木材只有在特定的条件下才能被长期保存。内涝环境因为具有低氧浓度和低温的特点，真菌和昆虫在这些条件下通常不活跃。然而，积水的考古木材会受到细菌的降解，引起木材化学成分和细胞形态方面的结构改变。
文物的原始形状得以保存，只是水作为腔道填充物避免细胞的崩溃。然而，当水从细胞腔和细胞壁毛细管中蒸发产生空气表面时，表面张力使周围的细胞壁材料受到压力。退化的细胞壁往往不能承受这些收缩力，裂缝和跨纹裂缝可能在木材表面打开。
因此，塌陷是退化的考古水渍木在干燥过程中最常发生的损坏形式。细胞壁的破裂是保存处理中需要考虑的主要现象和问题之一。塌陷是一种不可逆的损害，科学家通常使用PEGs等材料加固和保护被水淹没的考古木材。
研究表明，木质素会阻碍考古木材中细胞壁原始形状恢复。如果木质素被溶解，细胞形状可以部分恢复，但木材变得脆弱。除了木质素含量的改变外，纤维素中结晶的存在会影响木材膨胀效果。当纤维素的结晶区的比例降低时，细胞壁的灵活性就会增加。
通过"活性碱尿素"（AAU）处理，塌陷的积水木材几乎可以恢复到了原来的形状。AAU的制备方法是将少量的尿素（作为表面活性剂）混合在水中，加入一定量的聚乙二醇（PEG）和其余部分的乙二胺（EDA）。在80℃和80%的产品在水中处理时，获得了最好的结果。
一般认为，木材的膨胀涉及氢键的吸附和木材成分的无定形分子之间内部氢键的裂解的竞争过程。同时研究表明，对于一系列的有机液体，温度也对木材膨胀有影响。木材在有机液体中的膨胀率非常接近于经典的阿伦尼乌斯方程。因此，整个木材膨胀过程可以被视为类似于化学反应。此外，发现活化能（Ea）和溶剂分子量之间存在强烈的线性关系。
本研究的目的是评估了不同的膨胀剂在恢复倒塌的考古木材的形状方面的效率。
结果证明，虽然一些溶剂（如EG、EGmBE和DMAc）对塌陷木材的形状恢复没有实质性影响，但其他系统（EDA、AAU和DMSO）的作用令人满意，尽管它们之间的效果有一些差异。EDA和AAU几乎完全恢复了原来的形状，而DMSO在肿胀程度方面的效果稍差。此外，温度对塌陷材料的肿胀程度有很大影响。
论文P信息：
年7月，期刊JournalofCulturalHeritage（IF=2.，[中科院年升级版]综合性期刊2区）在线发表题为“Collapsedandre-swollenarchaeologicalwood:efficiencyandeffectsonthechemicalandviscoelasticcharacteristicsofwood”。该论文通讯作者为意大利国家研究委员会的生物经济研究所ElisaPecoraro。其他作者的单位包括意大利佛罗伦萨大学化学系。
链接: