瓷器文物常用清洗方法簡述

黃瀚東 　白廣珍

摘 要：文章整理了瓷器類文物修復(fù)中常用的清洗方法，并介紹了常見的污染物類型和清洗機理，總結(jié)了各類清洗方法的工作原理和特點。選擇適宜清洗方法，可以讓瓷器文物清洗工作更科學(xué)有效。

關(guān)鍵詞：瓷器;表面附著物;沖線;清洗

瓷器是由陶器演化而來的，是我國的偉大發(fā)明和創(chuàng)造。瓷器是由瓷石、高嶺土、石英石等在窯內(nèi)經(jīng)過高溫（1200℃以上）燒制而成，外表施有玻璃質(zhì)釉或彩繪的物器。瓷器具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐高溫、硬度高等優(yōu)點，在常溫下無塑性變形，抗壓強度大。但瓷器的缺點也很明顯，就是易碎，最大弱點是抗拉、抗彎、抗沖擊強度較小，表現(xiàn)為易脆性斷裂、不耐摔碰、容易破損等，沖口、缺損、破碎及附著物等是瓷器文物常見的病害類型。

采取有效的保護修復(fù)方法科學(xué)修復(fù)存在病害的瓷器文物，最大限度恢復(fù)瓷器的原貌，呈現(xiàn)出其應(yīng)有的藝術(shù)價值和歷史文化價值，是當前文物保護重要的課題和任務(wù)。博物館展覽修復(fù)是目前博物館文物修復(fù)行業(yè)一般采用的修復(fù)標準，要求在修復(fù)過程中盡可能減少修復(fù)造成的破壞，還原陶瓷本來面目，達到修舊如舊的標準。同時利用現(xiàn)代分析技術(shù)科學(xué)分析病害，制定保護修復(fù)預(yù)案，做到揭示文物內(nèi)在價值，最大限度延續(xù)文物壽命。另外，為達到好的展覽目的和觀眾欣賞需要，可以借鑒商業(yè)修復(fù)的某些技法，盡可能達到“遠觀一致、細看有別”的修復(fù)效果。

1 清洗工作的內(nèi)容

瓷器文物的一般保護修復(fù)技術(shù)路線為建立保護修復(fù)檔案、開展分析檢測工作、脫鹽清洗、粘接補配、上釉作色、完善保護修復(fù)檔案等內(nèi)容。在開展保護修復(fù)工作前，我們首先要通過觀察和儀器分析等手段充分了解與分析文物病害，搞清楚病害種類、分布狀況、生成原因和發(fā)展趨勢等，有的放矢，采取恰當?shù)拇胧┫蜣D(zhuǎn)化各類病害，這樣才能盡可能地延長文物壽命，起到良好的保護修復(fù)效果，達到科學(xué)的保護修復(fù)目的。在實際工作中，我們要按照“修舊如舊、最小干預(yù)”的修復(fù)原則，把活動病害、可誘發(fā)病害①盡可能地全部消除，同時兼顧展陳目的，對破碎、缺損等穩(wěn)定病害進行處理，最大限度恢復(fù)文物原貌。

清洗是瓷器文物修復(fù)的重要步驟。清洗行業(yè)常用的清洗定義是，物體表面受到物理、化學(xué)或生物的作用而形成污染物或覆蓋層稱作“污垢”，去除這些污染物或覆蓋層而使其恢復(fù)到原表面狀況的過程稱為“清洗”。②廣義的清洗包括初步對瓷器文物表面灰塵、疏松土垢的清理，存在歷史修復(fù)文物的拆解，脫鹽，文物表面、沖口、斷茬等處病害、污垢的去除。狹義的清洗內(nèi)容主要是指對瓷器的沖口、裂縫、斷茬、傷釉等處的各類有機、無機污垢以及各類侵蝕進行徹底清理。清洗干凈的瓷器才可以開展下一步的粘接補配和上釉作色工作。

瓷器表面的土垢和鈣質(zhì)等附著物、鹽分等污染物對瓷器的原貌體現(xiàn)與穩(wěn)定保存影響很大。為了達到良好的保護修復(fù)效果，許多污染物都需要清除。認識污染物是去除污染物的前提。

