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新技术 新材料 新观点
作者:沈大娲  摄影: 审核人:王小运 来源:中国文物报 发表时间:2017-4-7 11:23:18  点击:697

    5月16日至21日,国际博物馆协会藏品保护委员会饱水有机考古材料工作组会议(ICOMCCWOAM 2016) 在意大利佛罗伦萨举行。参会代表共约150 人,会议期间共展示了约80 个会议报告及20 个墙报。
新技术、新材料的研发与应用
    新型填充加固材料。例如采用稳定的,不易分解的非还原性糖及糖醇,包括甘露醇、山梨糖醇、三氯蔗糖,特别是海藻糖,作为饱水木材填充加固材料。采用二氧化钛与酰胺低聚体的复合物作为木材的保护材料,在起到填充作用的同时还具有抗菌效果。采用异丁子香酚合成了具有类木质素结构的低聚物,用于饱水木材的填充加固。采用癸二酸钠减缓由于硫铁化合物氧化所引起的酸化。采用壳聚糖、纳米氢氧化钙复合材料对曾经填充过明矾的木质文物进行脱酸。
    Tomography (层析成像) 技术。例如用光学相干断层成像(Optical Coherence Tomorgraphy(OCT)) 检查木材内部的状况,可以得到表面和内部的解剖信息。将质谱技术用于木材降解程度的研究,比较了直接进样质谱、热裂解气相质谱、气相色谱—质谱联用等技术的分析效果,比较了不同质谱技术之间的差异。此外还有将摄影测量的方法用于比较脱水前后的形变,以及将水果硬度计用于饱水木材强度的测定等。
    一种材料和技术的试验研发和应用于文物保护实践,证实其有效性,往往需要经过很长时间,特别是在饱水有机质文物保护领域。以非还原性糖的研究为例,1996 年日本九州国立博物馆的今津节夫先生首次报导了乳糖醇的应用,2006年才开始实际应用于文物保护。会议期间,非还原性糖、乳糖醇、海藻糖作为填充加固材料的研究成为焦点,意大利、法国、德国、美国等多个国家都报导了对于非还原糖的研究和应用。未来海藻糖有可能取代聚乙二醇成为重要的饱水木材填充材料。
环保和可持续发展
    填充加固材料的回收再利用一直是保护中受关注的环节,但是由于种种原因鲜有研究。此次会议,大阪文化财研究所在海藻糖填充加固饱水木材的过程中,设计了利用太阳能辅助电能加热系统对浸泡液进行加热,采用聚醚砜、聚丙烯腈的中空纤维膜的回收装置,净化使用过的海藻糖。另外,法国ARC-NUCLEART 设计了用于填充加固的PEG 的回收系统。
    欧洲标准委员会文化遗产保护委员会的成员James Spriggs 先生介绍了欧洲文化遗产保护标准,特别是饱水木质文物保护相关标准的制定情况。饱水木质文物工作组(WG9) 是隶属于欧洲标准委员会、文化遗产保护委员会的一个工作组。WG9 工作组目前正在制定“陆上考古遗址饱水考古木材的管理指导原则”“饱水木材状态表征”(暂名)。这两个标准的制定为欧洲的考古学家、保护修复人员以及博物馆管理人员提供明晰的指导原则和决策依据,以有效地保存饱水的木质文物遗存。
新观点的碰撞
    文物保护专家Per Hoffmann 教授介绍了在叙利亚开展的公元前14 世纪的横梁的保护项目。该项目采用乳糖醇进行填充加固。但是由于叙利亚的资源非常有限,完全无法达到欧洲发达国家对于文物保护条件的要求,现场只能采用砖砌浸泡槽,内部衬上塑料布实施浸泡。项目组克服了温度高、生霉等困难,将该保护项目推行下去。2011 年,由于叙利亚政治局势发生变化,整个工作队撤出了叙利亚,只能由当地的雇员进行余下的表面清理等工作。2012 年据当地的雇员报告,保护效果很好。但所有参与保护的人员都没有机会对保护的最终效果进行评价。在报告的结尾,Hoffmann 教授就此类项目的可行性提出了几个问题:是否做了正确的事情?这样的程序具有重复性吗?可以推广吗?在政治形式发生变化的情况下如何完成长期的保护项目。这一主题促使我们思考,在不具备保护条件,甚至当地人的生存都存在问题的情况下,是否要实施保护。同时如果当地人完全不能真正参与到保护过程中,整个保护对于当地人有怎样的意义。
    有研究通过SEM-EDS,ICP-OES 等方法验证了考古出土的骨头存在物理微破坏(PhysicalMicro Damage (PMD))。当骨头被埋在土里的时候,在无机物沉积在空间有限的骨细胞间隙和骨小管的过程中,会导致这些结构被撑大,使得哈弗氏管周围出现微小的破碎,当骨头被发掘后,接触到含有氧气的水,骨基体会溶解,并出现物理剥离,导致物理微破坏(PMD)。据此,建议改变目前博物馆普遍采用的用水清洗考古出土的骨头的现行方法,而使之尽量保存在温度较低,较干燥的环境下。
大型木船的保护与研究
    这是本次会议的重要议题之一,相关的报告有澳大利亚古代沉船保护项目、英国的北约克郡的中石器时代的Star Carr 遗址项目、英国怀特岛委员会与历史英格兰联合实施的原址保护实验项目、挪威高山雪蚀考古研究项目等。总体来说,饱水有机质特别是木质文物的原址保护尚处于研究阶段,有待更长期的观察,一些已经实施原址保护的项目效果均不十分理想。
    大型木船结构稳定性的研究也是较受关注的议题。瑞典Vasa 博物馆目前正在与乌普萨拉大学合作,开展Vasa 号蠕变特性的研究。由于PEG,特别是小分子量的PEG 的填充起到了增塑剂的作用,因此Vasa 号出现了较为明显的形变。研究人员采用现代橡木制作了等比的构件模型进行测试,将测试的力学性能数据与测量的结果进行对比,建立有限元模型,并设计不同的支撑结构以减少应力。这一研究将提供一个范例,就如何系统地研究木结构的蠕变特性,提供一个可以量化的模型,以优化支撑结构的设计。这一方法可以增强结构的整体性,尺寸稳定性以及延长木结构的寿命。挪威奥斯陆维京船博物馆的Oseberg,英国Maryrose 博物馆、英国威尔士的纽波特中世纪船等都开展了结构稳定性监测研究。

 

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