（海上絲綢之路博物館，廣東 陽(yáng)江 529536）

“南海I號(hào)”由于水下長(zhǎng)達(dá)800余年的浸泡，發(fā)掘提取到的木質(zhì)類(lèi)有機(jī)質(zhì)文物，材質(zhì)降解嚴(yán)重，材料強(qiáng)度下降十分明顯。

海洋環(huán)境出水木質(zhì)類(lèi)文物病害的發(fā)生，主要是纖維素降解和溶失，引起材質(zhì)酥解、松散和強(qiáng)度下降。除了材質(zhì)的自然老化外，引發(fā)病害的外部因素主要是生物[1]和有害的污染物（主要是硫鐵化合物）[2]引發(fā)的一系列破壞過(guò)程。根據(jù)目前的研究，對(duì)這類(lèi)文物的病害機(jī)理、損壞過(guò)程已經(jīng)有了初步認(rèn)識(shí)，在保護(hù)技術(shù)實(shí)施方法上，國(guó)內(nèi)外也有案例可循。不過(guò)，如何在文物保護(hù)技術(shù)實(shí)施上，做到保護(hù)處理這類(lèi)本已脆弱糟朽文物的同時(shí)，有效保證器物材質(zhì)不受保護(hù)處理方法不當(dāng)而遭受“二次”破壞[3]，在文物保護(hù)技術(shù)實(shí)施實(shí)踐中，仍然是文物保護(hù)技術(shù)人員應(yīng)該重視的問(wèn)題。

1 海洋環(huán)境出水有機(jī)質(zhì)文物病害的基本特點(diǎn)

海洋環(huán)境出水木質(zhì)類(lèi)有機(jī)文物大多存在嚴(yán)重的材質(zhì)降解情況，材質(zhì)糟朽脆弱，材料強(qiáng)度下降嚴(yán)重。對(duì)“南海I號(hào)”沉船遺址現(xiàn)場(chǎng)提取到的散落木材標(biāo)本檢測(cè)分析顯示，其纖維素含量最低的在25%以下，而含水率最高甚至超過(guò)了700%（根據(jù)國(guó)標(biāo)木材含水率測(cè)定方法GB/T1931—2009）。相對(duì)應(yīng)的木材新材，平均纖維素含量都在60%以上，最高含水率在100%左右，而平衡含水率在十幾個(gè)百分點(diǎn)以?xún)?nèi)（《木家具通用技術(shù)條件》GB/T3324—2008）。此外，這類(lèi)有機(jī)質(zhì)文物除了含有大量的氯化鹽之外，還普遍存在其他種類(lèi)的鹽類(lèi)和有害離子，特別是硫鐵化合物，它們?cè)诳諝庵泻鸵欢穸葪l件下，會(huì)氧化生成酸加速木材纖維素等有機(jī)物質(zhì)的降解[2]。

海洋環(huán)境出水有機(jī)質(zhì)文物的病害主要有兩大特點(diǎn)：一是材料內(nèi)部含有大量鹽分，特別是硫鐵化合物，是引起文物材質(zhì)酸化的主要原因；二是文物材質(zhì)降解嚴(yán)重，含水率高，材料強(qiáng)度下降嚴(yán)重，有些飽水有機(jī)質(zhì)文物外觀(guān)完整，但是殘存強(qiáng)度極低，甚至呈酥解狀態(tài)。

2 飽水有機(jī)質(zhì)文物的保護(hù)方法

根據(jù)海洋環(huán)境出水木質(zhì)類(lèi)有機(jī)文物的病害特點(diǎn)，保護(hù)處理主要是脫除器物內(nèi)部的有害離子，利用填充材料對(duì)飽水糟朽的材質(zhì)進(jìn)行置換脫水，器物內(nèi)部填充材料達(dá)到飽和后，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下，逐步控制緩慢脫除文物內(nèi)部的水分后完成定型加固[4]。

(1)脫鹽。對(duì)于可溶性鹽，通常采用純水浸泡或淋洗的方式，通過(guò)若干次換水浸泡或一定時(shí)期的淋洗，脫除材料內(nèi)部可溶性鹽分；對(duì)于難溶性鹽類(lèi)，可以利用含有絡(luò)合劑的溶液浸泡或淋洗，逐步脫除難溶性鹽及有害離子。

(2)填充加固。有機(jī)質(zhì)器物材質(zhì)降解嚴(yán)重，含水率極高，材料內(nèi)部的空隙多、空洞大，為“恢復(fù)”材料強(qiáng)度、保持器物的穩(wěn)定性，要利用適當(dāng)?shù)募庸滩牧蠈?duì)器物內(nèi)部的水分和空洞進(jìn)行置換和填充。目前，使用較多的填充加固材料是高分子量的PEG。

