文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)實(shí)驗研究

來(lái)源期刊：《企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)：下旬刊》2015年第3期

作者：程錦

　　摘要：隨著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展速度的提升及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，文物保存技術(shù)水平也得到了極大的提升。展柜微環(huán)境控制技術(shù)作為文物保存的重要技術(shù)，其技術(shù)水平的高低將直接影響到文物保存的效果。為此，文章主要對文物保存展柜實(shí)驗臺的概況、文物保存展柜微環(huán)境控制系統及實(shí)驗進(jìn)行了分析與研究。

　　關(guān)鍵詞：文物保存；展柜微環(huán)境控制技術(shù)；概況；實(shí)驗臺；系統分析

　　作為我國珍貴的文化遺產(chǎn)，古籍與字畫(huà)保護及收藏工作是否到位，對文物保護工作者來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的挑戰。以展示并保護文物藏品的展柜作為環(huán)境控制的主體，是現階段全球文物保護的發(fā)展方向。遵循所需保護文物的要求，對展柜進(jìn)行規劃設計，這樣可以達到文物保護的目的及起到能源節約的作用。

　　1 文物保存展柜實(shí)驗臺的概況

　　文物保存展柜結構需要對一般展柜制作需求進(jìn)行滿(mǎn)足的同時(shí)，也具有一定的特征，如必須具備溫度、濕度等環(huán)境因素的控制系統，并有效結合實(shí)用性能及外觀(guān)美感。在文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)實(shí)驗中主要對濕度紫外線(xiàn)及有害生物等控制技術(shù)進(jìn)行分析與探究，并對控制技術(shù)能否實(shí)現預期目標進(jìn)行驗證。由展柜氮氣充注系統及監測設備構成文物保存展柜實(shí)驗臺。作為實(shí)驗臺的主體，展柜設計過(guò)程中，不僅要對其材料因素進(jìn)行充分考慮，更要對濕度、紫外線(xiàn)及有害生物等控制技術(shù)進(jìn)行充分結合，通過(guò)科學(xué)有效的加工，對展柜結構進(jìn)行確定，氮氣充注系統可以將氮氣提供給實(shí)驗臺，是濕度、有害生物控制技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵，實(shí)驗過(guò)程中通過(guò)監測設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并對實(shí)驗數據進(jìn)行記錄，為實(shí)驗結果分析提供可靠的保障。

　　2 文物保存展柜微環(huán)境控制系統分析

　　2.1 環(huán)境因素控制參數標準

　　Cavallini T.massa s.Russo A,遵循各個(gè)國家博物館文物保護專(zhuān)家所提供的數據、資料進(jìn)行有效分析，對博物館文物是否具有良好的環(huán)境條件進(jìn)行了分析，據相關(guān)數據顯示，書(shū)畫(huà)文物保存展柜內微環(huán)境控制標準參考應控制在以下幾個(gè)范圍：如溫度控制在16℃-20℃,濕度應控制在50%-60%之間，當選用充氮缺氧保存技術(shù)時(shí)，氧氣濃度必須小于2%選用密封技術(shù)作為展柜處理，與外界空氣必須降低交換率，避免有害氣體損害文物等。其光照對紙質(zhì)文物的影響見(jiàn)表1

表1 光照對紙質(zhì)文物的影響及可接受的水平

　　2.2 溫度濕度控制系統

　　文物儲藏及陳列環(huán)境是文物保護必須考慮的問(wèn)題，傳統文物保存環(huán)境溫度與適當被控制到較小的范圍，隨后利用人工方式對文物保存環(huán)境進(jìn)行有效控制。目前大多數博物館展廳內都進(jìn)行了空調裝置設置，以此對室內溫度、相對濕度進(jìn)行適當調節，等級越高的博物館，選用的措施越先進(jìn)，如機械加溫及冷卻等。

　　2.3 照明防紫外線(xiàn)控制系統

　?、冁u絲燈、熒光燈及金屬鹵化物燈是博物館常用的光源。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，照明設備也愈加先進(jìn)，如光導纖維，其發(fā)光器與燈具距離較遠，歸屬于冷光源。其具有較低熱量，但成本較高，目前在博物館展柜陳列中得到了廣泛的應用。

　?、谝话闱闆r下普通玻璃可以將<320mm波長(cháng)的紫外線(xiàn)過(guò)濾掉，但當紫外線(xiàn)波長(cháng)在320～400mm之間時(shí)，則無(wú)法進(jìn)行過(guò)濾，為此，博物館必須選用有效的措施預防紫外線(xiàn)對文物的損害。一般都會(huì )將防紫外線(xiàn)薄膜貼在展柜玻璃上，可以對紫外線(xiàn)進(jìn)行有效預防，并起到相應的防單作用。

