藏品柜架材料的选择
     时间:2013-02-18    字体:      

传统博物馆藏品柜架的材料一般是木材或木材制品,但木质柜架并非如我们想象的那样,会使藏品远离危险。多年的研究与观察发现,有些藏品柜架材料对藏品危害极大。本文试图通过充分的数据来说明藏品柜架材料问题,帮助收藏者正确选择藏品柜架材料。

研究调查发现,柜架使用的木制材料、木结构、黏合剂以及一些传统贴面会损坏藏品。一些挥发性成分,主要是木材中的酸和黏合剂中的甲醛在很大程度上会腐蚀金属藏品。木质柜架对纸张、照片、纺织物和颜料可造成局部变化与慢性损坏。木材因其具有价格低、易于获取和使用简便的特性,还会继续用于藏品柜架。但木质材料不是制作藏品柜架最安全的材料,即使挥发性小、酸性低、材质比较稳定的木制产品也只能减少而不可能排除对敏感藏品的损害。用于藏品柜架的木材可视其对藏品的危害程度分为不同种类。下面讨论如何选择相对比较安全的藏品柜架木材。

实木材料因价格高、跨度重量比低而很少用于制作藏品柜架。多数柜架的材料主要是胶合板、刨花板与纤维板以及三聚氰胺或福美家贴面材料。胶合板是以黏合剂黏合多层薄板制成的复合木材;刨花板与纤维板是用黏合剂黏合木材或纤维合成的复合板。实木和复合木材都会释放酸,木质复合材料还释放黏合剂产生的腐蚀成分,它们对藏品都是有害的。通过对各种木材的评估,发现实木中的红木是藏品柜架相对安全的材料,其次是室外用胶合板,而普通电镀铝和涂层钢板是已知最安全的藏品柜架材料。

一、木材

木材释放百倍以下浓度的成分主要有:乙酸、甲酸、丙酸以及少量的异丁酸、醇和甲醛。当温度升高、相对湿度加大至80%时,这些有机成分会大量增加。老木材制作的藏品柜架也不一定安全,因为它不会因为年久而停止释放有机酸。使用木材柜架,需在柜架表面铺垫聚酯薄膜或玻璃板,以尽量避免藏品(木质、玻璃和石质藏品除外)直接接触柜架表面。为减少木材释放的酸对金属藏品的危害,必需保持相对湿度和温度的稳定,变化幅度过大会给藏品带来不利影响(金属藏品适应的相对湿度不应高于45%)。

决定木材潜在酸性大小的因素很多,比较安全的木材有:红木(菲律宾红木除外)、胡桃木、云杉和一些热带雨林树种,如绿柄桑、拉民木、非洲轻木等。但不包括经杀虫处理的木材,因为杀虫剂可能会留下隐患。白松酸性很大,黄松酸性小,但两者都释放大量有机气体,对包括金属在内的很多物质有不利影响。橡木、栗木和山毛榉都是危险的材料。

二、黏合剂

黏合剂都释放大量甲醛。在一定条件下甲醛会与蛋白质和细胞膜产生交联,致使藏品改变颜色。博物馆环境中的甲醛随时都可能导致金属藏品遭到甲酸盐腐蚀,并在器物表面水珠上形成甲酸钠结晶。铅或铅合金上的甲酸盐结晶若被人吸入,会引起中毒,且毒性很难排除。

木质复合材料使用的黏合剂或合成黏合剂主要有3种:脲醛、三聚氰胺甲醛和酚醛树脂。酚醛树脂比前两者更安全,被广泛推荐用作藏品柜架的黏合剂。

三、室内用胶合板、刨花板、中密度纤维板

大多数室内用的胶合板、刨花板和中密度纤维板是以脲醛树脂为黏合剂的。脲醛树脂价格虽高,但不会使木材表面褪色。不过,因甲醛会与树脂产生化学反应,这种黏合剂在木质产品制成后依然释放大量甲醛。新木材柜架尤其容易携带高浓度的甲醛。脲醛黏合剂在湿度和温度增加的情况下容易释放大量甲醛。

多年前生产的室内用胶合板和刨花板尤其不能用,因为当时行业或政府对木材产品有害成分的释放标准还没有明确规定。近来由于对人体健康关注增多,企业开始减少木材产品的脲醛比率,并采用甲醛清洁剂削减过多的化学反应。如今,虽然板材行业已经规定了甲醛释放标准,但甲醛还没有降低到对藏品无害的程度,新制作的木质柜架所释放的甲醛仍会快速腐蚀藏品。

