清洗世界裝飾石材的清洗技術張秉堅（浙江大學化學系，浙江大學文物保護與鑒定中心，浙江杭州310027）清洗劑的選擇、檢測與注意事項；石材的表面防護與保養技術；石質文物與古建筑的清洗與保護技術等。專題講座（2）主要結合具體石材病變探討了石材清洗的基本原理和有關技術。

　　（2）清洗劑與污染物分子發生物理的或化學的這里（1）項和（3）項是完成深層清洗的基本操作步驟，而第（2）項，即能與污染物分子發生作用的清洗劑需要根據污染物的性質、石材的材質以及處理過程的方便而精心設計。

　　目前，最常用的石材清洗方法有以下兩種。

　　1覆貼法覆貼法是利用纖維、粉末或膠體等吸附材料將清洗劑潤濕貼敷在石材表面，為了保濕和延長作用時間，通常還需要用塑料薄膜覆蓋。覆貼法能使清洗劑有足夠的時間滲透進入石材的微孔隙，并充分地與污物發生作用。同時，覆貼法也利用水或溶劑在吸附材料表層揮發產生的抽提作用，將已溶解的污物或殘液吸出石材微孔。簡言之，覆貼法的工作原理是：滲透一作用一抽提。該方法不僅用藥量少，作用時間長，抑制向深處滲透，同時還便于垂直面和天花板的在前一篇講座中111我們分析了裝飾石材被污染和產生病變的特征和原因。從治理角度，石材的病癥基本上可分為兩大類：石材表層微孔被污染物占據，而石材本身的微結構還未受到明顯破壞，例如，多數銹黃斑、有機色斑、鹽斑與白華、水斑、油污斑等。對于這類病癥的治理，專業清洗住要是化學清洗堤首選方法。

　　石材表層的微結構已經受到一定程度的破壞，例如表面失光、粉化、起殼剝落、孔洞、裂紋等。對于第二類病癥，一般使用翻新方法治理。石材的翻新技術將在以后的講座中專門論述。

　　1石材清洗的特點石材清洗不同于一般硬表面清洗的特點是：需要清除已經深入石材表層微孔的污跡，通常稱之為'深層清洗‘1231.一般講，石材深層清洗至少應包括以下三個步驟：清洗劑經過滲透過程進入石材的微孔隙；作業，效果不錯。石材的化學清洗最好使用貼敷法。

　　1.2噴涂洗刷法在污跡不重，清洗速度較快，或者不便貼敷（如火燒板外墻等）的情況下可用噴涂洗刷法。噴涂洗刷法的基本操作過程是：用塑料噴壺（注意不宜用鐵等金屬）將清洗劑噴霧到石材表面，作用一定時間；用塑料刷擦洗；然后用清水噴霧清洗；最后用布等吸附物擦干。

　　注意，兩種清洗方法最后都需要清除掉殘留的藥水（卩最后都有吸干操作工序）否則很容易留下干涸的藥水印跡或引發其他石材病變。

　　2石材病變的清洗原理為了講清石材清洗劑的工作原理，我們將結合的石材具體病變來說明，所列清洗劑牌號僅供大家。

　　21銹黃斑清洗原理石材表層銹黃斑的清洗主要是依靠還原和穩定鐵離子，基本步驟是：將三價鐵離子還原為二價鐵離子因為鐵銹多以三價鐵離子的固體狀態存在，將其還原為可溶性的二價鐵離子，二價鐵離子基本是無色狀態；使用穩定劑，以防止逆反應的發生，減小日后石材微孔內殘留物再次銹出的可能性；使用覆貼法或其他清除措施使還原后的鐵離子和藥水殘液脫離石材表層，否則將留下藥水斑痕或導致曰后返黃。最簡單的檢測殘留藥水的方法是測量被清洗石面的fH值。

　　注意：千萬不要盲目使用強酸清洗的方法丨因為強酸清洗往往會造成石材“水斑”的病變，而水斑比銹黃斑更難清除。

　　對于花崗石上銹黃斑的清洗，我們已經研制出從化學角度，對于花崗石上銹黃斑的清除比大理石上要容易，因為三價鐵離子的還原要求在酸性條件下完成。花崗石耐酸，而大理石不能使用酸性溶液清洗，否則會被腐蝕而使表面失光。

