雷 思，張興蓮

（1.建材發(fā)展導(dǎo)向雜志社，云南 昆明 650228；2.昭通學(xué)院藝術(shù)學(xué)院，云南 昭通 657000）

中國(guó)作為一個(gè)歷史極為豐富的國(guó)度，其擁有很多遺留的名勝古跡，無(wú)論是建筑風(fēng)格，還是藝術(shù)價(jià)值對(duì)于現(xiàn)在的中華民族來(lái)說(shuō)就是十分珍貴的遺產(chǎn)，也是全人類智慧的結(jié)晶，古建筑文物具有十分重要的研究?jī)r(jià)值和欣賞價(jià)值。在一次次的政治變革中，很多古建筑文物被破壞，比如我國(guó)的圓明園現(xiàn)在早已破敗不堪，并沒(méi)熬過(guò)歷史的動(dòng)蕩，很多古建筑文物糟朽不堪。目前，古建筑工藝沒(méi)有得到應(yīng)有的傳承，以及原來(lái)的大拆、大修的方法也不被認(rèn)可，包括在大修中需要找到原材料替換原來(lái)的建筑材料也是重大的難題，這需要不斷地探索研究。

1 化學(xué)防腐技術(shù)的種類

目前，國(guó)家大力提倡可持續(xù)性發(fā)展，注重生態(tài)文明，綠色化學(xué)技術(shù)就符合國(guó)家發(fā)展理念。綠色化學(xué)技術(shù)主要為了研究與可持續(xù)發(fā)展理念相適應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)及技術(shù)，主要涉及合成反應(yīng)、催化反應(yīng)、分離反應(yīng)這些化學(xué)反應(yīng)，減少在保護(hù)古建筑文化中的化學(xué)污染。

1.1 生物技術(shù)

生物技術(shù)是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。其對(duì)于化學(xué)技術(shù)要求十分高，因?yàn)樯婕盎?、?xì)胞工程、微生物工程等多類工程，具有解決可用能源的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于目前存在的生物資源可以最大程度的利用。

1.2 催化技術(shù)

催化技術(shù)相比于其他技術(shù)是比較基礎(chǔ)的技術(shù)，運(yùn)用較為廣泛，對(duì)于整個(gè)化學(xué)工業(yè)中是比較重要核心的技術(shù)，利用化學(xué)反應(yīng)的高效性使得整體工業(yè)進(jìn)程加快，推進(jìn)古建筑文物保護(hù)工程整體進(jìn)度。比如酶催化反應(yīng)就是一個(gè)無(wú)污染，反應(yīng)速度十分快的技術(shù)，而且在反應(yīng)過(guò)程中是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好控制的，可操作性高。

1.3 膜技術(shù)

膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。根據(jù)材料的不同可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要還只有微濾級(jí)別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。主要的膜技術(shù)是結(jié)合了催化技術(shù)，過(guò)程有微濾、超濾、滲透蒸發(fā)等，利用了膜的分離功能，而且這種分離是納米級(jí)別的分離，與傳統(tǒng)過(guò)濾完全不一樣。膜技術(shù)成本比較低，能源消耗少而且無(wú)污染，整體的效率高，這些優(yōu)點(diǎn)奠定了膜技術(shù)能夠被廣泛使用的基礎(chǔ)，各方面都達(dá)到了平衡，是十分理想的古建筑文物保護(hù)技術(shù)。

1.4 微波技術(shù)

微波是電磁波譜中極為重要的波段，是通往宇宙的窗口。微波技術(shù)是理論性與工程性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。微波技術(shù)目前還融入了化學(xué)反應(yīng)，主要是可以加快反應(yīng)速率。合成反應(yīng)中主要是有機(jī)合成與無(wú)機(jī)合成，對(duì)于有機(jī)合成反應(yīng)，將微波技術(shù)運(yùn)用于其反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)速率加快的效果十分明顯。對(duì)于無(wú)機(jī)反應(yīng)，在無(wú)機(jī)固體中整個(gè)化學(xué)操作性高，非常簡(jiǎn)便，并且一點(diǎn)材料就可以產(chǎn)出較多的物質(zhì)。對(duì)于其他無(wú)機(jī)合成反應(yīng)主要利用燒結(jié)合與水熱合成，一系列溫和與高溫高壓水熱反應(yīng)的開拓及其在此基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的水熱合成路線，已成為目前獲取多數(shù)無(wú)機(jī)功能材料和特種組成與結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)化合物的重要途徑。在水熱合成體系中，已開發(fā)出多種新的合成路線與新的合成方法，如直接法、籽晶法、導(dǎo)向劑法、模板劑法、絡(luò)合劑法、有機(jī)溶劑法、微波法以及高溫高壓合成技術(shù)等。微波技術(shù)的加入提高了化學(xué)反應(yīng)速率，推進(jìn)化學(xué)技術(shù)保護(hù)古建筑文物的進(jìn)程。

