干冰清洗機在陶瓷文物清洗中的應用

    時間:2015-07-20 16:52:11作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備分享到: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工藝歷史悠久,作為一項傳統(tǒng)的技藝流傳至今,已形成了一套完整的修復工藝流程,修復師對每一個操作步驟都力求完美,因為每個環(huán)節(jié)都對最終修復效果都至關(guān)重要。修復師開展修復工作時,首先進行的工作就是清洗,文物清洗的傳統(tǒng)方法主要有物理清洗與化學清洗兩種。具體如下:
     
    干冰顆粒

    一、化學清洗

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

    2、低濃度雙氧水等強氧化類試劑,清洗效果一般,刺激人體的氣體相對較少,但對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,離子型試劑應用范圍較小,非離子型試劑應用面更廣泛,在實際操作中對人體的影響較小,清洗能力較溫和,但需要較長時間進行處理。

    二、物理清洗

    1、使用手術(shù)刀片、銼刀等工具,操作過程中易損傷器物。

    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,但對于處理環(huán)氧樹脂,這類穩(wěn)定性較強的雜質(zhì)效果較差。

    隨著科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,如何合理地運用好最新的清洗技術(shù),是當今文物修復師們面臨的一個難題。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)過修復的器物,有環(huán)氧樹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。而在文物清洗的過程中,老化的環(huán)氧樹脂往往是最難清除的,環(huán)氧樹脂的粘附性強,化學性穩(wěn)定,強度較大,可逆性比較差。在去除這類物質(zhì)時,需要使用多管齊下的手段進行清除,但使用的試劑大多毒性較大。因此,修復師一直在尋找更環(huán)保、更便捷的清潔手段,在不損傷文物的基礎上,進一步改進清洗環(huán)節(jié)的技術(shù)。近年來,業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)采用干冰清洗技術(shù)應用在清除瓷器表面的環(huán)氧樹脂及污跡效果顯著,可謂立竿見影,對瓷器的釉面未造成損害,并且整個清洗流程非常的環(huán)保、無污染,清洗完畢只剩下污跡。

    干冰清洗機目前主要應用于各大工業(yè)類行業(yè)電子、電力、石化、模具行業(yè)等,主要優(yōu)勢在于能做到無損清洗,可以用于需無損清洗的零部件。因此,干冰清洗機的特點與環(huán)境無污染性的優(yōu)點逐漸受到各行各行人們的關(guān)注與研究。國外目前已將干冰清洗機應用于文物的清洗,主要針對文物建筑表面,文化遺跡的清洗修復工作。工作原理如下:

    干冰是二氧化碳的固態(tài)形式,在常溫下是無色無味的氣體,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,沒有液化的過程,并且干冰顆粒的硬度一般,作為清洗介質(zhì)對清洗對象表面損傷非常小,清洗完后,就只有污垢會剝離,不會產(chǎn)生額外的雜質(zhì)及污染物。另外,二氧化碳是發(fā)酵過程和石油精煉過程中產(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。
     
    干冰清洗機的工作原理示意圖

    干冰清洗機在陶瓷文物清洗中的原理主要有以下三個:

    1、干冰通過干冰清洗機在高壓氣流中加速,通過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,同時吹走部分污跡。

    2、干冰氣化時帶來特殊現(xiàn)象,這是清除力的主要來源。干冰在氣化過程中,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)氧樹脂,其結(jié)構(gòu)也將被破壞,使脆性加大,使環(huán)氧樹脂與其他污垢剝離于器物表面,正因為是兩種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。

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

    干冰帶來的低溫使表面溫度下降,增大脆性,并同時發(fā)生氣化,干冰急速膨脹達800多倍,將帶走細縫中的顆粒污跡。所以將該技術(shù)引進文物清洗中,必須選擇底材比較穩(wěn)定,堅固的對象進行實驗,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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