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秦俑二号坑彩绘陶俑的现场保护

http://www.newdu.com 2017-11-09 秦汉文化网 周铁容波严苏梅 参加讨论

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    一、前期研究工作
    秦兵马俑彩绘保护研究课题,经过文物保护科技人员十几年的不懈努力,特别是秦俑馆与德国巴伐利亚州合作研究的近十年来,中、德文物保护科技人员的通力合作,彩绘工艺研究方面取得了丰硕成果,在保护方法研究方面已在实验室获得成功。
    经过大量的分析测试和实验研究,搞清了彩绘层次结构;确定了彩绘底层和褐色有机层的主要成份为中国大漆,明确了各种颜料的物质成分,秦俑彩绘颜料基本都是天然无机矿物颜料(如朱砂、石青、石绿、磷灰石、雌黄等);分析出了一种纯紫色颜料(BaCuSi2O6),这种紫色的硅酸铜钡在自然界尚未发现,很可能是人工制造的。测定出了颜料层中含有动物胶和植物胶的成份,若排除底层生漆中树胶质等成分的干扰,可初步断定秦俑彩绘颜料粘合剂为动物胶。揭示了彩绘损害机理,研究出了两套有效的保护方法,一套是抗皱缩剂和加固剂联合处理保护法:先用PEG200聚氨酯乳液混合液敷渗,再逐级提高PEG200水溶液浓度敷渗处理方法。另一套是单体渗透、电子束辐照固化的保护方法:用水溶性羟乙基甲基丙烯酸酯逐级敷渗处理,再用电子束辐照引发交联聚合反应的保护方法[1][2]。用这两套方法对带彩秦俑残片进行了直接实验,有效地保护了一批彩俑残片。秦俑彩绘保护研究工作在实验阶段获得成功。
    下面便是如何利用这些研究成果,针对发掘现场的具体情况,进行扩大实验,选择恰当的保护方法,研究、总结出适于发掘现场的保护工艺。
    二、现场保护的方法与工艺
    (一)保护方法的选择
    1999年4月以来,二号坑的考古发掘工作进入到棚木以下,接触到陶俑,出土了彩绘保存得较完整的陶俑。由于彩绘表面泥土的清理工作需要十分细心,用时较长,而已暴露出的彩绘若不及时处理,很快就会因失水造成卷曲脱落,所以保护工作只能在现场进行。那么,我们来比较一下前述两种保护方法的特点。PEG200和聚氨酯乳液联合处理法和单体渗透、电子束固化法均可以有效地保护秦俑彩绘,相比之下,第二种方法(单体渗透、电子束固化法)的保护效果要更佳,但是这种方法需要贵重、复杂的仪器设备,保护对象必须移至专门的车间进行处理,显然,这种方法对二号坑的现场保护不适用。而第一种方法的处理过程相对简单易行,可以在现场实施。所以,我们以PEG200和加固剂联合敷浸方法为基础,在秦俑二号坑进行了扩大实验,旨在研选出适用的保护工艺。
    (二)现场保护实施工艺的探讨与实验
    由于秦俑彩绘类型多种多样,彩绘的保存状况各异,发掘时彩俑的形态也各不相同,因而,大的保护方法选定之后,还需根据保护的基本原理,针对保护对象的具体情况,采用相应的保护工艺,才能达到预期的保护效果。
