一种壁画加固材料的清除剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种古代壁画表面老化加固材料的清洗方法，具体地说，是一种壁画 加固材料的清除剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 壁画的装饰和美化功能使它成为环境艺术的重要内容，是人类历史上最早的绘画 形式之一，遗存至今的古代壁画是极其珍贵文物。长年累月的自然风化，使古代壁画发生了 起甲、空鼓、大面积脱落、脱色、变色、酥碱等病害。为了延长壁画的寿命，文物工作者采取了 一系列保护措施，其中应用较多的是在壁画表面渗透某些高分子黏接剂，用以加固表面颜 料层。国内壁画常用的高分子加固材料主要有聚醋酸乙烯乳液、纯丙烯酸乳液、有机硅改 性丙烯酸乳液和ParaloidB72树脂等，通常的做法是将加固剂稀释成固含量为1~5%的 稀溶液，涂布到壁画表面，以增加壁画表面颜料层和白灰层的强度。经过三十多年的自然老 化，早期使用的某些高分子加固材料开始不同程度地出现了变色、发黏、硬化、发脆、起泡等 现象，任其发展将威胁到壁画的长期保存和展陈；若直接在壁画表面继续施加黏接剂不仅 难以渗透进去，而且容易将老化的材料包裹固化而影响外观，甚至结壳起翘。因此，如何有 效地去除这些老化的高分子加固材料，是目前文物保护领域亟待解决的技术问题。
[0003] 壁画表面老化加固材料的清洗技术在国内还很少有人研究，本实验室曾在《中国 材料进展》杂志2012年11期上发表研究论文，证明可用乙酸乙酯和乙酰乙酸乙酯等有机溶 剂清除渗透到岩石微孔隙内的高分子加固材料，同时定量计算了几种有机溶剂对渗入大理 石、砂岩、凝灰岩表面的ParaloidB72等高分子材料的清除率。直接使用有机溶剂清除渗 入壁画表面的高分子材料存在许多问题，其一是有机溶剂的挥发性强，施工现场气味严重， 不仅污染环境同时存在火灾隐患；其二是有机溶剂的渗透扩散性强，经常使部分溶解的高 分子材料向深处渗开，实际取出的量很少。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种古代壁画表面老化加固材料的清洗法。该方法使用 可剥离凝胶作为清洗基础材料，选择适当品种和用量的有机溶剂，混合制备成可剥离凝 胶-有机溶剂组合清洗剂，然后将组合清洗剂贴敷在壁画表面，待凝胶膏药体固化后揭取， 在不破坏壁画表面的前提下能够有效清洗渗透到壁画颜料层和白灰层的高分子加固材料， 操作简便、安全、无污染。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 本发明公开了一种可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂，清洗剂是质量百分数 5%~20%质量分数的有机溶剂与可剥离凝胶混合而成，可剥离凝胶的原料组成为：硼砂1 份、聚乙烯醇3~7份、正丙醇40~60份、水220~280份。
[0007] 作为进一步地改进，本发明所述的清洗剂在有机溶剂与可剥离凝胶混合过程中， 补加0. 1~0. 6%质量分数的硼砂。
[0008] 作为进一步地改进，本发明所述的有机溶剂为小分子的酯类或芳环类或它们的混 合物。
[0009] 作为进一步地改进，本发明所述的有机溶剂是乙酸乙酯或碳酸丙烯酯。
[0010] 作为进一步地改进，本发明所述的有机溶剂是10%质量分数的乙酸乙酯，或者 10%质量分数的1:1质量比的乙酸乙酯与对二甲苯的混合溶剂。
[0011] 本发明还公开了一种可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂的制备方法，具体制备步 骤如下：
[0012] (1)可剥离凝胶的制备：
[0013] 以重量份计，原料组成为：硼砂1份、聚乙烯醇3~7份、正丙醇40~60份、水 220~280份；将水分别装入A、B两个容器中，将硼砂放入A容器中，稍加热，搅拌溶解后， 加入正丙醇；将聚乙烯醇倒入B容器中，密封搅拌，加热到80~90°C使其溶解；然后将B容 器的溶液在搅拌下倒入A容器的溶液中，密封搅拌加热，在80~90°C条件下反应3h，冷却 到室温，得到可剥离凝胶，密闭储存；
[0014] (2)混合有机溶剂：
[0015] 将质量百分数5%~20%质量分数的有机溶剂与可剥离凝胶混合，搅拌加热至约 60°C，并视混合后胶体的粘滞度情况适当补加0. 1~0. 6%质量分数的硼砂，得到可剥离凝 胶-有机溶剂组合清洗剂。
[0016] 作为进一步地改进，本发明所述的有机溶剂为小分子的酯类或芳环类或它们的混 合物。
[0017] 作为进一步地改进，本发明所述的有机溶剂是10%质量分数的乙酸乙酯，或者 10%质量分数的1:1质量比的乙酸乙酯与对二甲苯的混合溶剂。
[0018] 本发明公开了一种可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂用于壁画表面高分子加固 材料清除方法，具体步骤如下：
