一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法技术

技术编号:44897385 阅读:24 留言:0更新日期:2025-04-08 00:37
本发明专利技术提供了一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,包括一个配制保护材料溶液或者悬浮液的步骤;在恒定温度和湿度的环境中对饱水木质文物进行干燥处理;将保护材料溶液或者悬浮液施加到所述的饱水木质文物中,然后进行干燥;多次重复步骤,随着保护材料增重量不变时,增加脱水时间和施加保护材料时间,进行新的循环;然后将处理后的饱水木质文物在恒温恒湿环境下干燥;再转移至室温条件下干燥至恒重。本发明专利技术的方法能有效增加保护材料的渗透量、减少保护后木材的体积收缩率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于木材处理领域,涉及一种饱水木质文物的处理方法,具体来说是一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法


技术介绍

1、饱水木质文物长期处于水下或者淹水土壤中,其水溶性多糖浸出、纤维素和半纤维素被厌氧真菌分解。在饱水缺氧的环境中,由于能降解木质素的微生物为需氧型,饱水木质文物中剩下的主要成分为木质素。饱水木质文物主要靠残留的木质素和吸收的水分维持形状,具有多孔、松软易碎的特点。一旦饱水木材暴露于空气中,饱水木材由表面到内部的自由水和结合水逐渐蒸发,由此产生的表面张力使脆弱的细胞壁塌陷,引起木材整体不可逆的收缩和变形。既脆弱又渗透性差的饱水木质文物的加固保护成为文物保护领域富有挑战性的难题。

2、饱水木质文物的脱水定型可分为物理处理法、化学处理法。自然干燥法、冷冻干燥法、超临界干燥法等物理方法具有脱水而无加固作用,不适用于糟朽严重及大体量木质文物。化学处理法,主要是向木质文物中引入具有反应性的小分子无机或有机物、或吸附性高分子化合物,经强化糟朽木质文物力学性能后在进行脱水。这些方法将木质文物加固与脱水相结合,对文物保护而言更具安全。但是,由于木质的多孔及强吸水性,引入的加固剂不易扩散,强化加固剂扩散的深度及脱水保持文物稳定结构是饱水木质文物脱水定型加固的关键所在。

3、目前关于饱水木质文物的保护研究大多是关于新型保护材料的研发,鲜有关于如何促进保护材料在木质文物中渗透的研究,但无论何种保护材料都难以通过自然状态下持续与饱水木质文物作用而有效渗透入木材。保护材料在饱水木材中的难渗透是共性问题。饱水木材具备主要由多羟基化合物组成的三维多孔结构,木材中的水分主要由细胞腔和细胞壁介孔中的自由水以及细胞壁中的结合水组成,水易与羟基化合物形成氢键网络,限制水的流动扩散,尤其是毛细管中的水,因此饱水木材中的水较难在三维多孔木材中实现自然流动扩散。因此饱水木材内缺乏空间,即使木材内外存在保护材料的浓度差,保护材料也难以通过自然扩散来置换木材内部的水,仅能置换木材浅表面的水,实现木材浅表层的保护。


技术实现思路

1、针对现有技术中的上述技术问题,本专利技术提供了一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,所述的这种对饱水木质文物进行脱水定型的方法要解决现有技术中的方法对饱水木质文物脱水定型困难的技术问题。

2、本专利技术提供了一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,包括如下步骤:

3、1)一个配制保护材料溶液或者悬浮液的步骤,所述的保护材料选自蔗糖、三氯蔗糖、海藻糖、聚乙二醇、纤维素纳米晶、壳寡糖中的任意一种,将所述的蔗糖、三氯蔗糖、海藻糖、聚乙二醇、壳寡糖制备成水溶液,所述的水溶液中的溶剂为水、或水和乙醇的混合液;所述的水溶液中的浓度为5-60wt%;

4、将所述的纤维素纳米晶制备成悬浮液,所述的悬浮液的浓度为0.05-10wt%;