    秦俑彩绘的损害原因是彩绘颜料的颗粒之间、彩绘各层之间、大漆底层与陶体之间粘附力很微弱;尤其是大漆底层对失水非常敏感,从潮湿的地下暴露至空气中使得漆层失水,引起漆层剧烈收缩、起翘,造成彩绘脱落。PEG200和聚氨酯乳液联合敷浸法同时有效地解决了防止漆层皱缩和增加粘附力这两个问题,此法已在实验室取得成功。因为无论是现场还是实验室,彩绘的损害原因并无差异,所以并不需要重新研选保护剂,所需要的仅是选择合适的实施工艺而已。
    在实验室,实验用带彩陶片可以平放,为了达到PEG200充分置换漆层中的水分、加固剂较好地渗透、又节省保护剂之目的,应用敷浸工艺,较为合理。然而,在发掘现场,彩绘俑出土时的情况则要复杂得多,有的直立、有的斜躺、有的侧卧等等,需保护的彩绘面大多为立面或斜面,必须边清理、边保护。若仍使用敷浸法进行保护,便会出现以下问题:
    1.敷浸材料(隔离纸、脱脂棉等)难以固定。
    2.敷浸过程中敷液因土壤吸收和水分蒸发,干燥过快,在彩绘表面形成凝胶,使敷料与彩绘粘连,而损伤彩绘。
    3.敷液流失过快。一是不能充分地渗透和置换,不能有效地保护彩绘;二是加固剂流入未清理的土中,使泥土与彩绘附着得更加牢固,给清理工作增加困难。
    因而,敷浸法不适于二号坑发掘现场的彩绘保护,需要寻找其他适用的工艺方法。为此,我们对多种工艺方法进行了综合考评和现场对比实验,最后选用了喷涂法、点涂法、注入法等保护工艺,对二号坑新出土的彩绘俑实施了有效的保护。
    1.喷涂
    适用于较大面积彩绘面、尤其是较大面积纯层漆彩绘的保护处理。要求是选用雾化效果好的小型喷雾器,喷距适当、用力适当,斜面或平面可向上喷,以使保护剂均匀落下,不要给彩绘面造成太大冲力。喷量要适当,以表面刚好形成薄薄的液膜为宜,尽量减少流淌。
    2.点涂
    适用于颜料层较厚以及颜料颗粒较细且易掉粉等类彩绘的保护处理。在秦俑二号坑发掘现场,对于需要精心、缓慢清理,一小点、一小面逐渐出土的带有颜料层彩绘的保护,对于面部、手、脚面、领部、眼、唇、胡须、红色连甲带、发带等部位的精细处理,点涂法尤为适宜。要求:选用毛质较软小毛笔(羊毫小楷或小画笔)。先用毛笔蘸水点湿彩绘,待水逐渐吸入时,再点涂保护剂,这样,水吸入时所产生的毛细吸力会使保护剂更好地渗入彩绘,同时也可消除点涂在彩绘表面留下的斑痕。操作过程应避免涂刷动作,否则会损伤彩绘。
    3.注入
    适用于出现空鼓的彩绘的保护处理。用小号注射器、小针头,将加固剂浓度较大的保护液适量注入空鼓部位,衬上隔离纸,用手指轻压使彩绘层与陶体紧密接触,用脱脂棉吸净溢出的保护液。
    三、现场保护
    (一)彩绘表面清理
    彩绘表面粘土的清理是彩绘保护的基础。秦兵马俑彩绘的清理是一项非常艰难的工作,这与其特殊的层次结构和保存状况有关。秦俑彩绘的底层主要成分为中国大漆。由于几千年演变使得大漆底层已经老化,颜料层内的粘合材料也已了老化或流失,结果大漆底层在陶体上的附着力已很微弱,颜料层几部分的凝聚力、颜料层与大漆底层之间的粘合力也很微弱。彩绘颜料基本都是无机质矿物,其性质与外附黏土相近,长期重压所形成的结合力远大于彩绘内部的粘合力。俑坑遭洪水冲淹而沉积的淤泥与彩绘粘和得更紧。这样,彩绘极易被黏土粘掉。因此,清理工作不仅要十分的精心、细致,而且还要讲究方式、方法。
