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华光礁出水陶瓷器的保护处理 发布时间:2013-03-21 06:58 | 浏览次数:

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摘要:2007年,西沙群岛“华光礁I号”南宋沉船遗址出水陶瓷器文物近万余件,如何及时对它们进行妥善保护和有效修复,是摆在我们面前的一项重要课题。在国家文物局、中国文化遗产研究院及海南省文体厅的大力支持下,我们的各项工作已经顺利开展。

关键词:西沙华光礁出水陶瓷器保护修复


一、引言

文物是文化的产物,是人类社会发展过程中的珍贵历史遗存物;它从不同的领域和侧面反映出历史上人们改造世界的状况,是研究人类社会历史的实物资料。在没有文字记载的史前时代,古陶瓷乃是文化的一种重要载体;作为历史与文化的载体,既有甲骨、泥塑、青铜器,又有石刻、壁画、帛画等等。中国古陶瓷是人类文化艺术宝库中的璀灿明珠。英国著名美术评论家赫伯特·里德说:“陶器既是一切艺术中最简单的,也是最困难的……这种艺术是如此地与本土文化上之各种需要密切不可分离,以致每一种民族的本土文化精神都必然会在这种媒介中寻求它的表现[1]。”

近半个世纪以来,随着现代潜水科技水平的提高,海洋考古迅速发展起来,英、美等西方国家的水下考古足迹几乎遍布世界各大洋。而中国的水下考古始于上世纪八十年代后期,人员配备、技术和设备上从无到有,除了“南海一号”,辽宁绥中三道岗元代沉船遗址、福建平潭“碗礁一号”清代沉船、平坦“大练岛一号”沉船、西沙群岛“华光礁I号”南宋沉船皆为重要的水下考古项目,截至目前,我国的水下文物,仅经过正式调查的就有200多处[2]。

2007年,我国水下考古工作者在西沙海域打捞出“华光礁I号”沉船,发掘出水文物逾万件,目前存放在新萄京p222入口。这些文物中陶瓷器占大部分,其中又以青白釉、青釉居多,还有一些酱釉器。器型主要为碗、盘、碟、壶、粉盒、盏、瓶、罐、钵、军持等,装饰手法和纹样丰富。器物的装饰手法有刻花、模印、堆贴、雕塑等;主要纹饰有荷花、牡丹、菊花、宝相花、缠枝花、折枝花等以及吉祥文字(如“吉”、“大吉”等)。此外,在一些器物底、足内,发现有墨书题记以及模印铭文、纹样等[3]。这些陶瓷器的时代为南宋中晚期,距今八百余年,釉色精美,烧制工艺较高,代表了这一时期陶瓷器的高超工艺,具有较高的研究价值,为研究中国陶瓷史、海外贸易史以及海上丝绸之路与东西方经济、文化交流提供了重要的考古实物依据和参考资料。

国家文物局对“华光礁I号”沉船船体及出水文物保护工作非常重视,专门委托中国文化遗产研究院(以下简称遗产院) 编制沉船船体及出水文物保护方案。

20113月遗产院编制完成了《华光礁I号出水木船保护方案》(I期)、《华光礁I号出水陶瓷器脱盐及保护修复方案》和《华光礁I号出水铁器保护方案》。

2011415日国家文物局通过了上述三个保护修复方案。


二、陶瓷器文物的水下保存状况

水下文物出水前在海水中已经浸泡、冲蚀了若干年,周围地理环境因素对文物的影响至关重要。出自南海西沙和渤海的绥中沉船的瓷器,由于沉船遗址位于沉积层表层,海水的涌动带动大量粉沙及珊瑚碎屑,与沉积层中的陶瓷文物不断发生摩擦,致使瓷器釉质损害较为严重,尤其是对于那些低温釉陶瓷器。相反,“南海一号”沉船掩埋于珠江口海域一米以下的黏土质软泥中,由于黏土颗粒度小,结构致密,海水的渗透较难,电阻率高,不利于传质过程,其腐蚀性较弱,因此该船所出瓷器光亮如新,损伤不大[4]。海洋中多种环境因子都处于不断运动变化中,如温度、降水量、盐度等,都会对海洋中文物的腐蚀产生影响。西沙群岛属热带海洋季风气候,常夏无冬,盛行季风,年平均降水量1392毫米,气温年平均26.5益,海水盐度较高,达34译[5]。

