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        淺談室外鐵質(zhì)文物的保護(hù)修復(fù)方法
        ——以晉祠對(duì)越牌坊前雄獅保護(hù)修復(fù)為例

        2016-09-06 03:55:58李小波
        文物季刊 2016年3期
        關(guān)鍵詞:補(bǔ)配鐵質(zhì)脫鹽

        □ 李小波

        淺談室外鐵質(zhì)文物的保護(hù)修復(fù)方法
        ——以晉祠對(duì)越牌坊前雄獅保護(hù)修復(fù)為例

        □李小波

        室外鐵質(zhì)文物具有很高的歷史、藝術(shù)、科學(xué)價(jià)值,深受國內(nèi)外學(xué)者及觀眾喜愛,然而其安全保存及保護(hù)修復(fù)卻是考驗(yàn)文物保護(hù)工作者的一個(gè)難題。本文通過對(duì)晉祠對(duì)越牌坊前雄獅保護(hù)修復(fù),在室外鐵質(zhì)文物殘缺補(bǔ)配,封護(hù)材料的選擇等方面提出了一些合理的操作意見。

        鐵質(zhì)文物病害調(diào)查檢測(cè)補(bǔ)配封護(hù)

        晉祠博物館是中國現(xiàn)存最早的皇家園林,晉國的宗祠,是中國古代建筑藝術(shù)的集約載體,國內(nèi)宋、元、明、清至民國本體建筑類型序列完整的孤例,附屬彩塑壁畫、碑碣、鐵人均為國寶。其中以金人臺(tái)的四尊鐵人為代表的大型鐵質(zhì)文物聞名遐邇,為研究我國古代鐵器的科技生產(chǎn)、文化藝術(shù)及社會(huì)生活發(fā)展提供了重要的實(shí)物資料。這些珍貴鐵器,雖然歷代都有保護(hù)修復(fù),但由于保護(hù)方法的不科學(xué),尤其是以前的保護(hù)修復(fù)中大量使用水泥等堿性物質(zhì),對(duì)暴露于室外的鐵質(zhì)文物造成巨大的銹蝕毀壞。接觸水泥材料的鐵質(zhì)部分出現(xiàn)了胎體內(nèi)部向外銹蝕酥解的現(xiàn)象,影響了這批鐵質(zhì)文物的保存及陳列展示效果。

        2015年,筆者有幸參與了這批鐵器的保護(hù)修復(fù)工作。在修復(fù)的這批鐵器中,對(duì)越牌坊前雄獅的病害最具有代表性,涵蓋了全面腐蝕、表面硬結(jié)物、層狀堆積及剝離、點(diǎn)腐蝕、裂隙、殘缺等多種鐵質(zhì)文物常見病害,故本文首先敘述一下此件器物的保護(hù)修復(fù)過程,然后,結(jié)合此過程,談?wù)勗谑彝忤F質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)時(shí)的一些個(gè)人見解。

        一、病害調(diào)查

        (一)保存現(xiàn)狀及病害

        1.銹蝕病害:通體氧化成黑褐色,局部如頸下、與水泥補(bǔ)配物接觸處等銹蝕較為疏松,呈層狀堆積在器表。

        2.缺損病害:頭頂及腿部有4處水泥補(bǔ)配物,多處殘缺(圖一),面積分別為頭頂35cm×50cm、右腿 20cm×19cm、左腿 5cm×3cm、頭頂鬃毛部2.5cm×4cm。鬃毛部裂隙:垂直 30cm,水平30cm。

        (二)檢測(cè)分析

        1.基體成分檢測(cè):

        經(jīng)便攜式X射線熒光合金分析儀(XRF)于鐵獅鈴鐺表面光滑處檢測(cè),鐵質(zhì)主要成分為:Fe∶96.869,Co∶1.497,Ti∶0.280,Cu∶0.230。

        2.拉曼檢測(cè):

        儀器型號(hào):法國HoRIBA公司XpLORA顯微拉曼儀,配備三個(gè)激光器:532nm,633nm,785nm;檢測(cè)條件:50×物鏡;光柵1200,采用5×10秒掃描頻次。

