[发明专利]一种出土竹木器的固形方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于文物保护与修复技术领域，具体涉及一种出土竹木器的固形方法及设备。

背景技术

饱水文物的脱水加固是文物保护中的一个重要组成部分，饱水文物被发掘时，内部充满水分，因受地下环境作用和微生物侵蚀，均存在不同程度的降解，有些糟朽十分严重，用手轻轻一按即有水分渗出。为了陈列或考古需要，通常需将这类文物脱水并保存在干燥的环境中。由于文物材质已相当疲弱，为了支撑结构防止干燥时因干燥应力作用而出现收缩和龟裂，通常在干燥前需用填充剂浸渍，通过溶液的自然扩散，让填充剂置换出部分水以改善干燥过程中的内部孔穴塌陷现象。常用填充剂有PEG、甘露醇、醣等物质。

对于含水率不高的文物处理，也有采用溶剂(如醇醚法)置换法，即用挥发性有机溶剂逐渐置换饱水文物中水分以最终达到干燥的目的。为了防止收缩，大多置换溶剂中仍添加填充剂如松香树脂等。也有报道用化学反应加固法，即利用小分子化学单体的易渗透性和高分子聚合物的良好强度相结合原理，通过浸渍方式使化学单体渗入文物内部，再通过引发剂或射线引发.使单体或低聚物在原址聚合，从而起到定型加固的效果。常用的化学反应单体有丙烯酸树脂、乙烯基乙酸酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯等。

饱水木质文物在进行长期保存前需进行脱水干燥处理，其主要原因在于：饱水木质文物的管孔内充满了水，水里的化学物质以及细菌的降解作用都会侵害木质部，使文物的细胞壁变薄，进而使得文物变得松软脆弱在干燥过程中由于水的表面张力的作用，使木器产生应力而引起开裂，木器内外含水率的差异造成木器干缩的不均匀，而引起变形用于陈列的文物在干燥后应是轻度或无收缩无断裂无颜色改变，因此干燥过程是饱水木质文物处理的重要阶段目前研究较多的干燥方法有自然干燥法、热空气干燥法冷冻干燥法等。

热空气干燥法引由于本身的局限性很容易引起文物的收缩和开裂，自然干燥法从浸渍到完全干燥需要花费很长的时间，对于腐蚀严重的饱水文物处理后会产生收缩变形开裂等现象引，因此冷冻干燥法是目前保护饱水竹木器等的一种快速简便的方法。

冷冻干燥法能有效控制饱水木质文物的收缩、开裂或断裂等，脱水处理后文物的三维稳定性较其他方法要好。

但目前的冷冻干燥法也存在：设备及其操作复杂，很难处理大型的饱水木质文物，浸渗程度的判断困难，共晶点的测定困难，冻干终点的确定困难等缺点和不足。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一中出土竹木器的固形方法及设备。

一种出土竹木器的固形方法，其特征在于所述固形方法包含以下步骤：

(a)前处理：将待处理的器物洗净，衡重，记录；

(b)热浸置换：将器物浸渍于含有抗菌固形剂溶液的密闭容器内进行热浸置换，该固形剂溶液由多份由低到高浓度的PEG溶液组成；

(c)共晶点测定：待热浸置换完全后，检测固形剂溶液和器物内部溶液的共晶点，确定预冻温度；

(d)冷冻升华：通过冷风制冷将器物温度降至预冻温度，然后进行真空升华脱水。

所述前处理过程中包括初步脱色步骤。

所述热浸置换步骤中，固形剂溶液由多份由低到高浓度的等量PEG溶液组成，器物首先浸渍于低浓度的PEG溶液中，置换平衡后更换至高一级浓度的PEG溶液中直至完全置换。

所述热浸置换过程中，器物浸渍于10％-20％的PEG溶液中，加热浓缩至预设PEG浓度，直至器物内部的水被PEG溶液完全置换。

采用差式扫描热仪测定器物内部溶液的共晶点。

冷冻升华步骤中采用搁板加热。

用于出土竹木器固形方法的冷冻升华设备，其特征在于所述设备包括预冻干燥装置，该预冻干燥装置含有一个密封罐体，内设有多层搁板，该预冻干燥装置配有冷凝装置、加热装置、真空装置、制冷装置、衡重装置和电气控制装置。

所述制冷装置含冷风扇。

所述设备设有与密封罐体匹配的器物架，该器物架含有置物部件和传动部件。

本发明实现了预冻与升华脱水设备的一体化操作，通过电气控制装置的整体协调操作再配以器物架，简化设备结构的同时解决了大型木质文物的脱水等问题。

附图说明

图1为本发明制冷装置结构示意图

图2为本发明共晶点测定装置结构示意图

其中：压缩机1、冷凝器2、分凝器3、节流阀4、冷凝蒸发器5、回热器6、冷风蒸发器7、冷阱8、电磁阀9。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做进一步的描述。

本发明的具体技术路线是：

一、热浸置换