华光礁,原称觅出礁,渔民俗称之为“大筐”,位于西沙群岛中部靠南,东经11157-11206忆、北纬1619-1622忆范围内,东西延伸16海里,南北跨5海里,是西沙群岛中的大环礁之一,礁内最大水深20余米。华光礁受东北季风的冲蚀,礁坪变得平缓宽广,基底较难形成大面积活的珊瑚群落,表面以大颗粒生物沙为主,下层以交织成片的柱状珊瑚骨骼构成,“华光礁I号”古沉船遗址位于礁盘内的西北边缘[6]。由于沉船遗址是位于海砂与珊瑚碎屑交错的沉积层上,这类沉积层的海水易于渗透,电阻率低,利于电极反应的传质过程,腐蚀性高;海洋底部经常又有暗流涌动,卷裹着的沙粒对陶瓷器进行冲刷腐蚀,致使有些出水陶瓷器的釉面酥松脱落,表面粗糙。


三、陶瓷器文物病害及去除方法

1.可溶性盐

海洋是由富集电解质溶液的水体和复杂的化学混合物(海盐类)、微粒物质以及气泡构成的独特的溶液;可溶性盐一般主要为氯化钠、氯化钾、硫酸镁及这些金属阳离子的氢氧化物、碳酸盐类。物质在接触海水的过程中,都会发生不同程度的溶解腐蚀,甚至于金属表面的金属离子被释放出来,卷入到腐蚀反应中去。这种来自于海水本身的损害,主要是源于海水中化学的、物理的和生物的交互作用。而深藏于其中几百年甚至几千年的各类文物,其损害程度便可想而知。正因如此,自世界水下考古工作伊始,其发掘物的脱盐、脱水及防腐问题便成为海洋考古文物保护工作中一个不可回避和首要解决的问题。

可溶性盐类在一定温度和湿度情况下有一定的溶解度,当温度和湿度条件发生变化时,就会发生“溶解—重结晶—溶解”现象。一般的博物馆馆藏条件下,对于含盐份高的陶瓷质文物,这一现象就会发生,在较短时间内没有大的变化,但时间长至二、三年后的器物表面就会泛白,出现被盐结晶撑出无数的小花点,造成器物表面粗糙,陶瓷器釉面成片剥落;同时使得器物内部松脆,容易碎裂[7]。

可溶性盐类是陶瓷器文物最主要的病害,在黏结、修复、馆藏保存前一定要清除干净。去除可溶性盐一般采用去离子水浸泡清洗,利用离子扩散的原理来实现。当然,静态的去离子水浸泡时间较长,也可用电渗法加速除盐清洗[7],对于批量需处理的陶瓷器文物,超声波、冷热水交替浸泡、流动水等也可以加快脱盐过程。

2.陶瓷器表面的凝结物

华光礁的基底主要是一些珊瑚、软体动物和钙质生物沙,而这批出水陶瓷器属于民窑外销,质量较差,常年受海水浸泡和生物影响,部分陶瓷器表面形成坚硬致密难以去除的石灰质、石膏质凝结物,有些表面还有铁质凝结物,还有些器物有严重的残缺和破损状况。特别是在出水的瓷器中,相当部分被贝壳、海泥等混合组成的海相凝结物包裹着。据统计,7057件基本完整的陶瓷器急需进行去除表面凝结物和脱盐处理。2468件残破的陶瓷器需要进行去除表面凝结物、脱盐、粘接补全等工作。

陶瓷器表面凝结物的去除方法很多。通常首选机械方法清除,如用软毛刷、竹片,乃至洁牙机、手术刀片、刻字机等,对于较坚硬的凝结物,上述工具难以凑效的,需用化学方法加以清除。一般陶瓷器表面的难溶盐凝结物通常被划分为石灰质、石膏质和硅质三类,这些难溶盐凝结物在陶瓷器表面通常附着得非常紧密,难以清除,尤其对于硅质沉积物难以清除。因此,陶瓷器的凝结物在去除清洗时常会用到一些化学去除试剂如盐酸、草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)二钠盐络合剂等。化学试剂利用与凝结物发生的化学反应,可使沉积的凝结物从陶瓷表面解离并溶解分散到水中。其反应迅速,去除效果明显,容易将附着紧密的凝结物去除干净。

华光礁部分陶瓷器表面凝结物(图1) 通过X射线荧光(XRF)分析结果显示凝结物主要成分为铁、钙、硫、硅等,X射线衍射(XRD) 分析结果显示凝结物主要物相组成为文石、方解石、石膏等(表1),另外含有氧化铁、碳酸盐及氧化锈蚀等。根据前期实验情况,我们将使用5%EDTA-2Na+3%柠檬酸复配溶液对有凝结物的器物进行浸泡,以去除含碳酸盐,硫酸盐的凝结物,用手术刀、毛刷等工具去除已软化的凝结物,然后用去离子水冲洗干净,进入脱盐阶段。

