凝膠碎屑：使用瓊脂凝膠進行表面清潔的新方式

Surface cleaning? Yes, freshly grated Agar gel, please

Paolo Cremonesi, 2016.

Studies in Conservation,61:6.

修復工作中經常遇到處理對象對水敏感，但又必須使用水的情況（尤其在清潔過程中），因此，保護修復人員嘗試使用凝膠、乳劑等方法來控制水分的擴散和干預。其中，瓊脂等剛性凝膠能夠使水分以受控方式進入處理對象，且無需繁複的後續清理，逐漸成為修復人員的選擇。

瓊脂的結構和性能

瓊脂是已知使用最早的膠凝劑，作為食品添加劑等在各個行業廣泛使用。

瓊脂是從海藻中提取的多糖，由瓊脂糖和瓊脂果膠兩部分組成。其中作為膠凝劑的瓊脂糖，是一種中性的直鏈聚合物，而非凝膠部分的瓊脂果膠含有乙基、硫酸鹽、丙酮酸鹽等，是一種酸性聚合物。因此，瓊脂糖是保護修復所需要的，但純的瓊脂糖十分昂貴，價格是純度最高的生物級瓊脂的十倍，因此，保護修復中通常使用的是瓊脂，而非瓊脂糖。

室溫下瓊脂不溶於水，但容易在水中分散，加熱後開始溶解，至熔融溫度（85～90℃）完全溶解形成溶液。溫度降低時開始形成網狀結構，溶液粘度上升，低於凝膠溫度後凝固成剛性凝膠，並在網狀結構中鎖入大量水分。

瓊脂凝膠有兩個特性：其一，具有熱可逆性，凝膠加熱至熔融溫度後可再次轉變為溶液，理論上這種熔融/凝固過程可以無限循環，除非瓊脂糖發生物理結構破壞；其二，凝膠內所含水分可以脫水收縮形式釋放到多孔結構內，並且可以通過在凝膠表面施壓加快釋放速度。

凝膠內水分的釋放速度還與孔隙率有關，當質量分數為2%時，瓊脂凝膠的網狀孔腔足以使蛋白質等大分子通過，通過提高凝膠濃度（至4～5%），可以使孔腔減小，從而控制凝膠水分的釋放速率。與瓊脂糖相比，瓊脂中的硫酸鹽使得網狀結構孔腔減小，因此同等濃度下，瓊脂凝膠中水分的釋放速率要低於瓊脂糖凝膠，從這方面來看，除經濟考慮外，使用瓊脂也有一定的實用意義。

瓊脂凝膠的製備和使用

在室溫下，將所需重量的瓊脂放入盛有去礦質水的玻璃或塑料敞口容器中，攪拌分散。最好使用微波爐加熱，功率設置為500W。加熱幾秒後暫停，反覆攪拌，再次加熱至沸騰（此時要小心溶液溢出容器，需要時可以暫停加熱），待持續沸騰30～60秒後取出，此時轉動容器時容器壁上應看不到固體顆粒。

接下來有兩種使用方法，一種是適用於平面的剛性凝膠，一種是適用於非平面的半固體溶液。前者是將溶液倒入柔韌容器中，至所需厚度，冷卻形成剛性凝膠，這種方法對處理面的平整程度要求較高，否則無法與凝膠均勻接觸。後者只將溶液冷卻至半固體狀態（如果所選擇的瓊脂凝膠溫度低，40℃左右即可達到這種半固體狀態），然後迅速刷在待處理處（如施於已去除襯布的畫布背面用於去除殘留膠質），這種方法可以保證凝膠與處理面均勻接觸，但是由於瓊脂粘性增加，要求顏料層與本體具有較好的結合強度。

凝膠碎屑：一種新的使用方法

本文主要介紹的是瓊脂凝膠的另一種使用方法：凝膠碎屑。

將已經成型的瓊脂剛性凝膠（通常使用4%的凝膠，並將凝膠反覆加熱/冷卻兩次，使凝膠更緊緻，保水效果更理想）用廚房磨擦器磨成凝膠碎屑，使用時將碎屑置於待處理處，用刷子或手（帶手套）輕輕摩擦，處理結束後用刮刀、刷子或吸塵器等去除碎屑即可，無需其他清理操作。

在一幅無光油油畫上使用瓊脂碎屑進行局部清潔

這種方法介於乾洗和濕洗之間，碎屑內的水分以一種極有限和受控的速率釋放，因此適用於處理表面極度脆弱或對水極度敏感的情況。

需要指出的是，瓊脂雖然是常用的微生物培養基，但只有當其富含水分和營養時才有此功能，殘留的凝膠碎屑很快會失去水分，既不會吸濕，室溫下也不溶於水，因此無須擔心瓊脂殘留會給處理對象帶來黴菌威脅。

凝膠是方法而非材料

瓊脂凝膠是一種「方法」而非「材料」，本質上，它是一種水分或水溶液的施加方法。因此根據實際需要，在製備凝膠時可以加入其他水性清潔材料，如緩衝劑、表面活性劑、螯合劑、酶等，從而擴展凝膠清洗的功能和效率。

但是，需要考慮高溫（100℃）對添加物的影響，如大多數酶在如此高溫下會發生不可逆轉的失活，因此製備含酶凝膠（對於去除老化的成膜物質非常有效）時，需要對工序進行調整。從所需量的水或緩衝溶液中取出10～20mL，加熱至45℃左右，用於溶解酶，其餘水或緩衝溶液按照常規方法製備瓊脂溶液，待瓊脂溶液冷卻至45～50℃後，將酶溶液加入，混合均勻即可。

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