[发明专利]一种鎏金层铜锈凝胶除锈剂

说明书

技术领域

本发明属于文物保护技术领域，具体涉及一种清洗青铜器铜锈的凝胶清洗剂，尤其是能够实现对鎏金层铜锈清除的凝胶清洗剂。

背景技术

鎏金工艺是中国古代劳动人民在生产劳动中总结创造传统的金属加工装饰技法之一，是把金和水银混合的金汞齐涂在铜器表层，加热使水银蒸发，使金牢固地附在铜器表面不脱落的技术。虽然金形成金属间化合物(鎏金层)本身不会腐蚀生锈，但是器物表面覆盖源于金属基体的锈蚀层，例如鎏金青铜器，鎏金层上锈蚀层极大地影响了器物外观形貌，在进行保护时常需予以清除。

然而，常规清洗方法在鎏金层上锈蚀清除实践过程中存在不同的问题，如：机械清洗法，不论是手术刀、剃针或是手钻工具、微粒子喷射法(喷砂法)等都无法做到高洁度的清理，甚至会留下明显的创伤痕迹；化学清洗法采用多种螯合剂来清除鎏金层表面锈蚀，清洗液容易渗透腐蚀文物本体，操作不当时会造成鎏金层严重脱落；超声波清洗会振掉鎏金青铜器上的鎏金层；激光清洗法中控制不当时，会造成鎏金层局部过热释放出汞蒸气，造成鎏金层颜色偏红，改变其组成结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有鎏金层清洗方法存在的缺陷，提供一种制备简单，操作时不流淌易于控制，易于去除，无环境污染，不会对鎏金层造成损坏的鎏金层铜锈凝胶除锈剂。

解决上述技术问题所采用的技术方案是该凝胶除锈剂的质量百分比组成为：卡波姆940为1.0％～4.0％、聚乙烯醇1799型1.0％～4.0％、弱碱0.01％～0.05％、硼砂0.005％～0.015％、弱酸0.005％～0.015％、半胱氨酸0.005％～0.015％、余量为蒸馏水；

本发明鎏金层铜锈凝胶除锈剂的质量百分比组成优选为：卡波姆940为3.0％～4.0％、聚乙烯醇1799型1.0％～2.0％、弱碱0.05％、硼砂0.01％、弱酸0.01％、半胱氨酸0.01％、余量为蒸馏水。

本发明鎏金层铜锈凝胶除锈剂的质量百分比组成最佳为：卡波姆940为4.0％、聚乙烯醇1799型1.0％、弱碱0.05％、硼砂0.01％、弱酸0.01％、半胱氨酸0.01％、余量为蒸馏水。

上述的弱碱为三乙醇胺、乙二胺、月桂胺、硬脂酸胺中的任意一种，优选三乙醇胺；弱酸为甲酸、乙酸、柠檬酸中的任意一种，优选甲酸；聚乙烯醇1799型由阿拉丁提供。

本发明鎏金层铜锈凝胶除锈剂的制备方法为：将蒸馏水加热到85～90℃，加入聚乙烯醇1799型，搅拌至聚乙烯醇1799型完全溶解，停止加热，使溶液温度冷却至55℃，将卡波姆940按少量多次加入，加入卡波姆940之后，观察到会有少量卡波姆结块，继继搅拌至水溶液成透明状，然后在搅拌状态下加入三乙醇胺、硼砂、甲酸、半胱氨酸，冷却至室温，即得鎏金层铜锈凝胶除锈剂。

本发明鎏金层铜锈凝胶除锈剂的使用方法为：将凝胶除锈剂涂敷在鎏金层铜锈上，待其软化后，用棉签将其轻轻擦拭掉，用酒精将残余凝胶除锈剂去除，然后再涂敷凝胶除锈剂再擦拭，如此少量多次直至铜锈完全去除。

本发明采用卡波姆和聚乙烯醇作为清洗组分弱酸(如甲酸、乙酸、柠檬酸等)和半胱氨酸的载体，选取试剂安全绿色，对人体危害较小。弱酸可以与铜锈Cu(Ⅱ)发生酸碱中和反应从而将其去除，半胱氨酸含有氨氮和羧氧两种配位离子和巯基，可以与金属离子如Cu(Ⅰ)发生络合反应，从而将其除去。卡波姆是一种聚丙烯酸化合物，含有大量游离羧基，具有一定酸性，在pH值大于4时，其羧基开始解离，聚合物溶涨，粘度增加，因此，本发明在制备凝胶除锈剂过程中加入中和剂弱碱(如三乙醇胺、乙二胺、月桂胺、硬脂酸胺等)，以调节凝胶除锈剂的粘度。本发明将硼砂作为化学交联剂，与聚乙烯醇以共价键的方式形成具有较高的交联密度水凝胶，其反应方程式为：

同时，聚乙烯醇中未参与成胶的羟基可与Cu(Ⅱ)发生络合反应，其反应方程式为：