[发明专利]薄荷醇及其衍生物作为文物发掘现场加固材料的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一类新的文物发掘现场临时加固材料及其加固方法。该类材料为薄荷醇及其衍生物。本发明所提供的化合物具有无毒、价格便宜、对文物的加固效果好，易于脱除的特点。

背景技术

文物出土时，往往会有小块文物碎片、文物的表层脱落物残留于土壤中。怎样提取这些残存文物，是文物保护部门遇到的难题。同样的难题还有：1、对于某些珍贵的棉麻文物，由于在地下埋藏年代较久，文物本身已经没有任何强度，直接提取往往会对其造成无法弥补的伤害；2、某些古代武士铠甲，也由于埋藏时间较久，其相互间的连接(铜丝或线绳)已经被破坏，如何完整地将其从发掘现场提出，而不会破坏其原有的排列顺序，也是必须解决的问题；3、壁画和岩画在自然界中已经严重风化或被腐蚀，需要将画面揭下进行人工保存防护。以上问题长期困扰文物保护部门。直到上世纪90年代，德国巴伐利亚州文物保护局提出环十二烷可作为脆弱文物的临时性加固剂后，上述令文物界困惑的问题才基本得到解决(夏寅，WEICHERT Maja，张志军，周铁，马生涛，《文物保护与考古科学》，2005，17(2)。)。

环十二烷常温下是一种半透明蜡状固体，当加热至60℃以上后可以涂刷或喷涂于器物上进行加固，由于该试剂在室温下能够逐渐地挥发掉，所以用于脆弱文物发掘现场的临时性加固。根据秦始皇兵马俑博物馆的报道，采用环十二烷修复的石铠甲，与传统方法相比保留了大量原始铜丝。

但是，环十二烷作为一种化学合成品，其毒性至今尚无定论。而在发掘现场和后续的文物脱除临时加固剂过程中，考古人员会长时间大量接触这种毒性未知的物质，工作人员将冒损害健康的风险。其次，从分子结构上看，环十二烷的极性较小，当它用于临时加固剂时，与文物间的结合力较小，从而导致粘结强度不够，需要大剂量使用；第三，环十二烷价格昂贵(1900元/500克，2010年TCI产品价格)大大增加考古成本。

文物部门对临时加固材料的要求是，可在40-70°范围融化为低粘度液体，冷却后可与土壤或被加固物间形成较好的结合；也可溶于普通有机溶剂，采用喷刷方式，当溶剂挥发后，析出的临时加固剂与被加固物形成紧密结合，便于在外力作用下，被加固物能完好地和原有埋藏介质分离。最重要的要求是，临时加固剂可采用方便的方式(加热或自然存放)从被加固物中脱除，不留丝毫残余。

薄荷醇及其酯为薄荷类植物的提取物，在我国来源非常广泛，因此价格低廉(230元/25千克，2010年价格)，广泛用于个人卫生用品如漱口水等，以及清凉剂，食品添加剂等，因此其无毒性之虞。

使用环十二烷作为加固剂的传统方法是，将环十二烷直接刷或涂于被加固物的表面，加固强度有限，不适于大块大面积文物的提取。而纤维增强复合材料中，纤维起着重要的加强作用。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种新的文物临时加固材料。

本发明按照文物部门对临时加固材料的要求，提出使用薄荷醇及其衍生物(主要为其酯)作为临时加固材料。本发明还结合纤维复合材料的原理，提出使用薄荷醇作为临时加固剂时的加固方法。

本发明提供了薄荷醇及其衍生物在作为文物发掘现场加固材料的用途，所述的薄荷醇及其衍生物为消旋或手性的薄荷醇及其衍生物，具有如下化学结构：

其中X代表OH或OCOCH₃，*代表手性。

所述的薄荷醇及其衍生物推荐为消旋的薄荷醇或消旋的薄荷醇乙酯，或者推荐具有如下化学结构：

使用过程中可单独使用其中任意一种化合物，或上述化合物1-16中任意两种至16种全部化合物的混合物。

本发明提供了上述薄荷醇及其衍生物用作文物挖掘过程中，对易碎文物的现场临时加固的用途和方法。

其方法是在待加固文物碎片上覆盖纤维织物，将前述的薄荷醇或其衍生物加热融化或溶于有机溶剂，将所得到的熔体或溶液浇淋或刷涂到覆盖好的织物上，凝固或溶剂挥发后，即得临时加固体。所述的有机溶剂是乙酸乙酯、丙酮或丁酮等。可在被加固物表面或四周铺设或围绕纤维织物(最好是棉质纱布)，然后将薄荷醇的熔(溶)体或熔(溶)液刷涂在纤维织物的表面，熔(溶)液通过织物渗入被加固物中，并使被加固物与纤维织物间形成牢固结合，进而使被加固物受到外力时，纤维可承担大部分受力，即使大块大面积的弱脆性文物也可通过本发明提供的方法进行临时加固。

所述的化合物用作文物临时加固时，其适用范围推荐：兵马俑中脱落彩绘的临时加固提取；石质文物碎片临时加固提取；岩画壁画的保护性提取；漆器文物碎片临时加固提取；木质文物碎片临时加固提取；纸质文物临时加固提取；棉麻类文物临时加固提取。