一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法及裝置。所述方法為：利用強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行處理使水磁化，使用磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗。可通過(guò)N、S極交替布置的靜態(tài)永磁強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行磁化處理，磁處理后的水部分氫鍵斷裂，性質(zhì)發(fā)生變化，可減弱文物與病害附著雜質(zhì)間的結(jié)合力，將文物上的附著物剝離，從而完成出水文物的清洗。本發(fā)明方法與常規(guī)添加酸堿絡(luò)合劑、超聲等方法相比，為純物理清洗方法，在有效清洗分離文物附著物的同時(shí)，對(duì)文物無(wú)損傷，處理過(guò)程不產(chǎn)生環(huán)境污染物。采用的新型磁棒式靜態(tài)永磁磁場(chǎng)，與傳統(tǒng)磁棒式的窄型永磁磁場(chǎng)相比，其強(qiáng)磁場(chǎng)的分布寬，水的磁處理效率高，可以大規(guī)模地應(yīng)用于出水文物的清洗。
【專利說(shuō)明】
一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及出水文物清洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]文物是不可再生的遺存，承載著豐富的人類歷史文化信息。在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，中國(guó)向世界各地輸出了大量陶瓷器。海運(yùn)作為一種傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式，具有量大、安全、便利且運(yùn)價(jià)低廉等優(yōu)勢(shì)。但由于海難沉船事件時(shí)有發(fā)生，致使無(wú)數(shù)外銷陶瓷器被遺留在茫茫大海深處。隨著當(dāng)今水下考古事業(yè)的發(fā)展，大量中國(guó)古代陶瓷器被從海洋中打撈出水。通過(guò)對(duì)船上陶瓷器文物的修復(fù)保護(hù)研究，可以更好地復(fù)原歷史原貌，了解當(dāng)時(shí)的制作工藝、科技文化、商業(yè)貿(mào)易等歷史信息。
[0003]大部分海洋出水陶瓷器等文物，經(jīng)海水長(zhǎng)期浸泡和海洋生物、海泥等鈣質(zhì)物的長(zhǎng)期作用，緊密膠結(jié)形成體積大小不一的堅(jiān)硬凝結(jié)物。這些凝結(jié)物在外界溫濕度改變的情況下，必然會(huì)對(duì)其中包裹的陶瓷等文物本體產(chǎn)生物理性擠壓破壞，如何在確保文物安全的前提下，將這些文物從凝結(jié)物中完整提取出來(lái)，已成為迫在眉睫的難題。因此，開(kāi)展海洋出水陶瓷器周體凝結(jié)物的清洗工藝研究，對(duì)于水下考古發(fā)掘出水陶瓷器的保護(hù)和保存，具有普遍而深遠(yuǎn)的意義。然而截至目前，對(duì)于沉船內(nèi)文物表面附著的凝結(jié)材料的去除研究尚未系統(tǒng)開(kāi)展。
[0004]隨著大量珍貴文物的出土出水，伴之而來(lái)的是繁重而艱巨的文物保護(hù)工作。為了妥善保存文物，必須對(duì)其進(jìn)行必要的修復(fù)保護(hù)處理。古陶瓷修復(fù)保護(hù)工藝流程包括:環(huán)境分析、現(xiàn)狀調(diào)查，狀態(tài)評(píng)估、清洗除垢、脫鹽處理、拼對(duì)粘接、修補(bǔ)缺損，加固封護(hù)，仿色做舊等各種技術(shù)手段的選擇和實(shí)施。
[0005]清洗是出水文物保護(hù)修復(fù)的首要步驟。出水文物病害包括可溶性鹽、表面的沉積物、有機(jī)污垢等。其中文物表面附著的難溶鹽沉積物、表面的生物病害等較難清除，常常需要機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和超聲波清洗。然而這些方法在清除污垢的同時(shí)，也可能會(huì)對(duì)瓷器的胎釉產(chǎn)生腐蝕，造成比較嚴(yán)重或潛在的損傷。并且，這些清洗方法也存在著種種缺點(diǎn)，如機(jī)械方法無(wú)法滿足高清潔度清洗要求，而化學(xué)清洗方法容易導(dǎo)致環(huán)境污染，獲得的清潔度也很有限，特別是當(dāng)污垢成分復(fù)雜時(shí)，必須選用多種清洗劑反復(fù)清洗才可能滿足表面清潔度的要求。北京大學(xué)的胡東波等人研究了常用化學(xué)清洗材料對(duì)瓷器的影響，發(fā)現(xiàn)一般情況下，清洗能力強(qiáng)的清洗劑，對(duì)瓷器的損傷也很強(qiáng)(胡東波，張紅燕，常用清洗材料對(duì)瓷器的影響研究，文物保護(hù)與考古科學(xué)，2010，22( I): 49-59)。