1.5 超聲波技術(shù)

超聲波技術(shù)各行各業(yè)都可以把超聲用起來(lái)，利用聲能的空化作用，生物醫(yī)學(xué)作用（粉碎，乳化等），化學(xué)作用。可以應(yīng)用來(lái)進(jìn)行超聲焊接，超聲催化，超聲清洗，超聲加工（打孔，雕刻，拋光等等），超聲治療等。目前，超聲波技術(shù)主要用于降解有機(jī)污染物，主要是利用聲波在足夠的范圍內(nèi)，液態(tài)分子之間的吸引力被聲波破壞，同時(shí)會(huì)形成空化核，空化核在爆炸的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生能量使得一些有機(jī)物的化學(xué)鍵斷裂，從而這些有機(jī)物就會(huì)分解，這樣就能夠達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的，減少化學(xué)反應(yīng)所帶來(lái)的污染。

1.6 等離子技術(shù)

等離子體是指處于電離狀態(tài)的氣態(tài)物質(zhì)，其中帶負(fù)電荷的粒子數(shù)等于帶正電荷的粒子數(shù)。通常與物質(zhì)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)并列，稱為物質(zhì)第四態(tài)。通過(guò)氣體放電或加熱的辦法，從外界獲得足夠能量，使氣體分子或原子中軌道所束縛的電子變?yōu)樽杂呻娮樱憧尚纬傻入x子體。具有產(chǎn)品純度高、成本低、工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于其他狀態(tài)的物質(zhì)，等離子體最清潔，而且無(wú)污染，在化學(xué)反應(yīng)中，等離子的化學(xué)反應(yīng)速率都比較高，整體符合化學(xué)可持續(xù)發(fā)展，循環(huán)利用的觀念，主要是和在古建筑文物保護(hù)中污染少，可利用性強(qiáng)。

2 化學(xué)防腐技術(shù)的應(yīng)用

2.1 木架構(gòu)防腐加固

古建筑主要是土木結(jié)構(gòu)。木架構(gòu)較多用在房頂、房梁上。木架構(gòu)腐朽的原因是木腐菌存在木頭有水分、營(yíng)養(yǎng)與溫度，為木腐菌提供了較好的生存環(huán)境。木腐菌在合適的環(huán)境里其孢子就會(huì)發(fā)芽生出菌絲，菌絲分泌酵素，酵素作用下木材中的纖維素之類就會(huì)被分解，木材進(jìn)一步腐爛。這時(shí)就需要防腐劑處理這些菌落，防止木材被一步一步破壞。它會(huì)殺菌或者殺蟲。防腐劑主要分為無(wú)機(jī)和有機(jī)，一些水溶性鹽類就是無(wú)機(jī)的，有機(jī)分為油類和有機(jī)溶劑型藥劑。

在木架構(gòu)防腐劑的運(yùn)用中，主要分為加壓浸注、浸泡處理以及涂刷處理。加壓浸住壓力大于1Mpa，用時(shí)在8h以上，吸收量要足夠多；浸泡處理就是較為簡(jiǎn)單，將木材置于防腐劑就可以，達(dá)到一定的吸收量；涂刷處理就是至少需要涂三遍以上，每次干燥后再涂，不要操之過(guò)急。

2.2 糟木架構(gòu)防腐加固

木材的化學(xué)組成，主要成分有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素及鹽類、可溶性多糖、苯酚、蛋白質(zhì)和其他化合物，這些多是霉腐細(xì)菌、昆蟲的養(yǎng)料，達(dá)到一定適宜的溫、濕度環(huán)境時(shí)，細(xì)菌孢子附著于木材上，就產(chǎn)生菌絲，菌絲會(huì)分泌酵素，以分解、吸收木材中的纖維素和半纖維素及木質(zhì)素，從而破壞木材組織，使其糟朽。另外，蟲類也會(huì)以木頭為食，包括白蟻、蛀蟲之類的昆蟲，其不斷損害木頭，木頭內(nèi)部會(huì)呈空心狀，承重木頭比如房梁長(zhǎng)期被昆蟲損壞就不能承受重力，導(dǎo)致房屋倒塌。糟朽木構(gòu)件的建筑在保護(hù)過(guò)程中要注重保護(hù)建筑的原有樣貌，不能隨意改變。根據(jù)大多是實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)由ACQ木材防腐浸泡處理后，至少五年不會(huì)有霉變結(jié)構(gòu)，這就是對(duì)糟朽木構(gòu)件保護(hù)的有效舉措，CCA木材發(fā)防腐劑也是針對(duì)木材腐變和蟲害有著較大作用。