[0019] 1)将可剥离凝胶_有机溶剂组合清洗剂平铺展在保鲜膜上；
[0020] 2)将大小裁剪合宜的脱脂棉纱布铺在可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂上，轻轻 按压，使可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂均匀黏附在纱布上；
[0021] 3)将纱布翻转过来，揭掉保鲜膜，此时纱布与凝胶已成为一整片凝胶膏药体；
[0022] 4)将膏药体的凝胶面贴敷在需要清洗的壁画表面，轻轻按压，凝胶逐渐变稠，成为 果冻状，20~25分钟后揭取，即可将颜料层和白灰层中的高分子加固材料部分吸附出来；
[0023] 5)当一次清除达不到要求时，可以重复1)~4)步骤多次清除。
[0024] 作为进一步地改进，本发明所述的可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂涂布在壁画 表面以后，与壁画密贴，初步胶凝时间为20分钟，初步胶凝后可以轻松揭起，不会伤害壁画 表面的颜料层。
[0025] 本发明的工作原理是使用对壁画无破坏作用的可剥离凝胶作为清洗基础材料，通 过吸附作用来保持清洗剂、限制溶剂的挥发，防止溶液的流失，避免溶液向壁画深层渗透； 同时也通过吸附作用来吸收已部分溶解的高分子加固剂。
[0026] 本发明通过一系列实验，筛选出对古代壁画无破坏性的硼砂可剥离凝胶材料，凝 胶的空间网状结构能够保持和缓释有机溶剂，减少了有机溶剂的挥发，并抑制了对壁画深 层的渗透和溶胀作用，同时可以有效吸附溶解的高分子链段，达到去除目标。在使用硼砂凝 胶的基础上，本发明选择适当品种和用量的与可剥离凝胶材料能够相溶的有机溶剂，制备 成可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂，该清洗剂能够清除已渗入壁画颜料层和白灰层的高 分子加固材料。若一次清洗达不到要求，可以多次使用本发明的清洗剂和清洗方法，以达到 较高的清除率。
[0027] 与现有技术相比，本发明具有以下有优点：
[0028] 1)能够有效延长有机溶剂清洗剂在壁画表面停留的时间；
[0029] 2)便于垂直面和顶面壁画，以及其他复杂表面壁画的清洗过程控制。
[0030] 3)清洗操作简便，安全、无污染，可以多次进行。
【具体实施方式】
[0031] 本发明公开了一种壁画加固材料的清除剂，所述的清洗剂是质量百分数5%~ 20%质量分数的有机溶剂与可剥离凝胶混合而成，可剥离凝胶的原料组成为：硼砂1份、聚 乙烯醇3~7份、正丙醇40~60份、水220~280份。
[0032] 清洗剂的制备方法包括可剥离凝胶的制备和混合有机溶剂两个步骤：
[0033] (1)可剥离凝胶的制备：
[0034] 以重量份计，原料组成为：硼砂1份、聚乙烯醇3~7份、正丙醇40~60份、水 220~280份；将水分别装入A、B两个容器中，将硼砂放入A容器中，稍加热，搅拌溶解后， 加入正丙醇；将聚乙烯醇倒入B容器中，密封搅拌，加热到80~90°C使其溶解；然后将B容 器的溶液在搅拌下倒入A容器的溶液中，密封搅拌加热，在80~90°C条件下反应3h，冷却 到室温，得到可剥离凝胶，密闭储存。
[0035] (2)混合有机溶剂
[0036] 将质量百分数5%~20%质量分数的有机溶剂与可剥离凝胶混合，搅拌加热至约 60°C，并视混合后胶体的粘滞度情况适当补加0. 1~0. 6%质量分数的硼砂，得到可剥离凝 胶-有机溶剂组合清洗剂。
[0037] 有机溶剂为小分子的酯类或芳环类或它们的混合物，其中酯类与可剥离凝胶的相 溶性最好，如乙酸乙酯或碳酸丙烯酯可达20%质量分数。与可剥离凝胶混合的有机溶剂的 种类和用量需根据待清除高分子加固材料的种类选取。作为优选一般采用10%质量分数的 乙酸乙酯，或者10%质量分数的1:1质量比的乙酸乙酯与对二甲苯的混合溶剂。
[0038] 可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂可以用于壁画表面高分子加固材料清除，具体 步骤如下：
[0039] 1)将可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂平铺展在保鲜膜上；
[0040] 2)将大小裁剪合宜的脱脂棉纱布铺在可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂上，轻轻 按压，使可剥离凝胶-有机溶剂组合清洗剂均匀黏附在纱布上；
[0041] 3)将纱布翻转过来，揭掉保鲜膜，此时纱布与凝胶已成为一整片凝胶膏药体；
[0042] 4)将膏药体的凝胶面贴敷在需要清洗的壁画表面，轻轻按压，凝胶逐渐变稠，成为 果冻状，大约20~25分钟后揭取，即可