文物保存展柜微環境控制技術實驗研究

程錦

摘 要：隨著國民經濟發展速度的提升及科學技術的不斷進步，文物保存技術水平也得到了極大的提升。展柜微環境控制技術作為文物保存的重要技術，其技術水平的高低將直接影響到文物保存的效果。為此，文章主要對文物保存展柜實驗臺的概況、文物保存展柜微環境控制系統及實驗進行了分析與研究。

關鍵詞：文物保存；展柜微環境控制技術；概況；實驗臺；系統分析

中圖分類號：G264 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）09-0011-01

作為我國珍貴的文化遺產，古籍與字畫保護及收藏工作是否到位，對文物保護工作者來說是個不小的挑戰。以展示并保護文物藏品的展柜作為環境控制的主體，是現階段全球文物保護的發展方向。遵循所需保護文物的要求，對展柜進行規劃設計，這樣可以達到文物保護的目的及起到能源節約的作用。

1 文物保存展柜實驗臺的概況

文物保存展柜結構需要對一般展柜制作需求進行滿足的同時，也具有一定的特征，如必須具備溫度、濕度等環境因素的控制系統，并有效結合實用性能及外觀美感。在文物保存展柜微環境控制技術實驗中主要對濕度、紫外線及有害生物等控制技術進行分析與探究，并對控制技術能否實現預期目標進行驗證。由展柜、氮氣充注系統及監測設備構成文物保存展柜實驗臺。作為實驗臺的主體，展柜設計過程中，不僅要對其材料因素進行充分考慮，更要對濕度、紫外線及有害生物等控制技術進行充分結合，通過科學有效的加工，對展柜結構進行確定，氮氣充注系統可以將氮氣提供給實驗臺，是濕度、有害生物控制技術實施的關鍵，實驗過程中通過監測設備進行實時監測，并度實驗數據進行記錄，為實驗結果分析提供可靠的保障。

2 文物保存展柜微環境控制系統分析

2.1 環境因素控制參數標準

Cavallini T.Massa S.Russo A，遵循各個國家博物館文物保護專家所提供的數據、資料進行有效分析，對博物館文物是否具有良好的環境條件進行了分析，據相關數據顯示，書畫文物保存展柜內微環境控制標準參考應控制在以下幾個范圍：如溫度控制在16 ℃～20 ℃，濕度應控制在50%～60%之間，當選用充氮缺氧保存技術時，氧氣濃度必須小于2%。選用密封技術作為展柜處理，與外界空氣必須降低交換率，避免有害氣體損害文物等。其光照對紙質文物的影響見表1。

2.2 溫度濕度控制系統

文物儲藏及陳列環境是文物保護必須考慮的問題，傳統文物保存環境溫度與適當被控制到較小的范圍，隨后利用人工方式對文物保存環境進行有效控制。目前大多數博物館展廳內都進行了空調裝置設置，以此對室內溫度、相對濕度進行適當調節，等級越高的博物館，選用的措施越先進，如機械加溫及冷卻等。

2.3 照明防紫外線控制系統

①鎢絲燈、熒光燈及金屬鹵化物燈是博物館常用的光源。隨著科學技術水平的不斷提升，照明設備也愈加先進，如光導纖維，其發光器與燈具距離較遠，歸屬于冷光源。其具有較低熱量，但成本較高，目前在博物館展柜陳列中得到了廣泛地應用。

②一般情況下普通玻璃可以將<320 mm波長的紫外線過濾掉，但當紫外線波長在320～400 mm之間時，則無法進行過濾，為此，博物館必須選用有效的措施預防紫外線對文物的損害。一般都會將防紫外線薄膜貼在展柜玻璃上，可以對紫外線進行有效預防，并起到相應的防單作用。

2.4 有害生物控制系統

環境溫度、濕度與有害生物生存存在緊密的聯系，在20 ℃～30 ℃溫度及相對濕度超過75%后，霉菌具有極快的繁殖速度，通常情況下，溫度在18 ℃～35 ℃中害蟲具有較快的繁殖能力，為對有害生物生存環境進行有效控制一般都會選用缺氧保存的方式。動態系統與靜態系統是維持文物保存惰性微環境的主要方式，如靜態系統文物保存主要利用密封柜實現其目的，也就是在一個充滿惰性氣體的密封展柜內放置文物進行保存，這種情況下展柜必須具有不錯的密封性。實驗過程中往往選用靜態方法，首先將除氧劑放置在展柜內，隨后進行氮氣充注，確保展柜處于缺氧環境，這項技術應用中應對除氧劑的類型加以重視，確保其不會對文物產生不必要的危害。

3 文物保存展柜實驗研究

3.1 實驗準備

調濕劑用量計算、配制及預平衡確定及計算除氧劑用量等都是實驗準備的具體內容。首先，選用高分子樹脂聚丙烯酸鈉與醋酸鉀作為調濕劑的主要原料，遵循相應比例（7：3）進行混合加工。在研缽內放入兩種材料進行研磨，得到復合調濕劑，隨后在溴化鈉飽和溶液器內放入復合調濕劑，同時在恒溫箱內放入容器，確保其溫度始終處于30 ℃，在相對濕度為56%的環境內促使調濕劑進行預平衡，一般時間控制在9 d。通常選用鐵粉系列作為除氧劑材料，根據展柜密封情況，對除氧劑用量進行分析及確定。

3.2 實驗流程

文物保存展柜微環境控制中濕度、充氮實驗流程主要包括以下環節：①打開氧氣分析儀與濕度傳感器的電源，并將氧氣分析儀的閥門打開；隨后打開展柜的充氣與排氣閥門，同時關閉風箱閥門；②打開充注系統管道閥門及氮氣源，并將氮氣充注到展柜內；③干氮氣及濕氮氣流量調節時，應遵循混合室內濕度傳感器示數進行分析，確保混合后濕度在55%，遵循氧氣分析儀與展柜內濕度計示數，如氧氣分析儀示數<1 000 ppm時，展柜內相對濕度有在50%～60%之間，則可以完成充注工作；④完成充注工作后，必須將排氣閥門及氮氣源閥門關閉，再將氧氣分析儀閥門及充氣閥門關閉，并將風箱閥門打開，同時關閉將混合室內濕度傳感器電源。

3.3 實驗結果分析

①高分子樹脂與醋酸鉀構成調濕劑，在相對溫度、濕度環境中放置并進行預平衡。實驗表明，當調濕劑具有較大用量時，必須對研磨工具及溫度、濕度環境進行第一時間考慮，隨后應對調濕劑的放置形式進行分析，盡可能做到美觀結合實用的作用，在具體操作中，往往把調濕劑制作成一定的形狀，常見的形狀主要包括塊狀和條狀。

②選用缺氧充氮技術對文物保存展柜有效生物生存環境進行控制，避免損害文物等情況的出現，在實驗中必須對充注氮氣量進行測定。在氣密性檢測與濕度控制實驗中，應保證氮氣充注流量在0.4 m3/h之間，并對氮氣充注時間進行準確記錄，以此對氮氣使用量進行確定。通過實驗可以看出，展柜體積相同時，充注氮氣的量和展柜密封性具有至關重要的作用。當具有較大充注流量時，則具有較小的充注時間，因此，當具有較大展柜體積時，應加大氮氣用量，確保氮氣充注量在展柜體積的10～12倍之間。

4 結 語

綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，我國博物館文物保存技術也得到了極大的提升。通過文物保存展柜微環境控制技術實驗研究，可以有效提升文物保存的效果，更能為文物保存技術研究提供可靠的依據。

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