文物保存展柜微环境控制技术实验研究

来源期刊：《企业技术开发：下旬刊》2015年第3期

作者：程锦

　　摘要：随着国民经济发展速度的提升及科学技术的不断进步，文物保存技术水平也得到了极大的提升。展柜微环境控制技术作为文物保存的重要技术，其技术水平的高低将直接影响到文物保存的效果。为此，文章主要对文物保存展柜实验台的概况、文物保存展柜微环境控制系统及实验进行了分析与研究。

　　关键词：文物保存；展柜微环境控制技术；概况；实验台；系统分析

　　作为我国珍贵的文化遗产，古籍与字画保护及收藏工作是否到位，对文物保护工作者来说是个不小的挑战。以展示并保护文物藏品的展柜作为环境控制的主体，是现阶段全球文物保护的发展方向。遵循所需保护文物的要求，对展柜进行规划设计，这样可以达到文物保护的目的及起到能源节约的作用。

　　1 文物保存展柜实验台的概况

　　文物保存展柜结构需要对一般展柜制作需求进行满足的同时，也具有一定的特征，如必须具备温度、湿度等环境因素的控制系统，并有效结合实用性能及外观美感。在文物保存展柜微环境控制技术实验中主要对湿度紫外线及有害生物等控制技术进行分析与探究，并对控制技术能否实现预期目标进行验证。由展柜氮气充注系统及监测设备构成文物保存展柜实验台。作为实验台的主体，展柜设计过程中，不仅要对其材料因素进行充分考虑，更要对湿度、紫外线及有害生物等控制技术进行充分结合，通过科学有效的加工，对展柜结构进行确定，氮气充注系统可以将氮气提供给实验台，是湿度、有害生物控制技术实施的关键，实验过程中通过监测设备进行实时监测，并对实验数据进行记录，为实验结果分析提供可靠的保障。

　　2 文物保存展柜微环境控制系统分析

　　2.1 环境因素控制参数标准

　　Cavallini T.massa s.Russo A,遵循各个国家博物馆文物保护专家所提供的数据、资料进行有效分析，对博物馆文物是否具有良好的环境条件进行了分析，据相关数据显示，书画文物保存展柜内微环境控制标准参考应控制在以下几个范围：如温度控制在16℃-20℃,湿度应控制在50%-60%之间，当选用充氮缺氧保存技术时，氧气浓度必须小于2%选用密封技术作为展柜处理，与外界空气必须降低交换率，避免有害气体损害文物等。其光照对纸质文物的影响见表1

表1 光照对纸质文物的影响及可接受的水平

　　2.2 温度湿度控制系统

　　文物储藏及陈列环境是文物保护必须考虑的问题，传统文物保存环境温度与适当被控制到较小的范围，随后利用人工方式对文物保存环境进行有效控制。目前大多数博物馆展厅内都进行了空调装置设置，以此对室内温度、相对湿度进行适当调节，等级越高的博物馆，选用的措施越先进，如机械加温及冷却等。

　　2.3 照明防紫外线控制系统

　　①钨丝灯、荧光灯及金属卤化物灯是博物馆常用的光源。随着科学技术水平的不断提升，照明设备也愈加先进，如光导纤维，其发光器与灯具距离较远，归属于冷光源。其具有较低热量，但成本较高，目前在博物馆展柜陈列中得到了广泛的应用。

　　②一般情况下普通玻璃可以将<320mm波长的紫外线过滤掉，但当紫外线波长在320～400mm之间时，则无法进行过滤，为此，博物馆必须选用有效的措施预防紫外线对文物的损害。一般都会将防紫外线薄膜贴在展柜玻璃上，可以对紫外线进行有效预防，并起到相应的防单作用。

　　2.4 有害生物控制系统

　　环境温度、湿度与有害生物生存存在紧密的联系，在20℃～30℃温度及相对湿度超过75%后，霉菌具有极快的繁殖速度，通常情况下，温度在18℃～35℃中害虫具有较快的繁殖能力，为对有害生物生存环境进行有效控制一般都会选用缺氧保存的方式。动态系统与静态系统是维持文物保存惰性微环境的主要方式，如静态系统文物保存主要利用密封柜实现其目的，也就是在一个充满惰性气体的密封展柜内放置文物进行保存，这种情况下展柜必须具有不错的密封性。实验过程中往往选用静态方法，首先将除氧剂放置在展柜内，随后进行氮气充注，确保展柜处于缺氧环境，这项技术应用中应对除氧剂的类型加以重视，确保其不会对文物产生不必要的危害。