　　對于大理石上的銹黃斑我們也已研制出“大理石銹黃斑清洗劑（C3）”這是一種中性的專用于碳酸鹽類石材，如大理石、白云石、石灰石等表面的清洗劑。其主要功能是清除因鐵銹污染產生的銹黃斑，其除銹效果比花崗石清洗劑差一些。

　　22有機色斑清洗原理能造成有機色斑的色素的種類很多，但清洗原理基本相同，主要依靠化學脫色，其基本步驟是：靠化學脫色劑作用，破壞色素分子；使用加速措施；例如，可使用紫外線燈照射或加熱以增加破壞色素分子鍵的能量；化學脫色方法對各種有機色斑的清除都是有效的，例如：草繩黃，以及咖啡、茶葉、排泄物、糜爛液等原因造成的黃斑；藍墨水、記號筆和有色物轉印等留下的顏色斑；某些膠粘劑和化學品滲染等原因造成的印跡等。

　　多數化學脫色劑是中性的，因此不論是花崗石還是大理石都可使用。例如，我們研制的“有機色斑清除劑（C2）”可以滲入石材微孔有效清除各種有機色斑。

　　一般情況下有機色斑清除劑采用覆貼法施工，在需要用紫外線燈照射加速清洗的情況下才采用噴涂洗刷法施工。另外，C2除了可應用于各種石材外，也被推廣應用于清除地毯和廣告牌等其他材質上的有機色斑。

　　23水斑清洗原理在前一講中，我們已總結了石材“水斑”有4種類型141.（IV）已經干了的類似于水斑的印跡。

　　這4種類型水斑之間有一定的聯系：第I類水斑，即純水合凝膠體水斑在干燥的環境中，若無吸濕性鹽堿干擾，經過一定時間（長達1~2年）會逐漸干燥，轉變為第V類水斑；第類水斑，即潮濕水合凝膠體水斑，若能切斷水源和去除潮濕，且無吸濕性鹽堿干擾，經過一定時間（長達數月）會轉變為第I類水斑，再繼續發展也會變為第V類水斑。這樣，水斑的治理就集中為以下三個方面。

　　231切斷水源和隔離潮濕對于石材直接或間接地與潮濕或與水源相連，例如彼鄰潮濕土層的地面和墻面，或者是附近經常有水滲出的部位等，首先應該使用“堵”（例如用隔離膜或封閉劑等）或“排”（例如打低位井或排水通道等）的方法切斷水源和隔離潮濕。若水斑總與潮濕相連，使用再多的藥水也是難以治愈水斑的。

　　232去除水斑印跡對于已經干了的類似于水斑的印跡，實際上是沉積的污垢，清除原理較為簡單：清除沉積的無機污垢，可以使用無機污垢清洗劑，例如前面提到的花崗石清洗劑（22）；清除沉積的有機污垢，可以使用有機色素脫色劑，例如前面提到的有機色斑清除劑（32）這兩種藥劑可以分別使用，也可以混合使用，混合使用較為省時省力。

　　233破壞水合凝膠體對于有吸濕性鹽堿的水斑，由于吸濕性鹽堿具有較低的水蒸氣壓，加上石材微孔隙的附加壓力（微孔毛細現象）和水合凝膠體的保護，這類水斑是很難自然干燥的。清除方法可采用“雞尾酒療法”（1）破壞水泥水合物凝膠體可以使用凝膠體破壞劑，例如水斑凈（27）（2）清除沉積的無機污垢，可以使用無機污垢清洗劑，例如前面提到的花崗石清洗劑（3）清除沉積的有機污垢，可以使用有機色素脫色劑，例如前面提到的有機色斑清除劑（32）（4）脫去吸濕性鹽堿可以使用吸附物覆貼；上述3種藥水一般按1：1：1的比例混合使用，多采用覆貼法施工。從總體上講，水斑仍然是最難清洗的石材病變，我們實驗室還在進一步探索水斑清洗規律。這里主要講清洗，關于預防方法只簡單地提一下。

　　一些經過實驗證實的可以有效預防水斑的措施有：安裝前應設計防潮措施（者+排）（2）預留水蒸氣通道；（3）避免使用劣質水泥；（4）不要盲目使用水泥添加劑等；盡量減少水泥沙漿中水的含量和沙漿的用量；（6）安裝和保養期間避免石材被淋濕或水洗受潮；（7）必須正確使用石材防護劑和使用可靠的防護劑。