(3)脫水定型。利用水溶性填充加固材料處理過(guò)的飽水有機(jī)質(zhì)文物，還要放置在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下進(jìn)行脫水定型處理[5]，方法有自然干燥法、冷凍干燥法[6]等。

3 微動(dòng)力緩流循環(huán)淋洗原理及裝置的設(shè)計(jì)

常規(guī)的浸泡或淋洗脫鹽和填充方法，是直接將器物浸泡在液體中或置于淋洗液流之下，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)處理，對(duì)于材質(zhì)降解、腐爛嚴(yán)重的有機(jī)質(zhì)器物，如果采用常規(guī)保護(hù)處理方法，文物易受到二次破壞。因此，應(yīng)該根據(jù)器物保存狀況，從浸泡/淋洗處理裝置、文物固定措施兩方面入手，設(shè)計(jì)穩(wěn)妥安全的技術(shù)實(shí)施方案。

3.1 微動(dòng)力緩流循環(huán)淋洗原理

微動(dòng)力緩流淋洗，就是利用微型泵，以小流量進(jìn)行連續(xù)或間斷噴淋/滴淋，對(duì)有機(jī)質(zhì)文物進(jìn)行脫鹽或填充置換保護(hù)處理，以避免常規(guī)浸泡或持續(xù)的大流量噴淋造成有機(jī)質(zhì)文物在保護(hù)處理中的“二次損壞”。

3.2 緩流淋洗裝置的設(shè)計(jì)/應(yīng)用緩流淋洗的前期準(zhǔn)備

由于文物器型、材質(zhì)類(lèi)型、病害狀態(tài)的多樣性，利用緩流淋洗原理對(duì)脆弱有機(jī)質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)處理，需要根據(jù)待處理的器物情況，對(duì)所采用的淋洗形式和淋洗裝置進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。不論采用何種淋洗形式，淋洗裝置的基本組成至少包括淋洗泵、溶液循環(huán)管路、溶液回收循環(huán)箱體、文物固定裝置等4個(gè)主要部分。另外，可以依據(jù)情況增加自動(dòng)定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置、溶液加熱/冷卻裝置、在線(xiàn)溫度/電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)記錄儀、過(guò)流式UV殺菌器等。

4 微動(dòng)力緩流淋洗的實(shí)踐應(yīng)用

4.1 “南海I號(hào)”出水竹席的保護(hù)處理

“南海I號(hào)”沉船載有大量的鐵器，從發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)提取到的相關(guān)實(shí)物來(lái)看，這些鐵器是采用竹篾繩/條包扎成捆后，再覆蓋或包裹竹/草席用作防水外包裝物。因編織竹席的竹條厚度薄，耐腐能力差，在遺址現(xiàn)場(chǎng)僅提取到極少的實(shí)物標(biāo)本，更多看到的是竹席腐爛殆盡后殘留下來(lái)的痕跡。針對(duì)提取到的竹席標(biāo)本，設(shè)計(jì)了一套專(zhuān)用脫鹽加固裝置。

裝置包括藥液循環(huán)箱、文物承托板、淋洗滴滲管和微動(dòng)力循環(huán)泵，文物承托板傾斜置于藥液循環(huán)箱內(nèi)，淋洗滴滲管包括進(jìn)液口、出液口和若干個(gè)藥液滴滲孔，淋洗滴滲管位于文物承托板上方的部分，以使藥液滴滲孔流出的藥液能滴落到文物承托板上，動(dòng)力循環(huán)泵通過(guò)進(jìn)水口抽取藥液箱內(nèi)的藥液輸送至淋洗滴滲管，藥液經(jīng)淋洗滴滲管滴落至文物承托斜板，最終回流到藥液箱中，完成藥液的循環(huán)淋洗過(guò)程。圖1是該裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

為使淋洗藥液更均勻地流出，減少對(duì)文物的有害沖擊，在實(shí)際工作中，將待淋洗處理的文物夾持在上下兩塊無(wú)酸吸水無(wú)紡布中，然后將其整體移放到文物承托板上，并利用彈性軟夾固定無(wú)紡布，避免淋洗時(shí)滑落。

該裝置能夠緩慢地對(duì)脆弱有機(jī)質(zhì)文物進(jìn)行藥液淋洗脫鹽及填充置換，利用該裝置處理的竹席殘片，采用定量750 ml加固淋洗液（去離子水+PEG3000）連續(xù)淋洗處理12周，每周換一次淋洗液，每次換液前后測(cè)定淋洗液電導(dǎo)率。圖2是連續(xù)淋洗12周淋洗液電導(dǎo)率變化曲線(xiàn)圖。數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過(guò)12周的淋洗處理，淋洗液電導(dǎo)率下降明顯，第2周的電導(dǎo)率值已經(jīng)接近“空白”淋洗液電導(dǎo)率，說(shuō)明竹席殘片已經(jīng)完成脫鹽處理（圖3）。

