熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用的制作方法

专利名称：熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过熏蒸技术对文物进行防虫、防霉处理的方法。属生物和化学技术领域。
背景技术：
文物作为一类具有特殊社会价值的物品，它可以从社会的各个角度反映出当时文化、科学技术水平和生产状况，以及当时人们在社会各个阶层的生活喜好、习惯和状况，对于传承人类文明具有无可替代的重大作用。因此，文物保护工作意义重大。
在文物保护工作之中，对文物进行防虫防霉处理是一项重要内容。由于绝大多数文物本身质地脆弱，对外界环境的抵抗能力较差，长期在地下经受各种有害腐蚀因素的影响，大部分文物出土时己是千疮百孔，弱不禁风。如果在出土时不采取有效的抢救性保护措施，如避光、保湿、防霉、控制温湿度突变，创造惰性小环境等，就可能使文物受损，造成无法弥补的巨大损失，对其保护的效果直接关系到文物的寿命和价值。但是，由于文物本身所具有的不可复制性、不可再生性和唯一性，决定了文物工作者不可能采用常规的防虫防霉方法对其进行保护。
文物藏品中的有机质成分可以为微生物和害虫的生长、生理代谢等活动提供了大量丰富的养料和养分，因此微生物和害虫对文物造成的危害程度是极为严重的。微生物通过其分解出来的酶发生作用，分解有机质文物中的蛋白质，同时在代谢的过程中产生分泌物，又严重的造成文物表面的污染。此外，虫蛀也是文物中常见的病害，尤其是害虫幼虫期对文物的破坏性最大。害虫的破坏作用是蛀食，由于文物藏品中害虫具有喜温畏寒、喜湿畏干、喜暗畏光的习性，而且生命力极强，在不利的环境下仍可长期存活，且耐饥、耐干，尽管通过破坏其生活环境可以抑制害虫生长，却不能有效、彻底地杀灭害虫。从目前国内外的情况来看，文物受到有害生物的侵害情况非常严重，文物 保护工作任重道远。但鉴于文物材质和处理要求的特殊性和复杂性，对文物进 行防虫除霉保护工作难度很大。现有的几种防霉杀虫的机理及操作手段主要 为
1 芸香辟蠹
芸香辟蠹是我国古代劳动人民在长期的实践中发明的一种应用中药杀虫 的有效方法。该方法在三国时己出现，宋代已普遍用于图书保护，明代著名的 范氏天一阁藏书就使用芸香辟蠹。
芸香，另名臭草、七里香等，禾本科多年生草本植物，花叶有特异香气， 可作皂用香精，还可用于杀虫或消毒。芸香在中药房即可购到。利用芸香防虫 杀虫时，通常是把芸香叶片巻入字画中或置于发霉生虫处，也可用细纱布裹置 于文物柜上，即可起到防虫防霉之功效。但这种方法在今天看来已很有局限， 如字画生虫发霉程度较甚，显然使用芸香来除霉杀虫收效不大。
2 利用酒精等化学药品涂擦除霉杀虫
医学上常用酒精消毒灭菌。近年来， 一些单位尝试使用高纯度的医用酒精 来消除纸质文物的霉菌和害虫。既经济实惠，又便于操作。实践证明，不失为 一种行之有效的方法。
高纯度的酒精极易与水结合。因酒精分子中含有羟基(一OH)，水分子中含 有氢(H+)离子，它们通过化学作用相互吸引，使酒精分子和水分子很容易结合 在一起，从而夺取了纸张中所含有的水分，严重危及霉菌和害虫的生理活动。 并且，包裹于细胞表面的细胞膜是一种选择渗透性膜，它可以使水分子自由通 过。按照渗透作用的原理，是从低浓度溶液渗进高浓度溶液中。所以，当酒精 与霉菌相遇时，很容易"夺取"霉菌菌丝细胞体内的水分，使细胞因缺乏必需 的水分而死亡。同时，酒精通过渗透作用，"钻入"细胞体内，使细胞赖以生 存的体内环境以及细胞中有生命活动的原生质遭到破坏而死亡。高纯度的酒精 不仅能杀死霉菌的直立菌丝，而且沿着直立菌丝渗进营养菌丝体内，干净彻底 地杀死霉菌。