[0006]盡管超聲波清洗法清洗效果不錯(cuò)，但對(duì)亞微米級(jí)污粒的清洗卻表現(xiàn)得無(wú)能為力，同時(shí)清洗槽的尺寸也限制了清洗對(duì)象的范圍和復(fù)雜程度，而且清洗后的文物需要快速干燥亦是一大難題。而近年來(lái)出現(xiàn)的激光清洗技術(shù)，比較適合小范圍的高精度清洗，對(duì)于大范圍腐蝕嚴(yán)重的場(chǎng)合效果有限。
[0007]因此，研究開(kāi)發(fā)新的適合出水文物上不同病害特別是堅(jiān)硬凝結(jié)物的清洗方法，對(duì)文物進(jìn)行高效無(wú)損清洗，對(duì)于文物修復(fù)保護(hù)及復(fù)原歷史原貌具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法及裝置。研發(fā)了新的適合出水文物上不同病害特別是堅(jiān)硬凝結(jié)物的清洗方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)出水文物的高效無(wú)損清洗。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法，該方法為:利用強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行處理使水磁化，使用磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗。
[0011]優(yōu)選地，所述強(qiáng)磁場(chǎng)采用靜態(tài)永磁強(qiáng)磁場(chǎng)，水在磁場(chǎng)中以一定速度沿垂直磁力線方向流動(dòng)從而被磁化。
[0012]優(yōu)選地，使用磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)水的電導(dǎo)率，當(dāng)水的電導(dǎo)率不變時(shí)結(jié)束清洗。
[0013]優(yōu)選地，所述磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗的時(shí)間為2-70小時(shí)。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用磁處理的方法，將水通過(guò)N、S極交替布置的靜態(tài)永磁強(qiáng)磁場(chǎng)，水在磁場(chǎng)中以一定速度沿垂直磁力線方向流動(dòng)并被磁化，水的性質(zhì)發(fā)生變化，部分氫鍵斷裂，大分子團(tuán)締合水變成單分子水或小分子團(tuán)締合水，其分子間作用力減弱，水的黏度和表面張力減小。水性質(zhì)的這種變化使得水在分子水平上增強(qiáng)了界面活性和滲透性，可減弱文物與病害附著雜質(zhì)間的結(jié)合力，將文物上的不同病害附著物進(jìn)行剝離，從而完成出水文物的清洗。
[0015]本發(fā)明還提供了一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的裝置，該裝置包括:清洗槽、精密過(guò)濾器、離心栗、壓力表、流量調(diào)節(jié)閥、磁化器和電導(dǎo)率表；
[0016]所述清洗槽的出口安裝精密過(guò)濾器，用以過(guò)濾掉清洗過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒雜質(zhì)；
[0017]所述精密過(guò)濾器通過(guò)管路與離心栗相連，使得過(guò)濾后的水通過(guò)管路流入離心栗；
[0018]所述離心栗的出口管路上依次安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門，用以調(diào)節(jié)水的流量；
[0019]所述流量調(diào)節(jié)閥門與磁化器的一端相連，流量調(diào)節(jié)閥門流出的水進(jìn)入磁化器后，在磁場(chǎng)中沿垂直磁力線方向流動(dòng)從而被磁化；
[0020]所述磁化器的另一端連接至清洗槽，使磁化水在整個(gè)裝置中進(jìn)行循環(huán)；
[0021]所述清洗槽上安裝電導(dǎo)率表，用于監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中水的電導(dǎo)率值。
[0022]優(yōu)選地，所述精密過(guò)濾器為碟片式精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度為10微米。
[0023]優(yōu)選地，所述磁化器內(nèi)部由若干永磁體磁棒串聯(lián)組成，例如3-5根磁棒組成，每根磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2000-7000高斯。每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極;安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列，磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。
