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考古发掘现场脆弱文物新型临时固型保护技术及应用

2017-10-13

考古发掘现场脆弱文物与遗迹众多,将其完整、安全、有效地提取到实验室进行永久保护,不但是考古发掘现场第一保护亟待解决的问题,也是濒危文物抢救、中华文化保护的重大需求和任务。秦始皇帝陵博物院、上海大学等单位建立了创新联盟并联合承担了“十二五”国家科技支撑计划以及国家重点基础研究发展计划(973计划)等重点课题,针对考古发掘现场脆弱文物与遗迹第一保护存在的瓶颈问题,依据临时加固材料提取的特殊要求以及国内外文献资料调研结果,协同开展了临时加固可控去除技术的研究与应用工作,共同制定了临时固型工艺技术规范。项目获得多项创新性研究成果,并将科研成果推广应用于近50处多种不同材质脆弱文物及遗迹的提取与保护实践中,获得了文保单位的广泛好评,为考古发掘现场文物及遗迹的临时加固提取及后续的有效保护奠定了良好基础。

该项目主要完成单位有:秦始皇帝陵博物院、中国科学院上海硅酸盐研究所、上海大学、中国科学院上海有机化学研究所、浙江大学、北京科技大学、中国科学院上海高等研究院。主要完成人有:周铁、罗宏杰、容波、韩向娜、房强、黄晓、张秉坚、王春燕、王东峰。项目研究编制国家标准1项、行业标准草案4项,发表论文14篇,出版著作1部。获国家文物科技创新一等奖1项。

可控去除临时固型材料的设计与遴选原则。项目针对临时加固和可控去除技术对提取材料的有效性、安全性及可控去除性的要求以及被提取脆弱文物的特点,在国内外文献调研的基础上,率先提出了可控去除临时固型材料的设计与遴选原则。

可控去除临时固型材料的筛选研究。依据可控去除的临时固型材料的设计与遴选原则,选取了薄荷醇、薄荷酮、薄荷醇乳酸脂、麝香等香料作为备选材料进行加固实验研究。比较研究结果后,聚焦薄荷醇及其衍生物作为目标材料进行深入研究。

薄荷醇临时固型材料有效性、安全性以及可控去除性研究。在制备不同物理形态(融液、溶液以及气态)薄荷醇及其衍生物的基础上,通过它们对模拟样品(有机质、无机质、金属质)的加固实验研究,系统获得了临时加固、可控去除材料在提取文物应用时的有效性、安全性以及可控去除性研究结果,为后续的实际提取应用奠定了良好的基础。

薄荷醇临时加固工艺技术优化以及提取标准。通过壁画、脆弱性文物及遗迹的模拟实验,系统研究了文物加固提取的工艺技术路线,探讨了不同材质文物(有机、无机、金属质)、不同含水状况文物(低含水、高含水)以及不同提取环境(温度、湿度)下薄荷醇及其衍生物临时加固、可控提取文物的最佳工艺技术路线,研制了文物微环境控制装置,开发了一批适合于文物提取的工具与装置,为文物标准化提取过程的建立奠定了良好的基础。

考古发掘现场出土脆弱文物与遗迹临时固型提取技术的应用研究。从国内重点文物单位选择了46处有代表性的典型文物进行应用研究工作,按照考古现场的提取要求,结合预先制定的提取工艺技术标准,量身定做适合于各自特征的临时加固提取工艺技术规范,并付诸于临时加固提取文物应用,圆满地将46处脆弱文物成功提取到实验室进行保护,其中很多是过去难以提取的文物。

项目研发成果在我国多处重要考古发掘现场的应用取得了良好的示范效果,具有良好的推广应用前景。应用左旋薄荷醇作为临时固型材料的考古发掘现场脆弱遗迹的类型有易损彩绘遗迹、木炭遗迹、青铜兵器遗迹、漆木器遗迹、彩绘棺板、骨骼、壁画等。

该项目可为我国考古发掘现场脆弱遗迹提取提供有力的技术支撑,对提高我国考古发掘现场脆弱遗迹提取的技术与装备水平具有重要意义。