1:陶瓷器表面凝结物成分XRD分析结果

3.有机污垢

华光礁出水部分陶瓷器表面还残存有海洋动植物降解后的成分,有些有机污染物对器物有破坏作用,清除污染物有利于陶瓷器文物的保存和展示。通常采用3%的双氧水(H2O2)浸泡污垢数次,可使污垢被氧化成二氧化碳及小分子的有机物而除去,最后用去离子水冲洗,晾干。

凝结物外观颜色XRD分析结果

黄色凝结物文石,方解石,磁铁矿

白色凝结物文石,方解石,碳酸镁、碳酸钙

珊瑚文石,方解石

贝壳文石,方解石

黑色凝结物(底部) 磁铁矿,针铁矿,纤铁矿,菱铁矿

淡黄色凝结物(较硬) 文石,方解石,石膏

红色凝结物赤铁矿


四、陶瓷器文物的脱盐保护处理

陶瓷器文物的脱盐过程是保护处理过程中很关键的一步,脱盐过程不彻底,将对文物造成隐患,且无法弥补。陶瓷是属于多孔性材料,尤其对于低温釉陶瓷其孔隙率更大,因此当陶瓷文物浸没于海水中时,海水中可溶性盐类就会渗透入陶瓷中,浓度达到内外平衡,而且受到各种内外因素如环境温度、盐度、pH值、流速等影响,陶瓷器中含盐量有多有少。当陶瓷文物被打捞出海后,其保存环境的温湿度发生了很大的改变,可溶性盐类会随着溶解度的变化,而反复发生溶解重结晶现象。这一过程中,陶瓷内部结构中的孔隙内壁压力也会随之反复增减,这就使得陶瓷器的强度大大降低,从而造成釉面剥落、返盐、疏松等病害。选择合适的脱盐工艺非常关键,一般陶瓷器脱盐方式有以下几种。

1.去离子水静态脱盐

陶瓷器脱盐过程是海水渗透的反过程,不同的是陶瓷器周围的海水为去离子水所代替,是通过离子扩散的物理反应过程。扩散是指离子和分子不以大流量的形式迁移。一般来说物质将自发地向更低化学位的区域扩散,物流量与浓度梯度成比例,从高浓度区流向低浓度区[8]。

对于陶瓷器文物众多的场合,脱盐所需的场地较大,其他方式的脱盐费用较高,因此,静态脱盐方法不失为一个好的方法。

2.超声波振荡脱盐

超声波振荡脱盐是利用超声波的空化效应,即在声波的作用下,由液体振动而产生数以万计的微小气泡,即空化泡。当声压达到一定值时气泡长大并崩溃,对周围产生冲击力,它对液体产生一个搅拌作用,加快可溶性盐的溶解,同时通过搅拌,使水溶液发生运动,将已溶解出的离子带离陶瓷体。而超声波强大的冲击力还起到了使可溶性盐解离的作用。但须注意,对于那些已出现胎釉剥离倾向或胎裂较为严重的陶瓷器,应避免使用此法。

3.流动去离子水脱盐

以流动的去离子水进行脱盐,其工作原理和静态脱盐一样。只不过是通过动力加速了去离子水的流动,及时降低了陶瓷器附近可溶性盐的离子浓度,而且能快速地将陶瓷器附近的可溶性盐带离出去,加速了陶瓷器体内盐的向外渗出,从而达到快速脱盐的目的。

4.电渗法脱盐[9

即在浸泡槽两端插入不锈钢电极,以5%的稀氨水做电解质通入1安培/平方分米的直流电,使陶瓷器中的金属离子加速运动,从陶瓷器中析出。电渗法清除的效果可用电导率来判断清洗程度:因为可溶性盐是电解质,在水中含量越大,电导率就越大,因此,当电导率降到一定程度并保持不变时,就可认为可溶性盐已清洗完毕。

华光礁出水陶瓷器文物当时的烧制温度不同,导致胎体密度并不一致,因而可溶性盐的含量也并不一致。对陶瓷器文物来讲,通常去离子水长时间浸泡也会对器物造成损伤,因此,其脱盐的方法更不能一概而论,而应该是因物而异,择法善从。


五、陶瓷器的加固修复

出水陶瓷器在脱盐之后,进行的就是将那些破碎、断裂、短缺、剥釉、脱彩的陶瓷器进行粘接、修复。华光礁出水陶瓷器破碎、残片、剥釉等病害居多,修复工作艰巨。实施修复中必须忠于实物的历史原貌,反对操作者主观臆造,随意加工改变。对修复中的每一道工艺都要做到有据可依、有据可查,并具有再修复的可能性,且要“修旧如旧”,便于展览和保藏。