[0024]優(yōu)選地，清洗過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在磁化器內(nèi)的流速為l-3m/s。
[0025]上述裝置對(duì)出水文物進(jìn)行清洗的具體實(shí)施步驟如下:
[0026]第一步、在清洗槽出口安裝過(guò)濾精度為10微米的碟片式精密過(guò)濾器，以過(guò)濾掉清洗過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒雜質(zhì)。過(guò)濾出水之后安裝離心栗，并在離心栗出口安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門，以調(diào)節(jié)通過(guò)磁化器的水流量。
[0027]第二步、在流量調(diào)節(jié)閥門之后安裝磁化器，磁化器內(nèi)部為由若干永磁體磁棒串聯(lián)組成，磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2000-7000高斯。每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極。安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列。磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。
[0028]第三步、在清洗槽上安裝電導(dǎo)率表，以監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中的水質(zhì)變化。清洗槽上部安裝環(huán)隙型磁化通道的出水管道，使水磁化后流回清洗槽進(jìn)行循環(huán)。
[0029]第四步、在清洗槽中放置要清洗的出水文物，并充入自來(lái)水使文物浸沒(méi)于水中。啟動(dòng)離心栗，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在環(huán)隙通道內(nèi)的流速為l-3m/s。文物在清洗槽中清洗
2-70h，可間歇清洗，也可連續(xù)清洗。清洗過(guò)程中，監(jiān)測(cè)清洗水的電導(dǎo)率值。文物清洗至水的電導(dǎo)率不變?yōu)橹?，此時(shí)文物上的病害附著物已被磁化水松軟，再進(jìn)行常規(guī)機(jī)械清理(如用竹簽刮除)，即完成文物的清洗。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0031 ] I，本發(fā)明采用的出水文物清洗方法，利用新型磁棒式靜態(tài)永磁強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)行水的磁處理，利用磁化水實(shí)現(xiàn)文物與難溶鹽沉積物、生物病害、海泥及其它金屬和非金屬混合雜質(zhì)的分離。
[0032]2，本發(fā)明方法與常規(guī)添加酸堿絡(luò)合劑、超聲等方法相比，為純物理清洗方法，在有效清洗分離文物附著凝結(jié)物的同時(shí)，對(duì)文物無(wú)損傷，處理過(guò)程不產(chǎn)生環(huán)境污染物，效率高。本發(fā)明方法采用的新型磁棒式靜態(tài)永磁磁場(chǎng)，與傳統(tǒng)磁棒式的窄型永磁磁場(chǎng)相比，其強(qiáng)磁場(chǎng)的分布寬，在整個(gè)磁化通道內(nèi)皆為強(qiáng)磁場(chǎng)分布，因此水的磁處理效果好，可以大規(guī)模地應(yīng)用于出水文物的清洗分離。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2a為本發(fā)明實(shí)施例中磁化器內(nèi)部磁棒組成的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2b為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)磁棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中出水文物樣品附著物的X射線熒光光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0038]參見(jiàn)圖1，該圖為利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，以下實(shí)施例中涉及的出水文物清洗均采用該裝置。如圖1所示，該裝置包括:清洗槽1、碟片式精密過(guò)濾器2、離心栗3、壓力表4、流量調(diào)節(jié)閥5、磁化器6和電導(dǎo)率表7。