1大型石质文物表面清洗保养的重要性
随着我国经济的迅猛发展,国家对历史建筑和文物保护的资金投入越来越大。大型石质文物表面污染物的清除技术也越来越受到文物保护维修单位和石材清洗护理行业的关注。
大型石质文物是指体量较大、不可移动的石质文物,包括石窟造像、摩崖题刻,和各种石建筑及构件,例如:石塔、石桥、石牌坊、石栏杆等。广义地讲,也涵盖了砖石结构的历史建筑。相对于馆藏石质文物,处于野外的大型石质文物,由于各种原因更容附着、沉积或生成各种生物、沉积物和风化产物,如地衣杂草、烟尘土垢、水溶性盐、各色石锈、难溶性硬壳,以及从前保护修复处理的残留物等。其 中一些物质,例如水溶性盐等,具有加速岩石风化的作用;还有的物质,例如过多的烟尘土垢等 ,会妨碍石刻艺术价值的展现。石质文物的表面清洗是除去其表层有害于基底岩石或妨碍文物展示的物质。
从原则上讲,石质文物的表面污垢在一定程度上反映了文物本身久远的历史,按照“保持原状”或“最少干扰”的保护原则,最好不要清洗。但是,许多污染物或沉积物会对文物石材造成危害而缩短文物的寿命,影响展示效果,妨碍维修保护。通常石质文物表面污染物清除的目的是:
(1) 去除有害于石材和文物展示的物质 ,如水溶性盐、难溶性硬壳、烟尘灰垢、微生物及杂草,以前处理的残留物等;
(2) 打开被污垢堵塞的岩石气孔,恢复水蒸汽通道,消除表面可能危害岩石结构安全的应力;
(3) 为随后的维修和保护处理作准备,例如提高石材对保护剂的吸收率和吸收深度等。
因此,石质文物表面污染物的清洗技术是去除直接破坏因素、缓解劣化速率,使后续保护措施能够实施的基础技术和必不可少的工序。同时,石雕和石刻等文物的价值集中表现在表面的精细结构上,而有害物质往往直接附着在文物本体表面,许多还渗透进表层的微孔和裂隙中,任何不当处理都会直接危害文物,这就对有害污物的清除技术提出了更高的要求,许多技术要求都大大超出了普通工业清洗技术的标准。石质文物的清洗有着自身特殊的要求、特殊的工艺和特殊的检测评价体系,这些都使石质文物表面清洗成为文物保护的最关键的技术之一,是实施重大石质文物保护工程不可缺少的支撑技术 。
2 目前大型石质文物表面清洗技术
根据国内外大型石质文物表面污染物清除技术的现状和对处理设备的要求,从实施角度通常分为常规清洗和特种清洗两大领域。常规清洗包括吸附脱盐、化学清洗,以及各种只需要小型工具就能完成的清洗技术。特种清洗主要指需要借助特殊设备的清洗技术,目前效果较突出的有:蒸汽喷射清洗、粒子喷射清洗、激光清洗等。这些技术,从方法上还可分为化学清洗和物理清洗;从状态上可分为湿法清洗和干法清洗,从介质上可分为水清洗、化学清洗、粒子清洗和激光清洗等等。
3激光清洗技术将成为大型石质文物表面处理的必然选择
石质文物激光清洗技术已成为必然选择。激光清洗主要利用激光束来清除文物表面的附着物,省力、节水、安全可靠、适用面广、易于自动控制。特别对于精细的石雕,激光清洗的优势是许多传统清洗工艺无法比拟的。
激光清洗的原理主要是 :
(1).光脉冲的振动,即利用较高频率的脉冲激光冲击被清洗物的表面,光束转变为声波并从下层硬表面返回,与入射波发生干涉,从而产生共振使污垢层或凝结物振动碎裂;
(2).粒子的热膨胀,即利用基底物质与表面污物对某一波长激光能量吸收系数的差别,使污垢多吸收能量而热膨胀,克服基底对污垢粒子的吸附力面脱落;
(3).分子的光分解或相变,即在瞬问使污垢分子或使人为涂上的辅助液膜汽化、分解、蒸发或爆沸,使表面污垢松散并随微冲击作用而脱离基底表面。具体应用方式,激光波长范围、脉冲频率、功率大小,以及是否需辅助涂覆水与乙醇等液膜都要根据文物与污垢的实际情况经过实验确定。
高能清扬激光清洗技术已然成熟,对于结构精细而自身强度又很脆弱的石雕、石质文物表面的黑垢层等污垢,激光清洗应该是最安全,最环保的清洗方法。
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