利用酒精除霉杀菌时， 一般使用柔软洁净的纱布，蘸取95%的优质酒精，视字画生霉生虫的程度，对发霉生虫进行反复擦拭，霉菌严重的地方要反复多次地擦拭，即能收到明显的效果。但在使用时要注意 一是酒精易燃、易挥发，
要注意防火；二是酒精易溶解，能溶解接擦涂字迹而导致字迹模糊不清；三是水量高，而且还含有甲醛等有毒物质。
此外，还可以使用二氯苯、烟草甲化学性质及去霉杀虫的机理，先在局部
综上所述，从两种方法的用料性质霉虫的预防和轻度处理；酒精涂擦操作量较少时的处理。
可以看出，现有的文物防霉防虫处能杀死多种霉菌和各种发育阶段害虫。使用，并兼顾文物的完整性去除有害生

发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目广谱的熏蒸处理技术。为了实现上述目
熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用间内安装自动温湿度记录仪，并在密封外接到盛有硫酰氟熏蒸剂的压力钢瓶上
连接，钢瓶置于磅秤上，将流量计的流:
一些墨水等有机物，不要误用工业酒精，
等化学药品，但使用试验后，视其效果，、杀虫机理及效果来安全可靠，适于霉变
理方法的杀虫灭菌作所以，寻找一种处理物是文物保护工作者
要尽量避免多次直工业酒精中不仅含
时要首先弄明白其再大面积使用。
看芸香主要用于
生虫面积不大、数
用都不够彻底，不效果好、可大规模极为关注的问题。
:供一种高效、低毒
空间内，在密封
工
的在于对文物保护提的，其技术方案为
，将文物置于密封的空间内设置施药孔，施药孔通过施药管，压力钢瓶和施药管之间由施药流量器
量调至1L/min，通过调节钢瓶上的压力
控制开关向密封空间内释放所需药量的硫酰氟熏蒸剂，施药完成后密封施药孔，使用熏蒸气体检测仪对密闭空间外进行浓度检测，密封空间熏蒸时间为48小时。
所述的熏蒸处理密封空间的温度为5 54°C。所述的熏蒸处理密封空间的空气湿度为25 50%。所述的熏蒸剂硫酰氟的使用浓度30-50g/m3 。
所述硫酰氟熏蒸剂药量和密闭空间容积关系为用药量(g卜建筑容积(m3)X所需熏蒸剂浓度(g/m3)。由于采用了以上技术方案，本发明选用硫酰氟作为熏蒸剂及相应的技术流程进行文物保护熏蒸，与其他处理方法相比，具有安全、环保、高效的特点。熏蒸剂硫酰氟原料易得，使用安全系数较高，熏蒸处理效果明显优于其他熏蒸剂。经完善优化后的熏蒸流程可以最大程度地实现对文物及环境的保护。
本发明将熏蒸技术应用于文物保护优点在于熏蒸剂的渗透性、挥发性、扩散性都很强，与被熏蒸物的接触面广而均匀，可渗透到固态药物所达不到的缝隙，因吸附性较小很快会从被熏蒸物上及内部散去，无残留物，对文物实施熏蒸，是一种较为行之有效的杀虫除霉方法。而当前使用的诸多熏蒸材料中，均存在不同的利弊和差异。因此寻找一种安全、有效和环保的熏蒸剂和其应用流程工艺是将熏蒸处理方法应用于文物保护上的关键问题。
