細(xì)菌纖維素在糟朽絲織品文物加固保護方面應(yīng)用的初步研究二、絲織文物加固方法發(fā)展概況隨著文物保護科學(xué)技術(shù)得發(fā)展,絲織品文物得加固方法也在不斷地發(fā)展,日趨更為科學(xué)化、合理化。目前為止,絲織品文物得加固方法主要有三大類即物理方法、化學(xué)方法與生物方法。1、物理方法:夾持加固法托裱加固法絲網(wǎng)加固法針線牽拉加固法2、化學(xué)方法:派拉倫成膜法接枝共聚法硅橡膠加固法有機硅改性丙烯酸樹脂法殼聚糖加固法3、生物方法:湖北荊州博物館利用微生物會將預(yù)先放好蔗糖分子連接成纖維絲而搭接、覆蓋于絲織品上進而起到加固得作用。中國絲綢博物館與浙江理工大學(xué)聯(lián)合研制了絲素蛋白與戊二醛交聯(lián)得方法加固絲織品文物。三、細(xì)菌纖維素特征1、構(gòu)成:

細(xì)菌纖維素就是由某些微生物在含糖基質(zhì)上發(fā)酵產(chǎn)生得一類超微纖維素。就是由毗喃葡萄糖殘基以β-1,4糖苷鍵連接而成得鏈狀高分子聚合物。細(xì)菌纖維素由D一葡萄糖聚合而成,與植物或海藻產(chǎn)生得天然纖維素在化學(xué)性質(zhì)上就是相似得。2、性質(zhì)性能:①植物纖維主要由纖維素組成,但摻雜其她多糖類,如半纖維素或木質(zhì)素。而細(xì)菌纖維素具有高結(jié)晶度、高聚合度與非常一致得分子取向,并且以單一纖維形式存在,純度極高;②細(xì)菌纖維素得纖維直徑為0、01一0、1μm,抗拉力強度高,揚氏模量高達1、5x1010Pa,并且纖維素得機械性能與菌株種類、發(fā)酵方式與處理方式(加熱、加壓)關(guān)系不大;③細(xì)菌纖維素有極強得持水性與透水透氣性,能吸收60一700倍于其干重得水分;④細(xì)菌纖維素具有較高得生物適應(yīng)性與良好得生物可降解性,就是很好得環(huán)保產(chǎn)品;四、細(xì)菌纖維素得合成及性能測試材料:(l)菌種:木醋桿(Acetobaeterxylinum),購自中國普通微生物菌種保藏中心。(2)培養(yǎng)基配方斜面培養(yǎng)基:葡萄糖10%,酵母提取物l%,CaCO32%,瓊脂1、5%,pH6、8,121℃滅菌20min。液體種子培養(yǎng)基:葡萄糖2%,蛋白胨1%,檸檬酸0、2%,Na2HPO4·12H2O0、27%,MgSO4·7H2O0、03%,pH6、8,121℃滅菌20min。優(yōu)化后得發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖8%。酵母提取物2%。檸檬酸0、3%,Na2HPO4·12H2O0、2%,KH2PO40、1%,MgSO4·7H2O0、02%,乙醇1%,pH5、4,121℃滅菌20min。培養(yǎng)方法:將制備好得種子液接入液體培養(yǎng)基,用裝液量為100mL得搖瓶發(fā)酵,30℃,150r/min搖床或靜置培養(yǎng),6天后測纖維素干重。實驗儀器D/max一250型x一射線衍射儀(日本理學(xué)株式會社);Nieolet5700型紅外光譜儀(美國Thermo公司);XD一l型二氧化碳臨界點干燥器(日本EIKo公司);IB一3型離子鍍金儀(日本Eiko公司);JSM一6390LV掃描電鏡(日本JEOL公司);HH一4型電熱恒溫水浴鍋淦壇市宏華儀器廠);JBSO一D型電動攪拌機(上海標(biāo)本模型廠);DF一IOIF集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);DZF型真空干燥箱(北京市永光明儀器廠);XS~212一103型光學(xué)顯微鏡;101A一2型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海市實驗儀器總廠);DZF真空干燥箱(北京市永光明醫(yī)療儀器廠);LTY-06型單纖維強力機(萊州市電子儀器有限公司)等。大家學(xué)習(xí)辛苦了,還就是要堅持繼續(xù)保持安靜細(xì)菌纖維素得再生1、將干燥得細(xì)菌纖維素在室溫下用10%得乙二胺溶液處理90min后,用大量得蒸餾水與甲醇洗滌。真空烘干后,得到活化后得Bc。2、將LiCI·10H2O在真空烘箱中于150℃時抽真空烘干。準(zhǔn)確稱取一定量LiCI在DMAc中完全溶解后,加人活化后得BC,在100℃下加熱攪拌至溶脹凝膠狀,在室溫下放置即溶解成透明得溶液。3、將完全溶解后得細(xì)菌纖維素在玻璃板上刮制成膜,浸泡在蒸餾水凝固浴中再生10min。濕膜在水中靜置24h后,經(jīng)30%得甘油塑化10min后,平鋪在玻璃上自然晾干,得到再生細(xì)菌纖維素干膜。合成得細(xì)菌纖維素膜得性能分析1、BC含量對膜力學(xué)性能得影響本實驗在φ(DMAc)=0、3,溫度20℃,時間9min條件下,研究BC含量對膜力學(xué)性能得影響如圖2所示。由圖可以瞧出隨著制膜液中BC含量得增加,膜得拉伸強度與伸長率都就是先增加;但當(dāng)φ(BC)>0、02時,無論拉伸強度還就是伸長率都急劇降低。這主要就是因為在一定范圍內(nèi)增加制膜液中BC含量,單位體積內(nèi)得大分子數(shù)增多,使得分子鏈與分子鏈之間得距離較近,大分子鏈間相互作用力增大,使鏈容易相互靠近并進行規(guī)整排列,有利于高聚物結(jié)晶,從而增加了高分子網(wǎng)絡(luò)得密度與相鄰微胞之間得纏繞,膜得結(jié)構(gòu)由疏松逐漸變得致密,因此膜得力學(xué)性能有明顯提高。但當(dāng)φ(BC)

