彩繪回貼技術在秦代高級軍吏俑保護修復中的應用

蘭德省，容　波，夏　寅，周　鐵，王東峰

(1. 陶質(zhì)彩繪文物保護國家文物局重點科研基地，秦始皇帝陵博物院，陜西西安　710600；2. 陜西省陶質(zhì)及彩繪文物保護修復工程技術研究中心，秦始皇帝陵博物院，陜西西安　710600)

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彩繪回貼技術在秦代高級軍吏俑保護修復中的應用

蘭德省1，2，容波1，2，夏寅1，2，周鐵1，2，王東峰1，2

(1. 陶質(zhì)彩繪文物保護國家文物局重點科研基地，秦始皇帝陵博物院，陜西西安710600；2. 陜西省陶質(zhì)及彩繪文物保護修復工程技術研究中心，秦始皇帝陵博物院，陜西西安710600)

摘要：秦俑一號坑新出土一件高級軍吏俑(俗稱“將軍俑”)，發(fā)現(xiàn)該俑彩繪病害復雜。彩繪脫落嚴重、泥土附著物面積過大、部分彩繪層已剝離陶俑本體并附著于背部土層上、土層厚重且嚴重開裂、移位，必須進行保護修復。針對這種復雜的彩繪病害情況，先期進行彩繪分析，根據(jù)分析的結果，進行局部回貼試驗。在小面積彩繪回貼技術成功的基礎上，通過準確定位將殘存于土塊上的彩繪花紋圖案回貼于原位，進行大面積彩繪回貼保護，效果良好。本研究結果可為以后出土的陶質(zhì)彩繪文物回貼技術提供參考和借鑒。

關鍵詞：秦俑；彩繪；回貼技術

0　引　言

彩繪回貼技術是秦俑保護修復的技術難點，通過回貼加固彩繪進一步反映真彩秦俑的原貌及秦代軍隊服飾的裝備。近年來通過多次小面積彩繪回貼實驗，取得了新的進展。本次彩繪回貼是在小面積實驗成功的基礎上，通過準確定位將殘存于土塊上的彩繪花紋圖案回貼于原位，效果良好，對繼續(xù)發(fā)掘出土的G8、G11過洞彩繪兵馬俑保護修復工作奠定了堅實的基礎。為秦代軍事文化中的服飾文化研究提供了第一手資料。

2009年6月13日，秦俑博物館第一次獨立對一號坑進行第三次考古發(fā)掘，發(fā)掘區(qū)域位于一號坑第二十三探方(T23)，面積200m2(圖1)。經(jīng)過一年多的科學清理，已出土兵馬俑107件，其中T23：G9過洞出土陶俑31件、陶馬8匹；G10過洞出土陶俑68件(圖2)。這些陶俑陶馬自考古發(fā)掘以來，文物保護人員始終用現(xiàn)代科技保護手段對彩繪兵馬俑進行預防性保護，經(jīng)過一年多的現(xiàn)場保護處理，為保護修復工作提供了良好的基礎。2011年11月，T23：G9：9號高級軍吏俑(將軍俑)經(jīng)過現(xiàn)場保護處理后從一號坑提取至彩繪保護實驗室，對彩繪進行病害調(diào)查和檢測分析，根據(jù)分析結果，確定回貼加固方法。

圖1　一號坑布方平面圖Fig.1　A pit of cloth floor plan

圖2　T23出土兵馬俑位置圖Fig.2　T23 unearthed Terra-cotta warriors locations

埋藏狀態(tài)下的秦俑出土前處于與外界隔絕、恒溫、恒濕、缺氧、避光、抑菌的良好環(huán)境。發(fā)掘出土后，文物驟然轉(zhuǎn)入空氣中，地下相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)被打破。此時的文物于地上環(huán)境之間經(jīng)歷一個相互作用而又重新建立平衡的過程，在此過程中彩繪文物會伴隨著產(chǎn)生各種病害，其中彩繪剝落情況最普遍，起翹、龜裂、空鼓、酥粉、風化等次之。其二，提取、運輸、包裝過程中對彩繪層造成物理性損害，文物胎體已有酥粉、風化痕跡，部分器物甚至形成斷裂、殘缺、剝落現(xiàn)象。其三，在經(jīng)歷了兩千多年的高壓和高濕度而遺留下來的彩繪層，出土后經(jīng)歷了壓力和溫濕度的急劇變化后，迅速地從陶體表面起翹，有的隨時脫落及酥粉的危險。其四，由于二千年前的焚毀塌陷，遺跡上面堆積的土壤變換，顏料及粘合劑發(fā)生變化或者分解，尤其是彩繪層里的有機成分—膠結材料，幾乎已失去了粘性。這些病害表明彩繪秦俑如果不及時采取有效的保護措施，否則彩繪將會消失殆盡[1]。急需進行搶救性回貼加固處理。