4.2 “南海I號(hào)”出水木盒、琉璃壺及麻質(zhì)包裹物的保護(hù)處理

在“南海I號(hào)”發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)提取到的典型脆弱有機(jī)質(zhì)文物還有兩件：一件是“木盒”（圖4）；另一件是琉璃壺外面的麻質(zhì)包裹套（圖5）。

木盒的保存狀態(tài)較差，木板厚度不足10 mm，木盒內(nèi)已經(jīng)被淤泥填滿(mǎn)；琉璃壺外的麻質(zhì)包裹套，纖維降解腐朽嚴(yán)重，麻制線(xiàn)酥解。對(duì)于這樣的器物，通常的做法是：先清洗器物表面，再對(duì)內(nèi)部進(jìn)行清理；然后采用適當(dāng)?shù)慕莼蛄芟幢Ｗo(hù)措施進(jìn)行處理。但是，根據(jù)木盒和麻質(zhì)包裹套的保存狀態(tài)，如果按照常規(guī)程序和保護(hù)辦法處理，在文物清理及浸泡過(guò)程中，脆弱的文物材質(zhì)極有可能受到破壞。

因此，在設(shè)計(jì)保護(hù)處理方案時(shí)，考慮到文物的安全，決定先行對(duì)脆弱的文物本體材料進(jìn)行加固處理，待文物本體材料強(qiáng)度得到一定的“恢復(fù)”后，再著手清理文物。

方案設(shè)計(jì)思路為，將器物做臨時(shí)固定后放置在處理箱中，用輕質(zhì)材料（本方案采用珍珠巖）填充箱體中的空隙，借助填充物對(duì)箱體中器物的支撐固定作用，防止器物在淋洗脫鹽、填充加固過(guò)程中解體、松散。利用微型泵建立緩流淋洗系統(tǒng)，淋洗管位于器物處理箱上方，淋洗藥液經(jīng)處理箱底部的孔洞回流到藥液回收箱中，完成淋洗循環(huán)。

整個(gè)技術(shù)實(shí)施裝置包括：器物處理箱（用于放置待保護(hù)處理的器物）、藥液回收箱、藥液恒溫加熱器（可提高大分子量PEG溶解度，并降低藥液黏度增加滲透性）、淋洗系統(tǒng)（泵、淋洗管網(wǎng)及管路）。

由于器物材質(zhì)脆弱，在保護(hù)處理前，利用繃帶等多孔親水性材料對(duì)器物進(jìn)行物理固定后，再將固定好的器物移入處理箱中，并用輕質(zhì)材料填實(shí)處理箱的空隙，固定好待處理的器物（圖6）。

按照淋洗處理方案，配制淋洗液，設(shè)定恒溫加熱溫度，啟動(dòng)淋洗泵和加熱裝置，進(jìn)入保護(hù)處理工作程序（圖7）。

圖8和圖9是分別利用圖7的淋洗裝置處理“木盒”和“琉璃壺”測(cè)得的淋洗液電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示，“木盒”在淋洗處理24周后，“琉璃壺”在處理20周后，淋洗液電導(dǎo)率值已經(jīng)有顯著下降，但仍然高于50μs/cm，說(shuō)明還沒(méi)有完成脫鹽，這很可能和器物內(nèi)含有大量的海泥有關(guān)，需要繼續(xù)淋洗處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

文物保護(hù)技術(shù)包含兩個(gè)基本層面的工作：第一個(gè)層面是保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)研究；第二個(gè)層面是保護(hù)技術(shù)的實(shí)踐實(shí)施。實(shí)際工作中需要利用現(xiàn)有技術(shù)將兩個(gè)層面的工作有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。文物病害產(chǎn)生的機(jī)理及對(duì)文物的破壞作用具有規(guī)律性，但是文物的病害狀態(tài)、保存狀態(tài)卻具有其個(gè)性特征，通過(guò)文物保護(hù)技術(shù)研究，揭示文物病害產(chǎn)生的機(jī)理以及病害對(duì)文物的破壞作用，在實(shí)驗(yàn)室保護(hù)階段應(yīng)根據(jù)文物的病害特征和現(xiàn)存狀態(tài)，制訂穩(wěn)妥的保護(hù)技術(shù)實(shí)施方案，采用安全、成熟的保護(hù)方法，去除文物病害，延長(zhǎng)其壽命，科學(xué)合理地利用文物，展現(xiàn)文物的歷史、科學(xué)和藝術(shù)價(jià)值。