一种出土竹木器的抗菌固形剂制造技术

本发明专利技术属于文物保护与修复技术领域，具体涉及一种出土竹木器的抗菌固形剂。其特征在于按重量份所述固形剂含有以下组分：壳寡糖４～１００份，儿茶素２０～２００份，聚乙二醇６００～１３００份，水８５０份，乙醇１５０份。本发明专利技术研究了竹木材基本物质及其内含物的结构和性质，选择了与纤维素基本结构单元相似的低聚壳聚糖（即壳寡糖）和植物中存在的多酚类物质儿茶素，提供了一种含有天然抗菌物质的出土竹木器的固形剂，在保持ＰＥＧ的固形效果的同时具备抑菌抗菌效果，且对环境友好，属于绿色环保型抗菌固形剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于文物保护与修复
，具体涉及一种出土竹木器的抗菌固形剂。
技术介绍
出土饱水竹木质文物冷冻干燥前处理尺寸稳定剂用于防止饱水竹木材冰冻后由于冰的体积增大(+13％左右)而使竹木材开裂变形，同时出土饱水竹木文物由于长期被埋藏在含水土层中，受到化学和生物腐蚀，多数竹木材纤维素发生严重降解。纤维素是组成竹木材骨架的基本物质，降解竹木材不仅力学性质和基本密度大大下降，显得异常脆弱，而且在保护保存过程中容易遭受霉腐菌的侵害，需要采取相应的加固保护措施。 木材的微生物危害主要由真菌引发的各种损害，其中霉菌主要侵害木材的边材，其危害有三方面首先是霉菌寄生于木材边材的射线薄壁细胞和轴向薄壁细胞中，并以这些细胞或细胞中的营养物质生存和繁殖。随着菌丝体向四周蔓延扩展，边材的细胞组织受到损害；其次是霉菌在分解木材细胞组织时会产生醋酸、蚁酸等有机酸，使木材局部酸性增加，促进木材组织进一步损害；最后是霉菌在孳生过程中留下各种色素、菌丝体等污染木材尤其是木质文物的外貌和质感。 现有的方法是采用50％～70％的聚乙二醇(PEG)2000～6000的水溶液热浸饱水竹木材，由于竹木材和PEG均呈弱酸性且是某些有害微生物的营养源，常用的防霉防腐方法是在PEG溶液中添加硼砂、硼酸、铜铬硼(CCB)等合成无机抗菌剂或异噻唑类、咪唑类、二甲基脲等合成有机抗菌剂，其中硼砂、二甲基脲等pH呈碱性、对竹木纤维组织有一定的降解作用；异噻唑类、咪唑类在PEG水溶液中的溶解性和稳定性较差，难以达到有效浓度；CCB对环境有污染；采用PEG前处理后再喷涂上述抗菌剂方法持效性差且影响古木质感。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种含有天然抗菌物质的出土竹木器的固形剂，在保持PEG的固形效果的同时具备抑菌抗菌效果，且对环境友好，属于绿色环保型抗菌固形剂。 本专利技术研究了竹木材基本物质及其内含物的结构和性质，选择了与纤维素基本结构单元相似的低聚壳聚糖(即壳寡糖)和植物中存在的多酚类物质儿茶素。 壳寡糖取自甲壳素，是一种天然高分子聚合物，属于氨基多糖，其单体以β-1，4糖苷键链接而成，与木材纤维素分子结构相似，在抑菌的同时可起到补充修复加固的作用，比较适合木质文物丝状真菌的抗菌处理。壳寡糖的抗菌机理众说不一，比较认同的观点是壳寡糖作用于DNA解旋酶和RNA聚合酶，从而阻断DNA向RNA的转录，影响微生物的生长繁殖，达到抑菌作用。 儿茶素是一种大分子多酚类化合物，取自于植物，可作为食品添加剂。儿茶素对蛋白具有亲和性，能与细菌中酶蛋白成分结合，引起其细胞膜结构的改变，进而使之丧失生理功能，达到抑菌作用，但改变膜结构的特性具有选择性，更适合应用于经PEG稳定剂预处理的古木材侵蚀细菌的抗菌处理。 木材纤维素上的羟基与壳寡糖胺基或酰胺基葡萄糖上的羟基以及儿茶素酚羟基能形成氢键，起到加固降解木材的作用。 本专利技术的具体技术方案如下 一种出土竹木器的抗菌固形剂，其特征在于按重量份所述固形剂含有以下组分 壳寡糖4～100份 儿茶素20～200份 聚乙二醇 600～1300份 水850份 乙醇 150份。 作为本专利技术第一个优选方案，所述的抗菌固形剂按重量份所述固形剂含有以下组分 壳寡糖50份 儿茶素100份 聚乙二醇 1000份 水850份 乙醇 150份。 作为本专利技术第二个优选方案，所述的抗菌固形剂按重量份所述固形剂含有以下组分 壳寡糖4份 儿茶素20份 聚乙二醇 1000份 水850份 乙醇 150份。 