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泰州学政试院头门彩绘的保护与修复

2017-03-01范陶峰

文物保护与考古科学 2017年1期
关键词:清漆学政腻子

范陶峰,徐 飞

(南京博物院,江苏南京 210016)

·工作简报·

泰州学政试院头门彩绘的保护与修复

范陶峰,徐 飞

(南京博物院,江苏南京 210016)

泰州学政试院头门彩绘被清漆和大漆覆盖,由于清漆老化,出现发黄、剥落等病害,使彩绘变得模糊不清。为更好地保护和展示彩绘面貌,通过化学溶胀的方法,有效去除彩绘表面的清漆和大漆,并用隔离膜材料将原始彩绘进行保护,再在隔离膜层上进行彩绘的复原,最后对彩绘进行全部封护。学政试院头门彩绘保护修复项目的成功实施,可以为同类型的古建彩绘的保护与修复提供有益的参考。

学政试院;彩绘;清漆;大漆;溶胀

0 引 言

泰州市学政试院原先是明朝都察院,清康熙以后成为扬州府治八个县市考秀才的地方。学政试院是江苏省仅剩的保存较为完整的院试试院,其文物价值可与南京贡院相提并论,是泰州曾作为江淮地区重要文化中心的历史见证。目前学政试院为全国重点文物保护单位。历经几百年风雨,试院保存完好的主体建筑仅有头门和思补堂尚存有建筑彩绘。2013年,江苏省文物局拨付修复经费,由南京博物院文物保护研究所承担头门彩绘的保护与修复。

1 头门彩绘保护前状况

学政试院头门面阔五间,两进深,分心槽做法,前檐斗拱为斗口重昂,后檐重翘,正脊襻间拱,单步梁下一斗三升十字相交荷叶墩,双步梁下隔架科一斗六升,当心间梁枋上有华丽的清式彩绘。彩绘图案造型优美、栩栩如生,有蝙蝠、云纹、花草纹等图案;色泽古朴,主要有红色、绿色、黑色,同时有少量白色,使得整个彩绘画面更加生动,富有层次感。

在早些年学政试院修缮过程中,为了保护彩绘,对所有梁、枋进行了清漆覆盖。但由于这层清漆有很大的光亮,并有颜色(透明略带黄色),严重影响到彩绘原有的色泽,使古色古香的彩绘变得面目全非。更严重的是清漆在室外老化时间较短,几年后就会发生颜色加深、局部起翘脱落、吸附灰尘等现象,使彩绘面貌变得模糊不清(图1~3)。在古建整修时,部分梁、枋由于彩绘已经残缺不全,施工单位采用油漆(大漆)工艺,对其进行了完全覆盖,整个头门构件上的建筑彩绘的面貌被完全改变。为全面保护和展示头门的彩绘,采用合理的手段将漆皮和颜料进行分离,最大限度地保护彩绘成为当务之急。针对这种情况,拟采用徐飞等[1]在杭州文庙彩绘保护过程中采用的有机溶剂溶胀表面覆盖物的做法,使彩绘得到有益保护。

图1 双步梁上的彩绘(覆盖清漆)

图2 覆盖了大漆的枋

图3 纹饰被清漆覆盖,并出现脱落

2 分析检测

2.1 颜料成分分析结果

对颜料层进行成分分析,可以有效判断彩绘所采用的颜料,为保护修复提供依据。由于颜料无法取样,所以采用了便携式XRF元素分析仪,可以检测到原子序数>11的元素。从表1的分析结果可以得知,主要为矿物颜料。推测如下:白色颜料主要成分为铅白,红色颜料主要成分是铁红,绿色颜料主要成分为绿铜矿。

表1 颜料元素分析结果

(续表1)

2.2 清漆成分判断结果

对部分起翘的清漆进行取样,采用红外光谱对清漆样品的官能团进行定性分析,结果发现含有大量的羟基官能团和羧基官能团(图4),最后对照标准红外图谱,发现样品的图谱与丙烯酸树脂基本一致,因此可推定样品主要成分为丙烯酸清漆。