其中:清洗槽I的出口處安裝碟片式精密過(guò)濾器2，其過(guò)濾精度為10微米，用以過(guò)濾掉清洗過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒雜質(zhì)，碟片式精密過(guò)濾器2的出口與離心栗3進(jìn)口處相連。離心栗3的出口管路上安裝壓力表4和流量調(diào)節(jié)閥5，以調(diào)節(jié)水的流量。磁化器6與流量調(diào)節(jié)閥5相連，磁化器6的出口連接至清洗槽I，以使磁化水進(jìn)行循環(huán)。清洗槽上安裝電導(dǎo)率表7，以監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中的水質(zhì)變化。磁化器6內(nèi)的四根永磁磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，每根磁棒的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列，組成環(huán)隙型磁化通道以使水通過(guò)。
[0039]參見(jiàn)圖2a，該圖為本發(fā)明實(shí)施例中磁化器內(nèi)部磁棒組成的結(jié)構(gòu)示意圖，磁化器內(nèi)部磁棒的排列結(jié)構(gòu)為:每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極。安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列。參見(jiàn)圖2b，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)磁棒的結(jié)構(gòu)示意圖，其磁場(chǎng)區(qū)域較本發(fā)明磁棒的磁場(chǎng)窄。
[0040]實(shí)施例1
[0041 ]本實(shí)施例針對(duì)出水高溫?zé)Y(jié)陶瓷器表面的沉積物病害進(jìn)行清洗。
[0042]選取南海I號(hào)沉船中20號(hào)出水陶瓷片，尺寸為42*32mm，其上有堅(jiān)硬附著物，經(jīng)拉曼光譜分析主要成分為碳酸鈣。從該陶瓷片外觀可以看出，該陶瓷片表面光滑，系高溫?zé)Y(jié)而成。
[0043]在清洗槽出口安裝過(guò)濾精度為10微米的碟片式精密過(guò)濾器，過(guò)濾出水之后安裝離心栗，并在離心栗出口安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門。在流量調(diào)節(jié)閥門之后安裝磁化器，磁化器內(nèi)部為由4根磁棒永磁體串聯(lián)組成，每根磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2000高斯。每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極。安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列。磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。
[0044]在清洗槽安裝電導(dǎo)率表，以監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中的水質(zhì)變化。清洗槽上部安裝環(huán)隙型磁化通道的出水管道，使水磁化后流回清洗槽進(jìn)行循環(huán)。在清洗槽中放置20號(hào)出水陶瓷片，并充入自來(lái)水使文物浸沒(méi)于水中。啟動(dòng)離心栗，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在磁化器環(huán)隙通道內(nèi)的流速為lm/s ο文物在清洗槽中連續(xù)清洗2h，清洗過(guò)程中，監(jiān)測(cè)清洗水的電導(dǎo)率值。文物清洗2h后水的電導(dǎo)率為400yS/cm并保持不變，此時(shí)文物上的病害附著物已被磁處理水松軟，用竹簽輕輕刮除剝離附著物，完成文物的清洗。
[0045]20號(hào)出水陶瓷片經(jīng)磁處理水清洗后，根據(jù)《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程》文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WW/T 0056-2014,WW/T 0056-2014)，采用色差、光澤度差和表面損傷等指標(biāo)對(duì)清洗前后文物的狀況進(jìn)行安全性評(píng)估。結(jié)果表明，色差為2.21(此值小于5便認(rèn)為無(wú)變化)，光澤度差為0.2(此值小于I便認(rèn)為無(wú)變化)，此外顯微分析表明陶瓷片表面釉面無(wú)明顯變化，這表明20號(hào)出水陶瓷片表面經(jīng)磁處理水清洗后無(wú)損傷。