　　3 文物保存展柜实验研究

　　3.1 实验准备

　　调湿剂用量计算、配制及预平衡确定及计算除氧剂用量等都是实验准备的具体内容。首先，选用高分子树脂聚丙烯酸钠与醋酸钾作为调湿剂的主要原料，遵循相应比例(7:3)进行混合加工。在研钵内放入两种材料进行研磨得到复合调湿剂，随后在溴化钠饱和溶液器内放入复合调湿剂，同时在恒温箱内放入容器，确保其温度始终处于30℃,在相对湿度为56%的环境内促使调湿剂进行预平衡，一般时间控制在9d。通常选用铁粉系列作为除氧剂材料，根据展柜密封情况，对除氧剂用量进行分析及确定。

　　3.2 实验流程

　　文物保存展柜微环境控制中湿度、充氮实验流程主要包括以下环节：①打开氧气分析仪与湿度传感器的电源，并将氧气分析仪的阀门打开；随后打开展柜的充气与排气阀门，同时关闭风箱阀门；②打开充注系统管道阀门及氮气源，并将氮气充注到展柜内；③干氮气及湿氮气流量调节时，应遵循混合室内湿度传感器示数进行分析，确保混合后湿度在55%,遵循氧气分析仪与展柜内湿度计示数，如氧气分析仪示数<1000ppm时，展柜内相对湿度有在50%～60%之间，则可以完成充注工作；④完成充注工作后，必须将排气阀门及氮气源阀门关闭，再将氧气分析仪阀门及充气阀门关闭，并将风箱阀门打开，同时关闭将混合室内湿度传感器电源。

　　3.3 实验结果分析

　　①高分子树脂与醋酸钾构成调湿剂，在相对温度、湿度环境中放置并进行预平衡。实验表明，当调湿剂具有较大用量时，必须对研磨工具及温度、湿度环境进行第一时间考虑随后应对调湿剂的放置形式进行分析，尽可能做到美观结合实用的作用，在具体操作中，往往把调湿剂制作成一定的形状，常见的形状主要包括块状和条状

　　②选用缺氧充氮技术对文物保存展柜有效生物生存环境进行控制，避免损害文物等情况的出现，在实验中必须对充注氮气量进行测定。在气密性检测与湿度控制实验中，应保证氮气充注流量在0.4m3/h之间，并对氮气充注时间进行准确记录，以此对氮气使用量进行确定。通过实验可以看出，展柜体积相同时，充注氮气的量和展柜密封性具有至关重要的作用。当具有较大充注流量时，则具有较小的充注时间，因此，当具有较大展柜体积时，应加大氮气用量，确保氮气充注量在展柜体积的10～12倍之间。

　　4 结语

　　综上所述，随着科学技术的不断进步，我国博物馆文物保存技术也得到了极大的提升。通过文物保存展柜微环境控制技术实验研究，可以有效提升文物保存的效果，更能为文物保存技术研究提供可靠的依据。

　　参考文献：

　　[1]侯华波.文物保存湿度指标的确定方法及展柜温湿度控制技术研究[D]长沙中南大学,2007.

　　[2]王方.展柜微环境控制的应用研究[A]中国文物保护技术协会第七次学术年会论文集[C].2012.

　　[3]吴来明，徐方圆，周浩.预防性保护理念下的博物馆藏品保存环境对策与实践[A]东亚文化遗产保护学会第二次学术研讨会论文集[C],2011.

　　[4]喻李葵，侯华波，陈焕新博.物馆文物保存温湿指标及其实现方式门建筑热能通风空调，2007,(1).

　　[5]陈远翔，修光利，徐方圆，等.封闭式馆藏博物馆内的颗粒物污染状况比较[A].上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C],2011.