2.3 白色腻子层分析结果

对白色腻子层采用了EDS分析(图5),分析结果显示,主要成分为石膏粉、石粉、有机漆。

图4 清漆层红外光谱图

图5 白色腻子层EDS分析图谱

3 头门彩绘的保护与修复

学政试院头门彩绘的保护与修复的主要工作为:表面污染物的清洗、清漆的去除、大漆的去除、糙涩表面的处理、修复彩绘、做旧、封护。

3.1 表面污染物的清洗

古建彩绘的清洗方法多样,采用传统材料和方法[2-4]已经成为趋势。学政试院头门梁、枋表面,有大量的灰尘存在,由于灰尘会影响后面进行漆层的溶胀效果,因此,必须将表面清洗干净。灰尘的去除主要采用了毛刷刷除,并用清洁布蘸水进行清洗。由于部分灰尘已经渗入清漆内部,在清洗和表面干燥后,从外观看,依旧有灰尘覆盖,因此,在表面没有浮灰后可视为清洁完毕。

3.2 清漆的去除

3.2.1 清漆溶胀材料的选择 有四点要求:

1) 对清漆等覆盖物有较好的溶胀作用。溶胀剂对清漆等合成高分子材料有较好的溶胀作用,对大漆等天然高分子材料也有一定的溶胀作用,对胶质拌的腻子粉也有一定的溶解作用。

2) 与彩绘颜料层没有不良的化学反应。彩绘颜料为矿物颜料,水和酸性气体与矿物颜料会发生一系列的反应,氧化物与矿物颜料会产生氧化还原反应。选取南京博物院自行研制的适合文物保护的溶胀剂,不含酸碱,pH值接近7,不含水分,为溶剂型配方,不含有具有氧化还原能力的基团,与彩绘颜料矿物不会发生反应。

3) 确保文物保护现场安全,不易燃。溶胀剂内有机溶剂主要由低挥发溶剂组成,同时,为了进一步减少溶剂挥发,在溶胀剂里加入了适量的高分子表面活性剂。操作中,高分子表面活性剂产生的泡沫将溶剂封闭,使得溶剂难以挥发。

4) 确保操作人员安全,不会伤害皮肤以及呼吸道。溶胀剂内既没有伤害皮肤的强酸、强碱、强氧化剂等组分,也没有刺激呼吸道的有害气体,符合现场操作对人员安全的要求。

3.2.2 清漆溶胀材料的配制 清漆溶胀剂主要成分为:碳酸丙二醇酯、硼砂、羟甲基纤维素、苯甲醇及表面活性剂Zonyl®FSO-100(杜邦公司产品,主要成分为乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂),并再加入一些泡沫稳定剂。为了便于操作,将溶胀材料配制在小型压力罐内。

3.2.3 去除清漆 将溶胀材料直接喷洒在清漆表面。溶胀时间随着环境温度变化而变化,一般温度越低,溶胀的时间越长。在溶胀时,清漆表面会逐渐起泡,泡略显淡黄色,表明清漆已经在逐步溶解。开始起泡速度相对较快,而后相对较慢,根据实验时清漆需完全溶胀的大概时间,及时去除表面溶胀材料。在实际操作过程中,溶胀时间控制在10~30min之内,仔细观察清漆溶胀状况,及时去除溶胀后的清漆,防止过度溶胀而对彩绘造成破坏。如果去除溶胀剂后发现清漆去除不完整,可以再次喷洒溶胀剂,并及时去除(图6)。

图6 清漆去除前后

3.3 去除大漆

大漆的溶胀方法与清漆的溶胀方法相似,但溶胀时间要比清漆溶胀的时间长,去除的难度更大。在前期实验中发现,大漆覆盖的彩绘部分,在大漆去完之后底部有清漆层。因此,这部分彩绘实际被覆盖了清漆和大漆两层漆。去除时,需要将这两层漆都去除才能将原始彩绘展现出来(图7和8)。

图7 去除表面大漆后

图8 去除内层清漆后

3.4 糙涩表面的处理

在古建维修时,为了使得腻子能够与木材结合紧密,对附有彩绘的木构件表层进行了糙涩处理,这是古建维修过程中进行大漆涂饰前的一项工艺。学政试院的头门建筑在早期维修时同样也采用了这种施工工艺。下檐廊枋和穿插枋在剥除表面大漆后发现有大量的斧迹,斧迹深约1~2mm,间距2~10mm,斧迹大部分与木丝垂直,也有与木丝方向相同的,导致木构件残存的彩绘痕迹模糊,甚至出现木构件表面木质大面积脱落,对原始彩绘造成了很大的破坏。

