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蘭博電子報

137期-宜蘭縣一般古物「嘉慶古砲管」遷移及維護(下)-完

圖、文 / 蘭陽博物館提供

左:砲管與砲座間的雜草移除 / 右: 表面基本除塵。
左:砲管與砲座間的雜草移除 / 右: 表面基本除塵。

基本清潔

(1) 浸泡前砲口內部清潔與鹼液浸泡

左上:清洗砲口內部 / 右上:使用水柱清洗排出內部堵塞物 /左下: 古砲放置於浸泡槽內並倒入鹼液進行浸泡 /右下: 覆蓋帆布以確保浸泡環境穩定。
左上:清洗砲口內部 / 右上:使用水柱清洗排出內部堵塞物 /左下: 古砲放置於浸泡槽內並倒入鹼液進行浸泡 /右下: 覆蓋帆布以確保浸泡環境穩定。

(2) 浸泡完成並乾燥後,表面清潔與保護層塗佈

左上:浸泡完成後乾燥,先使用毛刷進行表面除塵 / 右上:: 使用尼龍軟刷移除表面不穩定的鏽層 / 左下: 較頑固的不穩定鏽層使用銅刷清潔 / 右下: 北砲管砲尾處使用手術刀仔細剔除頑固之鏽層。
左上:浸泡完成後乾燥,先使用毛刷進行表面除塵 / 右上:: 使用尼龍軟刷移除表面不穩定的鏽層 / 左下: 較頑固的不穩定鏽層使用銅刷清潔 / 右下: 北砲管砲尾處使用手術刀仔細剔除頑固之鏽層。
左上:北砲管砲耳處使用手術刀仔細剔除殘留混凝土 /右上: 南砲管使用手術刀剔除舊有的黏著劑 /左下: 砲管使用毛刷均勻塗佈保護層 / 右下: 砲管使用毛刷均勻塗佈保護層。
左上:北砲管砲耳處使用手術刀仔細剔除殘留混凝土 /右上: 南砲管使用手術刀剔除舊有的黏著劑 /左下: 砲管使用毛刷均勻塗佈保護層 / 右下: 砲管使用毛刷均勻塗佈保護層。
砲管內使用長桿毛刷進行保護層塗刷
砲管內使用長桿毛刷進行保護層塗刷

脫鹽處理

鑄鐵類之古文物容易受到鹽害所影響,進而產生化學反應造成文物受損。移除氯鹽可有效的控制鑄鐵文物於空氣中的腐蝕速率,本計畫主要以鹼液洗脫技術(aqueous alkaline washing techniques)進行處理。

 

鹼液洗脫技術,為去漆除鏽處理過的鑄鐵文物浸泡於鹼液當中,讓氯離子藉由擴散作用,從鑄鐵文物與其腐蝕產物的縫隙中轉移到浸泡溶液,直到氯離子的擴散作用趨緩後更換浸泡溶液或結束浸泡,緊接著將文物從鹼液中取出,以去離子水沖洗表面殘餘的鹼,並以高溫熱風立即烘乾,即完成脫鹽程序。

 

整個脫鹽作業過程中,應事先配置浸泡古砲用之抗強酸之強化桶(KL-165方形電解槽桶 長:187.5cm,寬:38.5cm,高:34cm)作為古砲管浸泡槽,並且可使古砲管完全放入槽中。

古砲管浸泡槽
古砲管浸泡槽

浸泡溶液為氫氧化鈉溶液且配製2wt%,並完全蓋過古砲管。其整個浸泡時程約為2星期,惟周期長短仍需視情況而定。本次脫鹽作業以每支古砲管純水以120公升去配置2.4公斤之氫氧化鈉進行浸泡。主要工作程序,先以磅秤秤氫氧化鈉至水桶中,因氫氧化鈉為強鹼無法一次性直接倒入槽化桶,需分批次先分裝至耐強酸之化學桶後均勻不劇烈搖晃。氫氧化鈉接觸至純水會慢慢產生加熱效應,因此加完氫氧化鈉後會先等待1小時至2小時候再開始緩慢把混合之溶液倒至放入古砲管之槽化桶中,最後利用帆布蓋覆以減少與外在空氣接觸。

本次脫鹽作業從110/3/11開始進行浸泡並於於110/4/6,北古砲管導電度初始值為100.2mS/cm、南古砲管導電度初始值為99.6 mS/cm。

 

經過3周浸泡,至110/4/6時導電度之數值北砲管為99.7mS/cm,而南古砲管數值98.7 mS/cm,數據顯示兩支古砲管導電度值差異不大皆,故判斷沒有顯著的鹽類析釋出來。

 

浸泡後發現兩支古砲管的表面保護層(漆類)及原本表面易鬆動的結構有明顯被氫氧化鈉所移除及脫落。古砲管內部則被原先之表面保護層及鬆動結構保護著,因此推測並沒有顯著的鹽類被析出。

 

古砲管可從氫氧化鈉中取出後,開始浸泡純水。主要目的是利用純水洗淨不殘留氫氧化鈉,浸泡約2-3天左右把砲吊出進行陰乾作業及後續修護工作。

鹼液洗脫前後對照圖-北砲管
鹼液洗脫前後對照圖-北砲管
鹼液洗脫處理前後對照圖-南砲管
鹼液洗脫處理前後對照圖-南砲管

古砲管3D數位檔建模

本計畫使用Pix4Dmapper軟體進行處理分析,古砲管影像處理程序為拍攝影像匯入Pix4Dmapper軟體,利用Pix4Dmapper讀取文物照片之基本資訊,藉由影像之地理資訊及光雲建置可繪製出相關之數值表面模型,同時利用結果來建置3D模型。隨後利用Pix4Dmapper計算各影像及點位之經度、緯度和高程,結合Surfer軟體製作拍攝區域之數值高程圖。

左圖:古砲管3D數位建置 / 右圖:古砲管3D數位建模。
左圖:古砲管3D數位建置 / 右圖:古砲管3D數位建模。
左圖;古砲管3D拍攝作業 / 右圖:古砲管3D數位建模。
左圖;古砲管3D拍攝作業 / 右圖:古砲管3D數位建模。
左圖:古砲管建立點雲資料 / 右圖:古砲管點雲分布。
左圖:古砲管建立點雲資料 / 右圖:古砲管點雲分布。
左圖:古砲管建模分析 /右圖:古砲管建模轉輸出檔。
左圖:古砲管建模分析 /右圖:古砲管建模轉輸出檔。
左圖:北古砲管數位檔 / 右圖:南古砲管數位檔。
左圖:北古砲管數位檔 / 右圖:南古砲管數位檔。