李世超，黃陽(yáng)陽(yáng)，張振威

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 絲綢應(yīng)用技術(shù)研究所，江蘇 蘇州 215104)

非接觸式絲綢紋樣處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

李世超，黃陽(yáng)陽(yáng)，張振威

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 絲綢應(yīng)用技術(shù)研究所，江蘇 蘇州 215104)

由于絲綢紋樣屬蛋白質(zhì)有機(jī)材料，受光照或微生物作用，質(zhì)地極易老化，日常保藏需抗光或防霉處理。設(shè)計(jì)一種非接觸式的絲綢紋樣處理系統(tǒng)，根據(jù)該系統(tǒng)原理對(duì)絲綢紋樣的抗光性能和防腐性能進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果顯示，這種非接觸處理方式與常規(guī)的浸軋接觸處理方式一樣，對(duì)紋樣同樣能起到良好的抗光和防腐效果，同時(shí)非接觸式處理對(duì)紋樣在處理中避免自身受到二次損害十分有利。

非接觸式處理；絲綢紋樣；保藏；抗光；防腐

絲綢紋樣是絲綢檔案中珍貴的歷史資料，記錄著產(chǎn)品的風(fēng)貌、制作的技藝以及時(shí)代的特征，不可再生，需長(zhǎng)期保存。但是絲綢紋樣屬蛋白質(zhì)有機(jī)材料，受光照或微生物作用，質(zhì)地極易老化，日常保藏需抗光或防霉處理[1]。另外，絲綢紋樣具有一定的年代，有的歷史甚至十分悠久，自身質(zhì)地強(qiáng)度較弱，如采用常規(guī)的接觸式浸軋?zhí)幚矸绞綄?duì)紋樣進(jìn)行處理往往會(huì)對(duì)紋樣造成二次損害[2-3]。本研究設(shè)計(jì)了一種非接觸式的處理系統(tǒng)，并對(duì)絲綢紋樣的相應(yīng)功能進(jìn)行處理試驗(yàn)，避免了紋樣在處理時(shí)的自身傷害。

1 非接觸式紋樣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

如果紋樣自身的質(zhì)地強(qiáng)度較弱，一般是無(wú)法忍受處理液直接進(jìn)行浸漬處理的，浸后再軋更是不可取。處理液要安全地到達(dá)紋樣表面或進(jìn)入紋樣內(nèi)部起防護(hù)作用，噴霧是一種較好的非接觸式處理方式。但是要解決好處理的均勻性、液霧的滲透性以及處理后的干燥，以及防止紋樣濕態(tài)下移動(dòng)受力受損等問(wèn)題。據(jù)此，非接觸式紋樣處理系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖1 非接觸式紋樣處理系統(tǒng)原理框圖

系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)思路應(yīng)考慮以下方面：

1) 一種旋轉(zhuǎn)式的噴霧機(jī)構(gòu)，由中心輸液管和互成一定角度的噴管組成，噴管上均勻設(shè)置噴霧頭。工作時(shí)噴管以輸液管為中心旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)噴霧頭將處理液霧狀均勻噴霧。

2) 系統(tǒng)下方設(shè)置一定量的吸風(fēng)口，連接外部的微量吸風(fēng)器，通過(guò)吸風(fēng)以促使霧液在紋樣中滲透。

3) 設(shè)計(jì)一種專用的網(wǎng)狀處理架，用來(lái)放置絲綢紋樣，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理。處理架的網(wǎng)狀材料易采用尼龍絲線加一定量的捻度制作而成。此外，設(shè)計(jì)一組壓框，與處理架配套使用，以提高吸風(fēng)效率及防止紋樣移動(dòng)。