1.1 必須清洗的對象

有學(xué)者從位置、狀態(tài)、種類、物質(zhì)、成因和對器物的影響等六個方面對瓷器文物污染物進行了研究。③污染物的種類有附著物、可溶鹽、修復(fù)材料，按物質(zhì)劃分可分為礦物質(zhì)沉積物、金屬氧化物色斑、有機物色斑、炭黑、可溶鹽、膠粘劑、配補材料、上色作釉材料、鋸釘?shù)取Ｋ鼈兏采w在器物表面上，并且有顏色，嚴重影響器物的外觀以及信息識別。另外，鹽析和材料老化會影響器物的穩(wěn)定性。

具體來說，特別需要除去的污染物有瓷器文物表面的灰塵和疏松土垢、器物表面附著物沖口以及裂縫中的污垢。瓷器文物表面灰塵、疏松土垢一方面會阻擋、吸收外界光線，從而掩蓋或曲折其本來面貌;另一方面通過靜電、毛細吸附等作用，易吸收外面的水分，加速鹽析，使瓷器成為微生物滋生的溫床，發(fā)霉酸化，腐蝕瓷器胎釉，威脅保存安全。瓷器表面附著物典型的有硬結(jié)物和銹蝕物，一般是埋藏環(huán)境下的無機鹽類、金屬氧化物等附著沉積，如碳酸鹽類、鐵銹等。出水瓷器特有的凝結(jié)物有錳白云石、文石等碳酸鹽礦物①和藻類貝殼沉積②等。沖口、驚紋和裂縫里的雜質(zhì)往往是附著物、炭黑、環(huán)境灰塵、有機油脂和使用污染（如茶漬）等的混合。

1.2 保留必要的歷史信息

在修復(fù)工作中，要注意恰當保留歷史修復(fù)信息。早在新石器時代，人類就已經(jīng)開始通過在相鄰的兩個碎塊上鉆孔，然后用植物纖維、皮條等繩類材料連接來實現(xiàn)破碎陶器功能的恢復(fù)。我們比較熟悉的傳統(tǒng)修復(fù)技藝是鋦瓷，北宋《清明上河圖》上就有鋦瓷藝人鋦瓷的情景。古代民間修復(fù)瓷器除了鋦瓷修復(fù)技術(shù)以外，還有利用動植物膠黏結(jié)修復(fù)的記載。《景德鎮(zhèn)陶錄》卷八載：“凡瓷器破損，或用糯米粥和雞子清，研極膠粘，入粉少許，再研，以粘瓷損處，亦固?！比毡疽灿小敖鹂槨奔挤?，即用大漆粘接后，待未完全干燥時用金粉粘涂其上，既是修復(fù)又起到裝飾作用。對于文物上舊有的修復(fù)工藝，若同時具備歷史、藝術(shù)和科學(xué)價值，我們要注意保留，它們屬于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的一部分。我們要去除的歷史修復(fù)痕跡一般是指那些近現(xiàn)代采用各類化學(xué)膠粘劑或漆片等進行的粘接補配，這些修復(fù)往往施工工藝不高，膠體老化變黃，黏結(jié)力下降或失效，所以要進行“拆解”去除，以便使用現(xiàn)代更耐老化的材料進行替代。

1.3 區(qū)分瓷器燒造的缺陷

古代瓷器燒造為手工工藝，成品率并不高，俗話說“十窯九不成”。由于裝燒工藝、胎釉原料、燒成溫度氣氛等方面的影響，胎體會出現(xiàn)變形、開裂，釉面有氣泡、棕眼，會縮釉、炸紋，胎底有支燒、墊燒痕跡，還有“芒口”等燒造缺陷。這些要與瓷器文物病害區(qū)分開來。燒造缺陷屬于文物的歷史價值的一部分，真實體現(xiàn)了所屬窯口的燒造工藝水平，不能當作病害進行去除。清洗環(huán)節(jié)中，我們要對附著物、侵蝕等進行清洗，窯粘、落灰、釉色的煙熏陰黃等不用清洗。