        樣品制備方法:挑取樣品粉末,置于載玻片上,乙醇溶液分散,待測(cè)。

        檢測(cè)部位及結(jié)果:

        結(jié)論:所檢測(cè)的兩處均無有害銹。

        3.硝酸銀滴定:

        圖一 器物修復(fù)前現(xiàn)狀照片

        在鐵獅表面銹蝕處提取的樣品,經(jīng)硝酸銀滴定法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)處有氯離子(見圖四)。

        樣品名稱 采樣位置 性狀描述 檢測(cè)條件 檢測(cè)結(jié)果鐵獅紋飾上銹蝕 紅褐色銹蝕 532nm;5s×10 針鐵礦(alpha-FeOOH)見圖二鐵獅鐵獅前足銹蝕 黑色塊狀銹蝕 532nm;5s×10 針鐵礦(alpha-FeOOH)見圖三

        圖二 鐵獅紋飾上的銹蝕檢測(cè)

        圖三 鐵獅前足銹蝕檢測(cè)

        4.金相分析:

        取樣位置 組織結(jié)構(gòu) 結(jié)論腿部殘缺處白色為滲碳體,黑色為萊氏體,過共晶鑄鐵。

        圖四 硝酸銀滴定法

        二、保護(hù)修復(fù)技術(shù)路線

        根據(jù)以上的病害調(diào)查、儀器檢測(cè),確定了器物的保護(hù)修復(fù)技術(shù)路線如下:

        三、保護(hù)修復(fù)實(shí)施

        1.清理器體污染物

        首先,用手術(shù)刀、銅絲刷及毛刷清理掉器表附著的積塵、鈣質(zhì)結(jié)垢等污染物。同時(shí)用鉤針等工具清理出器體內(nèi)游客填充的塑料袋、煙頭等垃圾。

        其次,用去離子水與無水乙醇1∶1混合溶液對(duì)器表進(jìn)行整體清洗,以去除游客撫摸、倚靠所產(chǎn)生的油脂、汗液等污染物,清洗工具為噴壺,方法為邊噴灑邊用毛巾擦洗。

        2.去銹及清理歷史修復(fù)痕跡

        使用的各種機(jī)械有牙科鉆機(jī)、小型電鉆、手術(shù)刀、各種鋼絲、銅絲及鬃毛刷、各種刻刀及刮刀、各號(hào)砂紙、酒精燈、紅外燈、熱風(fēng)槍、鋼銼及木挫、超聲波潔牙機(jī)等。

        用牙科鉆、超聲波潔牙機(jī)、刻刀及各種刷子對(duì)鐵獅頭部與右腿部等部位的水泥補(bǔ)配物進(jìn)行去除,去除時(shí)遵照循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行。首先,用電鉆在水泥補(bǔ)配物上鉆出若干間隔很小的孔洞,然后,用刻刀、鏨子等輕敲孔洞與孔洞間殘留的水泥。整層去除干凈后按照以上程序繼續(xù)向下去除。操作過程中要把握好力度,防止震動(dòng)使裂紋加大。補(bǔ)配物去除干凈后,對(duì)器物內(nèi)部的塵土及木質(zhì)支撐物、磚頭進(jìn)行清除,對(duì)器內(nèi)壁疏松銹蝕進(jìn)行去除。

        去銹主要是去除器表局部的浮銹,使用的工具為刻刀、手術(shù)刀、超聲波潔牙機(jī)及各種刷子,該器物局部銹蝕較為致密,需要機(jī)械法、化學(xué)法相結(jié)合進(jìn)行。化學(xué)法使用的試劑為5%草酸水溶液,方法為用5%草酸水溶液+脫脂棉涂敷需去銹部位,每次貼敷時(shí)間為1小時(shí),貼敷次數(shù)為3次。貼敷物去除后用去離子水刷洗貼敷部位,以去除軟化銹蝕及試劑殘留(圖五)。

        3.脫鹽

        脫鹽采用涂敷脫鹽法,分為以下4個(gè)步驟:

        (1)復(fù)配紙漿:將吸水性較好的生宣紙撕成碎塊,浸入一定體積去離子水中,水量的多少以浸沒紙張為宜。將去離子水用0.2%的NaOH溶液調(diào)節(jié)PH至9左右,加熱攪拌使其成為均勻細(xì)膩的糊狀紙漿,然后按照比例將膨脹土:面粉:宣紙=2∶1∶1進(jìn)行調(diào)和,調(diào)和結(jié)束后即可進(jìn)行涂敷。

        (2)涂敷:將復(fù)配紙漿用刷子等均勻地涂敷到需要處理的器物表面,然后用保鮮膜等進(jìn)行密封,防止其揮發(fā)太快。

        (3)檢測(cè):每次更換涂敷物時(shí)可以用硝酸銀滴定法檢測(cè)舊的涂敷物中氯離子的含量,以確定脫鹽效果,直至達(dá)到脫鹽要求為止。

        (4)脫鹽結(jié)束后,用去離子水對(duì)整個(gè)器物進(jìn)行清洗,以去除脫鹽材料在器表的殘留。

        4.緩蝕

        器物表面清潔后,趁濕用3%單寧酸(與80%-85%的磷酸混合)溶液連續(xù)刷涂四次,充分干燥后,用鋼絲刷除去疏松鐵銹,重復(fù)涂刷操作,之后用硬毛刷蘸取未加磷酸的單寧酸溶液再重復(fù)涂刷四次。

        5.基體加固

        加固:鐵獅頭部、腿部等缺失部位原水泥補(bǔ)配處四周內(nèi)側(cè)胎體受腐蝕較為嚴(yán)重,需進(jìn)行滲透加固處理,方法是采用脫脂棉浸蘸5%聚乙烯醇縮丁醛溶液常壓加固,脫脂棉浸蘸5%聚乙烯醇縮丁醛溶液敷于酥松的胎體上,用保鮮膜進(jìn)行密封防止藥液揮發(fā)過快,經(jīng)過3次更換藥液后,達(dá)到了預(yù)期的加固效果。

        6.殘缺處補(bǔ)配

        對(duì)于器身的多處殘缺,使用了兩種方法和材料進(jìn)行補(bǔ)配。對(duì)于面積較大的殘缺如頭部、腿部的殘缺,采用相同成分的補(bǔ)鑄塊進(jìn)行補(bǔ)配;對(duì)于面積較小的殘缺,使用速成鋼進(jìn)行補(bǔ)配。

        (1)面積較大部位的補(bǔ)配:

        A缺失處形狀確定:

        圖五 文物局部去銹前后對(duì)比

        首先,通過查閱《太原縣志》、《晉祠志》等相關(guān)資料,未能找出此獅缺失前的資料。故只好通過查閱明代同時(shí)期其他鐵獅的資料及圖片,走訪調(diào)查太原周邊同時(shí)期鐵獅,掌握了此獅的造型特點(diǎn)。此獅頭部有部分缺失,但獅子未缺失部分有較為明顯的時(shí)代鑄造特點(diǎn),如獅子頭部刻畫較為精細(xì),鼻根短而深陷,額與臉部多疙瘩,毛發(fā)呈重疊疙瘩狀,手法精細(xì),體型較為壯碩,腿部肌肉豐滿,尾巴緊貼在身后,態(tài)勢(shì)正直。這些特點(diǎn)表現(xiàn)出獅子造型拙雅,動(dòng)態(tài)多變的藝術(shù)感。這與文獻(xiàn)中記述的明代獅子的造型特點(diǎn)基本吻合。而這一時(shí)代的獅子頭部眼睛較大,眉毛較粗,雙耳小且緊抿于腦后。頭部缺失處補(bǔ)配圖案正是依據(jù)此特點(diǎn)所設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案如圖七紅線所示。腿部缺失補(bǔ)配效果根據(jù)明代獅子造像肌肉豐滿這一特點(diǎn),以及未缺失部分的弧度延伸,對(duì)缺失處線條輪廓進(jìn)行補(bǔ)配方案設(shè)計(jì)。

        B缺失處模型塑造:

