王軍 潘彪

摘 要：南京明代寶船廠遺址大型飽水木構(gòu)件的脫水加固保護(hù)歷時(shí)八年，經(jīng)歷了表面清理、脫鹽、滲透加固、緩慢干燥等保護(hù)流程，通過(guò)樹(shù)木生長(zhǎng)錐取樣掃描電鏡顯微分析的方法，對(duì)加固劑的滲透深度和滲透程度進(jìn)行了分析研究，評(píng)估了該大型木構(gòu)件的脫水加固的效果，探索實(shí)踐了一種針對(duì)大型木構(gòu)件脫水保護(hù)效果評(píng)估的方法，對(duì)大型飽水木構(gòu)件的脫水加固保護(hù)具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：掃描電鏡；木構(gòu)件；飽水；效果；PEG

飽水木器是出土文物中重要的一類(lèi)，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家?guī)资甑膶?shí)踐與探索，飽水木器文物的保護(hù)修復(fù)已經(jīng)形成了較為成熟的保護(hù)修復(fù)工藝技術(shù)體系，尤其是PEG及其復(fù)配液填充法在飽水木器脫水加固定型保護(hù)中應(yīng)用極為普遍，有大量的成功案例，如浙江杭州蕭山獨(dú)木舟脫水加固[1]、四川成都商業(yè)街船棺脫水加固[2]、山東蓬萊明代古船脫水加固[3]等。南京明代寶船廠遺址出土大型木構(gòu)件脫水保護(hù)，在陳中行、奚三彩兩位研究員的指導(dǎo)下，采用了PEG復(fù)配液（聚乙二醇、二甲基脲、尿素）由低濃度向高濃度逐步滲透加固的方法，取得了較好的保護(hù)效果，木構(gòu)件尺寸、形態(tài)保持了穩(wěn)定，外觀顏色無(wú)加深。保護(hù)流程包括表面泥漿清理、純凈水浸泡脫鹽、加固劑滲透加固以及緩慢自然干燥等，整個(gè)保護(hù)過(guò)程歷時(shí)八年。在寶船廠大型木構(gòu)件的脫水加固保護(hù)過(guò)程中，為了取得較為滿(mǎn)意的保護(hù)效果，我們根據(jù)木構(gòu)件的尺寸，特別設(shè)計(jì)了一套熱循環(huán)加熱系統(tǒng)。熱循環(huán)加熱系統(tǒng)由磚石基礎(chǔ)玻璃鋼水槽、U型不銹鋼加熱組件、水泵循環(huán)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)有利于鹽類(lèi)物質(zhì)的析出與加固劑的滲透進(jìn)程。

保護(hù)效果的科學(xué)評(píng)估在南京林業(yè)大學(xué)潘彪教授的指導(dǎo)下借鑒了林學(xué)樹(shù)木研究中常用的樹(shù)木生長(zhǎng)錐取樣，結(jié)合掃描電鏡顯微觀察的方法，對(duì)完成滲透加固后的木構(gòu)件進(jìn)行取樣觀測(cè)，探索了一種大型木構(gòu)件加固效果評(píng)估的科學(xué)方法。

1 取樣方法

采用瑞典產(chǎn)Haglof C0600型樹(shù)木生長(zhǎng)錐，對(duì)8個(gè)大型木構(gòu)件進(jìn)行取樣。為了盡可能真實(shí)反映木構(gòu)件脫水加固處理效果，取樣部位遠(yuǎn)離木構(gòu)件端部50厘米以上，與木材紋理垂直方向鉆取樣品。取樣大小：直徑5.5毫米，取樣深度6～7厘米。一般每個(gè)大型木構(gòu)件取等距離2～3個(gè)樣品。對(duì)樣品分別標(biāo)號(hào)，取樣過(guò)程如圖1所示。

2 分析方法

對(duì)8個(gè)木質(zhì)構(gòu)件取樣，沿深度方向（垂直紋理方向），分外（距離木構(gòu)件表面1.5厘米）、中（距離木構(gòu)件表面4.5厘米）、內(nèi)（距離木構(gòu)件表面7.0厘米）三段分別進(jìn)行取樣。對(duì)樣品進(jìn)行干燥、抽真空和噴金處理，制得掃描電鏡觀察樣品。然后在日立TM-1000臺(tái)式掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察和照相。

