文物保存展柜微環(huán)境控制技術實驗研究

來源期刊：《企業(yè)技術開發(fā)：下旬刊》2015年第3期

作者：程錦

　　摘要：隨著國民經濟發(fā)展速度的提升及科學技術的不斷進步，文物保存技術水平也得到了極大的提升。展柜微環(huán)境控制技術作為文物保存的重要技術，其技術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驗臺的概況、文物保存展柜微環(huán)境控制系統(tǒng)及實驗進行了分析與研究。

　　關鍵詞：文物保存；展柜微環(huán)境控制技術；概況；實驗臺；系統(tǒng)分析

　　作為我國珍貴的文化遺產，古籍與字畫保護及收藏工作是否到位，對文物保護工作者來說是個不小的挑戰(zhàn)。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(xiàn)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，對展柜進行規(guī)劃設計，這樣可以達到文物保護的目的及起到能源節(jié)約的作用。

　　1 文物保存展柜實驗臺的概況

　　文物保存展柜結構需要對一般展柜制作需求進行滿足的同時，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)，并有效結合實用性能及外觀美感。在文物保存展柜微環(huán)境控制技術實驗中主要對濕度紫外線及有害生物等控制技術進行分析與探究，并對控制技術能否實現(xiàn)預期目標進行驗證。由展柜氮氣充注系統(tǒng)及監(jiān)測設備構成文物保存展柜實驗臺。作為實驗臺的主體，展柜設計過程中，不僅要對其材料因素進行充分考慮，更要對濕度、紫外線及有害生物等控制技術進行充分結合，通過科學有效的加工，對展柜結構進行確定，氮氣充注系統(tǒng)可以將氮氣提供給實驗臺，是濕度、有害生物控制技術實施的關鍵，實驗過程中通過監(jiān)測設備進行實時監(jiān)測，并對實驗數(shù)據(jù)進行記錄，為實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(tǒng)分析

　　2.1 環(huán)境因素控制參數(shù)標準

　　Cavallini T.massa s.Russo A,遵循各個國家博物館文物保護專家所提供的數(shù)據(jù)、資料進行有效分析，對博物館文物是否具有良好的環(huán)境條件進行了分析，據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，書畫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時，氧氣濃度必須小于2%選用密封技術作為展柜處理，與外界空氣必須降低交換率，避免有害氣體損害文物等。其光照對紙質文物的影響見表1

表1 光照對紙質文物的影響及可接受的水平

　　2.2 溫度濕度控制系統(tǒng)

　　文物儲藏及陳列環(huán)境是文物保護必須考慮的問題，傳統(tǒng)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)境進行有效控制。目前大多數(shù)博物館展廳內都進行了空調裝置設置，以此對室內溫度、相對濕度進行適當調節(jié)，等級越高的博物館，選用的措施越先進，如機械加溫及冷卻等。

　　2.3 照明防紫外線控制系統(tǒng)

　　①鎢絲燈、熒光燈及金屬鹵化物燈是博物館常用的光源。隨著科學技術水平的不斷提升，照明設備也愈加先進，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。

　　②一般情況下普通玻璃可以將<320mm波長的紫外線過濾掉，但當紫外線波長在320～400mm之間時，則無法進行過濾，為此，博物館必須選用有效的措施預防紫外線對文物的損害。一般都會將防紫外線薄膜貼在展柜玻璃上，可以對紫外線進行有效預防，并起到相應的防單作用。

　　2.4 有害生物控制系統(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，為對有害生物生存環(huán)境進行有效控制一般都會選用缺氧保存的方式。動態(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現(xiàn)其目的，也就是在一個充滿惰性氣體的密封展柜內放置文物進行保存，這種情況下展柜必須具有不錯的密封性。實驗過程中往往選用靜態(tài)方法，首先將除氧劑放置在展柜內，隨后進行氮氣充注，確保展柜處于缺氧環(huán)境，這項技術應用中應對除氧劑的類型加以重視，確保其不會對文物產生不必要的危害。

　　3 文物保存展柜實驗研究

　　3.1 實驗準備

　　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驗準備的具體內容。首先，選用高分子樹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)進行混合加工。在研缽內放入兩種材料進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)境內促使調濕劑進行預平衡，一般時間控制在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，對除氧劑用量進行分析及確定。

　　3.2 實驗流程

　　文物保存展柜微環(huán)境控制中濕度、充氮實驗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，同時關閉風箱閥門；②打開充注系統(tǒng)管道閥門及氮氣源，并將氮氣充注到展柜內；③干氮氣及濕氮氣流量調節(jié)時，應遵循混合室內濕度傳感器示數(shù)進行分析，確保混合后濕度在55%,遵循氧氣分析儀與展柜內濕度計示數(shù)，如氧氣分析儀示數(shù)<1000ppm時，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，必須將排氣閥門及氮氣源閥門關閉，再將氧氣分析儀閥門及充氣閥門關閉，并將風箱閥門打開，同時關閉將混合室內濕度傳感器電源。

　　3.3 實驗結果分析

　　①高分子樹脂與醋酸鉀構成調濕劑，在相對溫度、濕度環(huán)境中放置并進行預平衡。實驗表明，當調濕劑具有較大用量時，必須對研磨工具及溫度、濕度環(huán)境進行第一時間考慮隨后應對調濕劑的放置形式進行分析，盡可能做到美觀結合實用的作用，在具體操作中，往往把調濕劑制作成一定的形狀，常見的形狀主要包括塊狀和條狀

　　②選用缺氧充氮技術對文物保存展柜有效生物生存環(huán)境進行控制，避免損害文物等情況的出現(xiàn)，在實驗中必須對充注氮氣量進行測定。在氣密性檢測與濕度控制實驗中，應保證氮氣充注流量在0.4m3/h之間，并對氮氣充注時間進行準確記錄，以此對氮氣使用量進行確定。通過實驗可以看出，展柜體積相同時，充注氮氣的量和展柜密封性具有至關重要的作用。當具有較大充注流量時，則具有較小的充注時間，因此，當具有較大展柜體積時，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

　　綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，我國博物館文物保存技術也得到了極大的提升。通過文物保存展柜微環(huán)境控制技術實驗研究，可以有效提升文物保存的效果，更能為文物保存技術研究提供可靠的依據(jù)。

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