景德镇御窑遗址出土青花绣墩的考古修复新方法研究

杨 蕴，江小民，李 佳，张力程，翁彦俊，郝国江

(1.上海博物馆，上海 200003；2.景德镇市陶瓷考古研究所，江西景德镇 333001)

0 引 言

15世纪中叶的明代正统、景泰、天顺三朝，皇位更替，政局动荡。在官窑瓷器烧造方面，此三朝烧造的器物不写款识。人们对有关文献的认识存有争议，重要的民窑产品也缺乏相应的断代依据。所以长期以来，陶瓷史家称这一阶段的瓷器发展史为“空白期”或“黑暗期”[1]。

2014年，在景德镇御窑厂遗址保护范围内的珠山北麓进行的考古发掘工作取得了重大突破，发现了属于正统到天顺时期的考古地层，并发掘出土了大量重要瓷器标本，其中不乏大件异形陶瓷器，如青花方胜纹绣墩、青花如意枕、青花缠枝花卉纹四棱双耳瓶、青花云龙纹鸡心执壶、青花缠枝牵牛花纹花觚、青花鸳鸯莲池纹侈口碗等等。

从上述出土的青花绣墩来看，可以分为四类：分别是双狮戏球纹A型绣墩、双狮戏球纹B型绣墩、松竹梅纹绣墩、方胜纹绣墩。瓷绣墩形体较大，胎体厚重，外部绘釉下青花，墩体除底部以外均施透明釉。用于本次考古修复试验和研究的为青花方胜纹绣墩。

1 青花方胜纹绣墩的基本信息

此绣墩呈鼓式，中空，面微凹，通体青花装饰，高48 cm，座面直径52 cm。座面纹饰分为两层，中心绘方胜纹，以飘带环绕，呈如意状，外侧饰卷草纹一周，以三线弦纹分隔。器物侧面纹饰分为五层，第一层饰以一周火焰云纹；第二层饰以一周卷草纹，两层间以三线弦纹隔开；第三层为装饰主体，镂空雕塑由方胜、飘带构成主题纹饰；其下四、五两层对应分别饰以卷草纹与火焰云纹，两层间以双线弦纹分隔。

绣墩破损严重(图1)。顶部碎成五大块，五小块。侧面基本都已碎成小块。已经看不出器形，底部未施釉，有缺损，有土壤侵蚀。

图1 清洗完成出土的绣墩的原始状态Fig.1 Original state of the Xiu stool unearthed after cleaning

2 修复方案的设计

该绣墩出土时破碎成一百多片，讨论后决定采用了可识别的考古修复方法，对于拼缝、补缺部分，保留修复的痕迹，使观众能轻易分辨出哪些是原器物，哪些是修复部分，这种修复方法完全忠实于器物的原貌[2]。

2.1 石膏补配的修复方法

传统的考古修复就是缺损用白色石膏补缺标识，多用于破损严重的陶瓷器。石膏是常用的修复材料，具有成型快速，使用便捷的特点，所以在考古修复中被广泛应用。但由于绣墩的破损严重，缺损较多，如果采用传统石膏补配的修复方法，将产生三个问题。第一，石膏作为传统的考古修复的补配材料，它具有可操作性较好等优点，但同时由于其质地较疏松，江西地区又湿度较大，同时绣墩的体积较大、重量较重，用石膏修复增加了修复后的绣墩不稳定性，不利于长期的保存与展示。第二，石膏修复的瓷器往往不具有可拆卸的功能，一旦在后续的考古挖掘中出现与原器物匹配的瓷片，在拆卸并重新拼接后，原石膏补配部分将无法重新利用，需要重新补配，增加了后期的工作量。第三，在考古修复中石膏的颜色往往是白色的，大面积的补配会影响青花绣墩的观赏效果。

