理论教育 历史建筑外饰面清洁技术:文物清洗新成果

历史建筑外饰面清洁技术:文物清洗新成果

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过文物、清洗、清洁、清除、饰面、表面病害机理等关键词筛选出文物清洗领域的相关文献,其结果显示,我国对清洁技术的研究要远远多于和早于对清洁理念的探讨。激光清洁技术多被用于重要石质文物或可移动文物的清洁,因设备需要进口导致费用高昂。化学清洗法也是我国文物清洁的主要方式。尽管化学清洗、蒸汽清洗、微粒子喷射清洗在我国重要文物表面和历史建筑饰面的清洁中都有应用,但其对面层所带来的损伤也不容小觑。

历史建筑外饰面清洁技术:文物清洗新成果

为了解我国对文物建筑饰面清洁的历史,选用中国知网CNKI 期刊数据库,梳理对国内发表的关于石质文物、建筑面层清洗的中文文献。通过文物、清洗、清洁、清除、饰面、表面病害机理等关键词筛选出文物清洗领域的相关文献,其结果显示,我国对清洁技术的研究要远远多于和早于对清洁理念的探讨。我国先大量引进欧美流行的清洁材料、工艺和设备应用于文物的清洁,尤其是用于石质文物及馆藏文物的清洁,然后对相关材料、工艺和设备进行研究与评估,然后开展自主研发,近年来将其中一些经济、成熟的技术应用于历史建筑外饰面清洁。随着我国遗产保护实践经验的积累和国际交流的深入,我国已基本建立起一套符合国际标准的清洁操作方式,并开始从理论上关注和探讨清洁的目的、意义与方式。

我国从关注清洁开始,就不断引进当时国际上最新的清洗技术,激光清洁(在我国多被称作“激光清洗”)是其中最早被引进的技术。激光清洁技术多被用于重要石质文物或可移动文物的清洁,因设备需要进口导致费用高昂。近些年,我国石窟文物表面有害污染物清除技术研究课题组,在国家科技支撑计划等专项经费资助下,开发了具有自主知识产权的文物激光清洗设备。这款设备在技术指标上具有在线监测和输出光斑跟踪两个专用功能,能量稳定性、输出光束质量等主要指标达到国外同类产品水平,但价格大大低于国外同类产品。

化学清洗法也是我国文物清洁的主要方式。化学清洗法常用的有:电解质活性离子法、螯合法、氧化还原法、有机溶剂法、凝胶吸附法、敷贴法(包括添加各种化学试剂的敷贴法)等(详见第3章)。此外,蒸汽清洗法、微粒子喷射清洗法、生物清洗法等技术被引进、应用有近十年的历史。

根据“十二五”期间国家文物局资助的石窟文物表面有害污染物清除技术研究课题组对化学清洗、蒸汽清洗、微粒子喷射清洗、激光清洗等应用于我国石质文物清洁所做的研究评估,得出如下结论:

(1)综合比较对砂岩表面的粉尘沉积、烟尘黑垢、锈黄和有机黄斑、盐碱、树脂胶、油漆、生物、油脂、墨汁和记号笔等进行的化学清洁技术,可得出凝胶法最具优势。凝胶法可强效吸附多种污染物,清洁效果好,且能与凹凸不平的石壁相贴合,便于施工。采用的凝胶材料是一种胶状物,可防止化学品渗入岩石,揭去后不留化学残留;具较强包裹功能,使挥发性有机试剂的气味明显降低,减少环境污染;该材料为中性,无酸碱危害问题;单次清洗过程仅需15~20 分钟,明显少于其他化学清洗所需时间。可选择性的重复操作,使清洗效率提高。(www.daowen.com)

(2)蒸汽清洗对飘尘、墨迹、白灰、颜料污染物的清除效果明显;对油污、烟熏污染物具有明显的清除、软化作用,但该种清洁方式只适合表面结合力较弱的污染物,无法进行深层清除。对于油漆污染物,蒸气清洗只能除去表面浮尘,无法达到深层清洁效果。

(3)微粒子喷射清洗对于松散型污染物灰尘、泥土等污染具有良好的去除能力,采用软性磨料如海绵、植物颗粒就可安全去除,适合表面未酥粉风化的各类石材;对于硬质结壳类污染物如水泥、钙质结壳等,采用硬度适中的微粒子(二氧化铝、玻璃微珠、石榴石)喷射清洗效果良好。但该法清除污染物的同时,会对石材本体造成损伤,因此,在硬度适中的情况下,尽量选取较细颗粒。对于结合紧密的油漆或浸入式污染物油污、墨迹等,微粒子喷射清洗效果欠佳,结合本书作者的最新研究成果,喷射清洗宜控制在极小的范围内。

(4)山西云冈石窟和四川绵阳滴水寺现场试验证明,激光清洗工艺参数能实现安全有效的清洗,并且清洁效果良好。

尽管化学清洗、蒸汽清洗、微粒子喷射清洗在我国重要文物表面和历史建筑饰面的清洁中都有应用,但其对面层所带来的损伤也不容小觑。我国历史建筑饰面的清洁,应用最为广泛的还是传统的水清洗方式和简单机械物理清洗方式。机械物理清洗法多使用羊毛刷、油灰刀等工具。水清洗法则根据污染物与基层附着力的强弱,相应采用低压或高压水清洗。采用水清洗虽然能清除掉建筑物表面的尘垢,但水很可能导致保护对象中的水溶盐在清洗后活化、迁移至面层,从而导致清洗的面层破坏。因此,为避免水清洗导致的副作用,无水敷贴排盐法被引进,主要用于重要历史建筑或构件的清洁,该种清洁方式能无损地清除掉保护对象中的有害水溶盐及灰尘、污垢。在多年研究基础上,我国开发出了一种无损排除无机多孔非金属材料表面水溶性盐的浆状材料,由黏土、木质纤维等组成,与基层有非常好的附着力(图1-5)。

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