[發(fā)明專利]一種高相容性石質(zhì)文物加固材料的制備方法

在審

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• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106630773A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇洪泉;薛紅梅;韓彪
• 申請（專利權(quán)）人: 常州思宇知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司
• 主分類號: C04B26/28
• 分類號: C04B26/28;C04B16/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高相容性石質(zhì)文物加固材料的制備方法，屬于加固材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

文物是不可再生的遺存，承載著豐富的人類歷史文化信息。為了使其長期保存，人們越來越重視文化遺產(chǎn)保護工作，但對文物保護原則的理解，國際國內(nèi)始終存在著一些分歧，導(dǎo)致對保護效果的評價以及文物保護具體實踐等方面的眾多差異，甚至在保護工作中出現(xiàn)了“保護性破壞”的現(xiàn)象。考古現(xiàn)場文物保護是指在文物發(fā)掘出土至文物被運送至實驗室這一時間段里，對文物進行的搶救性、臨時性的妥善保護或維護。當文物埋入地下，會與其所處的環(huán)境逐步構(gòu)成一個新的相對穩(wěn)定的狀態(tài)，一旦到達平衡狀態(tài)，文物材料的變化速率就會趨于平緩甚至完全停止。但人們將文物從地下發(fā)掘出來的那一刻即文物出土時，文物會突然被置于一個新的環(huán)境中，這時文物與先前的埋藏環(huán)境所形成的平衡被打破，會遭受到較為強烈的物理化學及生物破壞，甚至可能遭受致命損傷。

目前常用的加固材料大多為有機類材料，如環(huán)氧類樹脂、丙稀酸脂、硅氧烷等。專利CN101186766采用兩親性含氟有機化合物，專利CN1840551A公布了一種丙烯酸酯-有機硅-環(huán)氧樹脂加固材料。這些加固材料通過交聯(lián)反應(yīng)生成以有機物質(zhì)為主的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有較好的加固強度。盡管有許多優(yōu)點，但也存在不少缺陷，最明顯的是：（1）有機類保護材料的使用壽命有限，難以足文物保護的要求；（2）與巖石的相容性不好，容易形成親水-憎水界面，從而造成表層剝離。此外，許多有機物材料在潮濕環(huán)境中還會產(chǎn)生霉變，影響文物的外觀。比較而言，無機保護材料的耐候性和相容性等指標都要優(yōu)于有機材料，但目前見諸報道的相關(guān)專利并不多。專利CN101012128和CN1772713提出了一種以生物礦化為基礎(chǔ)的無機保護材料，但是其能夠滲透沉積的有效物質(zhì)的量有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)的加固材料與巖石的相容性差，容易形成親水-憎水界面，從而造成表層剝離，達不到保護石質(zhì)文物的要求的問題，本發(fā)明首先將糯米進行處理，得到糯米漿液，再將其與收集的球磨砂巖粉末進行混合并固化，得到混合石質(zhì)板材，接著將新鮮苔蘚移栽至混合石質(zhì)板材上進行培養(yǎng)和暴曬，再破碎負載苔蘚的混合石質(zhì)板材，得到混合石質(zhì)粉末，最后將其與糯米漿液、異丙醇進行混合超聲分散，得到高相容性石質(zhì)文物加固材料。本發(fā)明通過選取常見石料，經(jīng)苔蘚腐蝕其表面并使石材表面環(huán)境接近自然狀態(tài)下腐蝕的環(huán)境，同時通過糯米漿液進行有效粘黏，不易發(fā)生剝落，使制備的加固材料與石質(zhì)文物的相容性好，加固后，不易脫落，對文物有了很好的保護作用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）收集糯米，將其洗凈晾干后，置于碾磨機中碾磨并過120～130目篩，收集糯米粉末，按質(zhì)量比1:10，將糯米粉末與去離子水攪拌混合，加熱煮沸2～3h，隨后靜置冷卻至室溫，制備得糯米漿液，備用；

（2）選取砂巖石塊，將其破碎并置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，過80～90目篩，收集球磨砂巖粉末，按質(zhì)量比1:5，將球磨砂巖粉末與上述制備的糯米漿液攪拌混合，收集混合漿液并置于100cm×100cm×1cm的不銹鋼模具中，靜置固化20～24h，隨后脫模并收集得混合石質(zhì)板材；

（3）選取新鮮苔蘚移栽至上述制備的混合石質(zhì)板材兩側(cè)表面，控制培養(yǎng)溫度為20～28℃，空氣濕度為85～90%，待培養(yǎng)至苔蘚生根并負載至混合石質(zhì)板材表面后，將負載苔蘚的混合石質(zhì)板材曝曬至陽光下5～7天，隨后破碎并收集混合石質(zhì)顆粒，在75～80℃下干燥6～8h，碾磨并過100～120目篩，收集得混合石質(zhì)粉末；

（4）按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份步驟（1）制備的糯米漿液、25～30份混合石質(zhì)粉末和35～40份異丙醇置于燒杯中，在200～300W下超聲分散處理15～20min，收集混合分散漿液，即可制備得一種高相容性石質(zhì)文物加固材料。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：首先將所需加固的石質(zhì)文物經(jīng)過清灰、脫鹽后，用去離子水進行清洗，待基巖表面干燥后，將本發(fā)明制備的高相容性石質(zhì)文物加固材料涂刷于所需加固的石質(zhì)文物表面，控制涂刷的厚度為0.8～1.1mm，并使其自然固化2～3天即可，經(jīng)檢測，與使用傳統(tǒng)的加固材料相比，本發(fā)明制備的加固材料與石質(zhì)文物的相容性好，加固后，不易脫落，加固效果明顯，且加固后質(zhì)量變化率小于4%，抗壓強度提高了10～13倍。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：