在秦俑二号坑出土的遗迹之中,有许多的是难以辨认的木质遗迹和其它糟朽的炭化遗迹。可以想像,在漫长的岁月中,这些处在秦俑二号坑作为历史见证而难以保存的遗迹,经历了风风雨雨的洗礼,受到各种损害,经过细致努力工作才使它们保存下来。为了日后长久研究的需要,为了长期保存这些珍贵遗迹,必然要对这些遗迹进行加固,尽可能地使之免受外界污染和破坏,延长其可供研究利用的时间。 那么,如何长久保存这些具有文物价值的遗迹呢?虽然从外观上看,它们还都如同今日的木炭一样,但是事实上,它们的局部枝杈及细弱部位已经有破损和开裂现象,轻微地移动或者略有震颤感,都将使之难以复原。因为它已经糟朽并且土化了。如何在不影响其表面状态下,使用一种有效而实用的方法对其加固,成为我们首要考虑的目标之一。通过实验对现有遗迹样品施以加固,从中选择出几种加固试剂,并逐步推广到现场工作中使用,最终探索出适合保护的科学方法。 实际上,任何物品表面都有许多不易察觉的细小微孔和缝隙。木质品和炭化遗迹更是如此。木炭本身是多孔型物质,而加固剂则多为流动性液体,所以对于木质的加固可以认为是将加固液体向被粘接的物品孔隙中不断填充、扩散、渗透、吸附的过程。宏观加固过程实际上是微观上加固试剂中的大分子极性基团向被加固物质中的极性基团逐渐迁移靠近,当两者之间距离小于5埃米时,分子间引力发生作用——产生吸附力,使得被加固物品形成强大而牢固的结合力。同时,由于加固液体在表面随着流动增大了反应界面的范围,即加固液和遗迹之间不仅增大了表面接触面积,因此也使两者在界面处产生了较强的机械结合力,从而达到加固多孔型遗迹表面的目的。 由此我们在秦俑二号坑已清理的几处木及炭化遗迹作为实验点,实施了为期半年的加固实验。下表即为实验样品的简要介绍。
一、选择适宜的加固试剂 由于待加固材料的物理、化学、机械性能有很大差别,为了达到良好的加固效果,必须针对待加固对象,尽量选取与待加固物品性质相似的的加固材料,同时还要考虑文物保护的原则。兼顾以上两大方面,我们可以从下以几点进行选择: 1.由于木炭中含有大量的有机极性基团,如—OH,—NH2,—COOH,—CN,—CONH2,—SH等等,所以必须选择同样是有机极性材料作为加固试剂; 2.木炭本身的不可加热、加压,质地轻软而疏松,在常温下不须加温、加压的加固试剂是重要的选择之一; 3.加固试剂的溶剂必须简易方便,同时加固剂本身与遗迹不可交叉相互影响; 4.成本不高,经济节省,加固工艺操作简便; 5.适用于文物保护原则,并且不影响文物环境,无公害; 6.在选择溶剂的时候,充分考虑到渗透性、流动性、挥发速度、粘度、溶度参数等因素; 假若挥发速度太快,不仅会使加固剂在表面形成薄膜,内部的溶剂也来不及逸出,并且溶剂挥发过程中要吸收热量,会降低表面温度而凝结水汽,影响加固效果;如若挥发速度太过缓慢,则会影响功效,因此一般采用混合溶剂法。以下是几种常用溶剂的物性参数表:
通过实验对比筛选,HJ我们选取聚氨酯乳液10—20%(含固量40%),ParaloidB72(德国产)5—10%分别作为炭化遗迹和木质遗迹的加固剂。 二、加固工艺过程 (一)表面清理工作 在加固实施之前,必须对表面进行清理。木炭表面有许多粉尘污物和微生物,这些构成了附着在木炭表面的一层膜。如果不除去这层隔离膜,不仅加固试剂难以完全渗透进入木炭内部,还会造成即使加固暂时成功,由于微生物作用而导致破坏加固的整体效果。因此清理工作尤为重要。 首先需要除去表面粉尘。采用洗耳球鼓气,除去原本落在表面的尘埃。由于遗迹本身很脆弱操作时务必缓和,不要使某些已经开裂或即将脱落的细弱木质纤维与木炭体分离;再用丙酮或三氯乙烯进行溶剂脱脂,这些相当于对表面污物“干洗”,意在清洗表面油物,增加表面粗糙度,提高表面自由能,利于加固过程中提高强度。完成上述实验清洗之后,再用溶剂清洗,力争使表面纯洁干净。 (二)加固液的配制 使用量筒和天平,按事先制定的浓度配制加固液。由于ParaloidB72溶液不容易完全溶解,须放置大约24小时。在配制过程中,一定要使溶液搅拌均匀,否则溶液粘度不一,加固强度会随之降低一半,无法达到准确而全面地加固。 (三)加固过程 按照一般的清理——加固进行,使用雾化喷涂效果较好的简易喷壶对准所要加固物品的表面进行喷涂。在具体的操作中,又要把握好加固液浓度与加固方式的实施。
实验证明:炭化遗迹加固过程中,加固液浓度并非越高越好。浓度越高,粘度越大,渗透性越差,不容易进入木炭内部深层,从而使内部结合力相对较弱,类似于外表涂刷一层厚厚的加固液,容易凝结形成薄膜,当粘接力足够强时,就会把部分疏松层拖动形成局部起翘、开裂乃至卷曲现象。而当加固液浓度比较低时,溶液经过雾化喷涂进入内部,稀溶液较强的渗透能力使其在深层作用,外表面浓度相对低,溶剂挥发性较强,从而使外层加固不够。
由此可见:在实施加固过程中,加固方式一般采用雾化喷涂,可以大面积地作用于待加固物品表面,具有省时、节约、见效快等特点。但对于深层加固,须借助于注射滴渗等方式,使扩散后的溶液在纵深方向上的加固得以实现。只是由于表面质地松软,不可加压,为此我们在加固液已经完全浸入内部深层时,即大约喷涂滴渗20—30分钟后,再实行微孔注射,使深层加固这一难点得到改善。 三、结论 1.选择出适合秦俑二号坑朽木及炭化遗迹的加固试剂,聚氨酯乳液和ParaloidB72溶液(1:1的甲苯和二甲苯溶液作为溶剂)。 2.加固方式以雾化喷涂为主,兼顾内部深层加固的多种加固方式。 3.由于秦俑二号坑现场环境中温湿度很高,加固过程中溶剂挥发性增强。吸收热量导致炭质速冷,降低加固表层的温度,大气中的水汽凝结在表面层,削弱了加固强度。 4.在加固过程中,每隔20—30分钟喷涂为宜。一则加固过程本身需要一定时间,二则减少了加固液的浪费。 5.由于接触到一些有毒性的药品,保护过程中须注意自身的防护。 (责任编辑:admin) |