1　保存現(xiàn)狀

T23：G9：9號將軍俑，出土后共殘40片，有頭(頭部殘4片)、雙臂殘17片、腿及踏板殘4片、鎧甲上旅及領口殘14片、鎧甲下旅、底袍及左腿殘1片(圖3和圖4)。

圖3　殘片現(xiàn)狀Fig.3　Fragments of the status quo

圖4　出土位置Fig.4　The unearthed position

該俑前部位(上旅、中旅、下旅)彩繪完全脫落，后背部下旅附著有大量的泥土附著物和其他附著物，泥土附著物過厚(10～15cm)、面積過大(0.6m2)，泥土附著物下面可能存在大面積彩繪，從邊緣殘留彩繪情況可知彩繪層老化嚴重，且大部分彩繪完全與俑體剝離并附著于土塊上，剝離出的彩繪土塊(裙下擺)及腰帶有漆底層，泥土附著重5～10kg，整體移位嚴重(最大1cm)。

為了保存殘存的彩繪層，將背部下旅10cm×15cm×0.6cm的泥土附著物與將軍俑下半身一起提取。背部泥土附著物已經(jīng)干燥、收縮，出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，這種現(xiàn)象往往伴隨著彩繪層的局部收縮，整體開裂。再加上土層的局部重力影響，現(xiàn)場清理等因素而出現(xiàn)土塊開裂、移位、錯位，甚至整體剝離等(彩繪層與俑體的附著力主要依靠土塊的重力來維護，在土塊重力作用方向與彩繪層與俑體附著力的方向不一致時，土塊的重力影響對彩繪層是破壞性作用)。在這種復雜物化條件的共同影響下，形成了彩繪以脫落為中心，不完全脫落(圖5和圖6)和完全脫落(圖7)兩大類。其中脫落分缺失性脫落、附著在其他物體上兩小類，不完全脫落根據(jù)其特點可分起翹、空鼓。殘留彩繪主要有三層：底層漆皮、中層顏料層、土層殘留顏料層及部分漆皮。復雜多變的物化環(huán)境形成了彩繪病害的多樣性。

圖5　同一位置陶俑本體彩繪脫落Fig.5　The polychromy detached from the Terra-cotta figure

圖6　同一位置與土塊殘留彩繪Fig.6　The polychromy detached from the same location and adhere on soil fragment

圖7　完全脫落的腰帶彩繪Fig.7　The polychromy completely detached from the Terra-cotta figure’s belt

2　科學檢測分析

秦俑彩繪顏料以往分析研究工作較多[2-5]，仍然對該將軍俑脫落彩繪殘渣樣品進行了偏光顯微分析、拉曼光譜分析和剖面分析。

通過偏光顯微和拉曼光譜分析得出黑色是炭黑，紅色為朱砂，白色為骨白，粉色為朱砂和骨白，綠色為石綠，紫色為漢紫。通過剖面觀察可知顏料層厚度在0.010～0.200mm，漆底層厚度在0.040～0.120mm[2]；彩繪層分為三層，底層是漆皮、中層是顏料層、上層是土層殘留顏料層及部分漆皮；紅色顏料和及少量藍色顏料顆?；旌洗嬖冢G色顏料和黑色顏料層厚度較為均勻，其中9號樣品為綠色顏料層和白色顏料層兩層彩繪顏料，土層殘留彩繪層基本均勻且和土層有明顯的分層現(xiàn)象。

顏料調(diào)和劑的分析早期采用微量化學泡沫法未能分析得出確定結果[2]，后比薩大學利用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術分析結果為雞蛋[6]，但經(jīng)過實際采用雞蛋調(diào)和顏料模擬涂飾，效果不佳；采用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜分析方法分析結果為皮膠或骨膠等類型的動物膠[7]，是秦俑顏料調(diào)和劑目前為止最為可靠的結果。

上述有關彩繪、顏料和顏料調(diào)和劑的分析結果為彩繪回貼制定合理的修復計劃提供了理論依據(jù)。

3　彩繪回貼科學研究

3.1彩繪回貼的意義

陶俑身上殘存的彩繪，通過彩繪回貼技術復原真彩秦俑，彩繪紋飾恢復并回到文物本體上更有利于其保存與研究兩千多年前秦人對服飾的愛好和審美情趣等，其中將軍俑的服飾、色彩、圖案、形制為研究秦人的軍服、等級制度的劃分、兵役等許多社會問題提供了實物證據(jù)，具有重要的歷史意義和藝術價值。如何再現(xiàn)和延續(xù)它的藝術價值，保護修復成為關鍵的技術手段。