作为本专利技术第三个优选方案，所述的抗菌固形剂按重量份所述固形剂含有以下组分 壳寡糖 30份 儿茶素 40份 聚乙二醇1000份 水 850份 乙醇150份。 作为本专利技术第四个优选方案，所述的抗菌固形剂按重量份所述固形剂含有以下组分 壳寡糖 10份 儿茶素 40份 聚乙二醇1000份 水 850份 乙醇150份。 作为本专利技术第五个优选方案，所述的抗菌固形剂按重量份所述固形剂含有以下组分 壳寡糖 30份 儿茶素 100份 聚乙二醇 1000份 水850份 乙醇 150份。 所述的聚乙二醇的分子量为1500～6000， 壳寡糖的分子量为1800～2200，脱乙酰度为91％～96％， 儿茶素的表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG含量为60％～65％，表儿茶素没食子酸酯ECG含量为12％～16％，表儿茶素EC含量为6％～10％。 作为本专利技术的一个优选方案，所述的聚乙二醇溶液中聚乙二醇的分子量为2000，壳寡糖的平均分子量为2000，脱乙酰度为94.2％，儿茶素的表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG含量为63.2％，表儿茶素没食子酸酯ECG含量为14.6％，表儿茶素EC含量为8.5％。 制备所述抗菌固形剂的方法，其特征在于所述该方法包含以下步骤 (a)将聚乙二醇溶于水和乙醇形成质量分数为20％的溶液， (b)将壳寡糖和儿茶素加入到上述溶液中，在40℃～50℃下搅拌均匀， (c)调节pH值至5.5， (d)50℃～70℃恒温浴中加热，使得聚乙二醇溶液浓缩至质量分数30％～65％。 所述制备方法步骤d中聚乙二醇溶液浓缩至质量分数50％。 出土竹木器可分为硬质古木材和软质古木材，内含的侵蚀菌如表1所示。硬质古木材侵蚀菌主要为丝状真菌，分属为子囊菌纲和半知菌类，集中在半知菌类的丛梗孢目，有烂木瓶孢霉(PhialopHora richardsial)、考氏头孢霉(CepHalosporium costantinii)、细交链孢霉(Alternaria tenuis)、链毛孢属(Streptothrix)等，侵蚀细菌单一，为鲁氏不动杆菌(Presumptive Acinetibacter lwoffii)。软性古木材的侵蚀细菌主要是铜绿假单孢菌(Pseudomonas aeruginosa)，其次为摩根摩根氏菌(Morganella morganii)和气味黄杆菌(Flavabacterium oboratum)，丝状真菌主要集中在子囊菌纲的曲霉目，有土曲霉(Aspergillus terreus)、灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)、产黄青霉(Penicillum chrysogenum)等，另有一些为木素木霉(Trichoderma lignorum)，而立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)在硬质古木材和软质古木材中都存在，且频次较高。 本专利技术研究了壳寡糖与儿茶素的协同作用，还研究了不同浓度壳寡糖与儿茶素对不同种类的侵蚀菌的抑制作用。试验表明，壳寡糖与儿茶素协同应用于出土竹木器的侵蚀菌具有明显的抑菌叠加效应。对于古木材侵蚀细菌(鲁氏不动杆菌、摩根摩根氏菌、气味黄杆菌和铜绿假单胞菌)，质量分数1％的儿茶素与0.2％壳寡糖的协同作用具有比较显著的抑菌效果；对于多数古木材侵蚀真菌(细交链孢霉、展青霉、无孢目丝核菌、烂木瓶孢霉和链毛孢属)，2％儿茶素+1.5％壳聚糖的协同作用具有比较显著的抑菌效果；对土曲霉和产黄青霉而言，抗菌剂协同作用的最低抑菌浓度为2％儿茶素+0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种出土竹木器的抗菌固形剂，其特征在于按重量份所述固形剂含有以下组分：壳寡糖４～１００份儿茶素２０～２００份聚乙二醇６００～１３００份水８５０份乙醇１５０份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李东风，卢衡，
申请(专利权)人：浙江省博物馆，浙江天科高新技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]