糟朽丝绸的老化评估和加固保护研究

糟朽丝绸的老化评估和加固保护研究

杨晓慧[1]2002年在《糟朽丝绸的老化评估和加固保护研究》文中认为本文简要介绍了文物保护科学的主要内容,文物保护的基本原则以及文物保护对高分子材料的基本要求。在此基础上,概述了石质文物、石窟壁画、木质文物、纸张、丝织品文物等的保护与修复所用高分子材料的研究和应用现状,对文物保护专用高分子材料的发展趋势做了展望。 通过对市售现代丝绸的热、光、水解等物理化学处理,得到一系列人工老化丝绸样品,以此代替糟朽的丝绸文物,对其进行红外光谱,X—射线衍射,水解液pll—时间变化曲线,拉伸强度—保护液浓度,拉伸长度—保护液浓度,荧光光谱,扫描电镜图谱等分析,建立了初步的丝绸文物老化评价方法,分析了丝绸老化的可能机理。实验表明,光照、加热和酸碱处理均可使丝绸老化,但处理初期老化较快,随后老化趋于平缓。实验结果提示我们:(1)即便在常温下,光对丝纤维的影响也非常严重,故对出土的丝织品要严格避光保存;(2)拉伸强度可作为丝织品老化程度的定量评价指标;(3)丝蛋白氨基酸残基中酪氨酸及色氨酸的荧光光谱测定,在一定程度上反映了丝织品老化的程度,可作为丝绸老化程度的间接评价指标;(4)x—射线衍射分析也是一种有效的评价丝织品保存情况的手段;(5)红外光谱测定样品用量少,分析特征吸收可以对丝绸样品的老化程度做出定性判断。 在对丝绸老化评价和老化机理初步研究的基础上,遵循文物保护的基本原则,用高分子材料对老化严重,几近糟朽的丝织品进行加固处理,得到了比较好的结果。本工作所用高分子材料为成膜性良好的聚乙烯醇缩甲醛和壳聚糖甲醛交联产物。所选两种高分子材料体系可以渗透到丝织品内部,形成具有互贯网络结构的薄膜,对丝织品起到加固作用。 在选定条件下,研究了聚乙烯醇、壳聚糖及甲醛用量,浸泡时间等因素对保护效果的影响,并对保护后的人工老化丝绸进行了断裂强度和拉伸长度的测量。结果表明,PVA浓度分别为3%和2%时(用量20g),甲醛用量分别为0.6mL和0.8mL的体系为较优保护液体系,前者比后者的断裂强度大,而后者比前者的手感好。CS浓度分别为0.25%和0.75%(用量20g),甲醛用量分别为1.6mL和1.2mL或1.6mL的体系较优,相比而言,前者比后者手感稍好,但后者机械强度较大。 对人工模拟老化样的加固保护研究表明,聚乙烯醇缩甲醛和交联壳聚糖乳液都 是不借的老化丝绸保护用高分子材料体系,不过保护样品的柔软性有待改进。 用聚乙烯醇缩甲醛及壳聚糖甲醛交联产物对我国内蒙古赤峰出土的金代(公元 1115—1二34年)真丝样品进q于了加固处理,结果表明,古代丝绸经保护液加固后, 强度变化不大,但保护后的断裂伸长明显增加,可认为是保护液成膜之作用。另外, 从色泽上看,被保护样颜色略有加深,但从其背面凡乎看不出色泽的变化,保护后 的样品手感与未保护样品手感相当。综上所述,可以认为壳聚糖体系及聚乙烯醇体 系比较适合于较厚、较粗丝绸织物的保护,实施保护操作时,建议将保护液均匀涂 刷到织物的背面,这样可以得到比较理想的保护效果。

