一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置的制作方法

本技术涉及木质文物保护，具体涉及一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置。

背景技术：

1、饱水木质文物在水下或饱水环境中被发现时，常常保存有完好的外观形态，但被发掘提取暴露于干燥的自然环境中，就变得十分不稳定，会快速失水，导致收缩、扭曲甚至崩解。显然，饱水木质与新材相比，其内部结构已经发生了变化，产生这种变化的根本原因是木材纤维素含量上的改变(降解)，木材含水率大幅增加。木材的主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素，纤维素是木材强度的主要来源，在自然、生物、化学因素影响下，木材纤维素原来的长链大分子结构降解变成短链的小分子并溶出，使得木材在显微结构上呈现出空洞的病害状态，纤维素溶出后的空洞会被环境中的水分所填充，其结果是木材的强度急剧下降而含水率急剧上升，含水率甚至可以高达1000％。

2、出土(或出水)的饱水木质文物在进行长期保存前必须进行脱水干燥处理。在干燥过程中由于水的表面张力的作用，使木器产生应力而引起开裂，木器内外含水率的不同使木器干缩的不均匀，从而造成变形，为了饱水木质文物保护处理后保持原有的尺寸稳定效果，一般会选择加固材料对文物进行填充渗透。加固材料中，聚乙二醇(peg)使用十分常见。我国从上世纪60年代起，河南博物院、浙江博物馆、南京博物院等研究采用peg法脱水加固定型饱水木质文物，迄今为止，peg脱水加固定型饱水木质文物已被国内外广泛使用。饱水木质文物浸于peg水溶液中，peg分子通过木材中的毛细管空隙或与木材中的水分子交换而进入木材，前者为毛细管作用，后者为扩散作用。peg对木材尺寸的稳定作用，主要取决于peg对胞壁的渗入。饱水木材含水率较低，扩散作用就减小，反之，作用就大。但peg填充也存在以下亟待解决的问题，对于大型木质文物(长度超过50cm、厚度超过3cm)如古沉船构件，其长短不一(可超过400cm)，厚度可达20cm，由于树种不同、含水率不同(200～1000％)，加固材料(peg)填充时间就非常缓慢。饱水木质文物的保护又刻不容缓，因此，对于目前的填充加固技术有待改进和发展的空间较大，如何实现加固材料的高效渗透，对大型饱水木质文物的保护具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，旨在解决上述问题。

2、本实用新型提供了一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，包括：

3、罐体，所述罐体上端设置有开口，所述罐体上端转动设置有顶盖，所述罐体左侧转动设置有转盘，所述顶盖能够封堵所述开口并配合所述转盘和所述罐体形成封闭的容腔，所述罐体底部设置有进液管，所述转盘上靠近边缘的位置处设置有与所述容腔连通设置的连通管，所述顶盖上设置有温度表和压力表；

4、杆架，所述杆架设置在所述容腔处，所述杆架上放置有用于容纳木质文物的不锈钢框架，所述罐体上设置有加热装置，所述加热装置位于所述杆架下端；

5、抽气装置，所述抽气装置与所述容腔连通并用于调节所述容腔中的气压；

6、连接筒，所述连接筒上转动设置有盘体，所述盘体与所述转盘平行设置，所述连通管设置在所述盘体上并能够带动所述盘体转动，所述连通管与所述连接筒内腔连通，所述连接筒上设置有出液管；

7、调节机构，所述调节机构设置在所述罐体上，所述调节机构与所述连通管传动连接并能够调节所述连通管的高度位置。

8、循环装置，所述循环装置分别与所述进液管和所述出液管连通设置并能够驱使加固溶液在进液管和出液管之间循环流动；

9、控制器，所述控制器分别与所述温度表、所述压力表、所述抽气装置、所述加热装置和所述循环装置电性连接。

10、优选的，所述抽气装置包括抽气管和真空泵，所述抽气管设置在所述顶盖上，所述顶盖上设置有进气管，所述抽气管和所述进气管均与所述容腔连通，所述抽气管和所述进气管上均设置有电磁阀，所述真空泵与所述抽气管连通设置并能够通过所述抽气管抽取所述容腔中的空气，所述进气管用于连通所述容腔与外界空气，所述控制器分别与所述电磁阀和所述真空泵电性连接并能够根据所述压力表检测到的气压信息控制所述真空泵与所述电磁阀的工作状态。

11、优选的，所述加热装置为电热管，所述控制器与所述电热管电性连接并能够根据所述温度表检测到的温度信息控制所述电热管的工作状态。

12、优选的，所述循环装置包括循环泵和储液罐，所述储液罐用于存储加固溶液，所述循环泵分别与所述储液罐、所述进液管和所述储液罐连通设置并能够驱使所述储液罐处的加固溶液在进液管和出液管之间循环流动。

13、优选的，所述调节机构包括升降架、滑块、螺杆和导杆，所述导杆呈竖直状态设置在所述罐体上，所述升降架移动安装在所述导杆上，所述螺杆转动安装在所述罐体上，所述螺杆上设置有手柄，所述升降架上设置有与所述螺杆配合的螺孔，所述升降架上设置有供所述滑块水平移动的滑轨，所述连通管转动安装在所述滑块上。

14、优选的，所述连通管上设置有环形凸起，所述滑块上设置有供所述环形凸起转动安装的环形槽。

15、优选的，所述罐体上设置有立柱，所述立柱与所述导杆平行设置，所述升降架上设置有供所述立柱穿过的穿孔，所述立柱上标有用于指示所述升降架高度位置的刻度。

16、相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

17、工作时，将需要加固的木质文物随不锈钢框架放入罐体的容腔中后，合上顶盖，控制器根据温度表和压力表检测到的温度和气压信息通过加热装置和抽气装置控制容腔中的温度和压力，使容腔呈负压状态，加固溶液更易渗透进木材内部空隙，通过循环装置驱使加固溶液在容腔中循环流动以达到浓度均匀的作用，进一步提高渗透效果，并且通过调节机构调节连通管的高度位置以便于根据木质文物的高度对容腔内部的溶液高度进行调节，利于对不同大小的木质文木进行加固工作，通用性较高，并且起到节约加固溶液的作用。

技术特征：

1.一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，其特征在于：

技术总结
本技术提供了一种负压加热填充渗透大型饱水木质文物保护装置，包括罐体、顶盖、转盘、进液管、连通管、温度表、压力表、杆架、不锈钢框架、加热装置、抽气装置、连接筒、盘体、出液管、循环装置、调节机构和控制器，工作时，将需要加固的木质文物随不锈钢框架放入罐体的容腔中后，合上顶盖，控制器配合温度表、压力表加热装置和抽气装置控制容腔中的温度和压力，使容腔呈负压状态，加固溶液更易渗透进木材内部空隙；通过循环装置驱使加固溶液在容腔中循环流动，进一步提高渗透效果，并通过调节机构调节连通管的高度位置以调节容腔中的溶液高度，利于对不同大小的木质文木进行加固工作，通用性较高，并且起到节约加固溶液的作用。

技术研发人员：包春磊
受保护的技术使用者：海南省博物馆（海南省文物考古研究所）
技术研发日：20221024
技术公布日：2024/1/12