2 常用的清洗方法

選擇清洗方法，首先要了解污染物與器物表面（接觸層）的附著方式。根據(jù)清洗行業(yè)的知識，污垢在底物表面的附著有多種不同方式，這是因為污垢與物體間存在多種結(jié)合力。要想將污垢從器物表面清洗掉，首先應(yīng)了解它們之間的相互作用。污垢與底物之間的結(jié)合力主要有以下幾種：第一種是機械結(jié)合力，主要表現(xiàn)在固體塵土的黏附現(xiàn)象上。一般物體的表面用肉眼看來十分光滑，但放大看還是十分粗糙的，甚至有些表面還是多孔性的。外界的塵埃等污染物會在固體表面沉降和黏附，并滲透到這些凹凸面上或空隙中去。第二種是分子間作用力，黏附表面的原子由于受到的作用力是不飽和的，有剩余力，因而有吸附其他物質(zhì)的趨勢，當污物如油脂等分子與器物表面接觸時，這些物質(zhì)就會與表面發(fā)生作用而吸附在器物表面上，這種吸附稱為物理吸附。物理吸附主要是依賴分子間作用力而聯(lián)系在一起。分子間作用力包括偶極力（取向力）、誘導(dǎo)力和色散力。第三種是化學(xué)鍵力吸附，是指污垢與金屬表面的剩余電子價的相互作用，形成類似化學(xué)鍵（離子鍵、共價鍵和配位鍵）。這類污垢結(jié)合較牢固，用通常的洗滌方法很難除去，只有采用特殊的化學(xué)處理使之分解再除去。第四種是靜電結(jié)合力，當污垢與清洗對象的表面或表面上的某些粒子帶相反電荷時，彼此間產(chǎn)生靜電引力而吸附。導(dǎo)電性不良的某些固體表面因摩擦而帶電，很容易吸附帶異性電荷的顆粒。當帶負電荷的表面吸附了帶正電荷的鈣、鎂、鋁等離子以后，也可以吸附帶負電荷的塵埃，因為這些金屬離子在兩者之間形成了陽離子橋。

2.1 物理機械法

瓷器文物表面的灰塵、疏松土垢的結(jié)合方式往往是物理吸附和靜電結(jié)合力，可以采用機械手段物理擦除;或利用水消除靜電結(jié)合力;或用吸塵器、毛刷、拍打、沾黏、擦拭等將污物直接趕走;或通過用純凈水、酒精等溶解污物，溶于液體中方便移走;或利用紙漿毛細作用貼敷吸附。具體辦法：用軟毛刷蘸取清水或去污粉等進行掃除，較難去除的，或因為有油脂黏合，可配合乙醇、丙酮等有機溶劑進行軟化后再用手術(shù)刀等剔除。對于瓷器表面的環(huán)氧樹脂膠粘劑，我們可以采用手術(shù)刀蘸取丙酮等有機溶劑或者火燒刀片等，軟化膠，從而使其從表面脫離。對于瓷器表面較硬的附著物，我們可以采用機械電動工具，在低倍顯微鏡等協(xié)助下，通過打磨、敲打等手段將表面硬結(jié)物去除。這類工具有牙科打磨機、超聲波潔牙機等。

物理機械法雖然使用了乙醇等化學(xué)試劑，但從根本上沒有改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。

2.2 儀器清洗法

我們也可將其他行業(yè)內(nèi)的成熟清洗技術(shù)用于文物保護行業(yè)。瓷器文物清洗方面有不少超聲波清洗、激光清洗、干冰清洗和蒸汽清洗①等應(yīng)用實例。

2.2.1 超聲波清洗

超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。

具體來說，超聲波具有很高的能量，它在傳媒液體中傳播時，把能量傳遞給傳媒質(zhì)點，傳媒質(zhì)點再將能量傳遞到清洗對象物表面并造成污垢解離分散。另外，在媒液中直線前進的超聲波到達與其他物質(zhì)的界面時，要發(fā)生透射和反射運動。反射回來的超聲波與前進中的超聲波合成后，當每一點的位相差保持穩(wěn)定不變時，發(fā)生共振，而在某些固定位置上相互疊加而加強，媒液在這些位置上容易產(chǎn)生空穴。由于超聲波以正壓和負壓重復(fù)交替變化的方式向前傳播，負壓時在媒液中造成微小的真空洞穴，這時溶解在媒液中的氣體會很快進入空穴并形成氣泡。而在正壓階段，空穴氣泡被絕熱壓縮，最后被壓破，在氣泡破裂的瞬間對空穴周圍會形成巨大的沖擊，使空穴附近的液體或固體都會受到上千個大氣壓的高壓，放出巨大的能量。這種現(xiàn)象在低頻率范圍的超聲波領(lǐng)域激烈地產(chǎn)生。當空穴突然爆破時，能把物體表面的污垢薄膜擊破而達到去污的目的。超聲波不僅有幫助媒液加快溶解污垢的作用，還起到攪拌作用，使媒液發(fā)生運動，新鮮媒液不斷作用于污垢，加速溶解。

