包埋法去除文物所含有的可溶鹽的裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及文物保護(hù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種包埋法去除文物所含有的可溶鹽的裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中華民族數(shù)千年?duì)N爛的文明為我們留下了許多令世人矚目的文物，例如石質(zhì)、陶瓷質(zhì)等無機(jī)質(zhì)文物，以及絲織品、紙質(zhì)文物、漆木竹器等有機(jī)質(zhì)文物，它們是人類的寶貴財(cái)富，是不可再生的無價(jià)文化遺產(chǎn)和歷史資源。
[0003]這些珍貴的歷史文物在出土前的埋藏環(huán)境中并未發(fā)生明顯的酥粉破壞，但是在面臨嚴(yán)重的自然風(fēng)化、受到氯化鈉、硝酸鈉、氯化鈣以及硫酸鈉等可溶鹽結(jié)晶后“粉化”現(xiàn)象加劇。對(duì)于這些正在遭受破壞的含鹽文物，其內(nèi)部所含有可溶鹽的去除迫在眉睫。
[0004]目前對(duì)于文物所含有的可溶鹽的去除主要包括浸泡煮沸法、紙漿包裹法等。浸泡煮沸法主要針對(duì)結(jié)構(gòu)較為致密的文物，尤其是石質(zhì)、陶瓷質(zhì)等無機(jī)質(zhì)文物，將整個(gè)文物浸泡于加熱的去離子水中，通過浸泡煮沸并更換作為浸泡液的去離子水的方法來達(dá)到去除該文物內(nèi)部所含有的可溶鹽的目的。
[0005]而紙漿包裹法主要是利用貼附在文物表面的紙漿的毛細(xì)作用，將可溶鹽從文物內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面并結(jié)晶以此去除文物內(nèi)部所含有的可溶鹽的方法。
[0006]這兩種方法除鹽快速，但不能確保文物內(nèi)部可溶鹽的完全去除，同時(shí)在浸泡和紙漿包裹的過程中容易對(duì)文物造成傷害，在文物所含有的結(jié)晶鹽的快速溶解過程中容易對(duì)文物孔隙、尤其是結(jié)構(gòu)疏松的孔隙內(nèi)壁產(chǎn)生較大的應(yīng)力釋放，導(dǎo)致在除鹽過程中對(duì)文物的破壞。
[0007]雖然現(xiàn)有技術(shù)中已公開了各類采用去離子水去除文物所含有的可溶鹽的手段，例如，專利文獻(xiàn)I公開了通過去離子水與干縮變形木質(zhì)文物中的可溶鹽的置換作用，逐漸減小木質(zhì)文物中的鹽分含量。但是，這類通過去離子水進(jìn)行除鹽的方法并未考慮到除鹽過程中文物內(nèi)部的結(jié)晶鹽對(duì)文物孔壁造成破壞的情況。
[0008]現(xiàn)有技術(shù):
專利文獻(xiàn)I:中國專利公開CN101863060B。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于以上所述，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種包埋法去除文物所含有的可溶鹽的裝置與方法，可防止在對(duì)文物可溶鹽去除過程中文物內(nèi)部的結(jié)晶鹽對(duì)文物孔壁造成破壞。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種包埋法去除文物所含有的可溶鹽的裝置，所述裝置包括:用于容納待處理的文物及包埋所述文物的包埋材料的包埋箱；用于容納所述包埋箱并對(duì)所述包埋箱內(nèi)的文物進(jìn)行除鹽處理的除鹽箱；向所述除鹽箱提供去離子水的去離子水供給單元;用于檢測所述除鹽箱內(nèi)的除鹽溶液中含有的可溶鹽離子含量的測定單元。
[0011 ]本發(fā)明的包埋法去除文物所含有的可溶鹽的裝置，依據(jù)文物含有的可溶鹽遇水溶解并會(huì)不斷稀釋的原理，通過去離子水供給單元向除鹽箱提供去離子水，以在除鹽箱內(nèi)采用去離子水對(duì)容納于除鹽箱內(nèi)的包埋箱中的文物進(jìn)行除鹽處理，并且通過測定單元檢測除鹽箱內(nèi)的除鹽溶液中含有的可溶鹽離子含量。由此，當(dāng)檢測到的除鹽溶液中含有的可溶鹽離子含量與去離子水中的含量一致時(shí)，文物的可溶鹽即去除完全。同時(shí)，在包埋箱內(nèi)使用包埋材料將文物完全包埋，采用包埋法既可以對(duì)文物起到定型加固作用，也可以有效地降低文物表面在水的表面張力、壓力等作用變化下發(fā)生的損害。
[0012]本發(fā)明中，所述去離子水供給單元還可配置為接收從所述除鹽箱排出的除鹽溶液，并具備對(duì)接收到的所述除鹽溶液進(jìn)行凈化以去除鹽離子的水質(zhì)凈化機(jī)構(gòu)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，通過水質(zhì)凈化機(jī)構(gòu)可以有效地將從除鹽箱排出的含鹽的除鹽溶液中的鹽離子與水分進(jìn)行分離，進(jìn)而得到去離子水。由此，本發(fā)明的裝置形成一個(gè)循環(huán)體系，可以將從除鹽箱排出的含鹽的除鹽溶液輸送入去離子水供給單元，由去離子水供給單元所具備的水質(zhì)凈化機(jī)構(gòu)將含鹽的除鹽溶液進(jìn)行水質(zhì)凈化除去鹽離子后得到去離子水，并將所得到的去離子水再次供給至除鹽箱中循環(huán)利用，從而可以在除鹽過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約及高效利用。