2.2 3D扫描打印补配的优势

3D打印技术如今已经应用于文物的修复当中，包括瓷器文物[3-4]、青铜文物[5]、石窟文物[6]等等，所以本次的可识别考古修复的研究，运用3D打印补配技术对青花方胜纹绣墩进行可识别考古修复。该技术有以下四方面的优势。第一，通过前期的3D扫面技术，可以有效地进行绣墩瓷片的数据采集，采集的数据可以减少预拼接的工作量，同时降低了运用传统石膏修复对文物的干预程度。第二，通过3D扫面，采集的数据可以进行数字化存储，可以留下完整的图形数据，提高了文物本身数据完整性，为今后的进一步研究与修复提供了有效的保障。第三，3D打印材料颜色丰富，本次修复采用透明的光敏树脂，降低了传统石膏修复在观赏中的突兀感，同时透明的光敏树脂便于观众看清绣墩内部的构造，大大提高了修复的观赏价值。第四，3D打印的补配构件，其硬度、稳定性强于石膏材料，同时具有可拆卸的特点，便于原器物找到新的残片后重新粘接，极大提高了修复的可逆性。

3 3D扫描打印和打印材料的选择

3.1 数据采集

为了对破损瓷器的数据进行整理收集以及为3D打印配件做数据分析，进行了两次3D扫描。先对残片进行了一个扫描的数据分析，确定了每块残片的大小尺寸，保留了每块残片的破损信息。然后将残片进行预拼接，在拼接的基础上，进行第二次扫描，并对破损位置进行了数据的建模复原(图2～3)。

图2 预拼接完成后的二次扫描建模Fig.2 Second time scanning and modeling after pre-assembling

图3 补缺处的建模复原图Fig.3 Restoration image with missing pieces complemented given by the computer model

3.2 3D建模打印

由于在建模过程中，实际断裂面复杂的锐角结构与建模的接口拟合度不够理想，同时在进行数字化拼接时绣墩的破片过于杂散，导致整个数据修复的工作难度非常的大。所以为了让拼接的边缘做到更好的，决定采用轻质黏土对绣墩的这个缺失部分先进行修复(图4)，部分破损面较大的部位统一修补成整面，后期在扫描数据上进行镂空建模，待黏土固化之后将其取下，对黏土直接进行扫描。扫描完成以后，先将黏土修复片和整体的绣墩数据进行了模拟拼装测试，最后进行打印试装(图5)。

图4 用轻质黏土进行临时补缺Fig.4 Temporary filling with light clay

图5 根据黏土修复片与扫描数据结合打印出的3D打印配件Fig.5 3D printing accessories printed according to clay patches and scanning

3.3 打印配件材料选择

补配材料的选取主要考虑3个方面的问题：1)考虑到绣墩修复后要长时间保存，普通的材料会有老化颜色发黄的问题；2)希望今后的参观者可以透过修复的材料看到断面，能够更全面地了解绣墩的年代、制作工艺等信息；3)由于绣墩较大，质量较重，为了提高稳定性，补配材料需要较高的抗拉强度。最终选取性能保持性较好的进口透明树脂(Somos®Water Shed XC 11122)来制作补片(图6)。

图6 Somos® WaterShed XC 11122与其他型号树脂的性能参数对比Fig.6 Comparison of performance parameters between Somos®WaterShed XC 11122 and other types of resins

4 修复过程

4.1 病害分析与清洗

依据文物行业标准WW/T 0057—2014《可移动文物病害评估技术规程—瓷器类文物》，通过直接观察和显微分析得知，该绣墩的主要病害有缺损、破碎、裂缝、附着物等。其中稳定性病害包括破碎、缺损、伤釉；可诱发病害为裂缝。通过整理发现破碎瓷片有127片，缺损瓷片约占整个绣墩的1/20，并且瓷片表面含有较多“土锈”。

先对瓷片进行高温蒸汽清洗，然后再用超声波清洗机进行机械清洗，最后使用去离子水清洗干净，将清理后的瓷片置于50 ℃干燥箱中干燥处理。

4.2 预拼接

清洗完成后的瓷片，根据要求进行预拼接工作，一方面为最后的粘接工作提前做一个瓷片的定位，另一方面通过预拼接可以对打印配件进行再处理，便于最后粘接成型。预拼接的过程主要有以下4个步骤：

1) 由于顶部与底部的瓷片缺失较少，同时底部区域在拼接中承担着绣墩的整个重量，为了增加稳定性和粘接的牢固度，提前选用硬度较高的环氧树脂对绣墩底部与顶部的瓷片用环氧树脂黏结剂进行粘接，以增加整件绣墩的粘接牢度(图7)。