赵宏业[2]2012年在《基于多环境因素的丝织品老化模拟及保存现状表征的研究》文中研究表明中国是丝织品的故乡,考古研究发现丝织品作为中华文明的智慧结晶具有悠久的历史。但是出土丝织品大多都糟朽不堪,研究者需要对其进行老化评估和修复保护,但其珍贵程度,不可能提供大量的样品进行科学探索,因此前期的研究主要是在人工老化丝织品上。文物的老化是多种因素综合作用的结果,本文也是基于这一事实,对丝织品进行多环境因素的老化;以无损微量为前提,选择合适的表征方法,对丝织品的保存状况进行分析,以揭示丝织品的老化特征,初步探索丝织品的老化规律。本文首先对丝织品进行了多因素的老化模拟,然后从力学性能、黄变程度、形貌、结构、相对平均分子量、氨基酸含量六个角度对老化丝织品的老化过程和保存状况进行了系统分析,其中丝织品力学性能和黄度值随时间的变化趋势只可以用来研究人工老化丝织品的老化过程,不能应用在文物上。研究表明:不论在何种老化环境中,老化条件越剧烈,老化速度越快,相同老化时间下,老化越严重,湿度对光老化和热老化的影响尤为明显;当水分在丝织品老化中起到明显作用时,位于3300cm-1~3290cm-1的红外吸收会增强,峰形会变尖,天冬氨酸和苯丙氨酸相对摩尔含量会明显下降;随着丝织品老化程度加深,其平均分子量会不断下降,下降趋势与老化条件无关,丝蛋白的二级结构也会发生改变;当丝织品老化非常严重时,酰胺Ⅰ区的红外吸收会向低波数方向明显移动;丝织品中酪氨酸相对摩尔含量、甘氨酸与酪氨酸含量的比值可作为评价丝织品老化程度的指标。根据得出的结论对出土于新疆、浙江、乌兹别克斯坦的五个丝织品文物的保存状况进行分析判断。其中出土于新疆墓葬的叁个样,形貌上差异不大,但老化状况有明显差异;通过与现代样的红外光谱对比可知五个样品都发生严重老化,根据氨基酸分析结果可判断其老化状况以及水分是否在老化过程中起到明显作用。丝织品文物埋藏时间长,埋藏环境复杂多变,即使处于同一墓葬的丝织品也可能受各种不同因素的影响,呈现出不同的老化状况。通过研究可以明确各因素在丝织品老化过程中的作用,为丝织品以及文物保存环境的确定提供基本依据;可以根据文物的形貌特征、结构特征、氨基酸含量,对其埋藏环境和保存状况进行基本评价,为文物的修复保护提供依据,具有一定的实用意义。

张殿波[3]2010年在《丝绸文物上植物染料的模拟光老化研究》文中进行了进一步梳理丝绸文物是中华民族的重要文化遗产,是研究古代文化的重要实物资料。但因其质地脆弱在展览过程中易于发生光老化现象。丝绸文物的光老化首先体现为表面染料的褪色,因此亟需采取措施来避免其褪色的发生。为保护这些宝贵的丝绸文物,本研究设计了一系列光老化实验来研究各色染料耐光性能,选取了古代比较有代表性的七种染料—黄檗、槐米、栀子、紫草、青黛、苏木、茜草,对真丝电力纺进行染色,然后研究这些染色丝绸的光老化性能,分为紫外加速老化和常规模拟老化两方面,并用高效液相色谱法对染料光老化的内在规律和机理进行了深入的分析。七种染料的紫外加速光老化与卤素灯、LED灯的常规模拟老化褪色规律基本一致,说明利用紫外加速光老化来模拟研究博物馆光照环境下的染料老化是可行的,确定了紫外加速光老化与卤素灯光老化的对应关系。紫外加速老化对各染料的褪色规律进行了全面分析,得到了从起始光老化到褪色终点的完整曲线,并研究了紫外间断老化与连续老化的区别。常规模拟老化主要对比了LED灯与卤素灯对染料光老化的差异,分析了荧光灯对丝绸的照明效果。LED灯的能量主要集中在450nm波段和550~600nm波段,对于吸收上述波段能量的染料破坏非常严重,不适用于丝绸展品的照明;荧光灯在450nm波段的蓝光处及550~650nm波段附近也有集中的能量分布,所以荧光灯也不适合用于丝绸文物展品的照明;卤素灯是非常适合用于色彩丰富的丝绸展品的照明,但其红外部分含量过高,提出采用冷光镜或红外反射膜降低光源的红外辐射,从而使其更适合于脆弱丝绸展品的照明。通过卤素灯模拟光老化实验,得到了各染料的诱导期颜色突变点,并计算得到了该点处的曝光总量。丝绸文物的展览控制在其突变点曝光总量之内,即可有效避免颜色的变化。不同染料的在突变点处的曝光总量也是各不相同的,黄檗:30000 lx·h;紫草:60000 lx·h;栀子:100000 lx·h;苏木:200000 lx·h;青黛:300000 lx·h;茜草:300000 lx·h。用高效液相色谱法鉴定了各种染料主要色素成分,得到了其色素成分随时间的变化曲线,图谱分析表明色谱峰的变化与色差变化一致非常好。在此基础上建立了一种利用高效液相色谱法对丝绸文物上染料的光老化程度做精确的定量分析手段:利用色谱峰面积的变化定量分析不同染料的光老化程度,尤其是当丝织品文物糟朽或表面不平整时,无法测其色差时,可通过液相色谱来进行定量的测试,取样量少且灵敏度高;提出了靛蓝染料光老化的反应机理:靛蓝在氧自由基的攻击下,生成过氧化物中间体,过氧化物中间体不稳定,迅速裂解生成靛红;利用该机理可对靛蓝染色织物的保护提供更多的理论支持。