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0、02后,制膜液得勃度隨其含量得增大而迅速上升,導(dǎo)致高聚物溶解性能變差及溶液得流動性能下降,制膜困難,膜得均勻性也會受到影響,使膜得力學(xué)性能下降。2、凝固浴溫度對膜力學(xué)性能得影響凝固過程就是膜脫去內(nèi)部溶劑得過程,溶劑與凝固劑在初生膜中得交換速率決定了孔得結(jié)構(gòu),進而影響膜得力學(xué)性能。圖3為0、02得BC溶液在φ=0、3得DMAc溶液中凝固9min得條件下,溫度對膜力學(xué)性能得影響。由圖可以瞧出,膜得拉伸強度與伸長率隨溫度得增加急劇下降。當(dāng)溫度升高時,分子運動加快,溶劑與凝固劑得雙擴散速率也加快,從而加速了制膜液得凝固相分離速率與高聚物得固化速率,高聚物大分子沒有足夠得時間收縮、重排,最終得到得膜結(jié)構(gòu)不夠均勻,內(nèi)部可能會形成大量得孔洞。另外,凝膠溫度也將影響薄膜得凝膠結(jié)晶。當(dāng)高聚物熔體在快速冷卻或在較低溫度下結(jié)晶形成小球晶,晶片之間與球晶之間得“連結(jié)鏈”較多。“連結(jié)鏈”得多少就是決定結(jié)晶高聚物力學(xué)強度得重要因素,“連結(jié)鏈”越多,材料得強度越高。因此,膜得拉伸強度隨著溫度升高而下降。3、凝固浴含量對膜力學(xué)性能得影響圖4為不同凝固浴含量對膜力學(xué)性能得影響。從圖可以瞧出,隨著固浴含量得增大,膜得力學(xué)性能呈上升趨勢,且當(dāng)φ(DMAc)>0、2時,拉伸強度增加得幅度迅速提高。這可能就是由于凝固浴中DMAc含量增大,溶劑與凝固劑得交換速率減慢,膜得凝固過程比較緩與,高聚物大分子有足夠得時間收縮、重排,大分子之間得作用力較大,使膜結(jié)構(gòu)比較均勻,力學(xué)性能較高。4、凝固時間對膜力學(xué)性能得影響由圖可以瞧出,隨著凝固時間得延長,膜得力學(xué)性能逐漸提高,當(dāng)凝固時間達到9min后,繼續(xù)延長時間對提高膜得力學(xué)性能作用不大。五、細(xì)菌纖維素在絲織品文物上得初步應(yīng)用1、將得到得細(xì)菌纖維素干膜用于糟朽得法庫葉茂臺出土得遼代絲織物上得步驟(l)織物得消毒、殺菌

將待加固得絲織物殘片殺菌、消毒,避免絲織物自身攜帶得活性微生物干擾細(xì)菌纖維素高分子得重組、再生。(2)細(xì)菌纖維素活性溶液得制備LiCI·l0H2O在真空烘箱中于150℃時抽真空烘干。準(zhǔn)確稱取一定量LiCI在DMAc(二甲基乙酰胺)中完全溶解后,加人活化后得BC,在100℃下加熱攪拌至溶脹凝膠狀,在室溫下放置即溶解成透明得溶液。