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秦陵一号铜车马彩绘的保护

张志军


  1980年12月,在秦始皇陵封土西侧发掘出土了两乘大型彩绘铜车马。因青铜质地上施彩的文物非常少见,对其彩绘实施有效保护的研究显然还进行得很少,并未见诸报道。近年,结合对铜车马彩绘的保护工作,我们对常用的及新合成的几种保护剂进行了实验比较,并从理论上对它们的性能作了分析,从中选出了一种代号为8701型的保护剂料,用这种保护剂对铜车马彩绘实施保护,效果比较理想,兹陈述于后。
  一 彩绘质性及现状分析
  铜车马彩绘系在青铜质地上先涂一层天然胶,然后施彩而成。所用的颜料有朱红、粉绿、天蓝、黑、白等,其中以白色用的数量较多。四马通体为纯白色,车舆上的花纹有的以白色作为底色,一些图案花纹也以白色勾勒,彩料都属天然矿物颜料,依据化验结果,白色成份为羟磷灰石[Ca5(P04)30H)。由于长期深埋地下,受地下水等腐蚀介质的作用,原有的胶层已经失效,出土后,受环境气候的影响,部分彩绘层失水收缩而脱落。考古人员曾在裸露部分进行了保护,然而时隔几年,这层保护膜已经失效,且白色彩绘也变成了浅黄棕色。
  二 实验结果讨论
  (一)为了寻找一种比较理想的彩绘保护剂,在概率分析的基础上,我们筛选出三种效果比较接近,具有可行性的保护剂进行重点对比试验,以求寻找目前最佳的青铜彩绘保护剂型。我们对几种保护剂的试验结果如下:
  1、聚醋酸乙烯乳液
  表面不产生光泽,色层色度略有加深。保护膜脆性较大,粘附力较低。这种保护剂以前曾经使用过,实践中证实具有易老化变色、污染彩绘、对青铜质地有腐蚀作用的缺点。
  2、聚硅酸酯溶液
  色层表面不产生光泽。渗透力差,粘附强度低,并使色层色度加深。从以前的遗址加固、室外石刻的防风化处理结果来看,它的耐者化性的确很好。
  3、8701型保护剂
  渗透性强,粘附强度大,形成的保护膜韧性好,耐光及耐水性也好,透明度好,基本不改变原有彩绘色度。表面稍带光泽,经消光处理,光泽消失。
  (二)从上面的实验结果看,聚醋酸乙烯乳液的最大缺点是耐老化性差,原因有:一是聚醋酸乙烯乳液的胶乳颗粒大而不匀,大致在0.1—2微米之间①,这样形成的保护膜比较粗糙;二是聚醋酸乙烯乳液是以聚乙烯醇作为保护胶体,它能导致重新乳化、表面不光等;三是聚醋酸乙烯局部水解时,生成高乙酰基的聚乙烯醇,它的水溶性很大。聚醋酸乙烯保护膜性脆是由于在它的分子结构中没有柔性链段,而是以外加增塑剂的方法进行增韧的,这种增韧法会产生增塑剂从保护膜中慢慢跑掉,导致保护膜愈来愈脆,剥离强度下降。聚醋酸乙烯乳液对青铜的腐蚀作用是由于在其乳液中含有游离醋酸,另外其保护膜在水解老化过程中会产生醋酸,醋酸能与铜等金属起反应生成醋酸盐,导致青铜文物锈蚀。综上所述,聚醋酸乙烯乳液不宜作为文物彩绘的保护剂料,特别对青铜质地的文物更不宜采用。
  聚硅酸酯可用下列式子表示:
  OR
  |            
  RO Si——O→OR 聚合后的硅酸酯分子是由硅氧键构成网络结构,没有其它活性
  |
  OR n
  基团存在,因此硅酸酯保护膜耐老化性很好。从聚硅酸酯的分子结构来看,它的对称性较强,极性较小,因而粘附性较差。它的渗透性较差是由于采用有机物无水乙醇作溶剂,乙醇不仅挥发快,而且与彩绘的性质差别也较大,另外,彩绘是以光滑致密的青铜作底子,这也是它不易渗透的一个原因。因此聚硅酸酯溶液不宜用于青铜质地文物上的彩绘保护,对于壁画及陶质文物彩绘,倒是可考虑的保护剂型之一。
  8701型保护剂属丙烯酸酯类,主要组分为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸。形态为乳状液,胶乳颗粒小而匀,约在0.1—0.2微米之间②,因此它的渗透性强,形成的保护膜较光滑,耐水、耐老化性也好,在其分子结构中由于引入了韧性好的丙烯酸丁酯单体,因而形成的保护膜韧性很好。它的粘附性强是由于在聚合物中含有较多的羧基和酯基,羧基不但和金属有很强的结合力而且会和彩绘中的钙离子发生作用生成不溶的钙盐,将彩绘跟金属地子牢固的结合在一起,同时也提高了耐水性能。另外,8701型保护剂以甲基丙烯酸为保护胶体,使它的抗冻融性很好。它的同类产品在国外也已作为彩绘保护剂型③。基于上述优点,我们认为8701型保护剂是一种比较理想的彩绘保护剂料。
  三 青铜器彩绘实施保护要领
  在采用8701型保护剂对铜车马彩绘实施保护当中,我们摸索出一套实施要领,具体如下:
  1、用软毛刷将彩绘表面的泥土及污垢清刷干净。清刷时要耐心仔细,用力适当,否则会将彩绘刷掉。严禁用水洗刷,因为用水洗刷不仅会使原来较为洁净的彩绘受到污染,而且也会使较疏松的彩绘层脱落。
  2、将8701型保护剂用水稀释成浓度为20%的溶液。用软毛笔均匀涂刷,一次完成。应指出的是:浓度不能过小也不能过大,浓度小了则达不到对彩绘保护的目的;浓度大了会影响观瞻效果。
  3、待快干时,用碳酸钙粉(应根据彩绘及保护剂成份确定)轻弹其上,即可消除表面光泽,这是由于它使表面变得较为粗糙,产生折光作用的缘故,而并不破坏表面膜,影响彩绘的保护,另外附着在表面上的粉料很细且少,因而也不影响观瞻效果。掌握消光时间的迟早是关键的一步,若消光过早,就会使碳酸钙粉过多的粘于保护膜上,影响彩绘外观;若消光过迟,则达不到消光的目的。
  (陕西省化学工业研究所李明、刘诚信曾给予帮助,在此致谢)
  注解:
  (1)冯新德《高分子合成化学》上册,科学出版社1982年版第69页。
  (2)赵玉昆等《合成胶粘剂》科学出版社1983年版第529页。
  (3)徐毓明《艺术品和图书、档案保养法》科学普及出版社1985年1月
  (本文原发表于《文博》1987年第6期)
  

秦俑学研究/秦始皇兵马俑博物馆编.—西安:陕西人民教育出版社,1996.8

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