hù)工作中發(fā)揮著十分積極的作用。本文將初步了解含氟聚合物基本特性后,分析當(dāng)前常見的文物保護(hù)方法,并結(jié)合我國土質(zhì)、砂巖及磚質(zhì)文物闡述具體的保護(hù)效果及措施。

關(guān)鍵詞:含氟聚合物;文物保護(hù);措施

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,國家加大了對傳統(tǒng)文化的保護(hù)力度。由于文物具有珍貴的歷史價(jià)值,是我們了解和研究古代文明的重要基礎(chǔ)?;趯Ω黝愇奈锾攸c(diǎn)的研究,研發(fā)了一種含氟聚合物材料,將其應(yīng)用于文物保護(hù)工作中,由于這種材料具有穩(wěn)定性、無色不反光等特點(diǎn),能夠減少對文物的影響,從而提高了文物保護(hù)有效性。加強(qiáng)對含氟聚合物及其在文物保護(hù)工作中的應(yīng)用,能夠幫助我們深入認(rèn)識此種材料,并逐漸樹立文物保護(hù)意識。

1 含氟聚合物概述

含氟聚合物,主要是由氟、碳及氧等多個(gè)原子構(gòu)成的高分子材料。由于汲取了多原子的優(yōu)點(diǎn),通過對各個(gè)原子的優(yōu)化重組,含氟聚合物具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢,如較低的表面自由能、耐腐蝕性及抗氧化性等特點(diǎn),是一種性能較強(qiáng)的材料。之所以能夠在含氟基團(tuán)上促使聚合物性能能夠得到明顯的改善,究其根本是受到-CF3基團(tuán)的影響。其中F的電負(fù)性與氟電子核距離較近,互相作用后能夠增強(qiáng)自身穩(wěn)定性。因此含氟聚合物性能較強(qiáng),為文物保護(hù)工作提供了一定支持。

2 含氟聚合物在文物保護(hù)中的應(yīng)用

文物遺留類型較多,本文主要針對土質(zhì)、砂巖及磚質(zhì)文物的保護(hù)進(jìn)行分析和研究,為了減少對文物的損害,我們在具體操作前,可以采集與文物一樣的土質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),了解保護(hù)效果后,確保材料真正能夠?qū)崿F(xiàn)對文物的保護(hù),再用于文物保護(hù)工作中。

2.1 土質(zhì)文物

筆者與研究組成員一同從西安半坡遺址采集回來大塊土樣,經(jīng)過粉碎、過篩等處理后,確保土樣能夠與土質(zhì)類文物密度相接近。

本文主要采取兩種方式進(jìn)行提高加固水平。一是毛細(xì)吸收法,充分利用毛細(xì)上移動(dòng)力促使加固劑能夠由表面逐漸吸收。具體操作可以在玻璃容器中進(jìn)行,添加適量的加固劑與土樣,隨著滲透程度的加深,觀察樣品變化。另外,為了避免外界因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,可以將進(jìn)行加固處理后的樣品放在特定的溫度、濕度環(huán)境當(dāng)中,一段時(shí)間后,對樣品進(jìn)行測量。二是浸泡法,