采用超聲波清洗一般有兩類清洗劑，即化學(xué)溶劑和水基清洗劑。清洗介質(zhì)的化學(xué)作用可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，可以對物件進行充分、徹底的清洗。由于清水對油性污垢的分散解離能力較差，所以實際上常采用表面活性劑或酸堿水溶液作超聲波清洗的媒液。

2.2.2 激光清洗

激光清洗近年來被引入文物保護行業(yè)，在金屬、石質(zhì)和陶瓷等文物清洗得到應(yīng)用。工作原理是利用高頻高能激光脈沖照射器物表面，瞬間聚焦的激光能量使表面的油污、銹斑或附著物層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，而激光脈沖作用時間很短，在適當?shù)膮?shù)下不會傷害到清洗基材。“南澳Ⅰ號”沉船考古發(fā)掘出水的瓷器表面的鈣質(zhì)凝結(jié)物、硅質(zhì)凝結(jié)物采用激光清洗取得良好效果。②

2.2.3 蒸汽清洗

高溫高壓蒸汽對油污和蠟質(zhì)污垢的清潔能力極強，對大面積灰塵沉積物和軟垢層等污漬有良好的去除效果。高壓蒸汽的噴出溫度可達150℃以上，產(chǎn)生高達5bar的沖擊壓強，能增加污漬成分在蒸汽氣霧中的溶解度，使高熔點高黏度油脂熔化或流態(tài)化，使低熔點有機物升華或分解，使污垢急速受熱膨脹而降低附著力并脫離基底表面。沖擊壓強，使污垢猛然受力而發(fā)生位移和松動脫落，同時蒸汽遇冷迅速凝聚成極微小的霧滴，形成巨大的氣液表面，對灰塵和污漬成分產(chǎn)生很大的吸附和分散作用，從而使污漬碎化而脫離基底表面。實際案例有采用蒸汽清洗元青花瓷沖線內(nèi)的舊膠。③

2.2.4 干冰清洗

干冰清洗的工作原理與噴鋼砂、噴塑料砂及噴蘇打等噴砂技術(shù)相似，是以壓縮空氣作為動力和載體，以干冰顆粒為被加速的粒子，通過專用的噴射清洗機噴射到被清洗物體表面，利用高速運動的固體干冰顆粒的動量變化、升華、熔化等能量轉(zhuǎn)換，使被清洗物體表面的污垢、油污、殘留雜質(zhì)等迅速冷凍，從而凝結(jié)、脆化、被剝離，且同時隨氣流清除。干冰清洗不會對被清洗物體表面特別是金屬表面造成任何傷害。干冰清洗的獨特之處在于干冰顆粒與清洗表面間迅速發(fā)生熱交換，致使固體CO2（干冰）迅速升華變?yōu)闅怏w二氧化碳，干冰的動量在沖擊瞬間消失。④

上海博物館戴維康對干冰清洗技術(shù)應(yīng)用于陶瓷文物清洗進行了探索實踐。他采用工業(yè)干冰清洗機（干冰顆粒為直徑1mm，長度為1～15mm，噴嘴輸出量最大為5m3/min）對一件清代青花瓷器進行清洗實驗，此青花瓷文物釉質(zhì)較好，表面有油脂和雜質(zhì)污垢以及以往修復(fù)用的已老化發(fā)黃的環(huán)氧樹脂。通過清洗實驗，干冰清洗對環(huán)氧樹脂等污垢剝落效果明顯，并且對文物本體（釉層）沒有明顯損傷。⑤

另外，還可以采用噴砂的方法去除瓷器表面的附著物，要注意選擇合適硬度的噴砂料，以免對瓷器胎釉層造成傷害。上海博物館實驗了利用直徑在50μm以下的氣泡微納米氣泡⑥的高效界面活性、超強的滲透作用及微爆破力，通過滲透松弛及氣浮作用，有效減弱出水文物與表面堅硬附著物的結(jié)合力，從而達到器物上的鈣化附著物與大多數(shù)金屬侵蝕被清洗干凈的目的。