2.3 鋼筋混凝土防腐加固

現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土為主，在針對(duì)古建筑文物保護(hù)過(guò)程中會(huì)運(yùn)用到鋼筋混凝土技術(shù)，而鋼筋混凝土主要會(huì)發(fā)生空洞、鋼鐵銹蝕、凍裂等狀況，為了減少這種情況的發(fā)生，必須對(duì)混凝土進(jìn)行防腐處理，主要包含物理防腐技術(shù)和化學(xué)防腐技術(shù)。物理防腐技術(shù)是加入防腐蝕阻隔材料于混凝土結(jié)構(gòu)表面，應(yīng)用較為廣泛，防腐蝕阻隔材料包括水玻璃類、樹脂類等，在具體運(yùn)用中，要根據(jù)具體情況具體選擇合適的防腐蝕阻隔材料，目前，樹脂被認(rèn)為是比較好的一種防腐蝕阻隔材料?；瘜W(xué)防腐技術(shù)包含兩種，一種是電化學(xué)保護(hù)法，其分為陰極保護(hù)法和陽(yáng)極保護(hù)法，鋼筋表面涂層主要用陰極保護(hù)法，陽(yáng)極保護(hù)法把其他金屬氧化后，再保護(hù)自身，這兩種都是利用抗氧化原理。另一種是腐蝕抑制劑，主要用于混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)工作，阻止鋼筋生銹，亞硝酸鹽是目前較為有效的化學(xué)抑制劑，比較高效。

3 化學(xué)防腐劑的選用

現(xiàn)如今，防腐劑主要是兩大類，一種是有機(jī)，一種是無(wú)機(jī)。有機(jī)又被分為油性和有機(jī)溶劑型藥劑。主要的化學(xué)防腐劑是CCA-C、ACQ、AAC、ACC等皆為水溶性防腐劑材料，無(wú)污染，也沒(méi)有氣味，總體成本較低，木材的可燃性也沒(méi)有被升高。ACQ木材防腐劑包含氧化銅和季胺鹽兩部分，沒(méi)有毒性，屬于環(huán)保材料，也不會(huì)降低木材強(qiáng)度，不會(huì)影響油漆，其生命周期較長(zhǎng)。CCA木材防腐劑能夠用于經(jīng)常和水接觸的木材，也防止昆蟲損害木材，主要含有大量金屬成分，在環(huán)境不好的條件下，木材的防腐性也較高，對(duì)于古建筑文物被損還嚴(yán)重的情況就可以用CCA木材防腐劑，短時(shí)間能夠補(bǔ)救一些損害。N-363是屬于耐火的防腐劑，能夠阻止古建筑文物被燒壞而坍塌，耐久性強(qiáng)而且不揮發(fā)，不污染環(huán)境，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

4 未來(lái)化學(xué)防腐保護(hù)材料

4.1 納米技術(shù)材料

納米技術(shù)是在0.01至100nm尺度的空間內(nèi)，研究原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的嶄新技術(shù)。納米材料主要有較強(qiáng)的吸附性，可以提高基體的抗氧化性等能力，強(qiáng)化防腐蝕能力，還有會(huì)使木材抗菌防腐，防止紫外線的侵害，在未來(lái)是一個(gè)值得廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

4.2 甲殼素

甲殼質(zhì)，又稱甲殼素、幾丁質(zhì)，1811年法國(guó)學(xué)者布拉克諾發(fā)現(xiàn)，1823年由歐吉爾從甲殼動(dòng)物外殼中提取出來(lái)，淡米黃色至白色，溶于濃鹽酸、磷酸、硫酸、乙酸,不溶于堿及其它有機(jī)溶劑,也不溶于水，甲殼質(zhì)的脫乙?；苌餁ぞ厶遣蝗苡谒扇苡诓糠窒∷?。甲殼質(zhì)具有較多特性，包括保濕性、抑菌性等特性，在古建筑文物保護(hù)中，甲殼質(zhì)使得涂蓋面積加大，整體保護(hù)材料消耗降低，提高了抗腐蝕能力，加大對(duì)古建筑文物的保護(hù)力度。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，古建筑文物代表著輝煌的過(guò)去，是一份珍貴的財(cái)富，必須去保護(hù)才能得以延續(xù)文明。在古建筑文物保護(hù)中有很多的化學(xué)技術(shù)可以運(yùn)用，但是要在不同的情況下尋找不同的方法，適應(yīng)古建筑文物獨(dú)有的特點(diǎn)，主要在于利用綠色化學(xué)技術(shù)，高效推動(dòng)古建筑文物防腐工程，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。