干冰清洗服务解决方案

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干冰清洗技术在文物陶瓷清洗方面的运用

UPDATE TIME:2017-08-20 READ:

瓷器修复工艺历史悠久,作为一项传统的技艺流传至今,形成了一套完整的修复工艺流程,修复师对每一个操作步骤都力求完美,因为每个环节都对最终修复效果至关重要。修复师开展修复工作时,首先进行的工作就是清洗,文物清洗的传统方法主要有物理清洗与化学清洗两种。

化学清洗:
(1)有机类试剂如丙酮等,这类试剂由于其高挥发性,对操作人员、环境都存在不少的危害,虽然效果尚可,但不利于长久发展。
(2)低浓度双氧水等强氧化类试剂,清洗效果一般,刺激人体的气体相对较少,但对于低温釉的瓷器类可能存在隐患。
(3)离子型与非离子型洗涤剂,离子型试剂应用范围较小,非离子型试剂应用面更广泛,在实际操作中,对人体影响较小,清洗能力较温和,但需要较长时间进行处理。
物理清洗:
(1)使用手术刀片、锉刀等工具,操作过程中易损伤器物。
(2)超声波清洗技术,该技术是目前较好的清洗手段,效率较高,但对于处理环氧树脂,这类稳定性较强的杂质效果较差。

随着科学技术的持续发展,如今激光清洗技术、干冰清洗技术都成了文物清洗的新手段,如何合理地运用好这些技术,是当今文物修复师们面临的一个难题。文物的保存状况各异,有出土器物、沾满各种钙质、硅质等难溶沉定物,也有经过修复的器物,有环氧树脂等较难去除的粘合剂,以及一些传世器物日积月累的油脂污垢等。而在文物清洗的过程中,老化的环氧树脂往往是最难清除的,环氧树脂的粘附性强,化学性稳定,强度较大,可逆性比较差。在去除这类物质时,需要使用多管齐下的手段进行清除,但使用的试剂大多毒性较大。因此,修复师一直在寻找更环保、更便捷的清洁手段,在不损伤文物的基础上,进一步改进清洗环节的技术,使整个文物修复流程更环保、而无污染。下面我们就来介绍一种新的清洗方式——干冰清洗

清洗古陶瓷文物使用的设备
干冰清洗的原理主要有三个:
第一、干冰通过干冰清洗机在高压气流中加速,通过喷嘴冲击清洗的物体,所造成的冲击力可以破坏污垢层与物体之间的粘合力,同时吹走部分污迹。
第二、干冰气化时带来特殊现象,这是清除力的主要来源。干冰在气化过程中,由于干冰颗粒温度低,在瞬间吸收大量的热,将影响部分粘合剂、污垢的物理性质,甚至是稳定性非常高的环氧树脂,其结构也将被破坏,使脆性加大,使环氧树脂与其他污垢剥离于器物表面,正因为是两种具有不同膨胀度的不同材料,两者之间的温差将造成互相剥离。
第三、干冰颗粒在常温常压下会迅速膨胀成气体,体积膨胀近800倍,这样将在器物表面形成“微型爆炸”,将污垢层吹扫剥离。

干冰清洗的原理
干冰清洗的原理



实验效果主要显示清除老化环氧树脂的速率,肉眼观察及显微镜下的观察为准。一般情况下,干冰的输出量越大,清洗效果越好,但鉴于实验对象是较脆弱的文物,因此在操作过程中适量的控制输出量,保证文物的安全,并且可以在一定的范围内提高干冰清洗率,不浪费干冰。实验中操作人员做好防护措施后,由一人按住实验的器物,一人进行干冰喷射,干冰的喷射量由小至大,并且改变喷射角度,由60° 到90°,寻找最佳喷射角度,最终在90°时达到最佳效果。当干冰量输出量达到一定量时,整个器物受到冷却降温的影响,环氧树脂的强度变低,并借助干冰升华引起的爆破,可以直观地看到环氧树脂形态的变化。
陶瓷文物清洗对比

通过实验表明,干冰清洗技术效果拔群,以肉眼及显微镜观察,器物表面老化的环氧树脂基本已经剥离,部分污迹也已经清除,但更深层次的污迹尚未清除。此实验为文物清洗阶段提供了新的选择,提高了工作效率,一般去除环氧树脂需要24小时以上的试剂浸泡,而新技术将时间缩短至10多分钟。干冰清洗技术非常环保高效,清洗完毕后只剩下剥离的污迹,无任何副产品。干冰在破坏环氧树脂结构时,需足够强大的压强支持,以及更长的清洗时间,对文物底材的冲击力,需充分的评估与实验,才能应用于不同种类的器物表面。