[发明专利]一种饱水木质文物含水率的无损检测方法

说明书

本发明涉及饱水木漆器保护的技术领域，公开了一种饱水木质文物含水率的无损检测方法，包括如下步骤：S1：清理待测饱水木质文物的表面附着物；S2：准备一个透明容器，装入一定体积的水，将待测木质文物放入容器内；S3：往容器内缓慢加入乙二醛溶液，直到待测木质文物悬浮于液体中；S4：用量筒量取容器内适当体积的混合液体，采用液体天平测量混合液体的密度，获取待测木质文物的湿态密度；S5：应用饱水木质文物的湿态密度与含水率、灰分含量之间的表征方程，从而获得待测木质文物的含水率结果。本发明的方法成本低、操作步骤简单、快捷且无须裁样，测试过程对待测木质文物无破坏性。

技术领域

本发明涉及饱水木漆器保护的技术领域，具体涉及一种饱水木质文物含水率的无损检测方法。

背景技术

在中国南方地区的墓葬中，木质文物在长期的埋藏环境中，木材中的纤维素、半纤维素等成分发生降解，使得木质文物的木材组织呈现疏松多孔的状态，水分渗透填充到木材纤维孔隙中，使得木质文物处于“饱水”状态。通常而言，饱水木质文物越糟朽，其水分率越高，因此含水率是评价饱水木质文物糟朽程度重要的参数之一。

现在用于检测木材基质类文物含水率的方法主要有以下几种：(1)电导法，这种方法对于含水率低于100％的木材样品较为准确，一旦样品含水率超过100％，误差较大，因此对于绝大多数含水率超过200％饱水木质文物而言，这种方法适用范围有限。(2)红外光谱法，这种方法是利用木材中水的吸收峰强度来判断木材的含水率高低，定量计算时必须获取与测试样品相同树种、确定含水率的参比样，因此该方法属于有损检测。(3)烘干法，这是目前各行各业含水率检测应用最广泛的方法，该方法获取的含水率被视为标准数据。如最新公布的文物保护行业标准《出土竹木漆器类文物含水率测定——失重法》中也采用这种方法，但由于烘干法测量时必须裁取试样，且烘干后的样品完全被破坏。因此，迄今为止，还没有一种适用于饱水木质文物含水率的无损检测方法。

发明内容

为了解决上述技术的不足，本发明提供了一种饱水木质文物含水率的无损检测方法。本方法操作步骤简单，成本低，快捷且无须裁样。测试方法全过程对待测木质文物无破坏性，为那些保存完整不能取样或无法取样的木质文物含水率检测提供了可行的技术方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种饱水木质文物含水率的无损检测方法，包括如下步骤：

S1：清理待测饱水木质文物的表面附着物；

S2：准备一个透明容器，装入一定体积的水，将待测木质文物放入容器内；

S3：往容器内缓慢加入乙二醛溶液，直到待测木质文物悬浮于混合液体中；

S4：用量筒量取适当体积的上述混合液体，采用液体天平测量混合液体的密度，记录下测量数值。基于阿基米德原理，在悬浮状态下木质文物的湿态密度(ρ_ss)等于浸入液的密度；

S5：根据饱水木质文物的湿态密度与含水率、灰分含量，获得待测木质文物的含水率数据。

在一些实施例，所述乙二醛溶液的质量分数为40％。

在一些实施例，所述方法仅适用于饱水木质文物的检测。

在一些实施例，所述步骤S3中，混合溶液密度随着乙二醛含量的增加而逐渐增加，待到待测木质文物悬浮于混合液体中，停止加入乙二醛溶液。

在一些实施例，所述步骤S3中，待测文物不能接触容器壁。

在一些实施例，若待测文物为海洋出水木质文物，测试前应析出木材内部杂质，所述杂质包括但不限于盐分、沙粒以及沉积物。

本发明采用的技术方案具体为：

(1)根据饱水木质文物的组成结构，推导饱水木材含水率与湿态密度、灰分含量三者之间的表征关系式：