    首先,在彩绘暴露前要始终保持彩绘周围黏土处于适当的潮湿状态。土壤过干,彩绘的大漆底层失水达到一定程度就会收缩龟裂,使大漆底层与陶体之间原有的一点点附着力彻底丧失。这时,再行润湿,也无法恢复至原来状态。这将给清理工作带来更大困难。土壤过湿,则会将颜料层浸软同样不利于清理。根据多年来的经验,清理时,土壤潮湿度保持在“手捏可成团,但不出水,稍压即散”的状态为宜。刚喷过水的部位,不要立即清理,放置半天——壹天,待水充分渗入,土壤湿度均匀后,再进行清理。
    用手术刀削去外面黏土至离彩绘面约5mm,再用特制的细钎(钎头细而不锐)在彩绘面垂直方向逐点扎松、扎散黏土。在有颜料层的表面,要格外小心,用细签一点点扎松后,再用牙科调拌刀压散黏土,土垢用湿棉签滚动粘去。与彩绘粘的很牢的淤泥,用小号手术刀逐层刮去,直至露出彩绘面。若彩绘已经松动,则需要从彩绘层的缝隙或边沿先渗入浓度较大的保护剂(聚氨酯乳液含量为12.5-25%),待保护剂凝胶化、彩绘层粘住后再进行清理。清理过程中,要灵活应用各种手法逐层、逐点精心清理,尽量避免黏土以块状剥离,因为黏土以块状剥离时,极易粘掉彩绘。
    彩绘的清理是细致、费时的工作,清理一件彩俑需要两个月左右。清理工作主要是由考古人员进行,我们则是辅助清理、实施保护。
    (二)保护处理
    如前所述,秦俑彩绘的发掘清理要求非常精心、细致,这样完成一件彩绘的清理通常需要用时两个月左右。若要等其全部清理完再进行保护处理,彩绘就会因漆底层失水皱缩而脱落,因此,在秦俑二号坑我们采用了边清理、边保护的方式,对出土的彩绘进行了及时处理。一般是经过一、两天清理出一定彩绘面时,进行保护处理。针对不同类型的彩绘,经过现场实验应用了相应的保护工艺。
    1.纯漆层和漆底层+较薄颜料层等类型彩绘的保护
    对跪射俑的铠甲部位、战袍俑的袍部、俑头发等部位,应用了喷涂保护工艺,步骤如下:JPBFQ
    (1)给清理好的彩绘表面喷2—3遍水,使表面(特别是陶质表面)达到基本不吸水为止。这样可同时达到两个目的。其一,防止保护液中的水分被陶质过快地吸入而造成加固剂在陶表面高浓度聚集,从而避免在彩绘和陶表面形成闪光发亮的膜。其二,减少PEG200被过多地吸入陶体(我们只希望PEG200和漆中的水分进行交换,以达防干皱之目的)防止在处理后形成总是潮乎乎的外观。
    (2)喷涂聚氨脂乳液(PV)、PEG200以及水的混合保护剂。混合比例为:PU(40%含固量):PEG200:水=2.5:30:67.5。喷涂5—6遍。待前一次喷涂的液体差不多完全浸入(表面没有液膜)时,接着喷下一遍。
    (3)喷涂PEG200水溶液(60%)5—6遍,要领如前面所述。
    (4)点涂纯PEG200三遍(纯PEG200粘度稍大,不宜喷施)
    需要注意,发带、连甲带、甲钉等部位的颜料颗粒较细、较匀,附着力很弱。在实施喷涂之前,先要用加固剂浓度(12.5PU:30PEG200:57.5水)的保护液点涂(方法、要领如前述)1—2遍加固。点涂后,放置一天待加固剂形成凝胶后,再行喷涂之处理,以免在喷涂时颜料流失。
    2.较厚颜料层(或多层颜料)类彩绘的保护
    对于俑头(除头发以处)、手臂、腿、脚面等部位颜料较厚的彩绘,应用了以点涂为主的保护工艺,步骤如下:
    (1)点涂比例为2.5PU:30PEG20:67.5水的混合保护液2—3遍,再点涂比例为12.5PU:30PEG200:67.5水的混合液2遍。
