规划问道
作者：陈竹茵1黄美燕2张荣1王麒1高海彦3王帅1
单位1：北京国文琰文化遗产保护中心有限公司
单位2：义乌市文物保护所
单位3：良渚博物院
本论文发表于《清洗世界》2022年01期。
桐油是中国古建常用的涂饰材料，容易发生老化，不但影响文物建筑观感同时残余涂料也不利于木材的封护和再处理。本文以黄山八面厅为例分析了南方古建上自然老化桐油的成分，同时制作人工老化桐油样品，开展实验室清洗实验和现场实验。
项目背景
桐油是一种干性天然植物油，材料性能优异，长久以来便是古建筑营造工程中常见材料之一，现代的古建保护、修缮工程中亦经常使用[1-2]。实践中常将生桐油加入土子、密陀僧和松香粉等添加剂熬炼成熟桐油以提高干结速度[3-4]。
义乌黄山八面厅位于浙江省义乌市上溪镇黄山五村，是东阳木雕艺术顶峰时期代表作，厅中木雕采用未经催干剂熬煮的桐油进行表面涂饰的传统做法[3]。涂饰的桐油容易发生材料老化失效，妨碍后续处理，需要清洗移除。
我国20世纪初开始将激光清洗技术应用于文物保护领域中，在青铜文物锈蚀清除和油画老化清漆层清理等方面积累了理论与实践经验[5]，提出了用于不同文物的最适清洗参数；化学清洗方面，研究者综合使用溶剂、表面活性剂等多种材料，通过单用及复配方式研究了木构件、石材等文物表面的多种等污染物的清理[5-7]。目前尚缺乏对木质建筑构件上老化桐油的病害现象和机理的专项研究以及面向应用的清洗移除方法研究。本文所说桐油均指未经催干剂熬煮的桐油。
图/黄山八面厅正厅木雕
图/黄山八面厅花拱
实验室清洗
█ 老化桐油模拟
采用人工老化方式，分别进行热老化（60℃/200小时）与紫外光老化（30W/280-400nm，距离样品120mm，500小时）。用人工老化样品与自然老化样品进行对比。
图/未老化桐油（上）和自然老化样品（下）的红外谱图
Figure/Infrared spectra of unaged (top) and naturally aged samples (bottom)
图/熟桐油老化前后红外谱图（从上到下分别为未老化样品，热老化样品和光老化样品）
Figure/ Infrared spectra of tung oil before and after aging (from top to bottom are unaged samples, heat-aged samples and light-aged samples)
紫外光老化样品与自然老化样品在1067 cm-1以后的吸收峰减弱甚至消失，说明双键显著减少，碳链断裂缩短，老化表现相近，因而可采用桐油涂刷木板，待完全固化进行光老化后开展清洗实验。
█ 物理清洗
采用干式激光清洗和湿式激光清洗两种方法分别进行实验。
图/激光清洗木板桐油涂饰层的效果
Figure/ The effect of laser cleaning the tung oil coating of wood board
表 1 激光清洗试验区参数设计
Table 1 Parameter design of laser cleaning test area
同样参数条件下，干式激光清洗桐油涂饰层的效果优于湿式激光清洗。实验区域3、4、9、10的实验效果比较明显，其中区域10的清洗效果最佳，桐油层明显减薄且木材基体表面无烧蚀。湿式激光清洗中，区域12比6的清洗效果好。说明在其他条件相同的情况下，激光辐射频率越大，清洗效果越明显。
█ 化学清洗
在涂刷桐油并老化后的木板上方留出对照区域后，将G-2划分为20个区域进行化学擦拭清洗，编号G2.3-G2.22。将G-3木板划分成20个实验区域，进行化学贴敷清洗，编号为G3.1—G3.20。
图/桐油清洗实验前后对比：物理清洗与擦拭清洗前后（上）贴敷清洗实验前后（下）
Figure/ Comparison before and after the tung oil cleaning experiment: before and after physical cleaning and wiping cleaning (top) before and after the application cleaning experiment (bottom)
