干冰清洗機(jī)在陶瓷文物清洗中的應(yīng)用

    時(shí)間:2015-07-20 16:52:11作者:LeeZhou來(lái)源:德高潔清潔設(shè)備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信

    上海博物館的瓷器修復(fù)工藝歷史悠久,作為一項(xiàng)傳統(tǒng)的技藝流傳至今,已形成了一套完整的修復(fù)工藝流程,修復(fù)師對(duì)每一個(gè)操作步驟都力求完美,因?yàn)槊總(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)最終修復(fù)效果都至關(guān)重要。修復(fù)師開(kāi)展修復(fù)工作時(shí),首先進(jìn)行的工作就是清洗,文物清洗的傳統(tǒng)方法主要有物理清洗與化學(xué)清洗兩種。具體如下:
     
    干冰顆粒

    一、化學(xué)清洗

    1、有機(jī)類試劑如丙酮等,這類試劑由于其高揮發(fā)性,毒性較大,對(duì)操作人員、環(huán)境都存在不少的危害,雖然效果尚可,但不利于長(zhǎng)久發(fā)展。

    2、低濃度雙氧水等強(qiáng)氧化類試劑,清洗效果一般,刺激人體的氣體相對(duì)較少,但對(duì)于低溫釉的瓷器類可能存在隱患。

    3、離子型與非離子型洗滌劑,離子型試劑應(yīng)用范圍較小,非離子型試劑應(yīng)用面更廣泛,在實(shí)際操作中對(duì)人體的影響較小,清洗能力較溫和,但需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行處理。

    二、物理清洗

    1、使用手術(shù)刀片、銼刀等工具,操作過(guò)程中易損傷器物。

    2、超聲波清洗技術(shù),該技術(shù)是目前較好的清洗手段,效率較高,但對(duì)于處理環(huán)氧樹(shù)脂,這類穩(wěn)定性較強(qiáng)的雜質(zhì)效果較差。

    隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,如何合理地運(yùn)用好最新的清洗技術(shù),是當(dāng)今文物修復(fù)師們面臨的一個(gè)難題。文物的保存狀況各異,有出土器物、沾滿各種鈣質(zhì)、硅質(zhì)等難溶沉淀物,也有經(jīng)過(guò)修復(fù)的器物,有環(huán)氧樹(shù)脂等較難去除的粘合劑,以及一些傳世器物日積月累的油脂污垢等。而在文物清洗的過(guò)程中,老化的環(huán)氧樹(shù)脂往往是最難清除的,環(huán)氧樹(shù)脂的粘附性強(qiáng),化學(xué)性穩(wěn)定,強(qiáng)度較大,可逆性比較差。在去除這類物質(zhì)時(shí),需要使用多管齊下的手段進(jìn)行清除,但使用的試劑大多毒性較大。因此,修復(fù)師一直在尋找更環(huán)保、更便捷的清潔手段,在不損傷文物的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步改進(jìn)清洗環(huán)節(jié)的技術(shù)。近年來(lái),業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)采用干冰清洗技術(shù)應(yīng)用在清除瓷器表面的環(huán)氧樹(shù)脂及污跡效果顯著,可謂立竿見(jiàn)影,對(duì)瓷器的釉面未造成損害,并且整個(gè)清洗流程非常的環(huán)保、無(wú)污染,清洗完畢只剩下污跡。

    干冰清洗機(jī)目前主要應(yīng)用于各大工業(yè)類行業(yè)電子、電力、石化、模具行業(yè)等,主要優(yōu)勢(shì)在于能做到無(wú)損清洗,可以用于需無(wú)損清洗的零部件。因此,干冰清洗機(jī)的特點(diǎn)與環(huán)境無(wú)污染性的優(yōu)點(diǎn)逐漸受到各行各行人們的關(guān)注與研究。國(guó)外目前已將干冰清洗機(jī)應(yīng)用于文物的清洗,主要針對(duì)文物建筑表面,文化遺跡的清洗修復(fù)工作。工作原理如下:

    干冰是二氧化碳的固態(tài)形式,在常溫下是無(wú)色無(wú)味的氣體,在空氣中約含0.03%。干冰在常壓下,固體直接升華,能使周邊溫度降至-78℃左右,沒(méi)有液化的過(guò)程,并且干冰顆粒的硬度一般,作為清洗介質(zhì)對(duì)清洗對(duì)象表面損傷非常小,清洗完后,就只有污垢會(huì)剝離,不會(huì)產(chǎn)生額外的雜質(zhì)及污染物。另外,二氧化碳是發(fā)酵過(guò)程和石油精煉過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,不用特意去制造二氧化碳,從而造成環(huán)境污染。
     
    干冰清洗機(jī)的工作原理示意圖

    干冰清洗機(jī)在陶瓷文物清洗中的原理主要有以下三個(gè):

    1、干冰通過(guò)干冰清洗機(jī)在高壓氣流中加速,通過(guò)噴嘴沖擊清洗的物體,所造成的的沖擊力可以破壞污垢層與物體之間的粘合力,同時(shí)吹走部分污跡。

    2、干冰氣化時(shí)帶來(lái)特殊現(xiàn)象,這是清除力的主要來(lái)源。干冰在氣化過(guò)程中,由于干冰顆粒溫度低,在瞬間吸收大量的熱,將影響部分粘合劑、污垢的物理性質(zhì),甚至是穩(wěn)定性非常高的環(huán)氧樹(shù)脂,其結(jié)構(gòu)也將被破壞,使脆性加大,使環(huán)氧樹(shù)脂與其他污垢剝離于器物表面,正因?yàn)槭莾煞N具有不同膨脹度的不同材料,兩者之間的溫差將造成互相剝離。

    3、干冰顆粒在常溫常壓下會(huì)迅速膨脹成氣體,體積膨脹近800倍,這樣將在器物表面形成“微型爆炸”,將污垢層吹掃剝離。

    在干冰清洗機(jī)工作中,加速的干冰顆粒沖向器物表面,此時(shí)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)干冰輸出量,否則會(huì)影響清洗效果,干冰在加速度的力量下沖入污跡內(nèi),對(duì)污跡產(chǎn)生一定的切剪作用。

    干冰帶來(lái)的低溫使表面溫度下降,增大脆性,并同時(shí)發(fā)生氣化,干冰急速膨脹達(dá)800多倍,將帶走細(xì)縫中的顆粒污跡。所以將該技術(shù)引進(jìn)文物清洗中,必須選擇底材比較穩(wěn)定,堅(jiān)固的對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果底材脆弱可能受不了加速后的干冰顆粒造成損壞的情況,將瓷器表面的釉層打破或者傷及胎體。

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