青銅文物的清洗及封護最新工藝解析

青銅文物保護學者進行了多年的研究，以尋求更有效、簡便而完善的保護方法。目前，在青銅器保護處理方面有許多行之有效的辦法，可分為兩方面：
　　一方面通過控制光、溫度、相對濕度、空氣污染物、微生物等外部條件[1－2]，達到降低文物腐蝕速度的目的，如日本正倉院古物庫房，在采用空調設備控制溫度和濕度的同時，對通入室內交換的空氣，以技術手段脫除其中的有害氣體，目前世界上僅有很少的博物館能做到這一點[3]；呂慶[4]等人研究了在現代大氣中青銅的腐蝕因素，認為在含有0.1%SO2的大氣中，對于不含有Cl-附著物的青銅器，相對濕度值應控制在50%以下，對含有Cl-附著物的青銅器，此值應更低。

　　另一方面從文物本身著手，除去青銅器表面的泥土、浮銹等，封閉、穩定腐蝕產物。已報道的方法，大致有四種：（1）物理清除或轉化方法；（2）化學清除或轉化方法；（3）緩蝕劑保護方法；（4）封護劑封護方法。每一種方法又有很多具體措施。

　　1.物理清除或轉化方法

　　物理清除或轉化方法主要包括機械去銹、超聲波法[5]等方法。機械去銹是利用手工工具如鋼針、手術刀等直接剔除銹，方法簡單，效果較好。超聲波法是利用超聲振動所產生的能量產生快速清洗的效果。還有其他一些方法，但所有這些方法還有待于進一步發展。

　　2.化學清除或轉化方法

　　化學清除或轉化方法主要包括倍半碳酸鈉法、氧化銀法、PbO法、鋅粉轉化法[5－7]等。倍半碳酸鈉法是將青銅器浸入Na2CO3·NaHCO3溶液，用CO32-取代CuCl中的Cl-形成穩定的銅鹽，這種方法在實際應用中所需時間很長。氧化銀法是利用下反應使CuCl轉化為Cu2O:

　　Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O

　　此法有一定的效果，Ag2O雖能轉化一部分有害銹，但并不徹底，反應生成的AgCl的導電性很強，從電化學反應角度考慮，時間一長，它對青銅器的保護作用減少，進而演化為青銅器腐蝕的促進因素。PbO法的原理同Ag2O法。鋅粉轉化法是利用鋅的活潑性，其反應式如下：

　　CuCl2 + Zn → Cu2O + Zn(OH)2·ZnCl2

　　CuCl + Zn → Cu2O + Zn(OH)2·ZnCl2

　　反應中生成的Zn(OH)2是一種膠體狀物質，能夠起封閉作用。化學藥品處理法的弱點是會傷害文物本體，因此它們的應用受到了限制。

　　3.緩蝕劑保護方法

　　緩蝕劑保護法包括BTA法、BTA衍生物法[8－12]、2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二唑（AMT）法[1，13-14]、2-巰基苯并惡唑（MBO）法[15-18]、2-巰基苯并噻唑（MBT）法、2-巰基苯并咪唑（MBI）法[19]和咪唑（IM）與苯并三氮唑的協同緩蝕[20-21]、8-羥基喹啉（HQ）與苯并三氮唑[22]的協同緩蝕對青銅器的緩蝕效應等方法。BTA法是將青銅器浸入BTA溶液中，進行自然浸滲或減壓滲透處理，使BTA與銅器表面充分接觸反應，形成保護膜,BTA法是目前青銅器保護中使用最廣泛、最普遍的方法，但BTA在青銅器上形成的緩蝕膜并不完整,不能完全阻止水和氧的滲透。BTA衍生物是BTA苯環上的氫原子被其他各種基團如烷基、烷氧基、氨基、羥基、羧基等取代而得到的，某些BTA衍生物對銅的緩蝕效果要優于BTA，但其在文物保護中的應用尚待開發。AMT法是利用AMT可與銅銹中的銅離子形成絡合物從而達到保護目的，據文獻報道AMT可完全祛除粉狀銹，但經AMT處理過的青銅器表面輕微變色。2-巰基苯并惡唑(MBO)對Cu的腐蝕具有顯著的緩蝕作用，MBO可與一價銅離子作用，在電極/溶液界面形成三維的緩蝕膜，從而對Cu的腐蝕過程產生緩蝕作用，其緩蝕效率很高，而且基本上不影響青銅器外觀，是一種性能優良的緩蝕劑。MBT和MBI對銅的緩蝕效率不高，而且對青銅器外觀影響嚴重，因此不適宜在青銅器保護中應用。張大全[20－22]等人研究了咪唑（IM）與苯并三氮唑、8-羥基喹啉（HQ）與苯并三氮唑對銅的協同緩蝕作用，發現IM與BTA能共吸附于銅表面，IM的存在有利于BTA的吸附，二者具有良好的協同效應；BTA和HQ復配使用后提高銅電極的膜電阻，降低了電極的膜電容，二者具有協同緩蝕作用。

