科技新方法在书画艺术品保护中的潜在应用

文/张小岗 江付泽

科技新方法在书画艺术品保护中的潜在应用

文/张小岗 江付泽

导言：中国艺术品文化产业的迅猛发展对书画藏品的保护工作提出更高的要求。不断推动文化、艺术与科技的深度融合，创新书画艺术品的保护方法已经成为全面提升国家软实力的重要内容。本文分析了科技新方法在书画艺术品保护中的特点和应用前景。希望此文能够起到抛砖引玉的作用，为书画艺术品的保护引入新思维、新理念和新方法，更好地为我国文化产业服务。

随着中国书画艺术品文化产业的迅猛发展，针对这些书画藏品的保护工作也逐步提上议事日程。科学合理的保护措施不仅可以延长藏品的寿命，而且能让后人有机会欣赏和发掘这些藏品的艺术和历史价值。许多书画，尤其是中国书画是以纸张为基底进行创作的。纸张主要由纤维素构成，同时也存在少量半纤维素、木质素，以及造纸过程加入的填料。光照可以使纤维素发生光化学反应，促进了纤维素的水解和分子量的降低，从而改变纸张的性能。半纤维素、木质素等都可能在光线的照射下发生化学反应，使纸张的色泽变暗，强度下降。加之保存环境中存在的水分、氧气及各类酸碱物质，使纸质书画的老化速度明显加快。另外，潮湿的环境有利于有害生物及霉菌的生长和繁殖，霉菌等分泌出的色素、有机酸等会加速纸质书画的损坏。大气中灰尘对书画的破坏作用也不可小视。悬浮在空气中的灰尘随空气的流动而移动时会对纸面造成机械摩擦，这种摩擦会使得部分附着力较差的颜料脱落，附着在字画表面灰尘中的可溶性盐类，遇潮后增加了纸张的酸性，有的水解产物具有粘性，使书画发生粘连。绘画所用的颜料，包括字迹材料和色彩颜料等均会对书画纸张的保存带来影响。有时为了增加墨的附着力，墨中通常要加入各种动物胶质。这些胶质会发生老化，使其自身失去胶结作用，因而会使部分用浓墨书写的古字画产生脱墨现象。不但降低了书画的审美价值，而且会最终导致纸张强度下降。装裱书画的材料或添加剂，不适当的修复和重装也可能导致书画的损害。这些因素的存在都会加大书画的保护难度。因此，书画的保护只有在对作品进行科学分析的基础上，创造良好的保存环境，采取积极、合理、有效的保护措施，才能最大限度延长书画作品的寿命。

修复前的书画

《圣母无原罪，归因于加斯帕尔雷克纳》修复前后的对比

清洗是书画保护的重要环节，不当的清洗有可能造成书画的不可逆毁损。清洗长期以来一直困扰书画保护及修复工作的开展。水洗是传统方法之一，此方法清洗后，纸张会曲翘不平，溶水性墨迹扩散，纸张性能下降等。超临界二氧化碳清洗被认为是一个具备技术和环境双重优势的潜在的应用技术。超临界流体具有一些与常规状态物质不同的特殊性质，具有与液体相近的溶解能力和传热系数，具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。通过调节外界条件，主要是压力和温度，可以使流体的性质发生很大的变化。以二氧化碳为介质的绿色清洗技术，可以对纸质书画实现多种物理态流体的清洗吹扫，也可以在液态、亚临界态及超临界状态下对书画进行清洗。二氧化碳廉价、宜得，是自然界中最简单的可循环使用的绿色介质，清洗后残留物一经减压就能和清洗介质分离，保持清洗介质的可循环使用性。单纯的二氧化碳由于溶解度有限，很难实现有效的清洗。在二氧化碳中加入共溶剂、表面活性剂或螯合物可以有效实现对纸质书画残留物的清除。超临界流体良好的扩散性有望实现批量书画的清洗，清洗效率明显提高。超临界流体没有界面张力，可以使清洗剂更均匀地渗透到纸张纤维的内部，书画表面清洁度明显提高。此外，高压二氧化碳能可使面包菌、大肠杆菌、葡萄球菌、黑曲霉菌等下降比例达到99%。二氧化碳在室温下即可挥发，在清洗对象中没有残留，不对清洗对象造成任何伤害。超