3 結(jié)果分析

3.1 木構(gòu)件外層處理效果

外層距離木構(gòu)件表面1.5厘米，如圖3所示。比較處理前木構(gòu)件細(xì)胞形態(tài)（圖2），表明木材各類(lèi)細(xì)胞（包括導(dǎo)管、木纖維、軸向薄壁細(xì)胞）中均填充了滲透加固材料。

3.2 木構(gòu)件中層處理效果

中層距離木構(gòu)件表面4.5厘米，如圖4所示。比較圖2，表明木材各類(lèi)細(xì)胞填充樹(shù)脂程度不同，其中木材主要組織木纖維中基本充滿(mǎn)了滲透加固材料；部分導(dǎo)管和軸向薄壁細(xì)胞填充了滲透加固材料。

3.3 木構(gòu)件內(nèi)層處理效果

內(nèi)層距離木構(gòu)件表面7厘米，如圖5所示。比較圖2，表明木材各類(lèi)細(xì)胞部分填充了處理樹(shù)脂，其中木材主要組織木纖維中大多充滿(mǎn)了樹(shù)脂；部分導(dǎo)管填充了滲透加固材料；少部分軸向薄壁細(xì)胞中填充了滲透加固材料。

木構(gòu)件不同深度滲透加固材料填充程度不同，主要與距表層距離有關(guān)，隨著與構(gòu)件表面距離加大，因外部細(xì)胞中已充滿(mǎn)滲透加固材料，使得滲透加固材料難以向內(nèi)滲透。木構(gòu)件內(nèi)部，各類(lèi)細(xì)胞在不同深度下填充滲透加固材料程度不同，與不同細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞特征有關(guān)，如細(xì)胞壁上紋孔大?。ㄓ绊懠?xì)胞滲透能力）、細(xì)胞中本身內(nèi)含物填充堵塞與否。格木因?qū)Ч苤屑y孔為聚合物紋孔，同時(shí)具有部分樹(shù)膠，影響滲透性；滲透較為困難的是軸向薄壁細(xì)胞，因內(nèi)部樹(shù)膠含量豐富、存在晶體、紋孔小等因素所致。

4 出土木構(gòu)件的脫水滲透加固結(jié)果與討論

從上述木構(gòu)件不同深度取樣，在電子掃描電鏡觀察來(lái)看，經(jīng)過(guò)多年的浸漬處理，滲透加固材料已滲透至離木構(gòu)件表層至少7厘米的深度。木材的主要細(xì)胞木纖維中基本充滿(mǎn)了加固材料，對(duì)木材細(xì)胞起到了足夠的支撐作用，可以有效地起到阻止木材在正常環(huán)境下因空氣濕度變化而產(chǎn)生的尺寸不穩(wěn)定和開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生；同時(shí)因滲透加固材料具有抗菌耐腐的特性，起到防止木構(gòu)件在自然環(huán)境中的霉變和腐朽的作用。

此外，飽水漆木器的脫水加固保護(hù)，由于材質(zhì)、尺寸、造型、工藝等諸多方面的差異，通過(guò)不同的材料與工藝保護(hù)處理的漆木器其保護(hù)效果的評(píng)估受到取樣的限制，大多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整保護(hù)的進(jìn)程，對(duì)于大型飽水木構(gòu)件則有取樣分析的可能性，樹(shù)木生長(zhǎng)錐取樣結(jié)合掃描電鏡顯微分析的方法為科學(xué)的評(píng)估大型飽水木構(gòu)件脫水加固效果提供了一種選擇，并且能夠直觀、有效地反映加固材料滲透的深度與程度。

參考文獻(xiàn)

[1]陳中行，陳麗臻，李瀾，等.杭州蕭山跨湖橋遺址獨(dú)木舟原址脫水加固定型保護(hù)[C]//吳健.跨湖橋文化國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.北京：科學(xué)出版社，2013.

[2]肖嶙，白玉龍.成都商業(yè)街船棺葬出土棺木保護(hù)概述[J].江漢考古，2014（s1）：157-163.

[3]袁曉春，張愛(ài)敏.蓬萊四艘古船保護(hù)技術(shù)解析[J]中國(guó)文物科學(xué)研究，2013（1）：81-84.