[发明专利]一种水下脆弱文物原位固型多重包裹的提取材料和提取复原方法

说明书

本发明公开了一种水下脆弱文物原位固型多重包裹的提取材料和提取复原方法，提取材料包括双层包覆层，自内向外为临时固型材料层和复合材料隋形高强防护层，复合材料隋形高强防护层主要包括吸有水下环氧树脂的强疏水亲油海绵。本发明的强疏水亲油海绵，既可以阻止水的进入又可以防止吸附的环氧树脂溢出，隋形接触包裹，当环氧树脂在水下固化以后，形成坚硬的防护外壳，提取材料还包括设置于最外层的自粘绷带层，双面自粘绷带捆绑是为进一步确保脆弱文物提取的安全，防止改性海绵/环氧树脂复合加固材料层散开，以及便于拖拉和吊挂提取操作，原位固型、隋形高强包裹材料的空白，为出水脆弱文物的安全和原状出水提供了保障。

技术领域

本发明属于水下考古和水下文化遗产保护技术领域，具体的说，是一种水下脆弱文物原位固型多重包裹的提取材料和提取复原方法。

研究背景

几千年来，在全世界的水下，包括海洋和内陆水域，遗存有大量的历史文物。这些沉睡在水下的文化遗产是人类社会文明历史的重要证据，也是十分宝贵的资源。考虑到历史遗址的原真性、遗产所处环境的重要性以及遗产本身的不可再生性，对于水下文物原则上都以原位保护作为首选方案^[1]。但是，当水下文物面临生物侵蚀^[2]、污染物化学腐蚀^[3]、气候或水流变化^[4]等因素威胁，或者因人类建设开发等因素干扰^[5]时，就必需考虑将其置于安全可控的环境下进行保护、研究或展示。

在以往的水下考古发掘中，一般使用塑料自封袋、特制托盘、金属网框等传统器物对文物进行提取^[6]。但是这些传统器物不适用于水下脆弱文物及遗迹的提取，因为在水下提取搬迁过程中，扰动的水流会损伤脆弱的文物，相关遗物遗迹的原始状态会因此改变。为了在“不改变文物原状”这一重要理念的基础上实现原状提取，就需要可靠的水下临时固型提取方法。丹麦国家博物馆曾实施了一项水下文化遗产保护方法的研究项目(SASMAPProject)，该项目研究人员已开发出碳纤维/环氧树脂包裹法等水下提取方法^[7,8]。但是，该方法在实际水下考古应用中存在很大局限性：首先碳纤维对环氧树脂的吸附能力不强，必须夹叠吸附层，导致包裹材料结构复杂，制备过程比较繁琐；其二，由于吸附材料也吸水，打包材料需要防水包装，而环氧树脂在固化过程会发热，容易引发外层塑料密封袋膨胀破裂；另外，由于层数较多，各层之间容易产生褶皱和空隙，从而影响水下加固效果。

在我们前期的工作中，已经申请了一项发明专利(201810692060.2)，在该专利中我们使用了一种新的水下临时固型材料--黎芦醛，黎芦醛可以在保持脆弱文物原始状态的前提下，将其原状临时固定，提取出水后黎芦醛可以在实验室中通过溶剂浸泡和自然升华完全去除，从而恢复出水脆弱文物的水下存在状态^[9]。但是，当脆弱文物体量较大、水压以及水流等水环境变化剧烈时，单纯使用黎芦醛的加固强度就不够了，为了确保水下脆弱文物与遗迹搬迁的安全，有必要在黎芦醛临时固型体系之外进行包裹加固。二次包裹的关键技术问题是：包裹材料必须随被包裹物体的形状任意变化，且固化后的外壳应具有足够的机械强度，以确保脆弱文物与遗迹在提取与转移过程中的安全。为确保包裹体的稳妥提取、便于吊挂和抬拿，还需要在二次包裹体外部进行捆绑包裹。本发明是针对水下脆弱文物原位固型包裹、提取出水和原状复原的成套方法。

参考文献

[1]Maarleveld T J,Guérin U,Egger B.Manual for Activities directed atUnderwater Cultural Heritage[M].Paris:UNESCO,2013.