5、2)在恒定温度和湿度的环境中对饱水木质文物进行干燥处理,干燥的时间为0.5~1.5小时;所述恒定温度和湿度的环境中的温度为20-25℃,湿度为50-90%;

6、3)将保护材料溶液或者悬浮液施加到所述的饱水木质文物中,持续0.1~0.2小时,然后进行干燥,干燥的时间为0.5~1.5小时;

7、4)多次重复步骤(3),直至浸泡后所述的饱水木质文物的质量不变;

8、5)干燥样品,干燥的时间为1.5~3小时,将保护材料溶液或者悬浮液施加到所述的饱水木质文物中,持续0.2~0.4小时

9、6)多次重复步骤(5),直至浸泡后所述的饱水木质文物的质量不变;

10、7)干燥样品,干燥的时间为3~5小时,将保护材料溶液或者悬浮液施加到所述的饱水木质文物中,持续1.2~1.4小时;

11、8)多次重复步骤(7),直至浸泡后所述的饱水木质文物的质量不变;

12、9)将处理后的饱水木质文物在恒温恒湿环境下干燥1.5~2.5小时,所述恒定温度和湿度的环境中的温度为20-25℃,湿度为50-90%;然后转移至室温条件下干燥至恒重。

13、进一步地,保护材料溶液的浓度为10-30wt%。

14、进一步地,所述的保护材料悬浮液的浓度为0.1-5wt%。

15、进一步地,通过浸泡法、滴加法、喷涂法中的至少一种,将保护材料施加到饱水木质文物中。

16、进一步地,所述恒定温度和湿度的环境中的温度为25℃,湿度为80-90%。

17、进一步地,随着重复次数的增加,本专利技术的脱水时间在0.5-6h内变化,施加保护材料时间在5-100min内变化。随着保护材料增重量不变时,增加脱水时间和施加保护材料时间,进行新的循环。增加脱水时间和施加保护材料时间,保护材料增重量都不再变化时,将保护后样品恒温恒湿、室温或先恒温恒湿再室温干燥至恒重。

18、与现有技术相比,本专利技术具有以下特点:

19、1)本专利技术提供的一种逐级对饱水木质文物进行脱水定型的方法,首先通过加固材料扩散吸附于木材浅表结构中,实现局域支撑加固,然后控制性实现加固区域脱水,避免过度脱水带来未加固区域结构塌陷,通过加固区域的脱水增强后续加固剂的渗入。

20、2)本专利技术提供的一种逐级对饱水木质文物进行脱水定型的方法,具有普适性,可促进多种保护材料在饱水木质文物中的渗透。

21、3)本专利技术提供的一种逐级对饱水木质文物进行脱水定型的方法,不仅可以促进保护材料在饱水木材中的渗透,也可以促进材料在其他饱水多孔三维结构中的渗透。

22、本专利技术和已有技术相比,其技术效果是积极和明显的。本专利技术解决了现有饱水木质文物保护材料难渗透、保护周期长等问题,提供了一种快速有效、安全脱水、循环浸泡保护饱水木质文物的方法(cim),相比于传统浸泡法(tsm),所述方法能有效增加保护材料的渗透量、减少保护后木材的体积收缩率。

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【技术保护点】

1.一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于,保护材料溶液的浓度为10-30wt%。

3.根据权利要求1所述的一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于,所述的悬浮液的浓度为0.1-5wt%。

4.根据权利要求1所述的一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于,通过浸泡法、滴加法、喷涂法中的至少一种,将保护材料施加到饱水木质文物中。

5.根据权利要求1所述的一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于,所述恒定温度和湿度的环境中的温度为25℃,湿度为80-90%。

【技术特征摘要】

1.一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于,保护材料溶液的浓度为10-30wt%。

3.根据权利要求1所述的一种对饱水木质文物进行脱水定型的方法,其特征在于,所述的悬浮液的浓度为0.1-5wt...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐庆蒙
申请(专利权)人:上海健康医学院
类型:发明
国别省市:

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