非接触式丝绸纹样处理系统的设计与试验

李世超，黄阳阳，张振威

(苏州市职业大学 丝绸应用技术研究所，江苏 苏州 215104)

非接触式丝绸纹样处理系统的设计与试验

李世超，黄阳阳，张振威

(苏州市职业大学 丝绸应用技术研究所，江苏 苏州 215104)

由于丝绸纹样属蛋白质有机材料，受光照或微生物作用，质地极易老化，日常保藏需抗光或防霉处理。设计一种非接触式的丝绸纹样处理系统，根据该系统原理对丝绸纹样的抗光性能和防腐性能进行试验。结果显示，这种非接触处理方式与常规的浸轧接触处理方式一样，对纹样同样能起到良好的抗光和防腐效果，同时非接触式处理对纹样在处理中避免自身受到二次损害十分有利。

非接触式处理；丝绸纹样；保藏；抗光；防腐

丝绸纹样是丝绸档案中珍贵的历史资料，记录着产品的风貌、制作的技艺以及时代的特征，不可再生，需长期保存。但是丝绸纹样属蛋白质有机材料，受光照或微生物作用，质地极易老化，日常保藏需抗光或防霉处理[1]。另外，丝绸纹样具有一定的年代，有的历史甚至十分悠久，自身质地强度较弱，如采用常规的接触式浸轧处理方式对纹样进行处理往往会对纹样造成二次损害[2-3]。本研究设计了一种非接触式的处理系统，并对丝绸纹样的相应功能进行处理试验，避免了纹样在处理时的自身伤害。

1 非接触式纹样处理系统设计思路

如果纹样自身的质地强度较弱，一般是无法忍受处理液直接进行浸渍处理的，浸后再轧更是不可取。处理液要安全地到达纹样表面或进入纹样内部起防护作用，喷雾是一种较好的非接触式处理方式。但是要解决好处理的均匀性、液雾的渗透性以及处理后的干燥，以及防止纹样湿态下移动受力受损等问题。据此，非接触式纹样处理系统原理如图1所示。

图1 非接触式纹样处理系统原理框图

系统的主要设计思路应考虑以下方面：

1) 一种旋转式的喷雾机构，由中心输液管和互成一定角度的喷管组成，喷管上均匀设置喷雾头。工作时喷管以输液管为中心旋转，并通过喷雾头将处理液雾状均匀喷雾。

2) 系统下方设置一定量的吸风口，连接外部的微量吸风器，通过吸风以促使雾液在纹样中渗透。

3) 设计一种专用的网状处理架，用来放置丝绸纹样，进行对应的处理。处理架的网状材料易采用尼龙丝线加一定量的捻度制作而成。此外，设计一组压框，与处理架配套使用，以提高吸风效率及防止纹样移动。

4) 系统下方设置红外干燥器。

5) 喷雾机构采用微型加压泵加压，由液量控制器进行控制。

2 研究内容和方法

2.1 研究内容

在相同的实验条件下，将常规的浸轧接触式处理和本设计的非接触式处理两种不同的处理方式，对丝绸纹样的处理结果进行对比，同时进行需支架加固纹样的非接触式处理效果试验，分别从抗光效果、防腐效果、支架加固纹样处理效果几个方面对比，以确定非接触式丝绸纹样处理系统的实际效果。

2.2 研究方法

2.2.1 无加固支架的丝绸纹样处理

对于一些自身具有一定强度的纹样，一般无需支架加固，这时可以采用对纹样正反面直接进行喷雾的方式进行处理。具体的步骤为：①将纹样平放在网状处理架上，反面朝上，根据不同的处理要求，用配置好的处理液在纹样的表面进行喷雾处理。②喷雾时雾液尽量分布均匀，可以采用喷管不同的旋转速度进行调整。③处理液的用量根据纹样的织物特点、组织结构以及保护的具体要求，由处理液流量控制器进行控制。④喷雾完成后，放上压框进行吸风处理。这时压框需压住纹样的四周，防止吸风过程中纹样的移动。⑤吸风以微风方式进行，控制好吸风的速度和时间，促使纹样表面的处理液不断地向纹样内部进行渗透。⑥吸风完成后，开启红外干燥器进行干燥。在达到一定的回潮率后再进行纹样的正面处理，正面处理工艺同上。⑦处理完成后，移置另一丝网架进行自然平衡。