[0046]本實(shí)施例表明，靜態(tài)磁場(chǎng)磁處理后的水對(duì)于清洗出水高溫?zé)Y(jié)陶瓷器表面的沉積物病害是安全有效的。
[0047]實(shí)施例2
[0048]本實(shí)施例針對(duì)出水低溫?zé)Y(jié)陶瓷器表面的沉積物病害進(jìn)行清洗。
[0049]選取南海I號(hào)沉船中21號(hào)出水陶瓷片，尺寸為54*54mm，其上有堅(jiān)硬附著物，經(jīng)拉曼光譜分析主要成分為碳酸鈣。從該陶瓷片外觀可以看出，該陶瓷片表面粗糙，系低溫?zé)Y(jié)而成。
[0050]在清洗槽出口安裝過(guò)濾精度為10微米的碟片式精密過(guò)濾器，過(guò)濾出水之后安裝離心栗，并在離心栗出口安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門。在流量調(diào)節(jié)閥門之后安裝磁化器，磁化器內(nèi)部為由4根磁棒永磁體串聯(lián)組成，每根磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為4000高斯。每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極。安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列。磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。
[0051]在清洗槽安裝電導(dǎo)率表，以監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中的水質(zhì)變化。清洗槽上部安裝環(huán)隙型磁化通道的出水管道，使水磁化后流回清洗槽進(jìn)行循環(huán)。在清洗槽中放置21號(hào)出水陶瓷片，并充入自來(lái)水使文物浸沒(méi)于水中。啟動(dòng)離心栗，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在磁化器環(huán)隙通道內(nèi)的流速為I.5m/s ο文物在清洗槽中連續(xù)清洗35h，清洗過(guò)程中，監(jiān)測(cè)清洗水的電導(dǎo)率值。文物清洗35h后水的電導(dǎo)率為450yS/cm并保持不變，此時(shí)文物上的病害附著物已被磁處理水松軟，用竹簽輕輕刮除剝離附著物，完成文物的清洗。
[0052]21號(hào)出水陶瓷片經(jīng)磁處理水清洗后，根據(jù)《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程》文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WW/T 0056-2014,WW/T 0056-2014)，采用色差、光澤度差和表面損傷等指標(biāo)對(duì)清洗前后文物的狀況進(jìn)行安全性評(píng)估。結(jié)果表明，色差為3.21(此值小于5便認(rèn)為無(wú)變化)，光澤度差為0.3(此值小于I便認(rèn)為無(wú)變化)，此外顯微分析表明陶瓷片表面釉面無(wú)明顯變化，這表明21號(hào)出水陶瓷片表面經(jīng)磁處理水清洗后無(wú)損傷。
[0053]本實(shí)施例表明，靜態(tài)磁場(chǎng)磁處理后的水對(duì)于清洗出水低溫?zé)Y(jié)陶瓷器表面的沉積物病害是安全有效的。
[0054]實(shí)施例3
[0055]本實(shí)施例針對(duì)表面有金屬侵蝕沉積物病害的出水陶瓷器進(jìn)行清洗。
[0056]選取南海I號(hào)沉船中22號(hào)出水陶瓷片，尺寸為85*50mm，其上有金屬侵蝕物，經(jīng)X射線熒光光譜分析，檢測(cè)出了鐵元素的存在，鈣、鉀、硅、錳等元素來(lái)自于瓷片或其表面附著物，檢測(cè)出的氯、鍶、銣等元素，則證明了其出自于海底打撈。參見(jiàn)圖3，該圖為22號(hào)出水陶瓷片附著物的X射線熒光光譜圖。
[0057]在清洗槽出口安裝過(guò)濾精度為10微米的碟片式精密過(guò)濾器，過(guò)濾出水之后安裝離心栗，并在離心栗出口安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門。在流量調(diào)節(jié)閥門之后安裝磁化器，磁化器內(nèi)部為由4根磁棒永磁體串聯(lián)組成，每根磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為7000高斯。每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極。安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列。磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。