通过对现有资料的分析比对后发现，能在文物上采用的杀虫菌熏蒸剂仅有环氧乙烷、溴甲垸、硫酰氟3种。其中环氧乙垸熏蒸工艺较成熟，可溶于水，废弃治理容易实现，但它熏蒸，自然解析残留量大小，可室温熏蒸，扩散性理设施投入有难度，对大文物藏品上。由此，硫酰力强、用量低等安全环保所实现市场化应用。
硫酰氟是出入境卫生检疫和植物检疫以及农业，林业，商业贸易，交通卫生，水利，建筑等相关行业所使用的、目前国内外最为理想的熏蒸剂。也是替代甲基溴(溴甲烷)，不破坏大气臭氧层的绿色环保优良熏蒸剂。它对害虫的所有生命阶段和鼠害都有效的广谱熏蒸剂；熏蒸时间可长可短，使用方便灵活；不燃烧、无臭味、迅速挥发、快速散布；在有设备和电子仪器的敏感场所是无腐蚀性气体；它不和材料发生反应产生难闻的气味；迅速从材料和商品上散逸，在被熏蒸物品上吸附量很少；不破坏臭氧层；未发现有耐药性的问题。硫酰氟的不燃不爆、不腐蚀、不破坏臭氧层、无抗药性等独有的特性决定了它是一种可被广泛应用的优良环保型熏蒸剂。
易燃易爆，熏蒸剂量较大，扩散性差，并且需要加热，目前只作为植物灭菌剂在使用。溴甲烷熏蒸剂量较较好，但是急性毒性较大，自然解析残留大，废弃治气臭氧层有破坏作用，且不宜于是用在绘画、漆品等氟以其无色无嗅、不燃、无腐蚀、无不良气味、渗透的特点被广泛关注并已经在国外海关、大型仓储等场美国对硫酰氟杀虫毒性及毒理学已进行了大量的研究，并将之成功应用在 文物保护方面。尽管国内一些文物科研机构在文物藏品熏蒸杀虫保护中进行了 一些探索性的试验应用，目前只是处于尝试阶段，尚未有其它企业将此项技术 完善并实际应用。据相关资料显示，硫酰氟小范围使用试验表明，其对书页、 棉丝织品、邮票、国画等文物档案的字迹、颜色、强度等均无影响，对花斑皮 蠹、小园皮蠹、赤拟谷盗熏蒸死亡率均达100%。
熏蒸技术作为一种传统虫害处理手段在仓库、海关等单位和场所应用较 多，本发明现将其应用于文物保护上，并确定了熏蒸技术在文物保护中应用的 完整技术和流程，在保护文物避免有害虫菌危害的同时，实现了熏蒸技术的安 全和环保，解决了现有文物保护技术在防虫防霉上的不足。本发明不仅拓宽了 熏蒸处理技术的使用范围，为文物保护单位提供一种新的文物保护技术，并且 将产生极大的经济和社会效益。
具体实施方式
1熏蒸场所勘查制定熏蒸计划
通过对熏蒸场所的实地勘察，确定待熏蒸场所的建筑内外环境、面积和容 积大小、可密封程度，并记录表明与外界相通门窗大小和位置等。以此作为制 定熏蒸计划、安排人员、计算用药量等后续工作的依据。 2熏蒸前准备
(1)熏蒸剂剂量和浓度选择
处理一定密闭空间内货物的熏蒸剂的量。 一般以每立方米体积内熏蒸剂的
重量表示。
硫酰氟的处理要求浓度为30-50g/m3 (根据熏蒸场所内待处理物品的性质 确定纺织品、皮革类为30g/m3，书画、纸质档案类为40g/m3，漆器、青铜器、 铁器类为50 g/m3)。
根据勘査所测量的带熏蒸建筑容积大小，计算确定熏蒸场所所需的熏蒸药 量用药量(g)=建筑容积(m3) x所需熏蒸剂浓度(g/m3) (2)相关仪器、设备、材料的准备
对熏蒸气体检测仪进行校准。在待熏蒸建筑内安装自动温湿度记录仪(离地高度为1.2m)，保持待熏蒸空间内的温度在5 54"之间，空气湿度在25 50% 范围内，针对不同文物处理对象的特点，采用加温、降温、除湿、干燥等方法 对待熏蒸空间i行温湿度调节以达到符合特定熏蒸对象的处理要求。在建筑周 边使用防风网、防风固定绳安装熏蒸警戒标志。
