[发明专利]一种丝织品文物健康状况评估方法

说明书

本发明一种丝织品文物健康状况评估方法，该方法包括以下步骤：（1）样品处理；（2）样品杨氏模量和硬度测试；（3）判断文物健康状况。本发明的有益效果：取样用量极少，最少仅需长度为1mm的丝织品纤维，通过纳米压痕技术表征丝织品纤维力学性能相关的杨氏模量和硬度，用于判定丝织品文物是否需要进行主动干预性加固保护及加固保护材料的加固效果是否处于有效状态。

技术领域

本发明涉及文物检测技术领域，具体公开了一种基于杨氏模量和硬度的出土文物健康状况评估方法。

背景技术

古代丝织品文物具有极高的考古学价值，是研究古代科技、政治、经济、文化、艺术的珍贵实物资料，但因丝织品材质的特殊性，通常出土后保存状况差，极大影响了考古资料整理、研究、展示和利用。为了确保出土丝织品文物能够得到安全、妥善、科学合理的保护和保存，使文物处于健康状况下，最大限度延长文物寿命，以供考古研究、展示利用，通常需要对出土文物进行保护处理，尤其是加固保护处理。针对考古出土的丝织品文物开展的保护修复工作，通常分为两大类，一类是以改善保存环境为主的预防性保护，其目的是通过改善丝织品存放环境，去除或抑制影响丝织品文物进一步劣化的环境因素，减缓其老化和降解进程，最大限度延长文物寿命；另一类是主动干预性的保护修复，如对老化和降解程度严重丝织品的加固处理等，其目的在于通过主动干预性的加固处理，使文物恢复部分力学性能，达到相对安全和健康的状态，以便考古研究和展示利用。

随着文物保护修复原则和理念的不断发展，减少文物的主动干预性保护，加强基于风险管理的文物健康评估和预防性保护，已经成为了国内外文物保护修复的共识和工作原则。但对于老化和降解程度严重，力学性能降低程度过大，甚至不能触碰的丝织品文物，仅仅采取预防性保护，而不进行主动干预性加固处理，将无法支撑考古研究工作，更无法满足展示利用的需要。因此，对于老化和降解程度严重的丝织品，进行主动干预性加固处理是必要的。在实际保护修复工作中，由于缺乏科学指导依据，考古出土丝织品文物只需进行预防性保护，还是需要采取主动干预性加固处理，很大程度上仅凭修复人员的主观判断。

考古出土丝织品文物是否有必要进行主动干预性加固保护，需要寻求和建立可靠的科学依据。现有相关研究，针对了不同老化和降解程度，不同力学性能的丝织品，广泛开展了其组成物质丝蛋白的组成和结构变化的测试和表征，目的在于以丝蛋白组成和结构的变化，反应丝织品文物的老化和降解程度，评价丝织品文物是否处于相对安全和健康状况下，进而判定是否需要开展主动干预性加固保护。

相关研究结果对指导丝织品文物保护修复以及评价丝织品文物健康状况作用甚微，原因主要有两个方面：一是丝织品文物的老化和降解程度以及文物的安全和健康状况，最直观地体现为其力学性能的改变和衰减，但丝织品的主要组成物质丝纤维属于天然高聚物，其多层级的结构特征与力学性能之间的关联性复杂，而此纤维的组成和结构研究成果对丝织品健康状况评估的指导价值不够；二是采用传统测试方法开展丝织品文物力学性能测试，样品须满足一定的尺寸要求，一般需要达到3个厘米以上，而文物属于不可再生资源，取样受到严格限制，因此丝织品文物力学性能的测试和分析开展较少，也未能应用于丝织品文物健康状况的评估，同时力学性能测试属于有损检测，不符合文物保护测试技术的发展趋势。

鉴于丝织品文物老化和降解程度以及健康状况，最终由其力学性能直观体现，因此，通过力学性能的测试和表征，并确定力学性能变化阈值，作为判断丝织品文物是否需要主动干预性加固保护的科学依据。另外，为了确保已实施过加固保护处理的丝织品文物处于安全健康状态下，需要通过力学性能的测试和表征，掌握加固保护后丝织品文物是否处于安全健康状况及评价加固保护材料是否发挥着加固作用、加固材料是否处于安全服役期，相关研究尚属空白。

鉴于此，本发明的目的在于提供一种用量极少，最少仅需长度为1mm的丝织品纤维，通过纳米压痕技术表征丝织品纤维力学性能相关的杨氏模量和硬度，用于判定丝织品文物是否需要进行主动干预性加固保护及加固保护材料的加固效果是否处于有效状态。

发明内容