糙涩表面彩绘痕迹模糊,木质酥松,为后期的修复带来较大的难度。针对这种状况,采取的主要方法为:利用木砂纸对粗糙表面进行摩擦,将表面磨平;采用红外相机进行拍摄(图9),以获得原始彩绘中的墨残留的痕迹。

图9 打磨前后红外图片对比

通过图9对比,经过打磨后的墨残留痕迹比未打磨的要清晰。因此,在糙涩表面进行处理时,都采用了木砂纸进行打磨,将表面毛糙的腻子和碎木屑去除,同样,对斧痕槽内残留的腻子起到磨平的作用,使枋表面相对平整,有利于彩绘的修复。

3.5 修复彩绘

在彩绘的修复过程中,以最大程度保留原始彩绘为准,基本按照彩绘的原纹饰、原色彩、原材料进行修复[5-6](图10)。修复前先对剥去覆盖层的彩绘涂刷一次隔离膜材料(质量分数为5%的氟橡胶溶液)。由于试剂挥发较快,涂刷完成后,在原始彩绘层表面生成很薄的一层膜层,可以起到保护原始信息的作用。修复时,在保护膜层上进行修复,如果出现失误或修复效果不理想,可用湿布抹除而不影响后续的修复与做旧。

图10 残留的明显的彩绘痕迹

3.6 做旧

在彩绘保护修复完成后,进行整体做旧。由于修复部位的颜色相对原始彩绘略鲜艳,有的部位色彩有突兀之感,因此,在修复的彩绘上涂刷一层降低彩绘明亮度的材料,主要成分为胶茶溶液,以保持彩绘古朴的外观。

3.7 封护

选用质量分数为3%的氟橡胶对所有彩绘进行表面整体封护。该措施可以防止空气中的酸性气体、水分对彩绘造成侵蚀,减缓彩绘出现褪色的时间;同时,封护层有不沾灰的性能,可保持彩绘表面的清洁,防止灰尘渗入彩绘内部而影响其外观。整体封护完成后,表示项目现场工作全部完成(图11)。

图11 保护修复前后

3.8 保护前后光泽度检测

对清漆覆盖下的10个点位进行保护前后光泽度(60°)的对比检测(表2)。去除清漆后,光泽度大幅度降低;而进行封护后,光泽度变化较小。说明清漆的去除可以有效改善彩绘的外观,而封护层引起彩绘外观变化很小。

表2 光泽度(60°)变化

4 技术难点

4.1 清漆的去除

由于彩绘颜料是矿物颜料,酸、碱对矿物颜料有腐蚀作用,可损坏颜料层,因此去除清漆的试剂不可以含酸、碱。该工程中,去除清漆选用溶剂法。

绝大部分丙烯酸树脂是热固型树脂,根据在现场做的溶剂浸润实验,发现单一溶剂很难与老化后的清漆发生明显的溶解现象,因此采用单一溶剂法去除清漆难度比较大。复合溶剂添加一定量的大分子表面活性剂,增强溶剂在清漆表面的湿润性、分散性,可以提高清漆溶胀效率,在一定程度上加快溶胀速度,然后再配合机械方法,可以将表层清漆逐渐去除。混合溶剂的配方组成是本项工作的一个难点,关系到清漆的溶胀效果和清漆的去除效率。

该溶胀剂中的碳酸丙二醇酯和苯甲醇对清漆有溶解作用,添加的表面活性剂可以增加其渗透性能,同时起泡剂和增稠剂的加入可以有效控制溶胀过程。该溶胀剂的溶胀过程是一个溶解—起泡—泡破—再溶解—再起泡的过程,防止溶胀剂随意流淌和挥发,在一定范围内有效控制了溶胀速度和效率,有利于清漆的溶胀操作。在实际操作时,待溶胀剂在清漆表面溶胀一段时间后,就可以用较软的清洁布擦去溶胀后的清漆,由于清漆表面有光亮,处理到表面的光亮完全消失后,清漆去除工作可以停止。

同时,由于这层清漆罩在彩绘之前,彩绘本身已经发生严重老化,清漆与彩绘表现出多层次结合的特点,一旦清漆被逐渐去除,部分老化严重的彩绘必然也随着脱落,如何能够有效地去除清漆同时保证已经严重老化的彩绘安全,是一个比较大的难点,也是这次彩绘保护成功与否的关键。在实际操作时,溶胀过程尽可能采取少量多次的原则,不能过度溶胀。清漆层与彩绘层的颜料本身已经发生相互渗透,尤其是白色颜料渗入清漆的趋势要比黑色、红色、绿色大,而向木构件内部渗透的趋势则相对较小。因此,在去除清漆时,遇到白色颜料部位更需谨慎对待,以最大程度保留残存颜料。