临界二氧化碳清洗可实现多物理状态和物化清洗的有机结合，可根据不同类型的书画作品，采用灵活的清洗工艺。超临界二氧化碳清洗不会形成干燥时清洗对象微结构的塌缩，是纸质书画最有潜力的清洗技术。

层层自组装过程

油画作为主流的艺术形式在艺术发展史上占据重要的地位。当我们站在一张张大师的原作前为艺术家的造诣感到惊叹的同时也常常会因为材料、时间、保存等因素所带来的瑕疵或品质感的降低而感到扼腕。太多的传世杰作因为技术手段和材料的原因走向了不断修复的命运。现代油画作品，由于使用了更加完美的油画材料已然将保存的风险降到很低，但依旧有诸多不可抗拒因素导致画面质量的衰败。通常，一幅油画作品完成后，或修复补色干燥后，有时用上光油对作品的颜料层进行处理，其目的是统一画面的光泽，使颜色具有新鲜感，隔绝空气中的灰尘、水汽和微生物等，阻止颜料的氧化，有助于作品的长期保存。上光油的主要成分为树脂加松节油，由于表面光油的自然氧化，每隔几年需要去掉旧光油层重新上光，清除光油的过程不可避免会造成油画颜料的部分毁损。遗憾的同时也引发了新的思索，为了能够完善和还原油画的画面效果，是否可以采用自组装技术呢？

分子自组装是分子基于分子间弱相互作用形成有序聚集体的过程，是创造新物质和实现新功能的重要手段。层层自组装作为分子自组装的重要分支，是实现材料表面修饰及制备功能膜材料的重要手段。层层自组装技术是物质基于分子间弱相互作用力，交替沉积制备复合膜材料的方法。自从1991年法国 Decher 教授研究组提出了基于静电相互作用的层层自组装技术以来，层层自组装经历了组装过程由简单到复杂，结构由低级到高级，功能由单一到集成的变化。目前，层层自组装已迅速发展成为制备复合膜材料最有效的技术手段。

层层自组装膜的制备方法简单，不需要复杂的仪器及烦琐精细的操作，层层自组装过程是多次界面组装的串联，便于不同的构筑基元按照预设的程序组装到同一个膜中，得到多组分、多功能的复合膜，因此层层自组装是制备多功能集成膜材料的理想方法。层层自组装的推动力已经由最初的静电相互作用发展为基于氢键、配位键等的相互作用。层层自组装推动力的不断拓展使得成膜物质极大丰富，带给层层自组装膜多种多样的结构与功能。层层自组装技术相对于其他成膜技术的优势之一即是膜结构易于调控。选择不同的构筑基元和组装方法（如浸沾、旋涂和喷涂等），或调节层层自组装的溶液参数（如浓度、离子强度、pH、温度等），均可以在层层自组装过程中实现对膜结构的调控。目前，层层组装已经被广泛用于制备抗菌涂层、导电膜、超疏水或防雾涂层等。现在，科学家们已经可以将多种构筑基元组装到同一个膜中，赋予层层自组装膜动态功能及高级有序的结构，以此获得多功能集成的膜材料。

斯图尔特·戴维斯 《多个视图》

对于已经完成的油画作品，可以通过一定的预组装设计，将脱酸剂、抗紫外线纳米金属氧化物、抑菌材料等功能性物质预组装在膜材料中，采用旋涂-喷涂自组装或同时喷涂自组装的方式对油画表面进行处理。与传统的浸渍法相比，喷涂自组装法省去了吹干、烘干等步骤，因此在制做相同层数的超薄膜时，可大大缩短成膜时间。这样，在油画表面就会形成厚度为几百纳米的透明多功能超薄膜，膜的厚度取决于喷涂或旋涂的时间。由于在膜中预组装了不同的功能材料，因此，会在油画的表面形成具有抗菌、防酸化、抗紫外线或强光照射的透明超薄膜，有效降低光线、微生物、潮湿等环境因素对油画的影响，有助于作品的长期保存。自组装膜的厚度一般在几十到几百纳米，不会对油画的品质和观感造成任何影响。

书画艺术品经历时间长，使用材料种类繁多，装裱式样复杂，因此开发针对不同书画艺术品的保护方法具有很大的难度。心有高标，方可致远。有志于书画艺术品保护的工作者，除了努力提高自身的人文科学和自然科学素养之外，更应在书画艺术品保护中秉承新的理念，通过积极的探索和实践，充分调动和促进艺术学、材料学、文博、历史学、文献学等学科的融合。