冷凍干燥是除去飽水文物中水分的有效方法。作者利用濃度逐步升高的PEG2000溶液對木質(zhì)文物樣品進(jìn)行處理后,在自制的冷凍干燥裝置上進(jìn)行了凍干。凍干效果良好,無開裂和斷裂現(xiàn)象發(fā)生,試樣中最大的、凍干前質(zhì)量為460 g的文物樣品凍干后在三個(gè)方向上的收縮率均小于2.5%。

　　文物是一個(gè)國家和地區(qū)的歷史見證。隨著我國大規(guī)模基礎(chǔ)建設(shè)的開展，如何保護(hù)好出土的文物是亟需解決的問題。在我國南方出土的竹器、木器基本都處于飽水狀態(tài)，只有經(jīng)過物理或化學(xué)的脫水才能長期保存、展示或研究�；瘜W(xué)脫水方法如醇醚法、醇醚樹脂法，用到的化學(xué)試劑不少是易燃、有毒的。物理干燥方法有自然干燥法、熱空氣干燥法、冷凍干燥法等。熱空氣干燥法容易引起文物的收縮和開裂，自然干燥法從浸漬到完全干燥需要花費(fèi)很長的時(shí)間，對于腐蝕嚴(yán)重的飽水文物處理后會(huì)出現(xiàn)收縮、變形、開裂等現(xiàn)象。

　　冷凍干燥法通過將水變成冰然后使冰升華的方式去除水分，已經(jīng)在食品、生物材料保存、制藥和超細(xì)粉體制備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。將該法應(yīng)用于文物保存，能有效地消除由于液態(tài)水分表面張力所帶來的開裂現(xiàn)象，基本保持文物的原貌。對比自然干燥法，冷凍干燥法的處理時(shí)間大為縮短，可不受環(huán)境和季節(jié)的限制。早在1961年，瑞典科學(xué)家Lovisa 等就用冷凍干燥法處理從水中打撈上來的VASA 號(hào)木質(zhì)戰(zhàn)船，取得了良好的結(jié)果。近年來，國內(nèi)的文物保護(hù)工作者也用冷凍干燥法保存了一些出土的飽水竹木文物。陳元生等用單分子GX 溶液浸漬一批嚴(yán)重朽蝕的飽水竹簡，再加以冷凍干燥，脫水定形效果良好，處理后的竹簡色澤自然，寬度方向收縮率在0.7%~1.9%。羅曦蕓利用真空冷凍干燥法對一批戰(zhàn)國飽水竹簡進(jìn)行了脫水處理，脫水后竹簡色澤變淺， 強(qiáng)度增加， 長度方向收縮了0.02%~0.8%，寬度方向收縮率了0.7%~1.9%，厚度方向膨脹了0.8%~1.9%。趙桂芳對長沙西漢墓出土的四件木俑進(jìn)行了冷凍干燥脫水處理，前處理采用了濃度由低到高的PEG2000 溶液以及PEG4000 溶液，四件木俑中收縮率最大的為長度方向1%、寬度方向4%、厚度方向4%。這些研究都沒有涉及冷凍干燥過程的動(dòng)態(tài)參數(shù)。

　　為了對文物冷凍干燥過程的物理規(guī)律有更深入的認(rèn)識(shí)，本文將在采用輻射加熱方式的小型冷凍干燥裝置上進(jìn)行文物樣品的冷凍干燥研究，為采用輻射加熱方式的大型冷凍干燥裝置的運(yùn)行提供經(jīng)驗(yàn)。

3、結(jié)論

　　出土文物的保護(hù)是我國在大規(guī)模建設(shè)時(shí)期面臨的迫切任務(wù)。本文采用自制的小型冷凍干燥裝置對經(jīng)過PEG2000 溶液處理的木質(zhì)文物樣本進(jìn)行了冷凍干燥，記錄了質(zhì)量和溫度變化曲線。凍干后的文物外觀保持良好，無大幅度收縮或開裂現(xiàn)象發(fā)生。本文采取的預(yù)凍、輻射加熱干燥條件為利用大型冷凍干燥裝置進(jìn)行出土文物的批量凍干處理提供了借鑒。

　　【作者】 張紹志；房園園；虞效益；蘇��；陳光明；盧衡；

　　【Author】 ZHANG Shao-zhi1,FANG Yuan-yuan1,YU Xiao-yi1,SU Jian1,CHEN Guang-ming1,LU Heng2(1.Institute of Refrigeration & Cryogenics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China; 2.Zhejiang Provinicial Museum,Hangzhou 313010,China)

　　【機(jī)構(gòu)】 浙江大學(xué)制冷與低溫研究所；浙江省博物館；

　　【Abstract】 Freeze-drying is an effective process to remove the water from waterlogged archaeological artifacts.With the PEG2000 solution whose concentration was gradually increased applied to the samples of those articrafts and then they were freeze-dried on a freeze-drier we developed,the results showed that no cracks/fractures are found on the samples.A 460g-sample as the biggest one revealed that its 3-D shrinkage ratios are all less than 2.5% after freeze-drying.

　　【關(guān)鍵詞】 飽水文物；冷凍干燥；PEG2000；收縮率；

　　【Key words】 waterlogged archaeological artifact； freeze-drying； PEG2000； shrinkage ratio；

　　【基金】 浙江省優(yōu)先主題項(xiàng)目(編號(hào)2007C13G134001)