出土文物的狀況其實很多樣化, 很難用一個簡單的工序來一言以蔽之, 我一直以來都是以家用可得的原料來做整新, 一來我沒有受過專業而標準的訓練, 二來, 要專業就是要投資, 以小康家庭來說, 這有困難, 三來, 專業藥劑取得困難而且價昂, 況且要有一定的設備才能做完整的處理, 四來, 我處理的是以要使用為原則, 因此純收藏需求的文物, 我會建議維持原樣, 不去動他!
入手出土品之後, 首先要做的事是: 除菌與除汙, 我會用廚房穩潔或威猛先生(白博士噴罐會咬漆, 如果文物上沒有漆面的話, 也可以用), 以發泡噴嘴厚噴一層泡泡在物件上, 並隨時補噴, 維持約20分鐘, 然後用熱開水淋洗, 配合刷子或菜瓜布來去除污垢. 接著就用清水清洗!
第二個工序是除油, 先前用刷子刷洗時, 如果刷子上留下黑色油垢的話, 表示物件外表有一層厚重的油脂沉積, 鹼除脂, 我會泡一桶鹼液來做浸泡, 每20-30分鐘取出用清水刷洗! 直到表面油垢去除.
第三個工序是除積碳: 除積碳的方式很多, 爭議也很多, 也有可能會傷及母材, 因此要仔細評估文物狀況再來決定工法!
我常用的方法有四種:
- 火攻
- 稀釋鹽酸常溫清洗(可配合超音波震盪)
- 稀檸檬酸高溫清洗(可配合超音波震盪)
- 超純水或去離子水,RO水+超音波震盪
其他化學除碳法(略)
- 火攻:
火攻是最通用, 最傳統的積碳去除法! 使用者眾, 頻率也最高.
使用工具: 家用瓦斯爐, 卡式噴槍, 小噴槍, 汽化爐…
適用範圍: 上油管, 爐頭
操作溫度: 鐵鋼製品: 450-550度, 也就是加熱到表面呈現紅熱狀態, 千萬不要過熱到亮紅色狀態(接近800度).
銅製品: 350-450度, 也就是暗紅色狀態, 千萬不要過熱到紅熱狀態(接近650度), 以防止變形或解焊(銀焊依焊料成份之不同, 熔點從800-1100度不等, 由於對文物所使用的焊料無法精確認定, 因此盡量避免高溫^^).
操作要領: 火攻除碳重點在於時間, 溫度其次, 因為碳素在300度以上就會悶燒灰化, 而膠結碳素的硫化焦油則要更低一點, 因此, 達到上述加熱狀態後需要維持5-10分鐘, 以便傳熱與悶燒積碳焦油!
火攻結束後, 工件要放冷, 回到室溫後用木棒或小板手輕敲工件外表, 使積碳脫落掉出, 必要時須搭配通槍條, 銅刷, 鋼刷, 金屬刮刀, 小鋼絲或粗銅線來做比較確實的清除或管路疏通.
我最常用的是銅電線, 因為對工件內壁的傷害最溫和, 不會硬梆梆可以跟著曲度跑, 便宜, 隨手可得.
注意事項: 銀焊道, 牙接頭及壓接頭處避免火攻, 以免焊道劣化或解焊, 牙接頭鬆脫變形, 壓接頭鬆動洩漏!
特別推薦: 火攻對於已經被積碳塞死的爐頭或上油管特別好用, 但僅止於初步打通(至少可以讓後續處理的藥劑可以順利流過去), 如果要清得很徹底的話, 後續其他的工作還很多!
2. 稀釋鹽酸常溫清洗(可配合超音波震盪):
酸洗的一種, 去除積碳的效率比檸檬酸強很多, 尤其在高溫的狀態下!
高溫鹽酸對人體呼吸系統的傷害很大, 對皮膚的腐蝕也很強, 因此我是採稀釋鹽酸常溫清洗!
使用工具: HDPE容器, 避免使用金屬容器, 超音波清洗器(對付頑強積碳時用)
使用藥劑: 十元店賣的無煙鹽酸或有品牌的潔瓷(8-10%鹽酸濃度)
稀釋比例: 4(水) : 1(無煙鹽酸或潔瓷) ~ 5 : 1
操作溫度: 常溫
適用範圍: 銅製的上油管及爐頭, 鐵製上油管需管制浸泡時間!
琺瑯塗裝的燈帽, 琺瑯剝落處的鐵鏽可以一併被去除! (僅限低濃度鹽酸)
操作要領:
- 外觀: 浸泡+刷洗
- 管路內側: 浸泡+刷洗+沖洗, 沖洗方式如下圖示意
用拋棄式塑膠滴管往復抽沖”一次側預熱管”(兩邊輪流沖), 這樣子可以順便清出甜甜圈裡面的積碳!
用拋棄式塑膠滴管往復抽沖”二次側預熱管”及三角閥座口, 這樣子也可以順便清出甜甜圈裡面的積碳!