采用此種方法需要的樣品重量、密度等都應(yīng)通過下列公式計(jì)算得出:Vu=(1-Yd/GsYw)V。

其中,d代表了密度,V代表了總體積,Gs代表了試樣土比重,w代表了水的密度。通常情況下,土樣樣品在加固劑中浸泡十分鐘就能夠達(dá)到一定的吸收量。

按照上述流程進(jìn)行操作后發(fā)現(xiàn),含氟聚合物中含有的F-OH與F4-SS具有較強(qiáng)的加固性能,尤其是對于多孔文物加固保護(hù)產(chǎn)生了積極作用。由于在特定濃度下,加固劑能夠有效滲入到多孔材料當(dāng)中,形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),達(dá)到了固上加固的效果。另外,溶劑會(huì)促使加固劑與土樣當(dāng)中的礦物顆粒產(chǎn)生反應(yīng),能夠起到充實(shí)孔隙的作用,促進(jìn)了文物保護(hù)工作進(jìn)一步發(fā)展。綜上所述,我們在針對土質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)過程中,應(yīng)切合文物實(shí)際情況,適當(dāng)調(diào)整氟樹脂濃度,應(yīng)盡量控制在10%~30%之間,促使?jié)B透性達(dá)到最佳。同時(shí)針對文物含水量,適當(dāng)增加醋酸丁酯,為氟樹脂在發(fā)揮自身加固作用的同時(shí),與水共存。

2.2 砂巖文物的保護(hù)

與上述方法一樣,我們針對砂巖文物的保護(hù)同樣采取毛細(xì)吸收法與浸泡法。但是區(qū)別的是一些砂巖樣本在浸泡加固處理后,需要對其進(jìn)行強(qiáng)度、吸收量等進(jìn)行測試。操作中,我們分別將10%、20%、30%的F-OH、F4-SS溶液加入到加固劑當(dāng)中,對樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

研究后我們發(fā)現(xiàn),加固劑的粘度與巖石孔隙大小之間存在十分密切的聯(lián)系,可以適當(dāng)利用溶劑對加固劑的粘度進(jìn)行調(diào)整,以此來提高加固效果。具體來說,針對25%的砂巖,10%~20%的含氟氧化物滲透度能夠達(dá)到10~15cm,而針對15%~20%巖石,滲透度能夠達(dá)到5cm。與文物表面風(fēng)化厚度1cm要求相符,能夠滿足文物保護(hù)要求。不僅如此,采取這種方式,不僅能夠減少對文物透氣性的影響,還能夠促使文物體內(nèi)水分自由揮散,形成了一道無形的保護(hù)屏障。

2.3 磚質(zhì)文物的保護(hù)

磚質(zhì)材料是經(jīng)過人工高溫?zé)贫伞0凑丈衔年U述的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測量發(fā)現(xiàn),配方不同并不會(huì)對滲透度產(chǎn)生較大的影響,主要是磚質(zhì)材料當(dāng)中毛細(xì)孔隙較少,當(dāng)F-OH聚合物對磚質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)時(shí),醋酸丁酯體系達(dá)到1:1時(shí),吸收量及滲透度為最佳。由于磚質(zhì)孔隙較大,含氟聚合物加固并不會(huì)影響其透氣性,為磚質(zhì)內(nèi)部循環(huán)提供了支持,促使文物能夠更好地呼吸,起到長效保護(hù)的作用。加之材料具有耐腐蝕性,更適合潮濕環(huán)境地區(qū)的文物保護(hù)。除此之外,我們還可以利用含氟聚合物對陶瓷等文物的保護(hù),減少外界環(huán)境對文物產(chǎn)生的消極影響,實(shí)現(xiàn)對我國傳統(tǒng)文化的有效保護(hù)。

3 結(jié)論

根據(jù)上文所述,含氟聚合物自身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐氧化性等特點(diǎn),能夠滿足文物表面保護(hù),同時(shí)隨著一些新材料的加入,有效提升了聚合物的轉(zhuǎn)變溫度及耐老化性。因此日后我們針對一些戶外文物的保護(hù),可以積極利用該種材料,并結(jié)合文物實(shí)際情況,適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化加固劑材料比例,從而促使含氟聚合物加固性能達(dá)到最佳水平。

參考文獻(xiàn):

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作者簡介:楊峰,1988年生,男,內(nèi)蒙古阿拉善左旗人,助理館員,研究方向:文物保護(hù),工作單位:內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善博物館;王麗娟,1979年生,女,內(nèi)蒙古阿拉善盟人,助理館員,研究方向:文物保護(hù),工作單位:內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善博物館。

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