4) 系統(tǒng)下方設(shè)置紅外干燥器。

5) 噴霧機(jī)構(gòu)采用微型加壓泵加壓，由液量控制器進(jìn)行控制。

2 研究?jī)?nèi)容和方法

2.1 研究?jī)?nèi)容

在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將常規(guī)的浸軋接觸式處理和本設(shè)計(jì)的非接觸式處理兩種不同的處理方式，對(duì)絲綢紋樣的處理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)進(jìn)行需支架加固紋樣的非接觸式處理效果試驗(yàn)，分別從抗光效果、防腐效果、支架加固紋樣處理效果幾個(gè)方面對(duì)比，以確定非接觸式絲綢紋樣處理系統(tǒng)的實(shí)際效果。

2.2 研究方法

2.2.1 無(wú)加固支架的絲綢紋樣處理

對(duì)于一些自身具有一定強(qiáng)度的紋樣，一般無(wú)需支架加固，這時(shí)可以采用對(duì)紋樣正反面直接進(jìn)行噴霧的方式進(jìn)行處理。具體的步驟為：①將紋樣平放在網(wǎng)狀處理架上，反面朝上，根據(jù)不同的處理要求，用配置好的處理液在紋樣的表面進(jìn)行噴霧處理。②噴霧時(shí)霧液盡量分布均勻，可以采用噴管不同的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)整。③處理液的用量根據(jù)紋樣的織物特點(diǎn)、組織結(jié)構(gòu)以及保護(hù)的具體要求，由處理液流量控制器進(jìn)行控制。④?chē)婌F完成后，放上壓框進(jìn)行吸風(fēng)處理。這時(shí)壓框需壓住紋樣的四周，防止吸風(fēng)過(guò)程中紋樣的移動(dòng)。⑤吸風(fēng)以微風(fēng)方式進(jìn)行，控制好吸風(fēng)的速度和時(shí)間，促使紋樣表面的處理液不斷地向紋樣內(nèi)部進(jìn)行滲透。⑥吸風(fēng)完成后，開(kāi)啟紅外干燥器進(jìn)行干燥。在達(dá)到一定的回潮率后再進(jìn)行紋樣的正面處理，正面處理工藝同上。⑦處理完成后，移置另一絲網(wǎng)架進(jìn)行自然平衡。

2.2.2 需支架加固的絲綢紋樣處理

對(duì)于一些自身強(qiáng)度不夠的紋樣，處理中不能簡(jiǎn)單地直接進(jìn)行以上操作，一般還需對(duì)紋樣提前進(jìn)行加固處理。其處理過(guò)程可以分為：①先對(duì)用于加固的絲綢材料進(jìn)行相應(yīng)的處理?？梢詫⒃摬牧舷冉胍雅渲煤玫奶幚硪簝?nèi)，待充分濕潤(rùn)后取出放在平板上，用滾筒對(duì)其進(jìn)行正反面滾軋操作。經(jīng)處理液“二浸二軋”后，進(jìn)行自然干燥備用。②用已制備的絲素膠乳液進(jìn)行加固支架的制作[4]。這時(shí)主要使用PET低黏性薄膜，利用該薄膜材料與加固的絲綢材料間所存在的黏著應(yīng)力差異，從而將絲素膠乳液均勻地涂覆在加固絲綢材料表面，形成專用的加固支架。③用該專用支架對(duì)絲綢紋樣進(jìn)行加固處理。處理時(shí)將紋樣平放在光滑平板表面，反面朝上，由加固支架帶膠的一面輕輕壓覆紋樣反面，滾動(dòng)加壓，直到平整，然后在常溫下進(jìn)行平衡[5]。④紋樣的非接觸式處理。經(jīng)平衡后的紋樣，平放在網(wǎng)狀處理架上，正面朝上，用以上處理液在紋樣正面進(jìn)行噴霧處理，處理后經(jīng)吸風(fēng)與干燥，移到另一絲網(wǎng)架進(jìn)行自然平衡。