4.2 大漆腻子的去除

由于大漆具有非常卓越的耐腐蚀性能,所以采用普通的化学方法较难去除。大漆腻子工艺一般用漆拌石膏粉,加适量着色剂。而且一般需要打两层腻子。头门抱头枋和穿插枋上的大漆腻子没有着色,为白色的石膏粉。虽然拌石膏的油漆可以用化学溶剂溶胀的方法逐渐去除,但由于石膏粉的化学性能非常稳定,很难用化学溶剂的方法溶胀去除,也给去除腻子增加了许多难度。在操作时,将清漆溶胀剂成分进行了调整,增加苯甲醇比例,减少增稠剂和发泡剂比例。大漆层去除后,在腻子表面喷涂溶胀剂。大漆腻子溶胀时间约1h,待腻子有松动之后,采用有弹性的油画刮刀分层剥离。腻子的去除过程是溶胀—机械去除—再溶胀—机械去除,直到两层大漆腻子去除为止。

5 结 论

学政试院头门彩绘修复工作共历时5个月,将头门有彩绘的部位基本进行了保护与修复,特别是将大漆覆盖的彩绘完全展示出来,而将发黄、变灰的清漆去除后,彩绘的外貌大为改观。保护后显现的彩绘面积大约48m2,它们直接描绘在木构件表面,完全没有地仗层,与北方官式建筑彩绘有很大的差异。在修复并封护后,彩绘的色彩能够长时间得到保持,即使多年后封护层失效,可采用相对简单的方法将其去除,并进行重新封护达到持续保护的目的。对此工程中发现的问题和解决方法总结如下:

1) 彩绘表面覆盖层与颜料层的相互作用。清漆层与彩绘层的颜料本身已经发生相互渗透,在去除清漆时,需要谨慎对待白色颜料部位。对于有大漆的部位,糙涩处理对其表面残留的彩绘产生了巨大的破坏作用,腻子嵌在在彩绘颜料层中,已经无法将两者完全分开,因此,以保留现状为准,在修复彩绘时,不进行残留腻子层的完全清理。

2) 清漆去除工艺。由于该工程中,所有木构件都为固定结构,施工操作时必须在原位进行。尤其进行清漆覆盖层的去除时,由于木构件为垂直地面方向,在喷洒溶胀材料时,因重力作用,试剂会往下部流淌,在相同时间内,上部的清漆溶胀效果要小于下部的,有时会出现上部溶胀不到位,而下部溶胀过度的状况。因此,施工时只能采取小面积溶胀,防止过度溶胀,在局部需要进行反复溶胀,才能较好地清除清漆层。

3) 保护前后彩绘表面光泽度变化大。通过清漆的去除,有效降低了彩绘层表面的光泽度,并通过氟橡胶材料的封护,对彩绘起到了防水、防尘保护,可以最大程度保护留存的彩绘,同时满足彩绘对外展示的需要。

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(责任编辑 马江丽)

Conservation and restoration of the colored painting on the first door of the Taizhou Examination Hall

FAN Tao-feng, XU Fei

(NanjingMuseum,Nanjing210016,China)

The colored painting on the first door of the Taizhou Examination Hall was covered with varnish and lacquer. Due to ageing, the varnish had become yellow and was peeling, and the colored painting had become blurred. For better protection and display of the colored painting, the varnish and lacquer layers were removed from the painting by means of chemical swelling. Then an isolation membrane material was used to protect the original painting so that the restoration of the painting was on the isolation layer. Finally, the entire painting was sealed. The successful conservation and restoration of the colored painting on the first door of the Taizhou Examination Hall will provide a valuable reference for conservation of similar types of ancient architecture.

Examination Hall; Colored painting; Varnish; Lacquer; Swelling

2016-04-15;

2016-06-20

范陶峰(1980—),男,2006年硕士毕业于陕西师范大学有机化学专业,副研究馆员,研究方向为无机类文物保护,E-mail: fantaofeng316@sohu.com

1005-1538(2017)01-0064-08

K879.49

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