3.2彩繪回貼方法實驗研究

3.2.1回貼試劑的篩選試驗了7種回貼試劑。

1) B-72。稱取B-72固體顆粒1.5g，丙酮溶劑28.5g，配成濃度為5%B-72丙酮溶液；

2) B-48N。稱取B-48N固體顆粒1.5g，丙酮溶劑2.85g，配成濃度為5%B-48N丙酮溶液；

3) Primal SF-016。稱取固含量為50%的SF-016樣品溶液3g，蒸餾水27g，配成濃度為5%的溶液；

4) Rhoplex MC-76。稱取固含量為40%的MC-76樣品溶液3.75g，蒸餾水26.25g，配成濃度為5%的溶液；

5) 聚氨酯。稱取固含量為40%的聚氨酯樣品溶液3.75g，蒸餾水26.25g，配成濃度為5%的溶液；

6) 魚鰾膠。稱取若干干魚鰾和蒸餾水以1∶10的比例，保持60℃水浴加熱48h，過濾、自然干燥，形成魚鰾干膠。本次實驗使用時，稱取1g干膠，19g蒸餾水，制成5%的魚鰾膠溶液；

7) 桃膠。稱取1g桃膠粉，19g蒸餾水，制成5%的桃膠溶液。

以成膜性能而言，B-72加固和成膜性能較佳(表1)。

表1　加固材料成膜情況

3.2.2彩繪回貼試驗將上海硅酸鹽研究所燒的陶磚(燒成溫度950℃，吸水率為18.55%，表氣孔率為28.79%)切成6cm×3cm×2cm的陶塊。將散落于土塊的生漆彩繪平放于模擬陶塊上，選取三組實驗塊，以小面積回貼方法為基礎現(xiàn)場實驗研究，實驗結果見表2。

表2表明，聯(lián)合保護劑對彩繪進行保護后再用20%B-72乙酸乙酯溶液進行回貼保護，效果良好。加固后彩繪層的強度都有了明顯的增強。在操作過程中，應注意控制彩繪層吸收較快加固溶液的滲入量，以防止過量；也要盡量提高彩繪層吸收較慢加固液的滲入量，以免其不足。因此，滴加的B-72量不能多，否則在彩繪層的表面形成發(fā)亮的膜，而產(chǎn)生玄光。

表2　回貼試驗

實驗證明，彩繪回貼以B-72聯(lián)合保護法為理想。在實際的操作過程中，可視具體情況，根據(jù)少量多次的原則，酌情增加加固次數(shù)。

3.2.3彩繪回貼工藝采用6道工藝步驟。

1) 以準確定位彩繪部位及彩繪層完全與俑體脫落附著于泥土層上的彩繪部位自然開裂的裂紋為基準，把大面積的土層進行標號、拍照、分離、取下、再拍照。

2) 用30%PEG 200+5%Rhoplex MC-76(丙烯酸乳液)對生漆層及顏料層聯(lián)合加固保護，用30%PEG 200+3%MC-76+67%去離子水(2～3d)；60%PEG 200+5%MC-76+35%去離子水(2～3d)；80%PEG 200(2d)；分別對俑體殘留彩繪層、土層殘留彩繪進行保護性加固，恢復其延展性及結構強度[3]。

3) 以Paraloid B-72(乙烯甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯)乙酸乙酯溶液為載體，恢復彩繪層與俑體之間的附著力，之后清理泥土附著物，達到延長彩繪壽命的目的。B-72乙酸乙酯溶液濃度及其用量：濃度以不完全滲透為準，用量以在彩繪層表面形成一層均勻的薄膜為基準，濃度過低會導致B-72乙酸乙酯溶液完全滲透彩繪層，滲透到泥土層上造成回貼后清理泥土附著物的不便，重則影響回貼清理后的彩繪表面效果，過多的5%B-72乙酸乙酯溶液會造成彩繪表面的不平整，局部與俑體不能完全接觸，造成回貼后空鼓的現(xiàn)象。所以在回貼過程中要嚴格把控B-72乙酸乙酯溶液濃度及其用量[8]。