对于用脲醛黏合剂制成的木质产品,应选择四面及各个边都包裹实的胶合板。层压结实的胶合板可减少甲醛释放,而质地松散的刨花板则会释放更多的甲醛。应选择高于B级的胶合板,因为低级板材有裂缝和节疤,更多的甲醛会由此释放出来。建筑师和家具商都愿意使用室内用胶合板,因为这种板材有坚硬的木质外层,易于刷漆。

室外用胶合板是用软材料制成的板材,不像室内用胶合板有光滑的表面,但这种胶合板是用苯酚甲醛作为黏合剂的,所以甲醛释放量少于室内用胶合板和刨花板。有些室外用胶合板注有黏合剂为苯酚甲醛树脂的标志。

为了柜架更加安全,达到表面“硬又光”且甲醛释放少的目的,可以选择苯酚甲醛树脂为黏合剂又有硬木表面的板材。以异氰酸酯为胶黏剂的板材甲醛释放量很少,但价格高。

四、三聚氰胺涂层刨花板

三聚氰胺甲醛树脂比脲醛黏合剂稳定性高出4倍,仅次于苯酚甲醛树脂。但是三聚氰胺甲醛树脂不防水,只能用来生产室内用板材。该黏合剂价格高出脲醛黏合剂很多,目前很少使用。三聚氰胺涂层的刨花板是热定形材料,没有起化学反应的甲醛,大多或全部会在生产过程中被消除。三聚氰胺涂层刨花板测试结果很好,得到一些保护专家的推荐。但三聚氰胺树脂稳定性差,应谨慎使用。

五、室外用胶合板、结构刨花板、定向刨花板(OSB板)、大片刨花板(华夫板)

苯酚甲醛树脂是室外用木质复合产品的黏合剂,比脲醛或三聚氰胺树脂价格高,但稳定性不受湿度影响。苯酚甲醛树脂与过剩的甲醛不发生化学反应。它交联形成的稳定树脂,在任何时候、任何利条件下都不会释放甲醛。新近生产的板材,甲醛会附着在材料的湿气中,在干燥空气的作用下,湿气蒸发三个月,甲醛释放水平将降至城区规定的水平。六个月过去后,已几乎测不到甲醛。可以肯定,苯酚甲醛树脂的甲醛释放量很少。尽管室外用板材具有甲醛释放量少的特点,但并非百分之百安全。博物馆实验发现,它对金属有轻微的腐蚀。但腐蚀是源于木材放射,或是由为促使黏合剂发生交联反应而加入的其他化学成分引起,目前还未见分析。

六、硬板(草纸板、刨花板等)

纤维板一类的硬板材多由废料或压力膨胀的木材纤维制成,外加少量蜡质石油材料,有时还会加入不多的苯酚甲醛树脂。这种经过油热烘烤处理的硬板材会释放大量酸性物质,不宜在博物馆使用。

七、高压塑料板(压塑板)

对福美家贴面板之类的压层塑料板的研究目前未见报告。这种贴面板材混合了三聚氰胺和苯酚甲醛以及牛皮纸,再经高压和加热处理制成。厂家声称,压层塑料板没有化学反应,可以阻隔来自黏合剂和木质产品(通常是刨花板)有害挥发物的转移,但这种说法目前还没有实验报告证实。藏品保护专家曾注意到,在有这种材料的新柜架中甲醛含量非常高,对金属有腐蚀作用。但目前还不能确定腐蚀是源于压层塑料板本身还是其黏合剂。

八、防火阻燃剂材料

藏品柜架应尽量避免使用经过防火阻燃剂处理的木材产品。若防火规定要求使用这样的材料,需使用经“第二代”非吸湿性阻燃剂处理的木材,因为非吸湿性阻燃剂能抵抗较高的相对湿度。尽管如此,经过非吸湿性阻燃剂处理的柜架木材最好不直接接触藏品,需遮盖包裹,不可暴露在室外环境中。

九、表面涂层材料

任何表面涂层材料都不可能完全隔绝木质材料释放的酸性气体,也无法隔绝树脂和黏合剂中的甲醛,而且有很多涂层材料本身就很危险,一经使用迟早会危害藏品。油脂涂层产品,如聚氨酯、油基涂料或醇酸树脂漆会生成或释放酸性物质,不可用于藏品柜架。有些丙烯涂料被发现也有不良影响。丙烯涂料因吸水性强实际上会增加甲醛的释放比率。如选择丙烯为主要原料的涂料,不要选择乙烯丙烯酸,而应选择乙烯共聚。这两种涂层材料隔绝效果较好,可以减少释放(大约85%),对金属没有明显腐蚀,类型上都属于二组环氧树脂和用碳氢化合物或二甲苯作为溶剂的湿固化脂肪族聚氨酯涂料。它们通常价格高、刷涂困难、有毒性,混合时要十分小心,需按说明在空旷和通风的地方进行混合与刷涂操作。它们释放溶剂的时间超过一年,而且释放物会与某些塑料或其他涂层(包括油漆和清漆)发生反应。