2.2.3 抗光效果對(duì)比

試驗(yàn)所采用的絲綢紋樣為真絲本白素縐緞，桑蠶絲含量100%。抗光處理液為FM-2110抗紫外劑復(fù)配液，抗紫外劑含量為15%。接觸式處理工藝為浸軋?zhí)幚?，具體采用“二浸二軋”方式。非接觸式處理工藝為正面直接噴霧處理。處理液用量150 ml/m2，吸風(fēng)時(shí)間為8 min，干燥溫度40 ℃。

對(duì)以上試樣進(jìn)行紫外防護(hù)系數(shù)(UPF)檢測(cè)，采用912E防紫外性能測(cè)試儀。

2.2.4 防腐效果對(duì)比

試驗(yàn)所用的處理紋樣為絲綢古香緞，其中桑蠶絲含量為32%，人造絲含量為68%。防腐處理液為FM-2598-1防霉劑復(fù)配液，防霉劑含量為5%。接觸式處理工藝為浸軋?zhí)幚恚唧w采用“二浸二軋”方式。非接觸式處理工藝為正反面直接噴霧處理。處理液用量250 ml/m2，吸風(fēng)時(shí)間為100 min，干燥溫度50 ℃。

對(duì)以上試樣進(jìn)行殖菌培養(yǎng)，觀察試樣表面真菌生長(zhǎng)情況，其中試驗(yàn)菌株為黑曲霉(Aspergillus niger)，試驗(yàn)溫度為28 ℃，時(shí)間為7 d，相對(duì)濕度RH≥95%。

2.2.5 支架加固紋樣處理效果

試驗(yàn)采用的處理紋樣為絲綢古香緞，其中桑蠶絲含量為32%，人造絲含量為68%。加固支架材料為真絲紡，桑蠶絲含量100%。防腐處理液為FM-2598-1防霉劑復(fù)配液，防霉劑含量為5%。加固支架材料的接觸式處理工藝為浸軋?zhí)幚恚捎谩岸垺狈绞?。紋樣表面的非接觸式處理工藝為加固后紋樣的正面直接噴霧處理。處理液用量250 ml/m2，吸風(fēng)時(shí)間為100 min，干燥溫度60 ℃。

對(duì)以上處理后的試樣進(jìn)行殖菌培養(yǎng)，觀察試樣表面真菌生長(zhǎng)情況，其中試驗(yàn)菌株為黑曲霉(Aspergillus niger)，試驗(yàn)溫度為28 ℃；時(shí)間為7 d；相對(duì)濕度RH≥95%。

3 結(jié)果與討論

3.1 抗光效果

抗紫外材料在紋樣表面處理后，主要起到對(duì)紫外線屏蔽和吸收的作用，從而減少光照對(duì)紋樣的破壞。從抗光效果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中可以看到，接觸處理絲綢紋樣的UPF平均值為64.08，非接觸處理絲綢紋樣的UPF平均值為63.49，未經(jīng)抗光處理絲綢紋樣的UPF值僅為11.10，抗光效果較差，而經(jīng)處理后紋樣的抗光效果得到了明顯提高。至于常規(guī)的接觸式處理和本設(shè)計(jì)的非接觸式處理這兩種不同的處理方式，對(duì)紋樣的最終UPF值影響并不是很大，其平均值僅差0.59，說(shuō)明非接觸式處理方式在紋樣的處理中同樣能起到較好的抗光效果。

3.2 防腐效果

試驗(yàn)結(jié)果表明，試樣經(jīng)7天的殖菌培養(yǎng)后，兩種處理方式其結(jié)果都呈現(xiàn)“肉眼觀察，未見(jiàn)霉菌生長(zhǎng)”。非接觸式處理方式與接觸式處理方式一樣，在紋樣的防腐處理上同樣能起到良好的防腐處理效果。試驗(yàn)結(jié)果如圖2、圖3所示。