4) 對彩繪層及彩繪層相對應的俑體部位均勻涂刷B-72乙酸乙酯溶液待干后，用小噴壺霧化乙酸乙酯溶液對涂刷B-72乙酸乙酯溶液的彩繪層及彩繪層相對應的俑體部位均勻噴涂適量的乙酸乙酯溶液并迅速回貼土塊，輕按至B-72乙酸乙酯溶液完全固化，恢復彩繪層與俑體之間的附著力為止(回貼順序以袍角、衣服褶皺為坐標、以泥土層茬口為基準線對其彩繪層進行復位回貼)。

5) 在加固好的彩繪殘片上，均勻噴涂彩繪回貼試劑，用微濕的脫脂棉輕輕地壓住彩繪，使其能很好地與殘片表面粘牢，使得邊緣或者中部不再翹起。加固完成后清理彩繪層上的泥土附著物。

6) 對回貼效果進行評估：通過分析、實驗論證發(fā)現(xiàn)：(1)使用PEG進行平展，保濕；(2)加固劑對彩繪顏料層與生漆層的粘結加固作用理想，避免了生漆彩繪在回貼后失去色彩而釀成不可挽回的后果；(3)實際加固回貼中使用B-72進行回貼，彩繪回貼方法可行，可操作性強。大面積彩繪回貼的應用在一定程度上完善了彩繪保護修復方法、延長了彩繪層的壽命，還原了陶質(zhì)彩繪文物彩繪原貌。延續(xù)了其歷史價值。

3.3彩繪回貼實例應用

3.3.1彩繪加固以前采用PEG保護生漆彩繪時，常用的方法是PEG浸漬法，PEG浸漬冷凍干燥法等[9]。聚氨酯(PU)是聚氨基甲酸酯樹脂涂料的簡稱，是以聚氨酯樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料。聚氨酯樹脂是由多異氰酸酯與多羥基化合物聚合而形成的，由于分子鏈中含有異氰基(-NCO)和氨基甲酸酯基(-NH-COO-)，聚氨酯樹脂表現(xiàn)出高度的活潑性和極性，對各種材料具有較高的粘接性能。大分子鏈之間能夠形成氫鍵，使其有高的強度和耐溶劑腐蝕性。由于異氰酸酯中具有柔性的分子鍵，聚氨酯有很高的彈性，耐振動性、抗沖性、耐疲勞、特別是耐低溫性能極好。該材料是在自然條件下干燥的，涂膜本身有良好的機械性能和耐候性、抗腐蝕、抗鹽霧、防霉菌等特性，但長期暴露于環(huán)境中容易泛黃。近年來秦俑彩繪保護技術研究課題組經(jīng)實驗驗證用丙烯酸酯乳液替代聚氨酯乳液，使得加固劑從彩繪層擴散到生漆層后還能夠滲人陶層，增強了加固效果，使彩繪底層在干燥期間能夠盡量保持原外觀和原始尺寸[4]。這種聯(lián)合處理的保護方法在加固兵馬俑彩繪層上有較好的功效，但由于是使用雙組分，很難保證加固劑的均勻分散性。為探索防止秦兵馬俑彩繪的生漆底層和陶體脫落的方法，張軍等[10]用自行設計的幾種以有機硅為基體的加固劑將老化生漆片分別黏附到經(jīng)過預處理的陶表面，從而針對加固劑固化速率、滲透性、鋪展性、粘結強度等五方面進行了比較實驗。結果表明，加固劑的粘結強度與加固劑本身、加固劑固化溫度以及固化后的成膜比例有關；改性有機硅與陶體以及生漆底層均有很好的潤濕性，固化工藝合適即能起到很好的粘結效果；其中以環(huán)氧樹脂改性有機硅為基體、二甲苯為溶液、三乙醇胺為固化劑的復配體系具有良好的綜合性能。按照秦俑彩繪保護技術研究課題組所用的30%PEG 200+5%MC-76聯(lián)合保護劑對高級軍吏俑附著于泥土層上的彩繪與俑體殘存彩繪進行保護加固，最大程度上恢復彩繪層自身結構強度、延展性，待保護加固完成后，可進行回貼。

3.3.2彩繪回貼對彩繪層及彩繪層相對應的高級軍吏俑俑體部位均勻涂刷20%B-72乙酸乙酯溶液，待干后，用小噴壺霧化乙酸乙酯溶液對涂刷20%B-72乙酸乙酯溶液的彩繪層及彩繪層相對應的俑體部位均勻噴涂適量的乙酸乙酯溶液并迅速回貼土塊，輕輕按壓20%B-72乙酸乙酯溶液完全固化，恢復彩繪層與俑體之間的附著力為止(回貼順序以袍角、衣服褶皺為坐標，以泥層茬口為基準對其彩繪層進行復位回貼)。

