我們在撰寫其他篇時,找一點合適的參考資料往往非常困難(金屬的腐蝕除外撰寫本篇時則有許多現成的資料供參考。某些現成的保護技術,就像某些中成藥配方一樣,在實踐中得到了反複的驗證,我們將從中選擇最有代表性的例子介紹給讀者,因此,本篇中的某些章節具有編著的性質。
隨著科學技術的發展,一些新的保藏技術手段不斷出現,在此我們也介紹一些有價值的方法供讀者參考。
第一節空氣潔淨技術的應用
文物保護的關鍵問題,是保護文物所處的環境。在環境因素的作用下,各類藏品將發生自然劣變現象。
環境是相對於中心事物而言的。與某一中心事物有關的周圍事物,就是這個事物的環境。我們在這裏所說的中心事物就是藏品,所說的環境是指與藏品有關係的自然因素,如溫濕度、有害氣體、塵粒、靜電、光照等。
合理地控製上述環境因素的影響,是抑製各類藏品劣變的關鍵之所在。空氣潔淨技術可以為我們提供理想的保藏環境,各類珍貴藏品隻有在潔淨環境中,才能有效地限製環境因素的危害。潔淨技術應用於保藏事業,這在我國已經算不上什麼新鮮事了,紀念堂的局部保藏環境,早就用上了空氣潔淨技術,其效果是可想而知的。即便是我們暫時在珍貴藏品的庫房裏不能使用空氣潔淨技術,那麼空氣潔淨技術的一些基本理論,對我們改善非潔淨室環境條件也是十分有益的。
今年四月份許鍾麟的巨著《空氣潔淨技術原理》一書問世。在書的內容提要中明確地寫道本書可供環保、醫藥、食品、紡織以及文物檔案保藏等專業技術人員參考。這說明空氣潔淨技術專家,很了解我們的需求,適時地前來叩打我們的那扇不開啟的門。
為能更好地了解潔淨技術專家們如何看待在文物保藏領域中使用潔淨技術的問題,作者拜訪了許鍾麟先生,許老對該項技術在保藏學領域的應用前景非常樂觀。而且還在造價上作了簡單的估算廣一間204裝有空調的房間,隻需再追加1200~1500元的設備投資,即可達到潔淨室標準。
許老還多次強調在文物保護係統普及空氣潔淨技術理論的重要性和緊迫性,並希望自己能早日參與這項工作。
我們在第一篇中,討論了各種形式的沾汙對藏品造成的巨大危害,為能有效地降低沾汙作用的不良影響,創造一個潔淨的保藏環境是必不可少的。單靠用傳統的庫房密封手段來控製沾汙作用的危害是不夠的。在一個有空調設備的密封空間裏,外界的含塵空氣照舊可以向裏滲透擴散。隻有當密封體係維持正壓狀態時,外界含塵空氣的滲人才能被阻止。這也正是空氣潔淨技術的專長之所在。
空氣潔淨技術是研究局部環境的汙染控製的技術,是建立潔淨環境的技術。潔淨環境的主要品質是空氣潔淨度。空氣潔淨度是指環境中空氣含塵量多少的程度,含塵濃度高則潔淨度低,反之則潔淨度高。
80年代初,當有人提出使用空氣調節設備保藏文物時,曾經受到許多人的反對。改革開放十幾年後,窗式空調已成為部分市民的消費品。最近幾年,更為先進的空調換代產品已步入千家萬戶。科學技術的快速發展,國力的強盛與我們的保藏事業息息相關。由此可以想到,不久的將來,空氣潔淨技術有可能成為我們的重要保藏技術手段。
空氣潔淨度
空氣潔淨度是指潔淨空氣環境中空氣含塵量多少的程度,含塵濃度高的潔淨度低,含塵濃度低的則潔淨度高,空氣潔淨度標準或者級別,就是以含塵濃度來劃分的。空氣潔淨度級別是評價空氣潔淨環境的核心指標。
美國、日本、歐洲等都有自己的空氣潔淨度標準,各國關於級別的標準之間的差異不大,並且在0.5.這一粒徑檔上保持和美國聯邦標準一致的表達,這為製定一個統一的國際標準奠定了基礎。1993年由國際汙染控製學會,組織了一個關於潔淨室和有關控製環境的標準製定委員會,經該委員會製定的標準,已成為國際標準化組織的技術標準之一,目前我國已采用此潔淨度級別標準。
亂流潔淨室原理
根據氣流狀態的不同,可將潔淨室分為亂流潔淨室、單向流潔淨室和輻流潔淨室三種。對於珍貴的圖書、檔案及博物館藏品來說,亂流潔淨室所能提供的潔淨度足夠用了。因此,我們在本書中隻討論與亂流潔淨室有關的內容。
亂流潔淨室的名稱借用於日文,現在國際上習慣將這種潔淨室稱為非單向流潔淨室。我國最早正式采用的亂流一詞,兼有紊流的含意。
根據對紊流形成過程的物理狀態的分析,紊流具有以下特點:大的雷諾數、擴散性,不規則性,三度的渦動,由於粘性而使能量較快的消耗。
根據控製對象的不同,也可將潔淨室分為控製非生物塵粒的工業潔淨室和控製生物微粒為主要任務的生物潔淨室。無論是有生命微粒還是無生命塵粒,在潔淨技術領域都被看成是可造成環境汙染、造成藏品沾汙的塵粒。因此,不論哪一種潔淨室,控製塵粒的途徑是共同的,其共同性體現在以下幾個方麵:
1.有效地阻止室外塵粒向室內侵入;
2.及時有效地排除室內已發生的汙染;
3.控製汙染源,減少發塵量。
具有上述送風形式的潔淨室之特點,是從來流到出流(從送風口到回風口)之間氣流的流通截麵是變化的。潔淨室截麵比送風口截麵大得多,因而不能在全室截麵形成均速氣流。所以送風口以後的流線彼此有很大或者越來越大的夾角,曲率半徑很小,氣流在室內不可能以單一方向流動,彼此會發生撞擊,而產生回流和旋渦。因此,決定亂流潔淨室的流態實質是突變流和非均勻流。
概括地說,亂流潔淨室的作用原理是:當一股幹淨氣流從送風口送人室內時,迅速向四周擴散、混和。同時把差不多相同數量的氣流從回風口排走,這股幹淨氣流室內汙染的空氣,把原來含塵濃度很高的室內空氣衝淡了,一直達到平衡。所以氣流擴散得越快,越均勻,那麼稀釋的效果當然越好。
所以亂流潔淨室的原理是稀釋作用,比較形象地顯示出這一作用原理的一般情況。