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石質文物(碑碣)遍及全臺各地,尤以寺廟、衙署、河圳、橋頭、界址、古墓及古宅皆常見立碑,就其功能分類可分為述德、銘功、紀事、纂言及禁示等碑碣。因其石質材料有堅固不易因外力影響而受損等特徵,因此有重要佈告宣達,會選用石質材料建置碑碣,同時其材料單價較高,碑碣之製作常涉及經濟、權利與義務,因此碑碣多為政府、民眾集資或信仰中心出資所設立。因此碑碣說明了一個完整社會的發展及人與人之間的活動中擔當扮演特定的角色,這類石質文物同時也具有保存之歷史價值。然而,石質文物大多暴露在自然界中之環境中,常被以堅固、耐候、安全性佳來看待,相較有機材質如紙張、絹、木板等,因材質特性關係,置於自然環境中長年保存。但臺灣地處高溫多濕的環境,即使材質先天條件優異,仍易遭受水分、酸雨、鹽分、鳥類排遺、植被長年累月之侵襲損壞,導致石構件風化、分解等。就目前修護方式仍以無機或有機高分子材料來加固石質文物,但高分子材料之性能與原本意有不相容狀況發生及保護材料再經由時間考驗皆會出現劣化與老化現象,進而使文物變色、硬殼形成和文物表層剝落等問題。同時部份材料老化後,可能與文物結合成為另一部份,此時難以移除。這時可能就會發生文物受到二次破壞,其嚴重時可能會導使文物之損毀。

因此,本計畫擬提出以生物礦化之方法(具有特殊組成方式和多樣結構特性)開發出微奈米級之表面結構保護層,進而保護石質文物。生物礦化之特性具有具有特殊組成方式和多樣結構特性,其同時測試其結構保護層之耐汙染性、耐酸性及疏水性等強度,並比對測試目前修復常用材料如Wacker OH100、Akemi K之耐汙染性、耐酸性及疏水性等強度。期藉由研究成果能達到減緩因修護所使用之材料所導致的劣化因素等相關危害,使石質文物之壽命得以持續保存其延續價值。

綜上,本研究以生物礦化方法開發測試石質文物保護結構層,站在不同視角研發測試保護材料提供新的思考方向,同時串聯過去研究之科學基礎,針對石質文物開發具抗酸性、抗污及疏水性佳之結構層防護材料,使文物更能延續其價值及保存意義,試圖找出石質文物污染物之降解、分解因子並掌握關鍵之控制因素。最後,將其所有研究成果與應用層面進行評估,提供予相關管理單位及相關修復單位重要的參考依據及防護措施新選項並創造雙贏。

撰寫單位:正修學校財團法人正修科技大學 文物修護中心

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