　　24鹽堿斑與白華清除原理241鹽堿斑鹽堿斑是可溶性鹽類或堿類借助于水或潮氣，透過石材的微孔、裂隙或接縫在石材表面析出的白色結晶物質，最常見的有：（1）沿海地區海鹽的析出；（2）鹽堿地區鹽堿的爬升；（3）劣質水泥中過量堿的析出等。清除可溶性鹽堿的最廣譜的方法是采用濕法吸附（例如用紙漿等材料吸附）或酸堿中和（例如用稀的酸溶液清除堿類）。如能鑒別出鹽堿的種類，有針對性地使用一些化學清洗劑，可大大加速清除速度。

　　242白華白華是指從石材的接縫中流出來的白色物質，主要是水泥砂漿中鈣、鎂等的氫氧化物溶液從縫隙中滲出來，與空氣中二氧化碳反應生成白色的碳酸鈣或碳酸鎂等結晶，即所謂“一次性白華”溺酸的鹽類）。當遇到酸雨或酸霧，繼續反應形成硫酸鈣等新的鹽類，在石材表面析出后形成“二次性白華”（雖酸的鹽類）。

　　白華屬于鹽堿斑的一種，其清除可用：對于厚層白華可先用工具鏟除，再用水清洗；對于薄層白華可直接用清水擦洗；由于鈣鹽特別是碳酸鈣）在水中的溶解度很小，直接用水擦洗有一定難度時，可使用“白華清洗劑”等專業清洗劑來擦洗。

　　清洗白華或鹽堿斑時應注意方面不要擅自使用強酸來清洗，因為強酸不僅容易使石材表面失光，而且可能產生水斑等多種病變；應先做小試，尤其作過防護的石面，某些清洗劑或酸類會使防護過的石面變黃；白華清除后，殘液必須清除干凈，否則仍會留下白色印跡；對于大理石等含鈣石材表面上的白華或鹽堿斑，不能使用酸性清洗劑，否則將造成石材表面失光或被腐蝕。

　　25油斑清除原理251油脂污染及清除原理對于石材的油脂污染，包括：機油或潤滑油、食用油、蠟或保護油等形成的油斑、油污斑或黑污斑，其清除原理是：使用對油脂吸附力更強的材料將石材微孔中的油脂吸出來151.為擴大與石材的接觸面，油斑清除劑往往做成膏狀物。

　　252脫油過程使膏狀物與石材密切相貼；靠去油劑使油脂脫離微孔壁；將油脂從石材微孔中吸出。

　　實際上，油斑的清除是覆貼法的延伸。我們已經研究出“石材油斑清除膏（C42）”可以有效去除石材表面的油脂污染。

　　26AB膠滲出斑的清除原理AB膠滲出斑是在石材外墻干掛安裝過程中，AB膠中的成分滲到石材表面留下的印跡。A膠的主要成分是粘接樹脂劑（以環氧為主）和固化劑。若是A使用時混合不均（尤其是冬天）造成，其中：①粘接樹脂滲出，可用類似于清除油斑的方法清除（即用吸出的方法）②固化劑滲出，可用類似于清除有機黃斑的方法清除（卩用反應脫色方法）（2諾是石材安裝過程使用了劣質膠粘劑造成的，就應具體分析是什么化學物質滲出，去除過程相對更復雜一些。

　　3石材清洗的注意事項石材病變化學清洗必須注意的問題有：先作小試驗：石材的“病變”千差萬別，例如形成水斑的易潮解的鹽類可以有多種。清洗劑只適應某些情況。因此，在不了解污跡成因的情況下，提倡先作小試驗；（2）謹慎選擇清洗劑：許多廉價或劣質清洗劑往往是一些強酸或強堿，它們很可能引發更嚴重的石材病，例如，強酸清洗是引起日后水斑和銹黃斑的主要原因之一，因此應正確選擇清洗劑；嚴格操作規程：石材清洗不同于一般硬表面清洗，要發揮清洗劑的最大作用效果，應嚴格按照操作規程施工，特別是用藥量和作用時間的控制；保護好不準備清洗的部分：對于病變石材周圍的物體如相嵌的大理石、鋁合金門窗等應用膠帶紙等保護，對周邊環境和綠地等應防止藥水和清洗水流淌而造成危害；注意清除殘留的有害化學品：例如在覆貼法和噴涂洗刷法后鷂油過程例外）都應反復使用清水打濕和用布吸干，直到殘留物清除干凈，否則很可能留下斑痕或隱患；請專家論證：對于石質文物和古建筑的清洗應請有關專家論證。