351 nm紫外光對梓木表面性能和組成的影響

周和榮,王珂,吳濤,趙陽,方北松

(1. 武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室,武漢 430081;2. 荊州文物保護中心,荊州 434000)

梓木(Catalpaovata) 是木質文物常用的基體材料和修復材料之一,具有良好的韌性和彈性,主要用于制作棺木、家具、裝飾物件等。木質文物在自然大氣環境或博物館環境中長期存放時,由于受到周圍環境因素如光照、氧、溫度和化學介質等的影響,可能引起木材表面、物理性質、力學性能等發生不可逆的改變,表現出褪色、干枯、龜裂、變形、翹曲、糟朽等缺陷;表面繪有色漆的木質文物容易出現色漆褪色和脫落,失去涂層保護的木材劣化速度加快[1-2]。

光老化是影響木材性能的主要因素之一,其變化過程比較漫長。因此,目前常采用實驗室模擬加速試驗或服役環境掛片試驗方法來研究其老化行為;其中紫外光輻照是研究有機材料光老化的主要試驗方法之一,目前在汽車、航空、家具、機械等行業得到廣泛應用。由于紫外光波長短、能量高和易被物質吸收,紫外光輻射對木質文物具有較強的破壞作用,其作用機制主要是通過光化學反應使有機材質文物的碳氫共價基團斷裂,分子結構發生變化,從而使文物損壞[3-5]。紅外光作為光源的重要組成部分,主要通過熱輻射致使文物變質,紅外光照射在文物表面,導致文物溫度急劇上升,溫度會加速高分子材料的破壞作用,也就是高分子材料的熱老化。高溫可以使分子發生降解和交聯兩種過程,通常與氧氣同時作用,由熱能引發產生自由基,從而發生交聯、氧化反應,使材料本身性能發生變化?！?br>