文物保存展柜微环境控制技术实验研究

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

中图分类号：G264 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）09-0011-01

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統，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，并度实验数据进行记录，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。

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地应用。

②一般情况下普通玻璃可以将<320 mm波长的紫外线过滤掉，但当紫外线波长在320～400 mm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9 d。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<1 000 ppm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0.4 m3/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：

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