        缺失處形狀設(shè)計(jì)完成后,經(jīng)過專家論證通過。接下來用牙科石膏對(duì)缺失處模型進(jìn)行了塑造。

        C鑄造:

        翻制模具,制作蠟型,熔煉相同材質(zhì)鑄鐵鑄造缺失部件。

        D拼對(duì)粘接;

        鑄造出的缺失部件經(jīng)打磨拼對(duì),保證與原缺失處拼接協(xié)調(diào)一致,用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行粘接;鬃毛部的裂隙同樣使用液體環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行灌注粘接。

        粘接凝固后對(duì)表面進(jìn)行修整,達(dá)到整體協(xié)調(diào)。

        (2)面積較小部位的補(bǔ)配:

        采用美國普施公司生產(chǎn)速成鋼進(jìn)行補(bǔ)配。補(bǔ)配前應(yīng)首先將缺失處斷面上的浮銹清理干凈,揉制時(shí)應(yīng)摻入礦物顏料使其色澤與器物一致。

        7.封護(hù)

        鐵獅長期展示在室外,我們選擇耐老化性較好的3%氟碳作為底層封護(hù)劑,憎水性較好的1. 5%氟硅溶液作為表層封護(hù)劑。兩種材料的特性相互結(jié)合,可以很好的隔絕文物與外界的水汽接觸,達(dá)到封護(hù)的最佳效果。

        經(jīng)過以上的保護(hù)修復(fù),文物的病害得到了消除,展示效果得到了提升(圖六、圖七)。

        四、小 結(jié)

        1.室外鐵質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)方案的制定一定要科學(xué)合理,在病害調(diào)查、檢測(cè)及修復(fù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定修復(fù)計(jì)劃,而非簡單的修修補(bǔ)補(bǔ)。如本文中鐵獅缺失處原使用水泥混合物等進(jìn)行了修補(bǔ),當(dāng)時(shí)似乎防止了雨雪灰塵等自然力量的侵蝕,殊不知這些材料本身對(duì)文物本體就有很強(qiáng)的腐蝕作用,結(jié)果隨著時(shí)間推移,補(bǔ)配處四周的基體遭到了一定程度的破壞。不僅沒有達(dá)到保護(hù)作用,而且適得其反。

        圖六 保護(hù)修復(fù)前

        圖七 保護(hù)修復(fù)后

        2.室外鐵質(zhì)文物在保護(hù)修復(fù)方案的制定上要充分考慮器物的保存展示環(huán)境,根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)制定靈活有效的修復(fù)方法。以上文中的鐵獅為例,若保存在室內(nèi)或沒有露天展示,則根據(jù)最小干預(yù)的原則,缺失處就不需要進(jìn)行補(bǔ)配。但若放置在露天接觸風(fēng)雨陽光的地方,且暫時(shí)不可能為了保護(hù)的需要轉(zhuǎn)移到其他地方,那么就要在清除原不當(dāng)修復(fù)的前提下,對(duì)其用適當(dāng)?shù)牟牧线M(jìn)行修補(bǔ)。而且,在封護(hù)材料的選擇上也要更具有耐老化、防水憎水性。

        3.儀器的檢測(cè)分析要有針對(duì)性,且在可能的情況下,最好幾種儀器或方法相互印證。如本件文物在有害銹的檢測(cè)時(shí)由于取樣部位不同等原因,拉曼并未檢測(cè)出有害物質(zhì)的存在,但硝酸銀滴定時(shí)檢測(cè)出了氯離子。

        4.鐵質(zhì)文物特別是放置于室外的鐵質(zhì)文物由于自身的材質(zhì)特殊性,極易遭到腐蝕破壞,所以保護(hù)修復(fù)的完成并不意味著可以一勞永逸。需要定期進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)。

        1.王軼鴻《石獅在山西的產(chǎn)生及演變》,《文物世界》2013年03期。

        2.黃怡《中國傳統(tǒng)獅子紋樣》,《現(xiàn)代裝飾》2000年第3期。

        3.國家文物局博物館與社會(huì)文物司主編《博物館鐵質(zhì)文物保護(hù)技術(shù)手冊(cè)》,文物出版社,2011年。

        (作者工作單位:山西博物院)

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