[发明专利]一种利用纳米纤维素的饱水木质文物加固方法

说明书

本发明公开的一种利用纳米纤维素的饱水木质文物加固方法，将纳米纤维素与填充剂混合后得到加固剂，将饱水木质文物经脱色、脱盐、放入加固剂中浸渍、干燥进行加固。本发明处理得到的饱水木质文物色泽鲜亮、稳定性好、不易析出盐分、特别是不会发生二次酸降解。本发明可有效地对饱水木质文物进行清理和保护，干燥加固后的木材会稳定在pH中性，有效抑制酸腐蚀和盐分析出，极大地增强了高度腐朽木材的力学强度。

技术领域

本发明涉及饱水木质文物的加固方法，具体涉及基于具有不同形貌和表面羧基官能团的纳米纤维素的加固剂制备，和对含水量高、细胞壁含水率高、降解严重、力学强度差的饱水木质文物的处理方法。

背景技术

木质文物的保护是考古学领域的重点与难点，一些近海打捞出土文物和海相地层出土文物的命运仍然岌岌可危。饱水木质文物出土时，针叶材含水率为100％-500％，阔叶材含水率则高达200％-1000％,木材的组织结构、化学成分、力学性能等都遭到极大的破坏。饱水木质文物的保护和修复面临的主要问题聚焦在1)Fe离子催化使硫酸盐形成硫酸，从而造成木材化学降解，使其结构进一步降解；2)饱水木质文物的细胞壁经千百年来的生物降解和化学降解，氧化严重，使其失去了力学强度和色泽，难以分辨原有的形貌、纹刻等信息。目前，没有一种文物保护的方法能有效地解决这些问题。而这些饱水木质文物出土后若不及时进行相关处理或者处理，措施不当,轻则干裂,重则变形甚至风化消失。因此,木质文物特别是饱水木质文物的保护与修复具有重要的意义。

国内最广泛应用的是湖北省博物馆陈中行先生发明、荆州文物保护中心吴顺清先生改进的复合乙二醛法，乙二醛是单体，通过引发剂进行聚合，对木材细胞壁进行加固，对细胞腔进行填充，起到脱水定形的作用。复合乙二醛，是乙二醛里面加了阻聚剂和渗透剂，后期通过引发剂进行引发聚合，采用这种方法对古代饱水漆木竹器和简牍进行脱水处理后，器形和颜色基本无异变，器物的收缩率小于1％，后期保护条件要求较低，便于长期保存。由于此方法形成了化学共价键，所以较难满足文物保护中“可逆”与可完全还原的要求。而另一种常用的高级醇加固法，是通过将碳数为16的鲸蜡醇(CH₃(CH₂)₁₄CH₂OH)或是碳数为18的硬脂醇(CH₃(CH₂)₁₄CH₂OH)通过甲醇置换饱水木文物中的水分子后，再与高级醇甲醇溶液进行置换脱除甲醇。此方法能得到器性较好的木质文物，但是其加固过程和可逆脱除过程要用到大量甲醇，操作危险且有毒害有机蒸汽产生。

当前，国际上饱水木质文物的处理大多数依赖于聚乙二醇(PEG)。PEG作为多羟基的烃类聚合物，一部分可进入细胞壁，取代结合水与胞壁葡萄糖链上的羟基以氢键形式结合，另一部分则代替水作为膨胀剂进入细胞腔，并且留存在细胞腔以支撑细胞壁，防止木材干燥过程中因细胞壁塌陷使木材收缩。由于PEG易溶于水、加固过程可逆,因此目前该法是考古界常用方法,但大分子PEG吸湿严重、承弱酸性,而小分子PEG稳定性差,造成处理后的木材颜色较深,浓度越大色泽加深越严重,纹理不清楚,失去了木材的天然色泽。同时，单纯的使用PEG，不能解决出土古木材中Fe离子的催化酸腐蚀和海相地层盐份析出等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有饱水木质文物氧化严重，失去了力学强度和色泽，不易处理，处理后轻则干裂,重则变形甚至风化消失等问题。本发明提供了一种利用纳米纤维素的饱水木质文物加固方法。

本发明的技术方案为：

一种利用纳米纤维素的饱水木质文物加固方法，将纳米纤维素与填充剂混合后得到加固剂，将饱水木质文物经脱色、脱盐、放入加固剂中浸渍、干燥进行加固。

优选的，所述的填充剂为聚乙二醇、或/和多糖、或/和环氧树脂。

所述的饱水木质文物加固方法，步骤如下：

(1)将漂白处理后的植物组织或纤维衍生品配制成1wt％分散液；