    (2)待经过前一步处理的彩绘面稍大后,喷涂PEG200溶液(60%)5遍。
    (3)点涂100%PEG200遍。
    3.已翘离或脱离陶体的彩绘的加固
    清理时,有些部位彩绘因多种原因出现了翘离或脱离陶体现象,对这种情况就先要采取加强附着力的措施,然后再进行清理。方法是用小毛笔将保护液沿翘离边沿点涂,使保护液借助毛细作用渗入彩绘层与陶体之间,再用手指轻轻压实。对已随土块脱掉的小块彩绘,则需给陶面和彩绘背面涂加固剂后,精心复位、压实。所用保护剂配比为12.5-25PU:30PEG200:57.5-45水。
    4.已出现空鼓现象彩绘的保护
    对已出现空鼓部位注入保护剂后,压实。保护剂配比同(3)。
    5.已起翘、卷曲纯漆层类彩绘的保护
    对这种状况彩绘的保护,先要用水使其平展,然后再涂保护剂。方法是用小毛笔蘸水、点至翘曲漆层的凹面,抚平对好缝隙。然后点涂保护剂数遍。
    四、清理保护过的彩绘简况
    采用上述工艺,我们对秦兵马俑二号坑新出土的彩绘俑进行了保护。保护过的彩绘俑的情况如下:
    (一)T22G20暂编001号俑
    立射俑,出土时呈俯卧状,身着战袍,破碎较严重,体腔前后叠压在一起。袍部为漆底层上饰红色颜料类彩绘,颜料层较薄,部分彩绘已脱落。该俑背面和两侧已经清理和保护后,已在室内的自然环境下保存了4个多月,目前漆底层稳定,颜料层附着稳固(见图片1)。
    (二)T21K1暂编号001俑
    立射俑,身着战袍,脚蹬方口履。破损严重,体腔破碎,头、臂、腿、脚均已断离,残片散乱。袍部饰红色彩绘,颜料层较薄;脚面、手为粉红色,袖子为红色,袖口为紫色,颜料层较厚。部分彩绘已脱落。清理、保护后,已存放了3个多月,目前保护情况良好。
    (三)T18K2暂编001号俑
    战袍武士俑,俑体基本完整,头已失散,左腿断离。战袍为棕色双层漆类彩绘;领子、腰带、袍襟等部位在漆层上还涂有红色颜料,颜料层很薄;裤腿为粉绿色。该俑俯卧于土中,背面、侧面已经清理和保护,正面有待于进一步清理。保护处理后,已存放了4个多月,目前漆层很稳定,彩绘状况良好(图片4、5)。
    (四)T21G17暂编001号俑
    战袍武士俑,袍部为棕色纯漆层彩绘,腿部为绿色彩绘。清理和保护的面积不大。保护处理后,已有3个多月,彩绘状况良好。
    (五)T21G18暂编004号彩绘俑
    跪射俑,出土时呈半仰卧状。右手从腕部断离,领口和膝部各有一处裂缝,其余大部分完整。该俑的面部彩绘为双层漆作底层,漆底层上涂有两层粉红色颜料,内层颜料色调稍浅;在这两层粉红色颜料层之上,眼睛点有黑棕色的瞳孔,唇部还涂饰了很薄的红色颜料,使其面部更加生动。头发、铠甲、方口履等部位均为棕色有漆层类彩绘,发带、连甲带均匀朱红色。手和脚面的漆底层较厚,漆底层之上涂饰粉白色。袖、袍、裤腿等部位为粉绿色,裤腿部位的粉绿色颜料部分已变成了浅棕黄色。衣领为暗紫红色,袖口为石青蓝色。出土时,彩绘只有一少部分已剥落,大部分都留存了下来。该俑正、侧面已经清理和保护,背面尚未清理。我们综合应用了前述各种保护工艺,对该俑进行了非常精细的保护处理,已暴露出来的彩绘均得到了有效的保护。保护后,已在二号坑的室内环境中保存了5个多月,目前漆层稳定,彩绘附着牢固。这是迄今彩绘留存最为完整、保存状况较好的一尊彩绘秦俑(图6、7)
