残损古陶瓷配缺修复方法的比较研究

卜卫民

(上海博物馆，上海 200231)

0 引 言

中国陶瓷的烧造拥有数千年的悠久历史，是中华民族带给人类文明最有特色的瑰宝之一，其对世界文化发展与全球贸易交流做出的巨大贡献是有目共睹的。历经千年的传承，陶瓷器物坚硬易损的特点，也使得中国古陶瓷器显得弥足珍贵。受自然或人为因素的影响，出土与存世的古陶瓷器在流传保存的过程中极易受到损坏，如今存世保存完好的古陶瓷只有极少一部分，大部分古陶瓷都有不同程度的残损。

1 研究背景

科学技术的进步使得传统修复技术正同现代科学技术相融合，继而为文博事业所用，逐步发展、进步[1]。文物修复已经摆脱器物修复后再使用的范畴，属于文物保护的重要组成部分，古陶瓷器物修复也是如此。如何更为有效与科学地修复与完善这些损坏的古陶瓷文物，便成了文物保护工作者义不容辞的职责。

古陶瓷器种类繁多，饱经岁月历练的古陶瓷器的损坏部位和程度各有不同。损坏情况主要有：开裂、断裂、破碎、残缺、剥釉、脱彩、腐蚀以及人为修复不当产生的其他问题。在实施修复中，根据不同的损坏情况和施工要求，修复过程可大致分为：清洗、粘接、补缺、作色等步骤。其中对于破碎缺损的器物而言——“补缺”是其不可或缺的重要步骤。

《中华人民共和国文物保护法》[2]第一章第四条明确指出：文物工作贯彻保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理的方针；并且在第四十六条指出：修复馆藏文物，不得改变馆藏文物的原状；复制、拍摄、拓印馆藏文物，不得对馆藏文物造成损害。具体管理办法由国务院制定。保证文物绝对的安全，需要借助新科技的力量。

2 残损古陶瓷补缺修复方法类型

2.1 器物上直接塑形补缺

器物上直接塑形补缺是一种针对古陶瓷破损缺失部位相对独立且无可复制情况下采用的捏塑方法。此方法取材丰富、灵活多变、可塑性好、材料成本低、适用面广，是古陶瓷补缺修复的基础方法。但该方法要求文物修复师掌握较强的美术功底与塑形能力(图1～2)，体现直接取型补缺的精湛技艺，这依赖于修复师多年的操作经验与艺术造诣。

2.2 翻模复制补缺

利用压印翻模来复制原型的材料有很多，这里主要选用几种古陶瓷修复上常用的材料和方法。

2.2.1可逆性黏土压印翻模复制补缺 可塑黏土按压翻模复制的方法可以追溯到春秋战国时代，当时利用烧制后的可塑黏土模具来进行铸造生产各类金属器物。该方法简易、便于操作、成本低，但精度不足、易变形。适用于平面且简单纹理的考古、陈列文物补缺复制。

图1 明代白釉佛像头部修复过程

图2 明代白釉佛像修复完成

2.2.2可逆性变温固化材料印模复制补缺 古陶瓷修复采用的印模材料在一定条件下具有良好的流动性和可塑性，而在另一种条件下可塑性基本或完全消失。该方法特点是快捷，但不易操作。常用的印模材料主要包括印模膏、印模蜡、琼脂体印模材料等。

2.2.3石膏翻模复制补缺 石膏粉是由自然大量存在的石膏矿CaSO4·2H2O加热到150～170℃时失去所含结晶水的3/4而成的。石膏粉一旦与水混合成糊状物后就很快地凝固，重新变成CaSO4·2H2O。笔者利用其液体转化为固体的可塑性，制作模具。其精度高、材料成本低的优点使其成为传统复制的基本方法。但因为其需要直接接触文物，可逆性差、易残留、不易操作，所以要求文物修复师熟练掌握材料的性能与物理分模技巧。石膏翻模较适用于质地牢固，密度高的古陶瓷陈列、商业补缺复制。