(3) 熏蒸密闭工作
整个熏蒸过程须在密闭的情况下进行，以保持熏蒸剂在作用过程中漏气最 少。在进行密闭工作时采取窗门密封的方式保证整个熏蒸场所的密闭性。对于 门窗使用浆糊刷边，牛皮纸覆盖的方法，与外界相通缝隙使用宽5cm 7cm塑 料薄膜胶带进行密封，对于门下部分则用直径15cm、长60cm 80cm条状砂袋封堵。
待熏蒸空间密封后在门口位置留一直径5cm左右施药孔，以连接施药管(采 用不易被硫酰氟腐蚀的高压氧气管)。
(4) 整理熏蒸场所，准备熏蒸。
熏蒸前有效地整理熏蒸场所，将柜体柜门敞丌，可外置物品外置，使得熏 蒸剂在建筑空间内的各个方面即垂直、层间的扩散、穿透可以形成最适合的环 流，充分扩散分布均匀，以充分发挥药效。 3熏蒸处理
熏蒸施药时清点进入熏蒸场所内人数后，查明建筑内无人员后方可封门。 施药时，操作人员着防护服、防护手套，配戴防毒面具，对整个建筑的施药原 则为由上而下、自里向外循序进行。
将钢瓶上置于磅秤上，其喷药口连接施药流量器后通过施药管将硫酰氟熏 蒸剂由预留的施药孔释放至密闭熏蒸空间内，流量计流量调至lL/min，观察磅 秤读数，当减少的数值等于该密闭熏蒸空间所需药量时关闭钢瓶压力控制开 关，立即密封施药孔，使用熏蒸气体检测仪对密闭空间外进行浓度检测。确定 无泄漏后密封熏蒸48小时。 4熏蒸后处理
(l)通风散气
熏蒸48小时后开始散气，尽可能从外面多打开窗和门，并打开通风器和风扇的开关。至少要经30分钟后，工作人员要戴防毒面具再进入现场打丌所有的门、窗和通风设备。拆除密封物品。
(2) 处理残渣
要在建筑物己经彻底通气后进行，采用残留分析方法检查钢瓶内是否有残^药液，及时将残渣深埋，熏蒸器材及装药布袋应清洗干净后妥善保存。
(3) 登记熏蒸记录处理结果单
熏蒸完毕后，拆除熏蒸警戒标志和警戒线，清理现场。填写熏蒸记录处理结果单。具体实施例1
待熏蒸空间为漆器文物保管仓库，在室内安装自动温湿度记录仪调节室内温度为室温，空气湿度50%。经测量，处理密封空间为7.2mX4.5mX2.8m (LXDXH)，容积为90.72m3，熏蒸浓度选取50g/m3 ，计算用药量为4.54kg。空间密封完成后，依次连接施药孔、施药管、施药流量器、硫酰氟压力钢瓶，并将钢瓶置于磅秤上，记录此时钢瓶重量为25.66kg。将流量计的流量调至1L/min，通过调节钢瓶上的压力控制开关向密封空间内释放硫酰氟熏蒸剂。当磅秤上钢瓶重量读数为21.12kg时，关闭钢瓶控制开关，停止施药。立即封闭施药孔。使用熏蒸气体检测仪对密闭空间外进行浓度检测，确定无气体泄漏后密封熏蒸48小时。具体实施例2
待熏蒸空间为书画、纸质档案文物保管仓库，在室内安装自动温湿度记录仪调节室内温度为室温，空气湿度30%。经测量，处理密封空间为8.4mX4.4mX3.0m (LXDXH)，容积为110.88m3，熏蒸浓度选取40g/m3，计算用药量为4.43kg。空间密封完成后，依次连接施药孔、施药管、施药流量器、硫酰氟压力钢瓶，并将钢瓶置于磅秤上，记录此时钢瓶重量为22.35kg。将流量计的流量调至1L/min，通过调节钢瓶上的压力控制开关向密封空间内释放硫酰氟熏蒸剂。当磅秤上钢瓶重量读数为17.92kg时，关闭钢瓶控制开关，停止施药。立即封闭施药孔。使用熏蒸气体检测仪对密闭空间外进行浓度检测，确定无气体泄漏后密封熏蒸48小时。具体实施例3