　　2.4 有害生物控制系統

　　環(huán)境溫度、濕度與有害生物生存存在緊密的聯(lián)系，在20℃～30℃溫度及相對濕度超過(guò)75%后，霉菌具有極快的繁殖速度，通常情況下，溫度在18℃～35℃中害蟲(chóng)具有較快的繁殖能力，為對有害生物生存環(huán)境進(jìn)行有效控制一般都會(huì )選用缺氧保存的方式。動(dòng)態(tài)系統與靜態(tài)系統是維持文物保存惰性微環(huán)境的主要方式，如靜態(tài)系統文物保存主要利用密封柜實(shí)現其目的，也就是在一個(gè)充滿(mǎn)惰性氣體的密封展柜內放置文物進(jìn)行保存，這種情況下展柜必須具有不錯的密封性。實(shí)驗過(guò)程中往往選用靜態(tài)方法，首先將除氧劑放置在展柜內，隨后進(jìn)行氮氣充注，確保展柜處于缺氧環(huán)境，這項技術(shù)應用中應對除氧劑的類(lèi)型加以重視，確保其不會(huì )對文物產(chǎn)生不必要的危害。

　　3 文物保存展柜實(shí)驗研究

　　3.1 實(shí)驗準備

　　調濕劑用量計算、配制及預平衡確定及計算除氧劑用量等都是實(shí)驗準備的具體內容。首先，選用高分子樹(shù)脂聚丙烯酸鈉與醋酸鉀作為調濕劑的主要原料，遵循相應比例(7:3)進(jìn)行混合加工。在研缽內放入兩種材料進(jìn)行研磨得到復合調濕劑，隨后在溴化鈉飽和溶液器內放入復合調濕劑，同時(shí)在恒溫箱內放入容器，確保其溫度始終處于30℃,在相對濕度為56%的環(huán)境內促使調濕劑進(jìn)行預平衡，一般時(shí)間控制在9d。通常選用鐵粉系列作為除氧劑材料，根據展柜密封情況，對除氧劑用量進(jìn)行分析及確定。

　　3.2 實(shí)驗流程

　　文物保存展柜微環(huán)境控制中濕度、充氮實(shí)驗流程主要包括以下環(huán)節：①打開(kāi)氧氣分析儀與濕度傳感器的電源，并將氧氣分析儀的閥門(mén)打開(kāi)；隨后打開(kāi)展柜的充氣與排氣閥門(mén)，同時(shí)關(guān)閉風(fēng)箱閥門(mén)；②打開(kāi)充注系統管道閥門(mén)及氮氣源，并將氮氣充注到展柜內；③干氮氣及濕氮氣流量調節時(shí)，應遵循混合室內濕度傳感器示數進(jìn)行分析，確?；旌虾鬂穸仍?5%,遵循氧氣分析儀與展柜內濕度計示數，如氧氣分析儀示數<1000ppm時(shí)，展柜內相對濕度有在50%～60%之間，則可以完成充注工作；④完成充注工作后，必須將排氣閥門(mén)及氮氣源閥門(mén)關(guān)閉，再將氧氣分析儀閥門(mén)及充氣閥門(mén)關(guān)閉，并將風(fēng)箱閥門(mén)打開(kāi)，同時(shí)關(guān)閉將混合室內濕度傳感器電源。

　　3.3 實(shí)驗結果分析

　?、俑叻肿訕?shù)脂與醋酸鉀構成調濕劑，在相對溫度、濕度環(huán)境中放置并進(jìn)行預平衡。實(shí)驗表明，當調濕劑具有較大用量時(shí)，必須對研磨工具及溫度、濕度環(huán)境進(jìn)行第一時(shí)間考慮隨后應對調濕劑的放置形式進(jìn)行分析，盡可能做到美觀(guān)結合實(shí)用的作用，在具體操作中，往往把調濕劑制作成一定的形狀，常見(jiàn)的形狀主要包括塊狀和條狀

　?、谶x用缺氧充氮技術(shù)對文物保存展柜有效生物生存環(huán)境進(jìn)行控制，避免損害文物等情況的出現，在實(shí)驗中必須對充注氮氣量進(jìn)行測定。在氣密性檢測與濕度控制實(shí)驗中，應保證氮氣充注流量在0.4m3/h之間，并對氮氣充注時(shí)間進(jìn)行準確記錄，以此對氮氣使用量進(jìn)行確定。通過(guò)實(shí)驗可以看出，展柜體積相同時(shí)，充注氮氣的量和展柜密封性具有至關(guān)重要的作用。當具有較大充注流量時(shí)，則具有較小的充注時(shí)間，因此，當具有較大展柜體積時(shí)，應加大氮氣用量，確保氮氣充注量在展柜體積的10～12倍之間。

　　4 結語(yǔ)

　　綜上所述，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國博物館文物保存技術(shù)也得到了極大的提升。通過(guò)文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)實(shí)驗研究，可以有效提升文物保存的效果，更能為文物保存技術(shù)研究提供可靠的依據。

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