2.2.4硅橡胶翻模复制补缺 硅橡胶模具是快速模具里的一种最为简单的方法，具有很好的弹性和复制性能，用硅橡胶复制模可不用考虑拔模斜度，不会影响尺寸精度，有很好的分割性。图3是一种可塑性树脂，精确度比硅橡胶差，但可以快速精准地获取复制件。

2.3 3D扫描打印复制补缺

近年来随着欧美发达国家引领，全球范围呈现了3D打印热。3D打印技术是具前沿性、先导性的新兴技术，被《经济学人》专题报告评为促进第三次工业革命的核心技术之一[3]。在文物保护行业内也逐渐开始应用、普及该技术，一些博物馆、科研所已购置了3D打印机、三维扫描仪等，并有相关技术人员的配备。

2.3.13D技术的优势 在不损伤文物的前提下，三维扫描仪可以收集详细的文物数据，并且测量处理数据的速度快，精准，便于高效完成。基于3D打印机的输出，运用光敏树脂材料，通过激光来固化液态的树脂。这样可以保证文物绝对安全的情况下，进行文物复制以及文物修复补缺的精准输出。

图3 翻模复制的过程

文物具有历史性、艺术性、高价值的背景，并伴随着易损性、不稳定性等因素。所以每一位文物工作者在与文物接触时，保证文物的绝对安全是首要条件。3D打印技术的非接触性取样与多材质的输出是最重要的特点。该项技术应用于文物保护、复制、修复逐渐走向成熟，随着理论、实验的大量积累，3D打印技术应用于文物复制的可行性已经成为基础应用[4]。

2.3.2实际案例 上海崧泽古文化遗址出土陶器复制案例：在较短的时间内需要完成10多件陶器的陈列复制工作。这批陶器存在各种情况，有体积非常大的陶鼎，直径约50多厘米，并伴随旧修的不稳定性；有胎体比较薄的陶罐等。因此尝试3D打印技术复制文物，该技术的高效与便捷令人惊喜，并且在整个取样的过程中，除了贴一些定位黏纸以外，做到了与文物最少接触的结果。这些定位黏纸容易摘取， 对陶器表面基本没有损伤与损害。这些标志点(图4)可以反射设备发出的光线(多指红外线)，然后数据被设备接收，以获取高精度数据。

图4 器物上的黑白标志点

通过后台数据处理，可以获取高精度的三维数据(图5)，并通过软件进一步完善数据，直接生成三维图像；也可修改部分误差问题，以便后期高精度输出。

图5 灰陶镂空纹豆三维图

文物复制与修复工作最重要的是文物的安全，因此有关文物的数据采集都在博物馆内完成，不应搬运文物配合数据采集。如果相关设备是由第三方提供，第一，应该保证文物数据采集在博物馆完成；第二，需要签订文物信息保密协议，保证相关内容不得外传。通过固定式3D扫描仪(图6)及数据采集板，可以获得具体的文物信息。

基于高精度3D扫描仪取型，后期软件再修改的基础上，获得极为精确的文物体量数据，包括一些细节信息，甚至颜色。虽然颜色输出还不成熟，但将来一旦攻克，应该能更普及适用于文物复制工作。获取数字信息后，再通过3D打印机输出，使用光敏树脂的材料进行打印输出，可获得较好的精细度、完整度。光敏树脂成型后颜色为白色，质量较轻，与原物有一定差距，后期通过灌注石膏等方法使两者重量接近，如图7。

图6 3D扫描设备

图7 灰陶镂空陶豆与3D打印的复制品白膜

获取灰陶镂空陶豆白膜后，先进行基础打磨，使用水砂纸打磨至光滑，消除所有3D打印造成的纹样，并根据原物进行查遗补漏工作，将外型修整一致。因为3D打印极高的复制性，外型修整工作很快完成。使用石膏、丙烯颜料、Jade 403无酸白乳胶、HMG Paraloid 72、Araldite 2020、滑石粉、烟灰、黄土等材料进行作色工作，先用石膏敷至内部，使3D打印复制品的质量与真品接近。之后作色步骤分为底色制作、运用乳胶的快速干燥性混合黄土烟灰等，便可制作出较有质感的底色。精细作色，通过丙烯颜料与滑石粉组合精确绘制细节颜色。最后使用Araldite为基材调和颜色，通过“点”、“擦”、“剥离”等手法，做出陶器表面的机理和质感，使真品与复制品的颜色质感逐渐接近，根据以往的修复经验再调整颜色。最终完成此件文物的复制，原件和复制品比较如图8所示。