曹丽芬[4]2013年在《脆弱羊毛织物加固及其性能研究》文中进行了进一步梳理羊毛织物文物是华夏民族智慧的结晶,是祖先留给我们的宝贵遗产。它不仅是历史文化的记载,更在科学、艺术价值等方面具有重要的作用。羊毛织物文物主要出土在西北干旱地区,但是由于常年埋藏在地底,受微生物、温度、酸碱性物质的影响,已经非常的脆弱,因此需要对其进行加固处理,从而使其满足展览和科研的需要。本实验主要采用同源加固法,使用角蛋白的基本组成单位氨基酸作为加固原料,以乙二醇二缩水甘油醚作为交联剂,对脆弱羊毛织物进行加固。在不同的加固工艺和不同的加固环境下,通过断裂应力应变、红外、热重、X-射线衍射等对氨基酸/EGDE加固效果进行评价。主要的结果如下:碱老化样与文物样的氨基酸组成最为接近。选取的8种易于EGDE反应的氨基酸进行正交实验,测量其断裂应力和应变,得到每种氨基酸/EGDE的最优加固效果为:丙氨酸/EGDE的加固技术中,丙氨酸质量百分数为4%,浸泡时间为45min,EGDE浓度为2.5%;甘氨酸/EGDE的加固技术中,甘氨酸质量百分数为1%,浸泡时间为30min,EGDE浓度为2.5%;精氨酸/EGDE的加固技术中,精氨酸质量百分数为4%,浸泡时间为45min,EGDE浓度为2.5%;赖氨酸/EGDE的加固技术中,赖氨酸质量百分数为3%,浸泡时间为45min,EGDE浓度为1.5%;丝氨酸/EGDE的加固技术中,丝氨酸质量百分数为3%,浸泡时间为60min,EGDE浓度为2.5%;苏氨酸/EGDE的加固技术中,苏氨酸质量百分数为2%,浸泡时间为15min,EGDE浓度为2.5%;组氨酸/EGDE的加固技术中,组氨酸质量百分数为3%,浸泡时间为45min,EGDE浓度为1.5%;半胱氨酸/EGDE的加固技术中,半胱氨酸质量百分数为1.5%,浸泡时间为15min,EGDE浓度为2.5%;在这种工艺条件下,丙氨酸的加固效果最好,断裂应力为老化样的3.4倍。使用喷雾法进行加固的样品,加固效果较浸渍法加固效果差,断裂应力提高最大的倍数为1.46倍。在酸碱性环境中,加固效果不显着,几乎没有提高。通过红外、热重、X-射线衍射分析等方法,初步证明氨基酸/EGDE与脆弱的羊毛织物能发生交联反应,且两者具有协同作用。加固样的热稳定性增强,结晶度有所降低,但是β折叠有所提高。使用氨基酸/EGDE对脆弱羊毛织物进行加固,在断裂应力、断裂应变上都有所提高。且对织物不造成破坏。这种加固技术方法简便,可以运用于文物的抢救现场,使得文物能够及时的得到保护。为羊毛织物的保护提供了一条全新的思路。

参考文献:

[1]. 糟朽丝绸的老化评估和加固保护研究[D]. 杨晓慧. 陕西师范大学. 2002

[2]. 基于多环境因素的丝织品老化模拟及保存现状表征的研究[D]. 赵宏业. 浙江理工大学. 2012

[3]. 丝绸文物上植物染料的模拟光老化研究[D]. 张殿波. 浙江理工大学. 2010

[4]. 脆弱羊毛织物加固及其性能研究[D]. 曹丽芬. 浙江理工大学. 2013

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