化学擦拭清洗桐油涂饰层后G2.3乙醇、G2.6乙醇胺、G2.7环己酮、G2.9稀释剂、G2.11石油醚、G2.12乙酸乙酯、G2.13乙酸丁酯、G2.14四氯乙烯、G2.15四氢呋喃、G2.16乙腈、G2.18二乙二醇丁醚、G2.19二甲基亚砜、G2.21BDST实验区的桐油层颜色变浅变薄，清洗效果较明显，其中乙酸丁酯和二乙二醇丁醚的清洗效果最好。而除油剂和SLT①实验区域效果欠佳。
化学贴敷清洗桐油实验中，G3.5环己酮清洗效果最好，桐油层基本清洗完全，其次为G3.9石油醚和G3.12 SLT。丙酮、二甲苯、稀释剂、除油剂、乙酸丁酯、四氢呋喃、BDST清洗的桐油发生溶胀皱缩，但未能去除。
实验显示，有机溶剂难以溶解已经固化并老化一段时间的桐油。擦拭清洗在使桐油溶胀的同时通过外界擦拭产生的机械力将溶胀的桐油清除。贴敷法虽然增加了使老化桐油溶胀的时间，但溶剂挥发后，溶胀的老化桐油又再次固化在木建筑基体上，导致效果不佳。
现场清洗实验
现场清洗实验位置分别选在老化桐油比较明显且隐蔽的南跨院的月梁和隔板处，使用实验室中效果较好，毒性较低的材料采取蘸洗和贴敷法进行清洗。
表 2 月梁上老化桐油蘸洗后与空白区域色差对比数据
Table 2 The color difference test data of the aged tung oil on the moon beam after reagent washing
以未清洗的老化桐油区为色差测量标样，综合对比后，发现乙醇和SDBT蘸洗老化桐油的效果明显。
表 3 隔板上老化桐油贴敷清洗后与空白区域色差对比数据
Table 3 Test data of color difference after aging tung oil application and cleaning on the board
可以看出环己酮较好，其次是乙醇，再次是除油剂。
对比现场实验中蘸洗法和贴敷法对老化桐油的清洗色差总值发现，贴敷法的清洗效果明显好于蘸洗法，这一结果与实验室结果有一定出入，可能与现场桐油涂层老化分解程度更高有关。
结论
光老化过程主要表现为双键的断裂氧化，碳链缩短，更接近于自然条件下的老化表现。
在实验所选参数范围内，激光清除功率越高效果越好，最佳参数为波长532nm，脉冲次数Qdiv=1，清洗距离约15cm，功率210W，激光辐射频率20Hz。
有机溶剂和表面活性剂能使桐油溶胀、脱离本体，从而结合物理擦洗去去除。化学擦拭清洗材料中乙酸丁酯、二乙二醇丁醚、环己酮、石油醚、乙酸乙酯、四氯乙烯、乙腈、乙醇和BDST效果较好的。综合考虑室内和现场实验结果及文物施工安全性、环境友好等因素，建议采用乙醇、乙酸丁酯和环己酮以擦拭清洗为主，辅以贴敷清洗。
图/黄山八面厅
注释：
①其中SLT是由5石油醚、二甲苯、四氯乙烯、除油剂按照1：2：1：2的比例配制而成，BDST是由二乙二醇丁醚、乙酸丁酯、丙二醇、十二烷基苯磺酸钠、除油剂按照3：1：1：0.1：2比例配制而成。
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5. 有一定历史研究、历史建筑保护工程相关经验优先。如无工程经验，具备学习拓展的信心与能力亦可。
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能够独立或配合完成相关保护策划、规划类项目的相关工作，包括文献研究、策划咨询、规划、城市设计、节点设计等。具体工作包括前期资料收集研究、现场勘察调研、文本撰写、图纸绘制、工程现场驻场服务等。
岗位要求：
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原文始发于微信公众号（清源文化遗产）：【学术分享】中国南方古建桐油老化涂饰层清洗移除方法的实验研究与现场试验——以黄山八面厅为例