[0014]本發(fā)明中，所述裝置還可包括:與所述除鹽箱的進(jìn)水口連通以從所述去離子水供給單元向所述除鹽箱供給去離子水的去離子水輸送通道;和與所述除鹽箱的出水口連通以從所述除鹽箱向所述去離子水供給單元輸送除鹽溶液的除鹽溶液輸送通道;其中，所述進(jìn)水口的位置低于所述出水口的位置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，可通過與除鹽箱的進(jìn)水口連通的去離子水輸送通道，從去離子水供給單元向除鹽箱供給去離子水;并通過與除鹽箱的出水口連通的除鹽溶液輸送通道，將從除鹽箱排出的含鹽的除鹽溶液返回至去離子水供給單元，鹽離子去除后的去離子水可再次經(jīng)去離子水輸送通道緩慢流入除鹽箱內(nèi)，從而有效地實(shí)現(xiàn)去離子水的循環(huán)利用。并且，進(jìn)水口的位置低于出水口的位置，確保了去離子水對(duì)包埋箱文物的完全浸濕。
[0016]本發(fā)明中，所述水質(zhì)凈化機(jī)構(gòu)可包括離子處理器，所述離子處理器可優(yōu)選為反滲透膜元件。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，可優(yōu)選地通過作為離子處理器的反滲透膜元件將含鹽的除鹽溶液中的鹽離子和水分進(jìn)行分離，從而可以高效地得到去離子水。
[0018]本發(fā)明中，所述包埋箱可包括頂蓋和箱體，所述箱體具有支撐框架和貼附在支撐框架上的滲水性材料。所述“貼附在支撐框架上”可以是滲水性材料包覆在支撐框架外層，也可以是滲水性材料襯于支撐框架內(nèi)側(cè)等各種形式與支撐框架連接貼附。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，可確保除鹽箱內(nèi)去離子水能夠進(jìn)入文物以及包埋體的內(nèi)部。
[0020]較佳地，所述支撐框架可由有機(jī)材料或惰性金屬材料制成，例如可由樹脂等有機(jī)材料或純鈦等惰性金屬材料制成。由這些材料制成的支撐框架具有支撐強(qiáng)度大、耐鹽腐蝕、耐高溫高濕、且不與文物本體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)。
[0021]較佳地，所述滲水性材料可為多孔材質(zhì)，例如脫脂棉布、纖維帶等多孔材質(zhì)。
[0022]本發(fā)明中，所述包埋箱的頂蓋結(jié)構(gòu)可以是與箱體類似的構(gòu)造，優(yōu)選地，頂蓋具有支撐框架和貼附在頂蓋的支撐框架上的滲水性材料，其中，所述“貼附在頂蓋的支撐框架上”可以是滲水性材料包覆在頂蓋的支撐框架外層，也可以是滲水性材料襯于頂蓋的支撐框架內(nèi)側(cè)等各種形式與頂蓋的支撐框架連接貼附。
[0023]較佳地，所述頂蓋的內(nèi)部設(shè)置有厚度可調(diào)的多孔軟質(zhì)材料，所述多孔軟質(zhì)材料與所述包埋材料相接觸，由此可避免文物的晃動(dòng)。
[0024]較佳地，多孔軟質(zhì)材料可以選用吸水海綿材料等。
[0025]較佳地，所述包埋材料可為氧化鋯、氧化鋁或氧化硅等粉體材料。所述包埋材料具有與文物本體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不與文物本體出現(xiàn)相似性，不出現(xiàn)物理粘連，熔點(diǎn)高、粒度小、穩(wěn)定性能好、潤滑性等特點(diǎn)，優(yōu)選氧化鋯、氧化鋁等材料。
[0026]本發(fā)明的包埋材料具有包埋文物且定型加固文物的作用，并且具有與文物本體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不與文物本體出現(xiàn)相似性，不出現(xiàn)物理粘連，熔點(diǎn)高、粒度小、穩(wěn)定性能好、潤滑性等特點(diǎn)。且，包埋材料的粒徑可根據(jù)文物的不同質(zhì)地進(jìn)行選擇，質(zhì)地稍堅(jiān)硬的文物選擇粒徑較大的包埋材料，質(zhì)地比較脆弱的文物選擇粒徑較小的包埋材料。
[0027]又，本發(fā)明中，所述去離子水輸送通道可設(shè)有能夠?qū)⑺洲D(zhuǎn)換成水汽的處理元件，所述處理元件可優(yōu)選為超聲加濕器。
[0028]設(shè)置上述水汽處理元件以將水分轉(zhuǎn)換成水汽，可以避免對(duì)于耐水性較差的有機(jī)質(zhì)文物造成的損傷。
[0029]本發(fā)明中，所述裝置還可包括設(shè)置于所述除鹽箱內(nèi)用于載置所述包埋箱的載物臺(tái)。該載物臺(tái)與包埋箱銜接，可由耐鹽腐蝕、耐高溫高濕、且不與文物本體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的材質(zhì)制成。
[0030]較佳地，所述除鹽箱的底部可設(shè)有加熱元件，所述加熱元件可優(yōu)選為加熱絲或紅外加熱管等等可實(shí)現(xiàn)加熱的加熱元件。采用加熱元件，可根據(jù)需要，例如待處理的文物的材質(zhì)等，選擇性地對(duì)流入除鹽箱內(nèi)的去離子水進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜帷?br>[0031]較佳地，所述除鹽箱可以是由耐鹽腐蝕的有機(jī)玻璃或純鈦等惰性金屬材料制成的箱體。
[0032]本發(fā)明中，所述測定單元可包括電導(dǎo)電極。例如，該電導(dǎo)電極可以包括設(shè)置于所述除鹽箱內(nèi)或者所述除鹽箱出水口處的電極陽極和電極陰極。通過上述電導(dǎo)電極可以有效地測定除鹽箱內(nèi)的除