其他几件器物操作方法类似，不逐一复述。最终完成的一批复制品的照片(图9)，可见基于完整外型的情况下，有利于复制工作的快速进行，需要修正3D打印痕迹，通过层层堆积而造成的痕迹，再模拟陶器质感与颜色进行复制工作。

2.3.3案例总结 笔者通过一项复制实例阐述了3D打印技术的重要性，该项技术的良好应用可以保质保量完成复制。虽然此次3D打印实验只是纯粹文物复制，未应用于修复工作，但文物复制与文物修复有共同之处，便是模拟原器物的质感与颜色等，使之和谐一致。在“零”接触文物的前提下，完成了这批崧泽古文化遗址出土陶器的复制工作，经验积累利于今后工作的开展。基于中国文物保护的相关条例， 复制工作必须在绝对安全条件下进行， 所以3D打印技术的发展、推进、应用于文物复制、修复领域等，需要众多应用该技术的博物馆从业人员积累实验案例，完善该技术。固然3D打印技术非常重要，实际应用效果也较可靠，但文物保护修复工作人员不该彻底丢弃传统复制技术，毕竟3D打印技术还在不断成熟完善中，对于精细文物的复制能力还有待改进。传统技术能够在非常稳定的文物上进行精细复制，所以针对工作人员的建议是积极接纳新技术的应用，多尝试、多总结，巩固传统技艺的训练，可作为非物质文化的传承继续应用。现阶段应逐步适应新技术的应用，总结技术的优缺点，力求完善该技术，为保障文物的绝对安全，进行更多的实验与研究。

图8 原件和复制品比较

3 不同修复方法的比较梳理

笔者在长期的文物修复实践中针对不同的器物修复要求采用不同的补缺修复方法做了一个梳理与比较(表1)，为更为科学有效的修复古陶瓷提供有意义的参考。

表1 修复方法梳理表

(续表1)

4 结 论

关于文物复制与文物修复的发展，中国经过了很长时间的发展与传承。即使到今天，仍然使用传统翻模复制及传统手法进行文物修复工作。传统工艺是用打样稿、石膏、硅橡胶等对文物直接取样(在有保护层的基础之上)、翻模，然后进行补缺修复。但是目前尚不能做到精细文物的完美复制，尤其是拥有精细纹样的文物，在底材坚固的文物表面进行传统翻制，对文物的影响基本可控。查阅上海博物馆文物修复前辈的翻模模具，体现了翻模工艺的精准、精巧与巧妙，也是工匠精神的最好诠释。从技术角度上评判，随着3D打印技术日益完善，虚拟拼接、虚拟修复等也在测试中，多材料输出更使得直接生成所需材质也成为可能。这些应用都可以保证文物安全、提高效率等，将是文物复制、修复领域未来的发展方向。

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[1] 袁学瑞.出土陶瓷的整理与修复[J]. 文物世界，2014(1)：79-80.

YUAN Xue-rui. Restoration of ancient ceramics[J]. World of Antiquity，2014(1)：79-80.

[2] 中华人民共和国文物保护法[M]. 北京：法律出版社，2017.

Law of the People’s Republic on the Protection of Cultural Relics[M]. Beijing： Law Press China，2017.

[3] 王聪聪，詹 仪. 3D打印技术的应用与发展前景[J].出版与印刷，2014(4)：23-28.

WANG Cong-cong， ZHAN Yi. Application and development prospect of 3D printing technology[J]. Publishing & Printing，2014(4)：23-28.

[4] 张晓青. 3D打印技术应用于文物复制的可行性研究[D].北京：北京印刷学院，2014.

ZHANG Xiao-qing. Study on the feasibility of 3D printing technology used in the cultural relics reproduction[D]. Beijing：Beijing Institute of Graphic Communication，2014.