饱水古木材的防霉剂筛选研究

饱水古木材作为有机质材料,经考古发掘暴露于空气环境中后,极易遭受霉菌的侵蚀,引起进一步的劣化降解。本研究主要针对考古发掘现场的饱水古木材,选用硼酸硼砂、霉敌、异噻唑啉酮、达克宁、双乙酸钠、二癸基二甲基氯化铵六种防霉剂,采用实验室抑菌试验并结合室外试验的方法,筛选出有针对性的、效果较好的防霉剂。试验结果表明:0.05%异噻唑啉酮的抑菌效果较好,50mg/L二癸基二甲基氯化铵抑菌效果次之。本实验结果将对考古发掘现场饱水古木材的防霉保护提供相应的理论依据。

饱水古木材难溶盐分析

为研究饱水古木材中难溶盐的成分和分布,基于电感耦合等离子体光谱、X射线衍射以及显微共聚焦激光拉曼等分析手段对出土出水饱水古木材表面和纵向横向不同取样深度的元素含量和分布、表面凝结物以及纵向横向切面颗粒物的物相进行了分析。分析结果表明饱水古木材含有大量的Fe、S和Ca元素,包含这三种元素的凝结物主要由难溶盐和不溶物组成。难溶盐主要分为两大类,一类为钙盐(包括硫酸盐、碳酸盐和磷酸盐等),一类为硫铁化合物(包括硫铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等);不溶物包括各类铁氧化物(如针铁矿、纤铁矿、赤铁矿和水合氧化铁)以及硫单质等。难溶盐分析结果有助于有针对性地对饱水古木材难溶盐尤其是对古木材危害比较大难溶盐进行预防控制和有效脱除。

浅析饱水古木材低温低氧保藏技术——以“南海I号”出土饱水木材标本为例

饱水古木材含水率大、纤维素降解严重,一旦发掘出土,如果后续保护不当,会发生开裂、变形、腐蚀加速等不可逆的严重后果。利用“南海I号”遗址提取到的零散饱水木材标本,分别放置于低温低氧和室内常温条件下进行为期1年的保存,通过对纤维素、三维形貌、pH值等关键指标的检测分析,评估低温低氧环境对饱水古木材的稳定性保护效果。结果显示,低温低氧环境可以有效减缓或阻滞饱水木材纤维素的降解进程和微生物的滋生繁殖。

饱水古木材定形加固过程的填充效率

利用易测量计算求出饱水古木材试样在定形加固过程的填充效率,可确定古木材在定形加固处理前后的质量变化,并可据此判断脱水处理的终点,将此填充效率与渗透平衡时的填充效率相比,可以确定定形加固剂在古木材内的渗透填充程度。

山梨醇对严重降解饱水古木材的定形保护研究

以山梨醇作为定形加固剂,采用真空冷冻干燥的方式对河姆渡新石器时代遗址出土的严重降解饱水古木材进行定形加固处理。浸渍填充阶段加热温度为50℃,初始浸渍溶液质量百分比浓度为10%,依次按照20%、30%、40%、50%的浓度梯度逐级提高。真空冷冻干燥阶段冷阱温度为-58.5℃,真空度为65.83Pa,升华阶段加热温度为28℃。结果显示,山梨醇对严重降解的饱水古木材具有良好的定形加固作用,处理后古木材色泽自然,质感柔和且没有蜡质感。

“南海Ⅰ号”沉船木材的微束XRF面扫描分析

“南海Ⅰ号”是一艘南宋时期的木质商船,沉没于我国广东省阳江市东平港以南约20海里处,发现于1987年,经多次水下考古调查后,于2007年严格按照水下考古规范,成功地将其整体打捞出水,迄今为止中国境内发现的年代最早、船体最大、保存最完整的古沉船。由于在海底埋藏达800年之久,因此船体和及其所承载的木质文物,在海水中盐份以及各种微生物的协同作用下,发生了严重的物理化学和生物降解作用,使得原有的木材成分大量降解流失,木质纤维间的支撑力减少,导致强度降低,结构糟朽。硫铁化合物是海洋出水木材的重要病害来源,因此铁、硫元素的含量、分布以及赋存状态,对海底出水有机质材料的研究和保护具有重要的学术价值。由于制样和传统方法限制,难以对出水木材中的铁和硫进行原位无损分析,同时分析速度和测量成本亦是难以克服的困难。微束X射线荧光技术,特别是基于常规X光管的微聚焦技术,为该问题提供了便捷、快速、可靠、无损和低成本的解决方案。基于此,选择“南海Ⅰ号”出水船体为研究对象,应用最新的多导毛细管微聚焦X射线荧光光谱技术,并结合拉曼光谱分析,对出水木材中的铁、硫含量和分布进行了面扫描分析。结果指出,样品中的铁、硫元素分布不均,存在多种赋存形态,揭示了元素分布特点和规律为研究水木材中硫、铁的来源、富集以及耦合关系等提供了线索。研究表明,微束XRF技术可有效分析不规则、不均匀的饱水木材中不同部位铁、硫丰度,在二维尺度上揭示元素的分布情况以及其相关性。研究结果可为探讨海洋出水木材中的硫、铁及其化合物的沉积和循环机制以及相关文物保护和修复工作,提供重要的科学支持和有益借鉴。