沖洗通針室
注意事項: 鹽酸對於金屬的反應是建立在金屬的活性上, 鹽酸是HCl, 因此只要活性大於H的金屬, 就會將H解離出來而跟Cl結合成氯化物, 常見金屬相對於H的活性條列如下:
鉀＞鈉＞鈣＞鎂＞鋁＞碳＞鋅＞鉻＞鐵＞錫＞鉛＞!!氫!!＞銅＞汞＞銀＞鉑＞金
K Na Ca Mg Al C Zn Cr Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
鐵製油管, 使用鹽酸除積碳時, 很明顯的, 碳會先被處理掉, 然後是鐵鏽, 接下來才是鐵質本身! 因此操作時要高頻率的檢視除積碳跟除鏽的狀況, 一旦達成目的, 就要盡速移出工件, 並用清水清洗, 弱鹼做中和, 然後再清洗烘乾. 小蘇打水或很稀的KOH/NaOH水溶液是很好的選擇, 一時找不到的話, 南僑水晶肥皂也是不錯的選項^^
銅製工件比較複雜, 紅銅製品含Cu超過99%以上, 使用鹽酸除積碳時沒什麼顧忌, 因為純銅的活性比H低一些, 積碳除光之後, 紅銅也不會跟鹽酸反應, 除非是使用高熱的鹽酸! 黃銅製品就很麻煩了, 因為黃銅是純銅與鋅的合金, 鋅含量從個位數到40%都有, 我們手頭上的黃銅製品無法從外觀顏色來判定鋅含量, 因此酸洗時要特別注意, 鹽酸會跟積碳先行反應, 積碳吃完後就會開始跟銅合金裡面的鋅做朋友, 如果積碳除淨後沒有盡速移出工件做清洗與中和, 而是放著泡澡的話, 那就很可能會在黃銅的表面形成腐蝕或孔蝕現象, 導致工件的壽命縮短, 工作耐壓力降低或是滲漏!
我的作業方式是: 每3-5分鐘檢視一次, 用刷子刷掉積碳, 一旦整體出現黃銅本色時就取出工件做中和與清洗, 如果還有小部份積碳的話就改用銅刷來刷掉!
過度酸洗時, 黃銅表面會呈現粉紅色, 只要沒有蛀坑產生時, 乾燥後用銅油拋一下就會去除.
工件表面出現大面積或嚴重腐蝕現象時, 可以送熔接所請師傅在表面做一層銀補(應該說是熱鍍銀), 熔融的銀流動性很好, 可以滲入蛀孔完成補強與補漏的工作!
特別推薦: 無! 如果對鹽酸有過敏或是天生的排斥感的話, 可以改用溫和許多的檸檬酸!
3. 稀檸檬酸高溫清洗(可配合超音波震盪)
這也是酸洗的一種, 去除積碳的效率在常溫下比鹽酸弱很多, 因此要採用高溫酸洗法!
高溫檸檬酸的蒸氣會嗆鼻, 對人體呼吸的系統也會造成傷害, 對皮膚的腐蝕性不高, 因此建議在確保通風良好的狀態下, 採稀釋檸檬酸做高溫酸洗!
使用工具: HDPE或不鏽鋼容器( HDPE需隔水加熱), 家用瓦斯爐或汽化爐, 超音波清洗器(對付頑強積碳時用)
使用藥劑: 食品級無水檸檬酸
稀釋比例: 3-5%質量濃度
操作溫度: 80-90度C
適用範圍: 銅製的上油管及爐頭, 鐵製上油管, 琺瑯塗裝的燈帽.
操作要領: 同上述鹽酸酸洗, 只是鹽酸會咬手, 熱檸檬酸會燙手XDD
搭配超音波震盪器效果更佳^^
注意事項: 檸檬酸也是酸的一種, 因此還是會吃掉比H還要活潑的金屬, 高溫酸洗時, 積碳會先被去除, 接著是氧化銅(CuO), 沒東西吃的時候就會吃掉黃銅合金裡面的鋅
[3Zn (s) + 2H3A (aq) → Zn3A2 (aq) + 3H2 (g)]
所以, 酸洗時一旦工件出現黃銅本色時即可取出, 做中和及清洗^^
檸檬酸不跟銅反應, 因此99%純銅含量的紅銅可以放心酸洗! 它跟鐵的反應也不積極, 除銹力也不強, 所以鐵製品上的積碳也可以放心酸洗! 唯一要注意的是, 噴嘴還是得避開, 他雖然”反應”不積極, 但還是會”反應”^^
總的來說, 檸檬酸要比鹽酸溫和許多, 可以有比較大的容錯空間!
特別推薦: 檸檬酸算是居家與廚房的常備良藥, 平常可以用來去除熱水瓶及水壺的硬水水垢, 清洗流理臺及浴室龍頭水垢, 專業一點的, 加熱後用泵浦打入熱水器做熱水管循環還可以去除熱交換器裡面的硬水水垢, 延長熱水器壽命, 效能比草酸差但相對無害! 入手出土燈爐文物時又可以用來做清洗與除積碳, 算是多用途的溫和酸劑!
4. 超純水或去離子水,RO水+超音波震盪
超純水(UPW),去離子水(DIW),RO水是很通用, 很強力的溶劑, 尤其是加熱後再搭配超音波清洗器即可以獲得極佳的清洗效果! 清洗的原理在於濃度梯度與分子震盪, 它的優點是: 除汙但不吃金屬, 對噴嘴無害! 缺點則是: 慢, 而且要頻頻換水, 因為它不是化學劑, 並無氧化還原或螯合的反應.
使用工具: 超音波清洗器
使用藥劑: 超純水或去離子水(水阻值≧15MΩ),RO水
稀釋比例: 無
操作溫度: 60-80度C
適用範圍: 只要不會水解的物品均可.
操作要領: 同上述鹽酸或檸檬酸酸洗^^, 只是全程要使用超音波震盪!
注意事項: 無------(超純水或去離子水不要拿來當飲用水喝嘿!)
特別推薦: 對於積垢嚴重的出土燈爐, 可以先用酸洗的方式來做初步除汙, 最後再來使用超純水, 不然可能要清到天荒地老XDD
以上, 林林總總一堆廢話是個人清理出土燈爐的一點心得與經驗, 特提供火伴們參考^^
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