[0058]在清洗槽安裝電導(dǎo)率表，以監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中的水質(zhì)變化。清洗槽上部安裝環(huán)隙型磁化通道的出水管道，使水磁化后流回清洗槽進(jìn)行循環(huán)。在清洗槽中放置22號(hào)出水陶瓷片，并充入自來(lái)水使文物浸沒(méi)于水中。啟動(dòng)離心栗，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在磁化器環(huán)隙通道內(nèi)的流速為2m/s ο文物在清洗槽中間歇清洗70h，清洗過(guò)程中，監(jiān)測(cè)清洗水的電導(dǎo)率值。文物清洗70h后水的電導(dǎo)率為470yS/cm并保持不變，此時(shí)文物上的病害附著物已被磁處理水松軟，用竹簽輕輕刮除剝離附著物，完成文物的清洗。
[0059]22號(hào)出水陶瓷片經(jīng)磁處理水清洗后，根據(jù)《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程》文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WW/T 0056-2014,WW/T 0056-2014)，采用色差、光澤度差和表面損傷等指標(biāo)對(duì)清洗前后文物的狀況進(jìn)行安全性評(píng)估。結(jié)果表明，色差為1.21(此值小于5便認(rèn)為無(wú)變化)，光澤度差為0.2(此值小于I便認(rèn)為無(wú)變化)，此外顯微分析表明陶瓷片表面釉面無(wú)明顯變化，這表明22號(hào)出水陶瓷片表面經(jīng)磁處理水清洗后無(wú)損傷。
[0060]本實(shí)施例表明，靜態(tài)磁場(chǎng)磁處理后的水對(duì)于清洗出水陶瓷器表面的金屬侵蝕沉積物病害是安全有效的。
[0061 ] 實(shí)施例4
[0062]本實(shí)施例針對(duì)表面帶有裂縫病害的出水陶瓷器進(jìn)行清洗。
[0063]選取南海I號(hào)沉船中23號(hào)出水陶瓷為一殘缺的器物，直徑62mm，高40mm，其上有6條長(zhǎng)短不一的裂縫，裂縫寬度為0.074-0.076mm。該樣品表面帶有金屬侵蝕沉積物病害。
[0064]在清洗槽出口安裝過(guò)濾精度為10微米的碟片式精密過(guò)濾器，過(guò)濾出水之后安裝離心栗，并在離心栗出口安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門。在流量調(diào)節(jié)閥門之后安裝磁化器，磁化器內(nèi)部為由4根磁棒永磁體串聯(lián)組成，每根磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為7000高斯。每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，即若將一根磁棒水平放置，若磁棒圓柱體的上半部為N極則下半部為S極。安裝時(shí)，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列。磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。
[0065]在清洗槽安裝電導(dǎo)率表，以監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中的水質(zhì)變化。清洗槽上部安裝環(huán)隙型磁化通道的出水管道，使水磁化后流回清洗槽進(jìn)行循環(huán)。在清洗槽中放置23號(hào)出水陶瓷片，并充入自來(lái)水使文物浸沒(méi)于水中。啟動(dòng)離心栗，并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在磁化器環(huán)隙通道內(nèi)的流速為3m/s ο文物在清洗槽中連續(xù)清洗1h，清洗過(guò)程中，監(jiān)測(cè)清洗水的電導(dǎo)率值。文物清洗1h后水的電導(dǎo)率為540yS/cm并保持不變，此時(shí)文物上的病害附著物已被磁處理水松軟，用竹簽輕輕刮除剝離附著物，完成文物的清洗。
[0066]23號(hào)出水陶瓷片經(jīng)磁處理水清洗后，根據(jù)《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程》文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WW/T 0056-2014,WW/T 0056-2014)，采用色差、光澤度差和表面損傷等指標(biāo)對(duì)清洗前后文物的狀況進(jìn)行安全性評(píng)估。結(jié)果表明，色差為2.23(此值小于5便認(rèn)為無(wú)變化)，光澤度差為0.3(此值小于I便認(rèn)為無(wú)變化)，此外顯微分析表明陶瓷片表面釉面無(wú)明顯變化，裂縫寬度為0.074-0.076mm，無(wú)明顯變化，這表明23號(hào)出水陶瓷片表面經(jīng)磁處理水清洗后無(wú)損傷。
[0067]本實(shí)施例表明，靜態(tài)磁場(chǎng)磁處理后的水對(duì)于清洗帶有裂縫病害的出水陶瓷器是安全有效的。
[0068]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明并不僅限于實(shí)施例的內(nèi)容。對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)可以有各種變化和更改，所作的任何變化和更改，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法，該方法為:利用強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)水進(jìn)行處理使水磁化，使用磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗。2.如權(quán)利要求1所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法，其特征在于:所述強(qiáng)磁場(chǎng)采用靜態(tài)永磁強(qiáng)磁場(chǎng)，水在磁場(chǎng)中以一定速度沿垂直磁力線方向流動(dòng)從而被磁化。3.如權(quán)利要求1所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法，其特征在于:使用磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)水的電導(dǎo)率，當(dāng)水的電導(dǎo)率不變時(shí)結(jié)束清洗。4.如權(quán)利要求1所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的方法，其特征在于:所述磁化后的水對(duì)出水文物進(jìn)行清洗的時(shí)間為2-70小時(shí)。5.—種利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的裝置，該裝置包括:清洗槽、精密過(guò)濾器、離心栗、壓力表、流量調(diào)節(jié)閥、磁化器和電導(dǎo)率表； 所述清洗槽的出口安裝精密過(guò)濾器，用以過(guò)濾掉清洗過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒雜質(zhì)； 所述精密過(guò)濾器通過(guò)管路與離心栗相連，使得過(guò)濾后的水通過(guò)管路流入離心栗； 所述離心栗的出口管路上依次安裝壓力表和流量調(diào)節(jié)閥門，用以調(diào)節(jié)水的流量； 所述流量調(diào)節(jié)閥門與磁化器的一端相連，流量調(diào)節(jié)閥門流出的水進(jìn)入磁化器后，在磁場(chǎng)中沿垂直磁力線方向流動(dòng)從而被磁化； 所述磁化器的另一端連接至清洗槽，使磁化水在整個(gè)裝置中進(jìn)行循環(huán)； 所述清洗槽上安裝電導(dǎo)率表，用于監(jiān)測(cè)清洗過(guò)程中水的電導(dǎo)率值。6.如權(quán)利要求5所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的裝置，其特征在于:所述精密過(guò)濾器為碟片式精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度為10微米。7.如權(quán)利要求5所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的裝置，其特征在于:所述磁化器內(nèi)部由若干永磁體磁棒串聯(lián)組成，每根磁棒的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2000-7000高斯。8.如權(quán)利要求7所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的裝置，其特征在于:所述磁化器內(nèi)部每根磁棒的N、S極為沿軸向長(zhǎng)度方向上下排列，磁棒的上半部對(duì)齊，使其上半部的N、S極自進(jìn)口至出口交替排列，磁棒串聯(lián)后插入不銹鋼管內(nèi)，組成環(huán)隙型磁化通道。9.如權(quán)利要求5所述的利用磁場(chǎng)處理后的水清洗出水文物的裝置，其特征在于:對(duì)文物進(jìn)行清洗的過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥門使水在磁化器內(nèi)的流速為l_3m/s。
【文檔編號(hào)】B08B3/10GK105967289SQ201610466943
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】楊慶峰, 姜標(biāo)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院