十、其他藏品柜架材料

其他藏品柜架材料包括金属、油漆和塑料。挑选材料要看材料质地是否稳定。搪瓷包层铝和搪瓷包层钢等材料因拒腐蚀倍受推荐,是安全的藏品柜架材料。但铝材需经阳极氧化,使之形成惰性表面,否则在其氧化过程中会释放超量氧化物。正因为如此,存放敏感藏品的抽屉滑道不可使用铝材。

钢材的搪瓷包层应固化到位、完全交联,烤瓷不完全也可能释放甲醛,导致藏品损坏。还有一种用于金属柜架的最新材料——粉末涂层。方法是将颗粒状干粉喷洒在接地基板上,使金属柜架带有静电荷。这样的做法很管用,金属家具企业已开始用这种方法。另外,还可使用铬电镀钢材。无论金属柜架使用怎样的涂层,重要的是涂层必需满而连续不断、不留空点、无漆层剥落、无刮擦,否则锈蚀就会从这些地方开始。

金属柜展架系统在各地都有现成货。图书馆使用的金属柜架可经过改装为博物馆所用。博物馆特制的金属柜架要符合用途需要,结实牢固、尺寸准确、质量过关,不会在搬运中弯曲、滑动。注意金属柜架要去除尖锐边缘或突出的螺帽等,以免这些东西损坏进出的藏品。金属柜架要铺垫软布、地毯等缓冲材料。应使用热黏合制成的地毯进行铺垫,黏合剂背衬的地毯不可用。铺垫材料应用较厚的防酸软纸、原色棉布或防酸皱纹纸板。由于这些软性缓冲材料都是吸湿性的,可对相对湿度进行调节。有些藏品(如墓葬出土的金属器物或已经受腐蚀的金属藏品)易受潮湿影响,其柜架铺垫不可用吸水性材料。金属或某些有机物藏品对水很敏感,它们的柜架在二次铺垫时不能使用泡沫或聚乙烯等材料。

市场最新出现的藏品柜架材料是完全膨胀的聚苯乙烯。此种材料的柜架可以组装成蜂巢式格挡柜架。这种材料的优势是惰性高、抗剪度强、重量轻、平面面积大,而且在聚苯乙烯以外无需涂层处理。不过关于这种材料应使用哪种黏合剂,目前还没有一致意见。

对无法更换的木材柜架应用隔绝材料进行铺垫或涂层处理。铺垫材料包括:铝材薄板、铝材或聚苯乙烯或聚酯材料,或者用铝材蜂巢式格挡板。为避免垫层被戳穿损坏,还可使用厚铝箔作为铺垫层,有时候玻璃也是很好的铺垫材料。还有效果稍逊的便宜材料,如各种柔然隔离纸、拉格板(百分之百纯棉制成,无酸、无化学药剂、是藏品理想的衬垫材料)和聚酯板。木制柜架应该用以上提及的材料包裹严实,尤其是抽屉和柜橱的前后板。

有些库房或展厅为防止空气污染,需要安装密封门以减少空气流量。门的密封要使用非渗水性的软性材料。若使用铝材板会产生缝隙,应使用惰性密封材料密封。电脑系统安装使用的密封剂或黏合剂在这里也适用。

要降低藏品受损程度,就要清除柜架材料释放的甲醛。活性氧化铝和高锰酸钾以及其他未证实元素组成的产品,如Purafil(普拉费尔)都是有效的甲醛清除剂(空气洁净剂)。这些清除剂与甲醛反应完全后并不产生释放。Purafil有颜色变化指示,可显示何时需要更换,在良好的通风条件下效果更好。活性炭过滤设施也可有效清除甲醛,但必须定时更换。因为甲醛分子只是被碳吸收而没有与之发生永久化学反应,无法显示其饱和程度。

 
 
上一篇:民间专家支招助您保护好藏品
下一篇:古籍的装帧与装订技术
 
 
相 关 内 容
 
 
 
 
 
 中国战斗——抗日战争时期木刻 ...
 2017——河南博物院建院9 ...
 谁调清管度新声 丝绸之路音 ...
 谁调清管度新声 丝绸之 ...
 两岸唐三彩交流展(网上虚拟展 ...
 大象中原——河南历史文化展
 毕加索时代:与西方版画大师同 ...
 文物表面污染物该清除吗?
 湖北随州叶家山青铜文物的保护 ...
 青铜器铭文传拓心得
 唐双鸾双兽纹葵花铜镜的修复
 古纸分析新思路
 中国传统泥塑胎体制作
 修复战国蟠纹铜敦的方法
 探寻透影白瓷的制作工艺
 铅白的古代生产与变色
 铅白