一、樹脂連漫法
此法最早是由裏斯登森根據生物學技術發展起來的。其原理是,先用醇替代木頭細胞組織中的水,而後再以乙醚替換出醇,最後讓乙醚揮發掉的技術。由於乙醚的表麵張力很小,揮發速度極快,當它從木材細胞組織中揮發出來時,不致引起細胞壁的崩潰,因而也就不會使器物變形了。若器物比較脆弱,可以將樹臘溶於最後的乙醚溶液中,這樣樹脂就浸滲到木頭中,待乙醚揮發掉後,它就留存在器物內,充填在細胞組織之中,使器物得到加固。
此法是目前應用得最普遍的方法之一,對飽水漆器、木器和竹器的脫水定形均有成功的實例。特別適用於小件的器物,薄而均勻的耳杯、漆盤之類,均可用該法脫水定形。至於木牘之類的文物,處理效果更佳。此外,用此法處理古代飽水的竹簡亦頗有效。
甲醇、乙醇、異丙醇和乙腈等常用為置換出水的試劑。常用的樹脂有達瑪樹脂、鬆香或乳香膠等。
具體操作時,應將器物逐步浸泡在濃度遞增的醇溶液中,開始時濃度應小一些,此後逐步遞增,最後用純醇浸泡,用測定溶液比重的方法判斷置換是否徹底。待醇完全置換出水後,同法用乙醚置換出醇。此法的關鍵是置換必須徹底。至於要不要充填樹脂,這就得看器物的質地而定了。較好質地的器物可以摻加樹脂,但對於糟朽嚴重的器物,例如對於某些軟如豆腐的器物,還是添加適量樹脂充填加固器物內的孔隙為好,曾以醇-醚鬆香連浸法處理過幾件木器和漆器,雖然原先糟朽得很厲害,但經處理後的器物,無論從天然的質感上,還是色澤上或形狀上,均比較令人滿意。
二、冷凍幹燥法
將器物預先在低溫下進行冷凍,然後在真空下升華掉。木器經預凍後,在濕木上形成了一層薄冰,在凍到獲得良好的真空狀態時,冰的表麵就發生升華作用,直接從冰層下麵抽出的水的升華熱則會使更多的水凍結,因此就會濕木中,那種使木材受損的破裂力隨著冰的形成即會局限於薄層上,這一薄層則可以支持所產生的應力而不受損害。
由於直接冰凍的方法總是會使器物發生一定程度的開裂,因此,為了防止在冰凍過程中使器物出現破裂的現象,人們發現當用叔丁醇替換出木頭中的水後,再來凍幹時,效果則要好得多。因為叔丁醇在低濕下有與木頭相似的膨脹係數,因此在速凍時,器物可免致破裂。當叔丁醇在真空狀態下直接由凍結的固體狀態升華掉時,其表麵張力較小,也不致使木器發生破裂。
近年來,人們又發現用低分子量聚乙二醇(如聚乙二醇400)溶液浸泡木頭後再進行凍幹,效果較好。因為聚乙二醇在冷凍的情況下體積反而收縮,而水在凍成冰時體積要膨脹,這樣一縮、可防止木材開裂。再說,聚乙二醇400的表麵張力比水要低,而且從它的結構上來看,它具有兩個末端羥基,可與變質的木材組分形成弱氫鍵。這樣,當水分因升華而去掉的時候,在木材內表麵的聚乙二醇就有一種防止木材細胞組織因張力而遭受到破壞的相反趨勢,起到減少器物因冰凍升華而破裂的作用。
通常采用的聚乙二醇400溶液的濃度在89%~15%之間,根據木器變質的程度而異,變質得越嚴重,所需聚乙二醇的濃度越低。
凍幹法是比較有前途的方法之一,用它來處理小件的木器和漆器是成功的。經處理後的器物通常重量較輕,比較脆弱,因此常需在完全脫水之後,再選用適當的樹脂溶液滲透加固。
三、槽朽器物的加固