2.2.2 需支架加固的丝绸纹样处理

对于一些自身强度不够的纹样，处理中不能简单地直接进行以上操作，一般还需对纹样提前进行加固处理。其处理过程可以分为：①先对用于加固的丝绸材料进行相应的处理。可以将该材料先浸入已配置好的处理液内，待充分湿润后取出放在平板上，用滚筒对其进行正反面滚轧操作。经处理液“二浸二轧”后，进行自然干燥备用。②用已制备的丝素胶乳液进行加固支架的制作[4]。这时主要使用PET低黏性薄膜，利用该薄膜材料与加固的丝绸材料间所存在的黏着应力差异，从而将丝素胶乳液均匀地涂覆在加固丝绸材料表面，形成专用的加固支架。③用该专用支架对丝绸纹样进行加固处理。处理时将纹样平放在光滑平板表面，反面朝上，由加固支架带胶的一面轻轻压覆纹样反面，滚动加压，直到平整，然后在常温下进行平衡[5]。④纹样的非接触式处理。经平衡后的纹样，平放在网状处理架上，正面朝上，用以上处理液在纹样正面进行喷雾处理，处理后经吸风与干燥，移到另一丝网架进行自然平衡。

2.2.3 抗光效果对比

试验所采用的丝绸纹样为真丝本白素绉缎，桑蚕丝含量100%。抗光处理液为FM-2110抗紫外剂复配液，抗紫外剂含量为15%。接触式处理工艺为浸轧处理，具体采用“二浸二轧”方式。非接触式处理工艺为正面直接喷雾处理。处理液用量150 ml/m2，吸风时间为8 min，干燥温度40 ℃。

对以上试样进行紫外防护系数(UPF)检测，采用912E防紫外性能测试仪。

2.2.4 防腐效果对比

试验所用的处理纹样为丝绸古香缎，其中桑蚕丝含量为32%，人造丝含量为68%。防腐处理液为FM-2598-1防霉剂复配液，防霉剂含量为5%。接触式处理工艺为浸轧处理，具体采用“二浸二轧”方式。非接触式处理工艺为正反面直接喷雾处理。处理液用量250 ml/m2，吸风时间为100 min，干燥温度50 ℃。

对以上试样进行殖菌培养，观察试样表面真菌生长情况，其中试验菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)，试验温度为28 ℃，时间为7 d，相对湿度RH≥95%。

2.2.5 支架加固纹样处理效果

试验采用的处理纹样为丝绸古香缎，其中桑蚕丝含量为32%，人造丝含量为68%。加固支架材料为真丝纺，桑蚕丝含量100%。防腐处理液为FM-2598-1防霉剂复配液，防霉剂含量为5%。加固支架材料的接触式处理工艺为浸轧处理，采用“二浸二轧”方式。纹样表面的非接触式处理工艺为加固后纹样的正面直接喷雾处理。处理液用量250 ml/m2，吸风时间为100 min，干燥温度60 ℃。

对以上处理后的试样进行殖菌培养，观察试样表面真菌生长情况，其中试验菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)，试验温度为28 ℃；时间为7 d；相对湿度RH≥95%。

3 结果与讨论

3.1 抗光效果

抗紫外材料在纹样表面处理后，主要起到对紫外线屏蔽和吸收的作用，从而减少光照对纹样的破坏。从抗光效果的对比实验中可以看到，接触处理丝绸纹样的UPF平均值为64.08，非接触处理丝绸纹样的UPF平均值为63.49，未经抗光处理丝绸纹样的UPF值仅为11.10，抗光效果较差，而经处理后纹样的抗光效果得到了明显提高。至于常规的接触式处理和本设计的非接触式处理这两种不同的处理方式，对纹样的最终UPF值影响并不是很大，其平均值仅差0.59，说明非接触式处理方式在纹样的处理中同样能起到较好的抗光效果。