2.3 化學(xué)清洗法

瓷器表面較硬的附著物一般為無機鹽類沉積物。按陽離子分，有鈣質(zhì)、硅質(zhì)等;按陰離子團分，有碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽類等。另外還有鐵銹、有機碳水化合物、油脂混合物等。無機鹽類沉積物、鐵銹腐蝕物等可以采用酸類利用還原反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為可溶物再去除①，或利用絡(luò)合劑對金屬離子有極強的捕捉能力和分散效果，從而去除。對于有機油脂類，可以采用表面活性劑、生物酶等方法去除，也可以采用堿洗劑。對于動植物油脂的酸性污垢，可以通過化學(xué)反應(yīng)，生成皂和鹽，將其溶解或分散于水溶液中。在加熱的條件下，堿會促進大分子的蛋白質(zhì)水解，轉(zhuǎn)變成較小分子的氨基酸而溶解。對于難溶于酸和水的無機鹽垢，如堅硬的硫酸鈣、硅酸鈣垢等，可以將其和某些堿性清洗劑進行反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為疏松的易溶于酸的新鹽，以便進一步用酸洗清除。②

研究表明，酸堿絡(luò)合劑等對瓷器胎釉成分均有腐蝕溶解作用。常見的化學(xué)清洗劑有酸性材料草酸、檸檬酸、醋酸等，絡(luò)合材料六偏磷酸鈉、EDTA二鈉鹽、NTA③等，堿性材料碳酸鈉等，氧化材料84消毒液和過氧化氫等。堿性材料、絡(luò)合材料對瓷器胎釉有非常嚴重的損傷，會造成胎釉內(nèi)部物質(zhì)的溶蝕流失。各類酸性材料也會對胎釉造成損傷，尤其是草酸。氧化劑中的84和過氧化氫對瓷釉損傷較小。④在菏澤元代沉船出土瓷器文物清洗工作中，采用的是過氧化氫加氨水的方法來清洗瓷器表面污染物。⑤過氧化氫是氧化劑，常用于木材、絲毛織品、象牙、紙漿的漂白。過氧化氫和水混合時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，過氧化氫被分解水并放出具有強氧化作用的原子態(tài)氧。氨水的作用是促使原子態(tài)的氧的生成。過氧化氫加氨水的操作常用于硅片的清洗。

在實際操作中，也經(jīng)常采用酸、絡(luò)合劑、表面活性劑聯(lián)用的方式來清洗較為頑固的污染物，比如使用3%的蘋果酸、5%的二乙三胺五乙酸和EDTA二鈉作為華光礁出水瓷器表面黃白色沉積物的清洗試劑。⑥為增加化學(xué)清洗試劑的反應(yīng)時間，清洗位置的針對性，可采用凝膠緩釋技術(shù)混合清洗劑進行貼敷。具體實踐中，采用硅藻土混合草酸，對瓷器沖口土銹污染物有良好清洗效果。⑦

另外，對于瓷器拆解，技術(shù)工藝可以是水浴、試劑浸泡、局部加熱、熏蒸等。⑧使用高分子膠類材料的，可以使用丙酮、天那水等軟化去除⑨，二氯甲烷加二甲基甲酰胺可以在保證文物安全的情況下很好地將環(huán)氧材料完全去除。對于使用蟲膠等生物膠粘接的，可以使用生物酶進行清除。

3 總結(jié)

清洗是瓷器文物修復(fù)的重要步驟。清洗干凈的瓷器才可以開展下一步的粘接補配和上釉作色工作，才能去除文物活動病害和病灶。建立明晰的清洗方法材料的篩選技術(shù)路線，我們首先要清楚瓷器文物病害的種類、分布和狀況，明確要清洗的對象，具體有瓷器文物表面灰塵、疏松土垢，器物表面附著物，沖口、裂縫中的污垢以及歷史修復(fù)粘接材料等。要注意保留必要的歷史信息和區(qū)分瓷器燒造的缺陷。

清洗過程是一種化學(xué)、電性及物理的錯綜復(fù)雜的過程。清洗過程不但與所用的清洗劑和助洗劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、含量、組成有關(guān)，而且也與基質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)以及黏附污物的來源、成分和性質(zhì)有關(guān)，同時還受到清洗的條件（溫度、機械作用）等諸多因素的影響。針對不同的污染物，研究它們的化學(xué)組成和吸附機理，采取適宜的方法材料進行清除。在實際操作中，優(yōu)先使用物理方法，包括上述的機械法和儀器法。對于物理方法難以去除的，或不宜使用物理方法去除的瓷器，可采取化學(xué)方法。化學(xué)方法使用較為普遍，但對瓷器胎釉有較大傷害。清洗先從腐蝕性小、成熟的化學(xué)試劑入手，在器物上進行局部實驗，取得一定效果后，再大面積使用。同時也要注意使用去離子水清洗置換出器物殘留的化學(xué)藥品。