1.粘接

粘接是将古陶瓷器物破损或断裂的部位,用粘合剂重新粘合在一起,为下一道工序的施工提供条件。有些破损较严重,断裂面较多的器物,在粘接前要根据它们破损或断裂部位的形状、颜色、纹饰等特点先进行拼对,确定各自所在的位置,并做好编号,以便在粘接时做到完整无误。为了提高粘接强度,每块残片及残片的几个接合面,都要用双氧水清洗擦净。粘接前,要等待残片的几个接合面都干燥了,再用适合于陶瓷器的环氧树脂或者502胶粘接。瓷片间的结合处尽量少涂胶,以防空隙过大,合拢时走形错位。

2.配补

在古陶瓷修复中,经常会出现器物破损的部位短缺不存的现象,这就需要通过配补来复原短缺部位的原貌。配补材料常用石膏粉加适量清水,搅拌均匀即可使用;此为传统的配补材料,在研究修复中广泛使用。也可选择成品粘合剂,如AB强力胶、AAA超能胶等,以及填料滑石粉或牙粉(牙科医疗所用) 混合调成膏状,软硬度视修补需要而定[10]。固化后的多余坚硬部分,要将其修补平整。补缺后用木砂纸打磨平整,缝隙处用瓷器腻子填平,最后用细质水、磨砂纸磨平作色。

3.加固

华光礁出水陶瓷器部分器物上的裂纹或冲口、表面将剥落的彩绘和釉层、受力或易损部位、已完成粘接或配补工序的器物等要施行预防性保护处理,进一步提高其修复部位的牢固度。常用环氧树脂类粘合剂或硝基清漆和丙烯酸清漆类涂料,用稀释剂调制好,然后用喷枪或毛笔涂刷法进行喷涂加固;也可利用渗透性较强的“502”等液体粘合剂对器物上非受力部位的裂缝、冲口以及粘接后尚不牢固的部位,进行加固处理。还有一种方法,就是把整个器物直接放入硝基清漆或丙烯酸清漆类涂料液中浸泡一段时间,而后取出放入一个装有少量丙酮类溶剂的加盖玻璃容器中,使其在饱和的溶剂蒸汽的条件下缓缓干燥。此方法适用于低温陶器风化侵蚀的加固处理[11]。

4.作色

经过粘接、配补和加固等工艺修复后的古陶瓷器物,其修复部位的颜色与原器物颜色存在很大差距,需按照器物表面原有的色彩或纹饰,对修复部位进行作色处理,并且不留修复痕迹。最好采用附着力强、遮盖效果好、不易褪色变色的颜料作色。

最后就是仿釉,做旧,其工艺就是要使器物被修复部位呈现出与原器物整体相同的自然旧貌,使其与整个器物浑然一体。


六、结语

保护修复古陶瓷器和其他文物,不同于修理普通器物,一定严格遵守文物保护修复原则,严格执行保证文物的真实性、完整性,在实施保护修复中防止保护性的破坏,对每件文物实行最小干预,使用的材料具有可再处理原则,修复后的器物具有可识别性与整体协调原则。水下发掘的陶瓷器的保护处理工作,是一项综合了海洋化学、陶瓷学、物理学、化学等多学科研究成果在内的综合处理过程。华光礁出水陶瓷器文物万余件,如何选择合适的保护修复方案,必须慎之又慎。


参考文献:

1]江洋,刘琦君.试析中国现代陶艺中的传统沉积[J.景德镇高专学报,20073):5-6

2]孙行之.中国水下考古25.第一财经日报,2012-01-19

3]中国国家博物馆水下考古研究中心,海南省文物保护管理办公室编著.西沙水下考古1998-1999M.北京:科学出版社,2006. 29

4]马燕如.我国水下考古发掘陶瓷器的脱盐保护初探[J.博物馆研究,2007186

5]侯保荣.海洋腐蚀环境理论及其应用[M.北京:科学出版社,1999. 23-26d

6]马清林.陶质文物保护方法综述[J.考古,19931):81-84

7]王蕙贞.文物保护学[M.北京:文物出版社,2009. 33

8]罗纳德A.麦考利著.陶瓷腐蚀[M.北京:冶金工业出版社,2003. 60

9]徐戈.如何修复古陶瓷(上)[J.收藏界,200883):63-66

10]徐戈.如何修复古陶瓷(中)[J.收藏界,200884):68-71