细菌纤维素在糟朽丝织品文物加固保护方面应用的初步研究PPT.ppt

* 细菌纤维素在糟朽丝织品文物加固保护方面应用的初步研究 申桂云 刘博 (辽宁省博物馆) 东亚文化遗产保护学会第二次学术研讨会论文集 一、丝织文物加固的必要性 古代丝织品文物主要是由蚕丝织成的。蚕丝是天然蛋白质纤维,由丝素和丝胶组成,是一种生物聚合物,丝素约占70%,丝胶约占30%。丝素和丝胶都是蛋白质,具有氨基酸组成的多肤链结构,共有18种氨基酸组成。正是由于丝织品自身的材料属性,易受光、热、湿度、微生物等的侵害,使其难以长久保存。而考古发掘出土的丝织品由于出土前后 环境的巨变,往往更容易老化,进而糟朽、破损,甚至发脆、酥粉,直至消失。在这种情况下对于考古出土的糟朽、酥粉的丝织品文物而言,加固成了至关重要的保存措施。 二、丝织文物加固方法发展概况 随着文物保护科学技术的发展,丝织品文物的加固方法也在不断地发展,日趋更为科学化、合理化。目前为止,丝织品文物的加固方法主要有三大类即物理方法、化学方法和生物方法。 1.物理方法: 夹持加固法 托裱加固法 丝网加固法 针线牵拉加固法 2.化学方法: 派拉伦成膜法 接枝共聚法 硅橡胶加固法 有机硅改性丙烯酸树脂法 壳聚糖加固法 3.生物方法: 湖北荆州博物馆利用微生物会将预先放好蔗糖分子连接成纤维丝而搭接、覆盖于丝织品上进而起到加固的作用。 中国丝绸博物馆和浙江理工大学联合研制了丝素蛋白和戊二醛交联的方法加固丝织品文物。 2.性质性能： ①植物纤维主要由纤维素组成,但掺杂其他多糖类,如半纤维素或木质素。而细菌纤维素具有高结晶度、高聚合度和非常一致的分子取向,并且以单一纤维形式存在,纯度极高; ②细菌纤维素的纤维直径为0.01一0.1μm,抗拉力强度高,扬氏模量高达1.5x1010Pa,并且纤维素的机械性能与菌株种类、发酵方式和处理方式(加热、加压)关系不大; ③细菌纤维素有极强的持水性和透水透气性,能吸收60一700倍于其干重的水分; ④细菌纤维素具有较高的生物适应性和良好的生物可降解性,是很好的环保产品; 四、细菌纤维素的合成及性能测试 材料： (l)菌种:木醋杆(Acetobaeterxylinum),购自中国普通微生物菌种保藏中心。 (2)培养基配方 斜面培养基:葡萄糖10%,酵母提取物l%,CaCO3 2%, 琼脂1.5%, pH6.8,121℃灭菌20min。 液体种子培养基:葡萄糖2%,蛋白胨1%,柠檬酸 0.2%, Na2HPO4·12H2O 0.27%, MgSO4·7H2O 0.03%, pH6.8, 121℃灭菌20min。 优化后的发酵培养基:葡萄糖8%。酵母提取物2%。柠檬酸0.3%,Na2HPO4·12H2O 0.2%, KH2PO4 0.1%, MgSO4·7H2O 0.02%,乙醇1%,pH5.4,121℃灭菌20min。 培养方法： 将制备好的种子液接入液体培养基,用装液量为100mL的摇瓶发酵,30℃,150r/min 摇床或静置培养,6天后测纤维素干重。 实验仪器 D/max一250型x一射线衍射仪(日本理学株式会社); Nieolet5700型红外光谱仪(美国Thermo公司); XD一l型二氧化碳临界点干燥器(日本EIKo公司); IB一3型离子镀金仪(日本Eiko公司); JSM一6390LV扫描电镜(日本JEOL公司); HH一4型电热恒温水浴锅淦坛市宏华仪器厂); JBSO一D型电动搅拌机(上海标本模型厂); DF一IOIF集热式恒温加热磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司); DZF型真空干燥箱(北京市永光明仪器厂); XS~212一103型光学显微镜; 101A一2型电热鼓风干燥箱(上海市实验仪器总厂); DZF真空干燥箱(北京市永光明医疗仪器厂); LTY-06型单纤维强力机(莱州市电子仪器有限公司)等。 细菌纤维素的再生 1.将干燥的细菌纤维素在室温下用10%的乙二胺溶液处理90min后,用大量的蒸馏水和甲醇洗涤。真空烘干后,得到活化后的Bc。 2.将LiCI·10H2O在真空烘箱中于150℃时抽真空烘干。准确称取一定量LiCI在DMAc中完全溶解后,加人活化后的BC,在100℃下加热搅拌至溶胀凝胶状,在室温下放置即溶解成透明的溶液。 3.将完全溶解后的细菌纤维素在玻璃板上刮制成膜,浸泡在蒸馏水凝固浴中再生10min。湿膜在水中静置24h后,经30%的甘油塑化10min后,平铺在玻璃上自然晾干,得到再生细菌纤维素干膜。 合成的细菌纤维素膜的性能分析 1.BC含量对膜力学性能的影响 本实验在φ（DMAc）=0.3,温度20℃,时间9min条件下,研究BC含量对膜力学性能的影响如图2所示。 由图可以看出 随着制膜液中BC含量的增加,膜的拉伸强度和伸长率都是先增加; 但当φ(BC)0.02时,无论拉伸强