3.2 防腐效果

试验结果表明，试样经7天的殖菌培养后，两种处理方式其结果都呈现“肉眼观察，未见霉菌生长”。非接触式处理方式与接触式处理方式一样，在纹样的防腐处理上同样能起到良好的防腐处理效果。试验结果如图2、图3所示。

图2 接触式处理

图3 非接触式处理

3.3 支架加固纹样处理效果

试验结果表明，加固纹样处理后经殖菌培养试验所呈现的也是“肉眼观察，未见霉菌生长”的结果。表明采用支架材料的接触式处理和加固后纹样的非接触式处理这两种试验方式的结合，对纹样同样也能起到良好的防腐效果。这种处理方式不仅对纹样本身不会造成二次伤害，而且对纹样的加固性也不会造成破坏。经7天殖菌培养试验其结果如图4所示。

图4 加固纹样

4 结论

1) 丝绸纹样由于历史年代悠久，自身质地较弱，常规的接触式处理往往会对纹样造成二次损害。

2) 设计的非接触式处理思路是采用喷雾渗透的方法，将处理液安全地到达纹样表面或进入纹样内部，防止湿态下纹样受力移动而受损，从而达到保护的作用。

3) 非接触式处理系统包括一种旋转式的喷雾机构，下吸风及外部微量吸风器，专用网状处理架，红外干燥器，微型加压泵和液量控制器等组成。

根据非接触式处理系统原理对丝绸纹样的抗光性能和防腐性能进行试验，结果表明，这种非接触式处理方式与接触式处理的效果相近，丝绸纹样同样能起到良好的抗光和防腐效果。另外，非接触式处理避免了纹样在处理中的二次损害，对于加固纹样也不会因其处理而造成对纹样的加固性破坏。

[1] 王丽琴，杨璐.文物保护原则之探讨[J].华夏考古， 2011(3)： 143-149.

[2] 中国纺织品鉴定保护中心.纺织品鉴定保护概论[M].北京：文物出版社，2002： 127.

[3] 纺织工业科学技术发展中心.中国纺织标准汇编[M].北京：中国标准出版社，2011.

[4] 李世超，黄阳阳.一种用于加固丝绸纹样的支架制作方法及使用方法.中国：201611197969.9[P].2016-12-22.

[5] 李世超，黄阳阳.丝绸纹样加固与纹样保护性研究[J].江苏丝绸， 2017(1)：25-27.

Design and Experiment of Non-contact Type of Silk Pattern Processing System

LI Shichao，HUANG Yangyang，ZHANG Zhenwei

(Institute of Applied Technology of Silk，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Given the fact that silk pattern is composed of protein， an organic material， whose texture is prone to aging due to sun exposure or microbial reaction， light-resistant and mildew-resistant treatment should be introduced in its daily storage. This paper is intended to design a non-contact type of silk pattern processing system to test its performance in the two respects mentioned above. The results show that this non-contact processing method has the same effect in light-resistance and in mildew-resistance as the conventional paddingcontact method. What’s more， the former enjoys the advantage of avoiding secondary damage to the pattern.

non-contact processing；silk pattern；storage；light resistance；mildew-resistance

TS14

A

1008-5475(2017)04-0002-03

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.04.001

2017-08-05；

2017-08-20

江苏省丝绸织绣产品功能检测试验基地建设资助项目；江苏省科技支撑计划—宋锦暨江苏丝绸精品历史纹样保护修复关键技术研究项目(BE2014628)

李世超(1958-)，男，江苏苏州人，研究员级高级工程师，主要从事丝绸工程技术及相关应用开发研究。

李世超，黄阳阳，张振威.非接触式丝绸纹样处理系统的设计与试验[J].苏州市职业大学学报，2017，28(4)：2-4，8.

(责任编辑：李 华)