(一)概述 我國是世界四大文明古國之一,有數千年的歷史。隨著科學技術的發展及考古工作的加強,近年來發現的古跡及文物很多,特別是各種銅制的古文物更多,如銅壺、銅鼎、銅奔馬等聞名于世。隨著國內人民生活水平的提高及國外對我國古文化的愛慕,使近年來仿古工藝品的需求量大增。銅和銅合金制品經過古銅綠的處理后,酷似出土文物、古色古香,作為仿古裝飾備受青睞。’因此,銅和銅合金古銅綠處理工藝從20世紀80年代開始,就有許多人進行研發及生產,但是由于在生產中采用各種工藝時,銅綠生成的時間長,需要數小時,甚至數天,工藝比較繁雜,環境污染較大,難以進行大批量生產。據報道,廣州第二輕工業研究所研發的BH一古銅綠快速處理新工藝采用先染底色、后腐蝕的兩次成膜工藝,成膜的速度快,半小時至1h便可生成銅綠,而且膜層均勻、附著力好,外觀藍綠中透黑,很具觀賞價值,而且操作工藝簡單,已在生產中推廣應用。以下將作介紹。 各種古銅綠處理工藝1.古銅綠層的形成及原理古代保留下來的各種銅和銅合金制品表面的古銅綠覆蓋層主要成分是堿式碳酸銅、堿式氯化銅等銅化合物。這是由于銅合金表面長期受大氣浸蝕或土壤腐蝕氧化的結果,銅和銅合金表面的銅綠層就是銅的腐蝕產物。 為了加工古銅綠仿古裝飾的制品,在生產制作過程中采用了各種化學處理工藝。處理的溶液必須是具有腐蝕性的Cl一、NOf、s0;一含量較多的弱酸性溶液或者是氨水、堿式碳酸銅溶液等,而且需要經過反復多次和較長時間的浸蝕、刷涂、泡制,才能生成較均勻、附著力好、有一定厚度的銅綠層。 2.敷泥成膜的古銅綠處理方法 廣東某電鍍工藝制品廠生產仿古銅綠工藝品采用的就是敷泥成膜的方法。其工藝流程為:工藝品鍍銅一清洗一銅氨液發黑一敷紅泥漿一剝除紅泥一清洗表面一干燥一浸涂透明罩光漆。 具體的做法是將鍍上黃銅的工藝品先用銅一氨溶液處理使表面發黑,然后再敷上一層用硫酸銅一氯化銨等配制而成的濕紅泥漿,經過2~3d的化學反應后,紅泥已變干涸,然后剝除干紅泥,并清理擦拭表面的殘泥,再噴涂一層透明的消光保護漆。經過此法加工的工藝品外觀極似出土的文物,值得欣賞,但這種方法工藝操作比較原始,屬于勞動密集型的,難以大規模生產,而且勞動繁重,占場地大,應設法改進。 (1)銅一氨液發黑銅一氨溶液發黑的配方及工藝條件如下: 碳酸銅(CuC03) 350一.4509/L 溶液溫度 75~85℃氨水(NH3·H20,300~400mL/L 處理時間 3~10min28%) (2)硫酸銅一氯化銨溶液硫酸銅一氯化銨溶液的配方及工藝條件如下: 硫酸銅(CuS04·5H20)70~809/L 操作溫度 30~40℃氯化銨(NH4CI) 10~159/L 處理時間 2~3d紅泥 適量 3.BH一古銅綠處理法 (1)BH一古銅綠處理工藝流程 銅和銅合金或鍍銅制品一BH一7堿性除油一水洗一3%硫酸活化一水洗一浸A劑染底色一浸8劑銅綠處理一發銅綠(自然干燥0.5~1.Oh)一修整一噴涂保護漆一干燥一檢驗一產品。 (2)具體操作步驟及工藝 ①浸A劑染底色 染底色的溶液配方及工藝條件如下:BH一古銅綠快速處 50~10rnL/L 工作溫度 室溫理劑A 處理時間 l~2minpH值0.5~1.0 ②發銅綠處理工藝 BH-古銅綠處理劑8300~350mL/L 工作溫度 室溫pH值 4.o~4.5 處理時間l0~30s (3)BH一古銅綠處理法中的主要成分及作用 BH-古銅綠處理劑分A、B兩劑,都是由廣州第二輕工業研究所提供。A劑是一種銅和銅合金常溫快速染色劑;B劑是一種銅和銅合金腐蝕溶液,其主要成分是銅的腐蝕劑,例如氯化物、硫酸鹽和硝酸鹽等,還有銅的絡合劑和銅綠固膜添加劑。 它的作用是使銅和銅合金制品先在A劑中染底色,生成一層棕黑色轉化膜,為古銅綠處理提供一層仿古底色,這是一層多孔隙的膜層,也為后續的發銅綠處理提供了促進銅綠成長的條件,但關于BH一古銅綠處理劑的銅綠形成機理還有待進一擄研究探討。 采用這種方法形成的銅綠主要成分為堿式氯化銅[CIl2(OH)2 C12]和堿式硫酸銅ECu2(OH)2SOt]等,7膜層較疏松,附著力差,因此必須加入一種固膜劑。這種固膜劑直接參與成膜,起到提高銅綠附著力的作用。 (4)操作應注意的事項 ①浸A液的時間由制品表面出現的顏色確定,它與溶液的pH及溶液的溫度有關。當制品表面顯出淺棕黑色時,即可從溶液中取中。 ②染成底色以后,不必水洗,稍為滴干后再浸8劑溶液,進行銅綠處理。 ③制品浸8液后,不水洗便放在陰涼處自然發銅綠。 ④A液和8液在使用過程中pH值逐漸升高,成膜速度變慢,可以適當分別補充A、B液,并將pH調整至工作范圍內,可繼續使用。 (5)BH處理法的應用實例 BH古銅綠處理劑曾在穗華燈飾廠等單位生產應用。BH工藝與廠方原來采用的氨水一堿式碳酸銅法比較,有如下的優點。 + ①在常溫下操作,省去加熱的工藝及設備,節省能源,降低生產成本。二次成膜所生成的銅綠薄而均勻,附著力好。 ②銅綠的外觀藍綠色中透黑,完全可以達到外國客商提出的產品古銅綠顏色的外觀裝飾要求。 ③銅綠的生成期快,30rain便可以成膜,操作簡便,利于實現規模較大的生產。 ④銅綠處理的溶液穩定,可以長期使用不變質。生產成本比原來的氨水一碳式碳酸銅處理液低。 ⑤污染少,操作時無有害氣體釋放,使用安全。 |