「公開的密室」文物典藏環境因子(一)溫、濕度與光線篇
文‧圖/史前館
文物可接受的光照度:亮不亮有關係。 |
具有金屬光澤的白錫,在低溫下改變成灰色質地鬆脆的現象,稱之為「錫疫」 |
文物是人類智慧的結晶,見證了歷史發展的重要過程,也是人類的重要文化資產。然而,眾所皆知的,文物的衰敗是自然的現象,要如何妥善保存這些重要的文化遺產,讓後代子孫得以親眼目睹呢?在博物館與科技發展過程中,誕生了文物保存維護科技這門學問。藉此我們不僅希望「曾經擁有」,更想要「天長地久」。
史前館為了讓一般民眾瞭解文物典藏工作的意涵及其所需要的保存技術,特地籌辦「公開的密室—博物館典藏保存技術特展」,特展內容論述博物館演進發展的歷史與文物維護保存科技之間的關係,隨著博物館從「私人寶庫」轉變成「公眾歷史的收藏」,博物館性質的改變讓人們了解「文物」不再是私有欣賞的專權,更是教育公眾的文化事業。要達到教育的目的,就必須將文物予以維護、保存與展示。現在,我們也藉由當代科技的進步,得以更加妥善地保管祖先交付的文化遺產,並讓其傳之久遠。
在保存文物時有哪些因素會影響文物留存時限呢?文物典藏環境因子是指文物所處環境的現象,包括溫度、相對溼度、光線、蟲害、污染物以及微生物等。這些環境因子的現象是引發文物劣化的媒介,一旦人們失去警覺或未加監控,就會對文物造成化學性或物理性的破壞。
文物保存科學家歷經多年的實驗研究後,找出文物所能承受典藏環境因子的極限,稱之為「環境極限參數」,也就是文物本身材質對於各類環境因子現象所能承受的極限範圍,這也成為打造優質文物典藏環境的重要指標。以下我們將分篇介紹:
溫度與相對溼度對文物的影響
溫度是指空氣中的冷熱程度。就文物典藏環境而言,一般而言,溫度愈高,材質變質愈快。尤其是急遽的溫度變化,更對文物不利。
溼度是指空氣中的水汽含量,也是空氣的潮溼程度。相對溼度(R.H.%)則是指在一定的空間內所含有的實質水汽壓(e)單位為毫巴或毫米巴水銀柱與相同溫度下的飽和水汽壓(E)的百分比。當空氣帶有許多水份時,水便會與空氣中的元素或文物材質中的化學成分產生危害文物的化學作用。
文物可承受的溫濕度極限範圍
文物有其適應的溫溼度範圍,一旦超出本身所能承受的極限範圍時,會產生各式物理性與化學性的劣化狀況。文物環境極限指數雖提供典藏管理者一個清晰的指標,但其指標背後仍有文物保存科學繁複的學理與特殊狀況,並非能一味的套用,仍需視文物不同特殊狀況而做最好的溫溼度監控決策。
文物材質類別 |
相對溼度RH (% / ℃)
|
特殊考量 |
- 有機材質
- 紙張、羊皮紙
- 皮革、織品、獸骨、象牙、骨骼、羽毛、蘆葦、葫蘆、樹皮、黏膠(天然或合成)、木頭、彩繪雕像、帆布和油畫板的油畫
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45-55﹪
14℃--18℃
16℃--20℃
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RH高於65﹪以上在某些材質上會開始長霉,低於40﹪以下會脆化 |
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55-60﹪
16℃--20℃ |
. |
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. |
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30-45﹪
16℃--20℃
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一般而言,RH盡可能低,但是此類別某些器物需要更高的溼度 |
-
複合材質
-
有機和無機材質組成器物
-
展示中混合有機與無機兩種材質
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45-55 |
複合材質的RH數值,以最敏感材質適應的RH為考量 |
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30-45﹪
18℃--24℃
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RH必須以有機的黏合劑為相對溼度敏感數值為設定 |
不當的文物照明─是傷害文物的暴力美學
光線是欣賞文物的基本條件,也是用來製造文物歷史氛圍與美學的媒介之ㄧ。然而,基於文物的材質與年代考量,其所能承受自光源所釋放出熱能的極限度則不盡相同。
文物照明的來源可分為自然光與人造光兩種,自然光是指太陽光,人造光則是指一切的人工造明器材所釋放出的光線。這兩種光源都帶有紫外線與紅外線的光幅射。幅射線可因其波長的長短,釋放出不同的幅射能,當其能量超出文物所能承受光能的程度時,便會破壞文物,造成「光害」。
即使光照停止,在暗處仍會繼續造成破壞作用。被短暫放置於高照度環境中的文物,即使被歸還到暗室收藏,所接受的光幅射仍在黑暗中進行破壞。換言之,光害不在於文物接受光照的強弱,而取決於幅射能累積的程度。
「光害」的種類
紫外光與光氧化作用
紫外線具有產生光氧化作用的危險特質與使有機化學鍵斷裂的能量。例如:織品中的自然纖維是由許多有機化學分子、氫、碳等以鏈鍵形式結連而成,當光的能量超過或等於碳鍵的結合能量時,如波長短於486微毫米的光線,便會使這些分子聚合物的鏈鍵斷裂,而短於358微毫米的紫外光線,則會造成有機分子的線性飽和鍵斷裂。再加上空氣中的氧在光的作用下會產生活潑的游離態氧,會引起聚合物的氧化變質,一旦游離態氧又與空氣中的水蒸氣結合形成過氧化氫,更進一步使聚合物氧化,因此使有機文物呈現出不同的劣化現象。例如:導致紙張或織物的組織結構瓦解,造成形體的酥碎、斷裂、彎曲,顏色泛黃或褪色,亦會造成帶有墨色、染料或色層的文物產生褪色等癥兆。
紅外線與熱化學作用
熱化學作用是由紅外線的熱幅射能所引起的破壞,當有機文物受到紅外線的照射,其外層或內部的溫度會急遽上升,溼度迅速下降,使有機文物產生內應力,破壞文物原有的機械韌固度,形體發生翹曲或龜裂的現象。紅外線的熱幅射更會加速可見光與紫外光線的化學破壞速度。
文物可接受的光照度
不同的文物因材質的不同特性,對光照與紫外線光能的承受量有不同的承受極限,一旦超出所能承受的極限範圍,會引起文物各式物理性與化學性的變化。防禦光害的措施就是要控制文物的光照極限在安全的數值範圍內。
光害敏感度 |
材質類型 |
光照度
Lux |
曝光時限
kiloux hours
|
紫外線UV單位量
μW/lm-microwatts per lume |
低度敏感 |
石類、金屬類 |
. |
. |
. |
中度敏感 |
油畫、骨、角類與木質類 |
250 Lux |
650 kiloux hours |
75μW/lm-microwatts per lume
30μW/lm below |
高度敏感 |
織品、紙張與有機色料 |
50 Lux |
200 kiloux hours |
75μW/lm-microwatts per lume
30μW/lm below |
(本文整理者張至善先生為史前館展示教育組研究助理)
本文內容修改自「公開的密室-博物館典藏保存技術特展」展示文案,本段文案撰寫作者為林絹娟小姐(開物國科技文化事業有限公司)。
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