3.3.3清理附著物用2A溶液(去離子水+乙醇)潤濕并逐層軟化回貼后的泥土附著物，再用手術刀逐層清理附著物。待彩繪層與泥土附著物接近1cm后，在顯微鏡下進行手工清理。

3.3.4清理后的彩繪保護修復泥土附著物清理完成后，對多余的B-72乙酸乙酯溶液進行清除，對不能完全恢復其彩繪漆皮層與俑體附著力的部位進行2次回貼加固。

3.3.5回貼部位對比

1) 將軍俑背部下旅彩繪回貼前后對比見圖8～10。

圖8　俑體殘留彩繪Fig.8　The pigment residual on the Terra-cotta

圖9　土塊殘留彩繪Fig.9　The pigment residual on the soil block

圖10　回貼清理后Fig.10　After cleaning and reattachment

2) 將軍俑背部甲帶彩繪回貼對比見圖11～12。

圖11　回貼前(彩繪土塊)Fig.11　Before reattachment

圖12　回貼后(將軍俑后部腰帶)Fig.12　After reattachment

3.3.6將軍俑保護修復前后對比將軍俑保護修復前如圖13和圖14所示。保護修復后的將軍俑見圖15～17。

圖13　正面Fig.13　The front

圖14　背面Fig.14　The back

圖15　正面Fig.15　The front

圖16　背面Fig.16　The back

圖17　彩繪回貼局部Fig.17　The part of reattachment pigment

4　結　論

對新出土將軍俑的保護修復，彩繪回貼是在小面積實驗成功的基礎上，通過準確定位將殘存于土塊上的彩繪花紋圖案回貼于原位，效果良好，說明以下的工藝技術方法是可行的。

1) 對文物胎體完全脫落且附著于土層上的彩繪進行回貼保護時，先確定準確的位置和坐標，再分步進行彩繪層的加固和回貼工作。對有漆底層的彩繪層，先要進行軟化，再確定位置、回貼、加固。

2) 以30%PEG 200做為漆底底層回軟劑，以Paraloid B-72乙酸乙酯溶液作為回貼粘結劑，濃度小于或等于20%。

3) 先小面積彩繪回貼，再進行大面積彩繪回貼。

4) 回貼后手工清理時，一定要細心，由于彩繪的脆弱性，既要掌握清理的“度”，又要避免彩繪及彩繪圖案的完整性，既清理病害又協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

5) 在實驗的基礎上，總結各種材料的優(yōu)劣性能，選擇效能最好的試劑，以及運用簡單易行的修復工藝，將生漆彩繪的回貼修復研究推進了一步。

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(責任編輯馬江麗)

收稿日期：2015-02-02；修回日期：2015-05-29

基金項目：國家973計劃課題資助(2012CB720905)

作者簡介：蘭德省(1968—)，男，1993年本科畢業(yè)于西北大學文博學院文博專業(yè)，副研究館員，秦始皇帝陵博物院文物保護修復部，研究方向為陶質(zhì)彩繪文物及金屬文物保護修復，E-mail: lands2000@163.com

文章編號：1005-1538(2016)02-0060-07

中圖分類號：K878.8；K878.1

文獻標識碼：A

Reattachment of paint and restoration of Qin polychrome Terra-cotta Warriors

LAN De-sheng1，2， RONG Bo1，2， XIA Yin1，2， ZHOU Tie1，2， WANG Dong-feng1，2

(1. Key Scientific Research Base of Ancient Polychrome Pottery Conservation， State Administration of Cultural Heritage,EmperorQinshihuang’sMausoleumSiteMuseum,Xi’an710600,China；2.EngineeringandTechnologyResearchCenteroftheAncientPotteryandPolychromeConservationandRestoration,ShannxiProvince，EmperorQinshihuang’sMausoleumSiteMuseum，Xi’an710600,China)

Abstract:One of the high-rank military figures recently unearthed from the No.1 pit of the Qin Terra-cotta Warriors, is that known as “The General”. The researchers found that the figure faced complex issues: the painted layers had peeled of a large area of mud attachment, part of the painted layer had settled on the surrounding earth, and the earthen body layer is relatively thick and has severe cracking and deformation problems. There is urgent need for conservation. Facing all the problems, the coloring layers and experimented with paint layer reattachment on a small spot first were analyzed. After a successful test, larger pieces found on the surrounding earth were reattached and satisfactory results were achieved. The results provide a useful reference for reattachment of painted layers to relics.

Key words:Qin Terra-cotta Warriors; Polychrome; Reattachment