    (六)T21G18暂编005号彩绘俑
    跪射俑,该俑头朝下埋在土中,现只清理出腿部、铠甲披膊和胸部铠甲的一小部分。其胸部铠甲、披膊、袍部、护腿下部以及方口履均为棕色纯漆层类彩绘。甲带为朱红色。护腿上部为红色,颜料层较薄。已暴露出来的彩绘较为完整。保护处理后已有4个多月,目前,彩绘保护状况良好(图片7、8)。
    (七)T21G18暂编007号彩绘俑
    跪射俑,呈仰卧状,现仅清理出右臂、胸部和袍部的一部分。铠甲为棕色纯漆层彩绘,连甲带为朱红色,甲然为白色。衣袖、袍部均为紫色,衣袖部位的彩绘大部分已脱落,袍部的彩绘部分脱落。暴露出来的彩绘已经保护处理,保存状况良好。
    (八)T21G18暂编006号彩绘俑
    跪射俑,该俑大部分已经清理和保护,仅剩臀部下面和脚踝以下尚未清理。其头发、铠甲等部位为棕色纯漆层彩绘,发带、连甲带为朱红色,甲钉为白色。面部、颈部为粉红色,颈部的粉红色色调稍浅。衣领为紫红色。衣袖上部、袍部和裤腿部均为粉绿色;衣袖前端的皱折折处有两种颜色,皱折处的前段为石青蓝色,后段为暗紫红色;外袍下摆边沿及里面为粉红色;双膝以上露出的衬袍为浅蓝色,对这尊彩绘俑实施了非常细致的保护处理,现已在二号坑存放了3个多月,保护效果很好。这是迄今彩绘保存;较为完整、单体彩绘色调最为丰富的一尊彩绘秦俑(图片9)。
    (九)T21G20暂编002号俑
    立射俑,破损严重,俑体残片散乱,体腔已破碎,头、臂、脚、左手均已失散,就现仅清理出的部分可以看出,部分彩绘已脱落,袍部棕黑色生漆层清晰可见,袍襟与腿部结合处有红色颜料,右手明显为粉红色,手指处已经断裂,腿部以及胸部有棕黑色生漆层,清理保护之后,已经存放了4个多月,彩绘状况自然良好。(图片10)
    五、结果与讨论
    1.在秦兵马俑发掘现场应用聚氨酯乳液和PEG200联合保护方法进行彩绘保护是恰当的。
    2.针对彩绘俑发掘清理时的具体情况和不同的彩绘类型,研选的点涂、喷涂等保护工艺及其相应的操作步骤、保护剂配比合理、可行。
    3.在发掘现场考古人员和保护人员互相协作,边清理,边保护,是一种有效的工作方式。
    4.虽然经保护处理过的彩绘可以经受二号坑大厅内温、湿度变化的考验,但难免受飘尘的污染。另外,清理工作要不间断地进行,否则,将会对进一步的清理保护工作带来更大的困难。因此建议,一件彩俑一旦开始清理,就要持续地清理保护完毕。保护后,移入更好的环境之中,以利于长期保存。
    5.秦兵马俑彩绘保护研究课题,在十几年来实验研究成果的基础上,经过发掘现场的扩大试验,总结出了一整套的现场保护工艺方法,并在秦兵马俑二号坑的彩绘保护中获得初步成功。
                                  
    [1]周铁:《秦俑彩绘保护研究新进展》,1999年3月《秦俑及彩绘文物保护与研究国际研讨会》论文稿。
    [2]Ingo Rogner:《秦俑彩绘漆层鉴下以及加固的新方法》,1999年3月《秦俑及彩绘文物保护与研究国际研讨会》论文稿。
     (责任编辑:admin)
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