對一些腐朽鬆軟了的木質,采用異氰酸酯的預聚物進行浸潰,這些物質與朽木中的水分反應則樹脂化,從而使脆弱的木材增強了。為了使樹脂固化與古材的顏色一致,用聚硫橡膠改性環氧樹脂和酚醛樹脂微球一起使用,其顏色近似於古材的色調。
現在,多用合成樹脂溶於非極性溶劑(如丙酮、甲苯、二甲苯等)配製成的溶液來加固朽弱的器物。例如,聚醋酸乙烯酯溶液(以甲苯9分和丙酮1分的混合溶劑),聚酯類樹脂(如甲基丙烯酸丁酯的丙酮或二甲苯溶液)等,樹脂滲進器物內,並硬化為不溶性的固體,給器物以一定的機械強度。
糟朽的器物,有時還可浸在熔融的聚乙二醇(分子量約目)中,在60度時進行加固。
我國學者陳中行新近發明了一種先進的飽水器物脫水方法,並獲得重獎,有興趣的讀者可查閱相關資料。
冬生物標本褐變反應的抑製
生物標本退色、劣化的抑製對策,我們在光化學反應的抑製對策一章中已經討論過。本節的討論內容僅僅涉及褐變反應的抑製。
一、褐變反應的抑製
為抑製反應對生物標本顏色造成的不良影響,合理控製體係中環境是簡單而易行的方法。通常將體係中的控製在便可能限製此類褐變反應的危害。
生物標本體內存留過多的水分,將導致此種褐變反應的加劇。幹燥的保藏條件可以有效地控製對褐變現象的發生。變色矽膠是很好的幹製標本保藏材料。作者曾作過這樣的試驗:將脫水幹燥後的一朵紅色牡丹花裝進盛有變色矽膠的磨砂口標本瓶中,在室溫及室內自然光照條件下(但不被日光直接照射),放置時間已有18年之久,乃無明顯退色現象。這朵花的色素組成主要是花青素。花青素在相對濕度不高於30%的條件下是穩定的。在同樣的保藏條件下,將一朵幹製的橙紅色卷丹花朵放進標本瓶中,隻需兩個月就被完全氧化為白色。如果將橙紅色的卷丹封埋在透明無色的樹脂中,它至少18年不會退色和褐變,卷丹的色素組成這種色素對光氧化反應非常敏感。控製含水量不能抑製它的脫色反應。
二、褐變的抑製
酶促褐變是浸製標本的主要褐變反應。合理地控製浸泡液,能夠有效地抑製酶促褐變反應的影響。保持在3左右可得到很好的效果。在實踐中通常采用檸檬酸、蘋果酸及其他有機酸的混合液降低和保持穩定的酸堿度環境。
抑製酶促褐變的另一個方法是驅氧。浸製液及標本體內所含有的氧分子對酶促褐變產生不利影響,利用真空處理的方法將浸入水中的標本及浸製液,一起排除分子氧有利於標本的保藏。
亞硫酸鈉也可用於浸製標本的酶促褐變抑製。
本節除了討論各種形式的褐變反應的抑製對策外,我們還順便討論一下色澱的抑製。
三、色澱的抑製
螯合劑的使用、對穩定由於色澱作用而引起的退有重要意義。螯合劑可與起助氧化劑作用的金屬離子作用,形成螯合物,從而改變了離子的反應活性、抑製金屬離子對標本顏色的破壞,使助氧化劑失活。常用的螯合劑為檸檬酸和乙二胺四乙酸)等。
壁畫的修複與加固
一、對離分子材料的基本要求
加固及修複壁畫多使用文物保護用高分子材料,由於壁畫的珍貴價值和藝術性,對其修複和加固所用的高分子材料都有一定的要求,修舊如舊,保持原貌,這是文物保護、修複工作的基本原則。因此在壁畫加固、修複中所用的粘合劑和塗料等高分子材料,有別於一般使用的高分子材料,它應當具有如下的一些特點: