文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究

來源期刊：《企業(yè)技術(shù)開發(fā)：下旬刊》2015年第3期

作者：程錦

　　摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(duì)文物保存展柜實(shí)驗(yàn)臺(tái)的概況、文物保存展柜微環(huán)境控制系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)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(yàn)臺(tái)；系統(tǒng)分析

　　作為我國(guó)珍貴的文化遺產(chǎn)，古籍與字畫保護(hù)及收藏工作是否到位，對(duì)文物保護(hù)工作者來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。以展示并保護(hù)文物藏品的展柜作為環(huán)境控制的主體，是現(xiàn)階段全球文物保護(hù)的發(fā)展方向。遵循所需保護(hù)文物的要求，對(duì)展柜進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，這樣可以達(dá)到文物保護(hù)的目的及起到能源節(jié)約的作用。

　　1 文物保存展柜實(shí)驗(yàn)臺(tái)的概況

　　文物保存展柜結(jié)構(gòu)需要對(duì)一般展柜制作需求進(jìn)行滿足的同時(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(tǒng)，并有效結(jié)合實(shí)用性能及外觀美感。在文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)中主要對(duì)濕度紫外線及有害生物等控制技術(shù)進(jìn)行分析與探究，并對(duì)控制技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。由展柜氮?dú)獬渥⑾到y(tǒng)及監(jiān)測(cè)設(shè)備構(gòu)成文物保存展柜實(shí)驗(yàn)臺(tái)。作為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主體，展柜設(shè)計(jì)過程中，不僅要對(duì)其材料因素進(jìn)行充分考慮，更要對(duì)濕度、紫外線及有害生物等控制技術(shù)進(jìn)行充分結(jié)合，通過科學(xué)有效的加工，對(duì)展柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，氮?dú)獬渥⑾到y(tǒng)可以將氮?dú)馓峁┙o實(shí)驗(yàn)臺(tái)，是濕度、有害生物控制技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)過程中通過監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，為實(shí)驗(yàn)結(jié)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(tǒng)分析

　　2.1 環(huán)境因素控制參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　Cavallini T.massa s.Russo A,遵循各個(gè)國(guó)家博物館文物保護(hù)專家所提供的數(shù)據(jù)、資料進(jìn)行有效分析，對(duì)博物館文物是否具有良好的環(huán)境條件進(jìn)行了分析，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，書畫文物保存展柜內(nèi)微環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)參考應(yīng)控制在以下幾個(gè)范圍：如溫度控制在16℃-20℃,濕度應(yīng)控制在50%-60%之間，當(dāng)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(duì)紙質(zhì)文物的影響見表1

表1 光照對(duì)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(tǒng)

　　文物儲(chǔ)藏及陳列環(huán)境是文物保護(hù)必須考慮的問題，傳統(tǒng)文物保存環(huán)境溫度與適當(dāng)被控制到較小的范圍，隨后利用人工方式對(duì)文物保存環(huán)境進(jìn)行有效控制。目前大多數(shù)博物館展廳內(nèi)都進(jìn)行了空調(diào)裝置設(shè)置，以此對(duì)室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，等級(jí)越高的博物館，選用的措施越先進(jìn)，如機(jī)械加溫及冷卻等。

　　2.3 照明防紫外線控制系統(tǒng)

　?、冁u絲燈、熒光燈及金屬鹵化物燈是博物館常用的光源。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，照明設(shè)備也愈加先進(jìn)，如光導(dǎo)纖維，其發(fā)光器與燈具距離較遠(yuǎn)，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(yīng)用。

　?、谝话闱闆r下普通玻璃可以將<320mm波長(zhǎng)的紫外線過濾掉，但當(dāng)紫外線波長(zhǎng)在320～400mm之間時(shí)，則無法進(jìn)行過濾，為此，博物館必須選用有效的措施預(yù)防紫外線對(duì)文物的損害。一般都會(huì)將防紫外線薄膜貼在展柜玻璃上，可以對(duì)紫外線進(jìn)行有效預(yù)防，并起到相應(yīng)的防單作用。

　　2.4 有害生物控制系統(tǒng)

　　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(duì)濕度超過75%后，霉菌具有極快的繁殖速度，通常情況下，溫度在18℃～35℃中害蟲具有較快的繁殖能力，為對(duì)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(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng)是維持文物保存惰性微環(huán)境的主要方式，如靜態(tài)系統(tǒng)文物保存主要利用密封柜實(shí)現(xiàn)其目的，也就是在一個(gè)充滿惰性氣體的密封展柜內(nèi)放置文物進(jìn)行保存，這種情況下展柜必須具有不錯(cuò)的密封性。實(shí)驗(yàn)過程中往往選用靜態(tài)方法，首先將除氧劑放置在展柜內(nèi)，隨后進(jìn)行氮?dú)獬渥?，確保展柜處于缺氧環(huán)境，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)對(duì)除氧劑的類型加以重視，確保其不會(huì)對(duì)文物產(chǎn)生不必要的危害。

　　3 文物保存展柜實(shí)驗(yàn)研究

　　3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

　　調(diào)濕劑用量計(jì)算、配制及預(yù)平衡確定及計(jì)算除氧劑用量等都是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的具體內(nèi)容。首先，選用高分子樹脂聚丙烯酸鈉與醋酸鉀作為調(diào)濕劑的主要原料，遵循相應(yīng)比例(7:3)進(jìn)行混合加工。在研缽內(nèi)放入兩種材料進(jìn)行研磨得到復(fù)合調(diào)濕劑，隨后在溴化鈉飽和溶液器內(nèi)放入復(fù)合調(diào)濕劑，同時(shí)在恒溫箱內(nèi)放入容器，確保其溫度始終處于30℃,在相對(duì)濕度為56%的環(huán)境內(nèi)促使調(diào)濕劑進(jìn)行預(yù)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(jù)展柜密封情況，對(duì)除氧劑用量進(jìn)行分析及確定。

　　3.2 實(shí)驗(yàn)流程

　　文物保存展柜微環(huán)境控制中濕度、充氮實(shí)驗(yàn)流程主要包括以下環(huán)節(jié)：①打開氧氣分析儀與濕度傳感器的電源，并將氧氣分析儀的閥門打開；隨后打開展柜的充氣與排氣閥門，同時(shí)關(guān)閉風(fēng)箱閥門；②打開充注系統(tǒng)管道閥門及氮?dú)庠?，并將氮?dú)獬渥⒌秸构駜?nèi)；③干氮?dú)饧皾竦獨(dú)饬髁空{(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵循混合室內(nèi)濕度傳感器示數(shù)進(jìn)行分析，確?；旌虾鬂穸仍?5%,遵循氧氣分析儀與展柜內(nèi)濕度計(jì)示數(shù)，如氧氣分析儀示數(shù)<1000ppm時(shí)，展柜內(nèi)相對(duì)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，必須將排氣閥門及氮?dú)庠撮y門關(guān)閉，再將氧氣分析儀閥門及充氣閥門關(guān)閉，并將風(fēng)箱閥門打開，同時(shí)關(guān)閉將混合室內(nèi)濕度傳感器電源。

　　3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

　?、俑叻肿訕渲c醋酸鉀構(gòu)成調(diào)濕劑，在相對(duì)溫度、濕度環(huán)境中放置并進(jìn)行預(yù)平衡。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)調(diào)濕劑具有較大用量時(shí)，必須對(duì)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(yīng)對(duì)調(diào)濕劑的放置形式進(jìn)行分析，盡可能做到美觀結(jié)合實(shí)用的作用，在具體操作中，往往把調(diào)濕劑制作成一定的形狀，常見的形狀主要包括塊狀和條狀

　?、谶x用缺氧充氮技術(shù)對(duì)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(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)中必須對(duì)充注氮?dú)饬窟M(jìn)行測(cè)定。在氣密性檢測(cè)與濕度控制實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保證氮?dú)獬渥⒘髁吭?.4m3/h之間，并對(duì)氮?dú)獬渥r(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，以此對(duì)氮?dú)馐褂昧窟M(jìn)行確定。通過實(shí)驗(yàn)可以看出，展柜體積相同時(shí)，充注氮?dú)獾牧亢驼构衩芊庑跃哂兄陵P(guān)重要的作用。當(dāng)具有較大充注流量時(shí)，則具有較小的充注時(shí)間，因此，當(dāng)具有較大展柜體積時(shí)，應(yīng)加大氮?dú)庥昧?，確保氮?dú)獬渥⒘吭谡构耋w積的10～12倍之間。

　　4 結(jié)語

　　綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)博物館文物保存技術(shù)也得到了極大的提升。通過文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(jù)。

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