　　4.封護涂層保護方法

　　封護涂層保護法一般是青銅文物保護過程中的最后步驟，目前國內外在青銅文物保護處理過程中所使用的涂護材料，大部分為丙烯酸類涂料。西北大學的王蕙貞[23]等人對已腐蝕青銅器的保護；西安文物保護修復中心的馬琳燕[24]等人對西周青銅目紋鬲的保護修復；劉林西[25]對漢代青銅鍪的修復保護；中國歷史博物館的楊小林[26]等人對唐代鎏金銅天王像的保護；甘肅省博物館文物保護部[7]對靈臺80件青銅器的保護修復；中國歷史博物館的宋曼[27]對安徽壽縣蔡侯墓出土的編鐘、犀牛尊、何尊的保護等使用的封護材料都是丙烯酸樹脂。也有使用其他封護材料的，如故宮博物院的陸壽麟和中國文物保護科學技術研究所的李化元[28]等人使用聚乙烯醇縮丁醛作為封護涂層對已腐蝕青銅器進行保護，在封護劑配方中還加入了適量的BTA作為防腐蝕的補充；故宮博物院的趙振茂[29]等人保護青銅器使用蠟封，但蠟易吸塵土，這是它的弱點。田金英[30]等人曾對天津油漆北廠、上海造漆廠、北京紅獅涂料研究所、北京造漆廠等多個廠家生產的多種樹脂如丙烯酸清漆、硝基清漆、聚氨酯清漆、有機硅類涂料等按照涂料行業的標準檢驗方法進行實驗驗證，結果發現，有機硅類涂料產品，具有抗腐蝕、抗潮濕、抗霉菌等性能，但是，該涂料施工操作溫度必須加熱在50-65℃之間，干燥過程需要烘干，由于文物本身最忌諱的就是材質溫度改變，因此該涂料不宜采用；聚氨酯樹脂具有很好的力學性能，但是樹脂黏度大，顏色深，不適宜文物保護；硝基清漆干燥快、光澤好，堅硬耐磨，但是，耐酸堿性能較低；丙烯酸樹脂無色透明，使用方便，常溫固化迅速，強度高，耐光、耐老化、耐熱性高，熱塑性好，耐腐蝕性強，戶外耐久性好，所以在選擇的幾種類型的涂料中，丙烯酸樹脂效果最好，可以用于金屬文物表面保護。但是并非所有的丙烯酸類產品都能使用于金屬文物的表面保護，只有某些能滿足文物保護要求。北京化工大學許淳淳等人研制了一種青銅文物水性防蝕復合封護劑，該封護劑由底層封護劑和面層封護劑組成，底層封護劑是由緩蝕劑等對一種性能優良的丙烯酸酯聚合物乳液進行改性獲得的，面層封護劑是采用納米材料等對丙烯酸酯聚合物乳液改性獲得的。將緩蝕劑復配到水性丙烯酸酯聚合物乳液中可顯著提高青銅器的抗腐蝕能力，用納米材料改性所獲得的納米復合體系封護劑，實現了功能的飛躍。采用多種試驗方法，研究其性能，結果表明，該復合封護劑對銅及銅合金具有較強的保護能力,納米材料充分發揮其吸收紫外線特性，有效提高了涂層抗紫外光老化能力，并且具有一定的超雙疏特性，使其具有自潔凈功能，同時該封護材料的耐酸性、耐堿性、耐鹽水性、耐鹽霧性等均由于緩蝕劑的加入有明顯提高。所研制的復合封護劑不含有機溶劑，無毒無味，利于環保，而且，它無色、透明、無光，能保持文物的本來面貌，符合文物保護原則，是一種綜合性能優異的青銅文物防蝕封護劑。關于該封護劑的論文已被《材料保護》、《腐蝕科學與防護技術》、《北京化工大學學報》等刊物錄用。

　　一般情況下，人們往往利用上述方法中的幾種組合起來保護青銅器。