文物保护材料学：清洗材料

清洗材料

文物上污垢及其分类

按形状分颗粒状，膜状

极性分极性与非极性。非极性多是有机的，比如蜡

按来源风化产物文物本身与环境的化学作用的产物外来的还有人为的

按成分无机的有机的

按溶解性分溶于水的不溶于水的水分散的

按存在部位表面的内部的

按物体表面形成的变质。金属锈蚀物铁容易锈蚀铜锈蚀的比较好，南方锈比较少，在水里面。银也会腐蚀和硫结合形成硫化银。金基本不腐蚀

穿透的变质

渗入物体内部的材料在多孔材料中

污垢与载体之间的连接形式

状态是多种多样的，结合力不同，结合的牢固程度也不同，除去的难度也不同

分为单纯靠重力作用在上面

靠静电吸附在表面

靠化学反应结合

物理连接

金属类土修饰产物

陶瓷类浮土钙质矿物

清洗用辅助材料

主要是水和有机材料

表面活性剂表面活性现象是不同物质分别溶于水后，会发现水的表面张力有变化。一种随浓度增大二增大，一个随着浓度提高二减小，随溶质浓度是大幅降低

分子中含有亲水基和亲油剂两部分，最早是皂荚

分类按离子型按溶解性按分子量按用途等

按离子分正离子负离子两性离子非离子

最开始阴离子包括羧酸盐型硫酸酯盐型的磺酸盐型（工业用烷基苯磺酸钠渗透剂OT）磷酸酯盐

阳离子型（不是洗涤用的，改变表面活性）有十六烷基三甲基氯化铵十六烷基溴代吡啶十二烷基二甲基苯亚甲基溴化铵（新洁而灭）都是季铵盐型。用于矿物普选新洁而灭可以灭菌

阴阳离子型的不能一起用

两性离子型甜菜碱型

非离子型，开发较晚但量很多发展快，不带电稳定性高在水和有机中都有很好的溶解能力，然后可以与其他类型的相互使用

有聚乙二醇型，比如平平加型

多元醇型司盘型吐温型工业洗涤很好

高分子表面活性剂

有机硅表面活性剂聚醚改性有机硅表面活性剂含硫酸盐或磺酸盐化合物的有机硅表面活性剂，有机硅季铵盐表面活性剂

抗菌整理剂美国道康宁公司纺织品整理剂

氟碳表面活性剂，比有机硅的性能更好全氟辛酸钾全氟辛烷磺酸（即疏水又疏油）可以形成防水作用

表面活性剂的性质

亲水亲油值HLB，规定石蜡为0 油酸为1 油酸钾为20 十二烷基硫酸钠为40.以这些数为标准，其他的表面活性剂的HLB值由实验确定

越大越亲水，越小越亲油

水中状态和临界胶束浓度CMC

水中溶解度达到极限时，在相界面出存在，以胶束状态存在于水中。一般亲油朝外，亲水朝内，

在水中，表面活性剂为使其亲油基不被排斥而保持稳定，采取让分子中的亲油基相互紧靠在一起的方式，尽可能减少亲油基与水的接触面积，形成由几十到几百个表面活性剂分子相互靠在一起，把亲油基包围在内部不与水接触的分子聚集体。

胶束的结构有球状、棒状、层状等。

定向排列后还有晶体的性质。

临界胶束浓度，加表面活性剂后产生胶束的浓度

洗衣服的时候超过胶束浓度，就没有用，是白白浪费材料

表面活性剂的作用可使水具有更好的浸透性，润湿和渗透作用

通过表面活性剂改变液体对固体湿润性能的现象叫做润湿接触角小于90度是润湿的，大于90度是不润湿的

渗透作用是润湿作用的一个应用，即液体向固体的内部和缝隙内部的运动

乳化作用油和水放在一块，搅一搅就混在一起。如果加表面活性剂适当，那么水和油可以分不开来，即乳化作用。如果水是球状，油是连续的，那么亲水一头朝内，亲油一头朝外乳化作用降低液体间的表面张力，起到保护作用，在分散体系周围形成定向排列

增溶作用指表面活性剂有增加难溶性或不溶性物质在水中的溶解度的作用

与形成胶束有关。是把不溶的物质在水里面的含量提高。

分散作用和絮凝作用

粉碎好的固体粉末混入液体后往往会聚结而下沉，而加入某些表面活性剂后便能使颗粒稳定地悬浮在溶液之中。

把固体以极小的微粒分散在液体中形成悬浮体的过程叫做分散作用

絮凝作用，用表面活性剂能使悬浮在液体中的颗粒相互凝聚。在净水中经常使用。高分子絮凝剂，上面带有很多正电荷，把很多粉尘中和，搅成一团。聚丙烯酰胺

其他作用柔软作用，定向排列在织物表面，抗静电作用杀菌作用

抗再沉积剂

用含有负电荷的材料吸附在固体的表面，包围缠绕在固体表面上，再加上静电排斥产生。材料一般比较长。聚乙烯醇羧甲基纤维素钠

漂白剂用于除去纺织纤维材、纸浆和油脂中所含有色物质的药剂。

颜色产生有机物是发色基团，无机物是能带跃迁

漂白对有机物就是破坏发色基团，

种类含氧漂白剂过氧化氢，来源于过氧离子的氧化作用清除有机物的残积物，黑色的硫化铁锈斑。青铜器粉状锈的处理办法，反应后不引入任何其他离子，但副产物在文物中可残留两年，某些镀层在接触过氧化氢后产生破坏（比如鎏金层）

过硼酸钠和过碳酸钠，固体物质一定条件下产生过氧化氢，然后释放氧起到漂白作用

含氯漂白剂次氯酸钠，一般不用在文物上，尤其是铜和铁上面。同时通过吸湿脱水循环，可以导致表层的脱落。次氯酸可使纤维素羟基氧化

氯铵T 脑色细粉末，温和的漂白剂，一直用在纸质文物的保护，例如漂白纸张和印刷品，使用前溶解于蒸馏水。特点，一旦使用，其漂白功能会迅速失去，所以不会残留腐蚀性物质在纸中。有人认为它可以在高浓度下使用，不会产生危害，因为即使不能洗去，它也是中性的。残留的部分会继续产生漂白作用。

还原性漂白剂

保险粉作为纺织品去斑的主剂、作为大理石清洗铁锈的材料；

太阳光也是一个很好的漂白剂。古代晒书温湿度比较合适，但是太阳光中存在紫外光也会存在破坏

螯合剂：如果一个配合体能够通过两个或两个以上的键与中心离子结合形成多元环，这个配位体叫做螯合剂，这个配位体叫做螯合体。螯合体比配位体更稳定。

常用螯合剂

多聚磷酸盐三聚磷酸钠六偏磷酸钠，用来洗结的比较厚的泥垢，形成溶液粘稠，对皮肤有伤害

氨基羧酸及盐EDTA成功地用于海洋考古所得陶瓷的去垢（钙质）

羟基羧酸盐柠檬酸酒石酸pH>11时，络合钙离子能力大于EDTA，在各种pH下对铁和铜的溶解很好

螯合剂的缺点选择性低，因此要避免过度损伤

酶植物动物蛋白质生物催化剂

催化机理接近效应和定向效应形变效应，共价催化和酸碱机理，环境效应

使用特点高效催化人工

去污作用基本上以水解为主

杀生剂（杀菌剂和抑菌剂）

无机杀生剂氯气，严格上文物上不能用溴杀菌能力也好，价格高，碘广谱杀菌剂，

漂白粉（次氯酸钠次氯酸钙）二氧化氯，文物上两者都很少用