圖2 接觸式處理

圖3 非接觸式處理

3.3 支架加固紋樣處理效果

試驗(yàn)結(jié)果表明，加固紋樣處理后經(jīng)殖菌培養(yǎng)試驗(yàn)所呈現(xiàn)的也是“肉眼觀察，未見(jiàn)霉菌生長(zhǎng)”的結(jié)果。表明采用支架材料的接觸式處理和加固后紋樣的非接觸式處理這兩種試驗(yàn)方式的結(jié)合，對(duì)紋樣同樣也能起到良好的防腐效果。這種處理方式不僅對(duì)紋樣本身不會(huì)造成二次傷害，而且對(duì)紋樣的加固性也不會(huì)造成破壞。經(jīng)7天殖菌培養(yǎng)試驗(yàn)其結(jié)果如圖4所示。

圖4 加固紋樣

4 結(jié)論

1) 絲綢紋樣由于歷史年代悠久，自身質(zhì)地較弱，常規(guī)的接觸式處理往往會(huì)對(duì)紋樣造成二次損害。

2) 設(shè)計(jì)的非接觸式處理思路是采用噴霧滲透的方法，將處理液安全地到達(dá)紋樣表面或進(jìn)入紋樣內(nèi)部，防止?jié)駪B(tài)下紋樣受力移動(dòng)而受損，從而達(dá)到保護(hù)的作用。

3) 非接觸式處理系統(tǒng)包括一種旋轉(zhuǎn)式的噴霧機(jī)構(gòu)，下吸風(fēng)及外部微量吸風(fēng)器，專用網(wǎng)狀處理架，紅外干燥器，微型加壓泵和液量控制器等組成。

根據(jù)非接觸式處理系統(tǒng)原理對(duì)絲綢紋樣的抗光性能和防腐性能進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，這種非接觸式處理方式與接觸式處理的效果相近，絲綢紋樣同樣能起到良好的抗光和防腐效果。另外，非接觸式處理避免了紋樣在處理中的二次損害，對(duì)于加固紋樣也不會(huì)因其處理而造成對(duì)紋樣的加固性破壞。

[1] 王麗琴，楊璐.文物保護(hù)原則之探討[J].華夏考古， 2011(3)： 143-149.

[2] 中國(guó)紡織品鑒定保護(hù)中心.紡織品鑒定保護(hù)概論[M].北京：文物出版社，2002： 127.

[3] 紡織工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心.中國(guó)紡織標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[4] 李世超，黃陽(yáng)陽(yáng).一種用于加固絲綢紋樣的支架制作方法及使用方法.中國(guó)：201611197969.9[P].2016-12-22.

[5] 李世超，黃陽(yáng)陽(yáng).絲綢紋樣加固與紋樣保護(hù)性研究[J].江蘇絲綢， 2017(1)：25-27.

Design and Experiment of Non-contact Type of Silk Pattern Processing System

LI Shichao，HUANG Yangyang，ZHANG Zhenwei

(Institute of Applied Technology of Silk，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Given the fact that silk pattern is composed of protein， an organic material， whose texture is prone to aging due to sun exposure or microbial reaction， light-resistant and mildew-resistant treatment should be introduced in its daily storage. This paper is intended to design a non-contact type of silk pattern processing system to test its performance in the two respects mentioned above. The results show that this non-contact processing method has the same effect in light-resistance and in mildew-resistance as the conventional paddingcontact method. What’s more， the former enjoys the advantage of avoiding secondary damage to the pattern.

non-contact processing；silk pattern；storage；light resistance；mildew-resistance

TS14

A

1008-5475(2017)04-0002-03

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.04.001

2017-08-05；

2017-08-20

江蘇省絲綢織繡產(chǎn)品功能檢測(cè)試驗(yàn)基地建設(shè)資助項(xiàng)目；江蘇省科技支撐計(jì)劃—宋錦暨江蘇絲綢精品歷史紋樣保護(hù)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目(BE2014628)

李世超(1958-)，男，江蘇蘇州人，研究員級(jí)高級(jí)工程師，主要從事絲綢工程技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究。

李世超，黃陽(yáng)陽(yáng)，張振威.非接觸式絲綢紋樣處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，28(4)：2-4，8.

(責(zé)任編輯：李 華)