待熏蒸空间为纺织品文物保管仓库，在室内安装自动温湿度记录仪调节室内温度为室温，空气湿度25%。经测量，处理密封空间为5.2mX3.5mX2.8m (LXDXH)，容积为50.96 m3，熏蒸浓度选取30g/m3，计算用药量为1.53kg。空间密封完成后，依次连接施药孔、施药管、施药流量器、硫酰氟压力钢瓶，并将钢瓶置于磅秤上，记录此时钢瓶重量为19.84kg。将流量计的流量调至1L/min，通过调节钢瓶上的压力控制开关向密封空间内释放硫酰氟熏蒸剂。当磅秤上钢瓶重量读数为18.31kg时，关闭钢瓶控制开关，停止施药。立即封闭施药孔。使用熏蒸气体检测仪对密闭空间外进行浓度检测，确定无气体泄漏后密封熏蒸48小时。
权利要求
1熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用，其特征在于将文物置于密封的空间内，在密封空间内安装自动温湿度记录仪，并在密封空间内设置施药孔，施药孔通过施药管外接到盛有硫酰氟熏蒸剂的压力钢瓶上，压力钢瓶和施药管之间由施药流量器连接，钢瓶置于磅秤上，将流量计的流量调至1L/min，通过调节钢瓶上的压力控制开关向密封空间内释放所需药量的硫酰氟熏蒸剂，施药完成后密封施药孔，使用熏蒸气体检测仪对密闭空间外进行浓度检测，密封空间熏蒸时间为48小时。
2.如权利要求1所述的熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用，其特征在于熏蒸处理密封空间的温度为5 54°C。
3.如权利要求1所述的熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用，其特征在于熏蒸处理密封空间的空气湿度为25 50%。
4.如权利要求1所述的熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用，其特征在于熏蒸剂硫酰氟的使用浓度30-50g/m3。
5.如权利要求1所述的熏蒸杀虫技术在文物保护中的应用，其特征在于所述硫酰氟熏蒸剂药量和密闭空间容积关系为用药量(g)=建筑容积(m3) X所需熏蒸剂浓度(g/m3)。
全文摘要
本发明涉及一种通过熏蒸技术对文物进行防虫、防霉处理的方法。属生物和化学技术领域。本文物熏蒸技术通过选择硫酰氟作为熏蒸处理剂，在特定的温、湿度(温度5～54℃，空气湿度25～50％)环境下将所需处理空间密封，在其内释放硫酰氟熏蒸剂(浓度30-50g/m³)后密闭熏蒸48小时，从而达到防虫防霉的目的。本发明选用硫酰氟作为熏蒸剂及相应的技术流程进行文物保护熏蒸，在保护文物避免有害虫菌危害的同时，具有安全、环保、高效等特点。经完善优化后的熏蒸流程可以最大程度地实现对文物及环境的保护。不仅拓宽了熏蒸处理技术的使用范围，为文物保护单位提供一种新的文物保护技术，并且将产生极大的经济和社会效益。
文档编号A01M13/00GK101664026SQ200910272208
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者丁思悦 申请人:武汉韩特环境科技有限公司