图7 绣墩顶部的环氧树脂粘接图Fig.7 Glued epoxy resins on the top of the Xiu stool

2) 使用热熔枪和透明胶带进行主要的临时固定(图8)，把破损的瓷片从底部逐步粘接，最后与绣墩顶部区域进行吻合对接。

图8 绣墩临时粘接固定图Fig.8 Temporary bonding and fixing of the Xiu stool

3) 在预拼接完成的基础上，用打印配件与缺损处进行比对，并一一对接好相应的位置。为了使得打印配件与原器物更好地吻合，用打磨机和砂皮对部分打印配件进行适当的打磨调整，使得打印配件与破损位置相互吻合(图9)。

图9 打印配件与原器物缺损处的对接Fig.9 Docking of printed accessories with missing parts of the original

4) 对瓷片进行定位贴标(图10)。由于绣墩破损严重，碎片与打印配件总共多达150余片，通过对其进行定位贴标，有助于提高最后粘接的效率。

图10 对瓷片进行定位贴标Fig.10 Positioning and labeling of ceramic pieces

4.3 瓷片与打印配件的粘接与补配

1) 对预拼接的瓷片进行拆分与清洗。由于之前进行了预拼接，表面附有大量的热熔胶和玻璃胶带。从上到下小心细致地取下瓷片和打印配件，并用手术刀去除热熔胶和玻璃胶带，然后用酒精清洁瓷片表面，直到瓷片表面干净无残留物。

2) 本次绣墩修复采用可识别考古修复方法，需要具备足够的可逆性，以便于往后找到对应的瓷片可以重新粘接。选用α-氰基丙烯酸酯作为主要的黏结剂进行粘接。这种黏结剂由于脆性大，牢度差，已经很少在修复中使用；但这种粘结材料便于拆除，拆除后瓷片粘接处不留痕迹。因此采用α-氰基丙烯酸酯粘结绣缎侧面非承力部位。根据不同瓷片和打印配件的定位标贴，由下到上逐步粘接。

3) 选用丙烯酸酯树脂B72作为补配材料，对一些大的缝隙进行填充。由于该绣墩破损严重，所以当粘接完成以后，存在一些局部的裂缝和空隙，为了与打印配件的透明度匹配，增加绣墩修复完成后的观赏效果，调配浓度为10%的B72溶液，通过加热搅拌并沉淀，可获得凝胶状的填充材料，用调刀选取适量填充于绣墩的裂缝和空隙区域，等完全固化以后，用砂皮进行打磨抛光。

4) 选用支架对绣墩进行加固处理。由于绣墩体积和自重较大，且碎片较多，仅仅通过黏结剂很难达到一个理想的稳固程度。所以在绣墩的内部放置了可调节的三角支撑架(图11～12)。这将进一步增加其牢固度和稳定性，便于绣墩的搬运与展示。

图11 用三角支架对绣墩进行加固处理Fig.11 Reinforcing the Xiu stool with a tripod bracket the original object

5) 绣墩表面的清洁。当完成粘接、安置三角支架、裂缝补配打磨后，需用手术刀以及酒精对器物表面进行最后的表面清洁工作。用手术刀刮去残留的黏结剂，用酒精等清洗剂对绣墩进行清洁去污，以达到最佳的陈列展示效果。

图13是修复完成的15世纪中叶景德镇青花方胜纹绣墩正面和局部的情况，图14是15世纪中叶景德镇青花方胜纹绣墩的修复技术路线图。

图12 支架顶端的螺旋可调节高低Fig.12 Adjustable screw at the top of the bracket

图13 青花方胜纹绣墩修复完成图Fig.13 Blue and white Xiu stool with Fangsheng pattern after restoration

图14 景德镇青花方胜纹绣墩的修复技术路线图Fig.14 Road map of restoration of the blue and white Xiu stool with Fangsheng pattern unearthed from Jingdezhen

5 结 论

本次对绣墩的保护修复采用高强度的透明树脂为修复材料，利用3D扫描打印技术，对绣墩进行全方位扫描，保留完整的瓷片数据，同时运用3D打印技术进行补配材料的打印，提高了修复的效率，增加了文物保护修复的可逆性，加强了最后的观赏效果。在修复的过程中根据不同的目标采用多种黏结剂，在提高牢固度的同时，兼顾了可逆性原则。同时利用三角支架作为加固器，增加了绣墩的稳固度。通过一系列的保护修复工作，提出了切实可行的修复技术路线，对今后类似文物的保护修复具有一定的参考价值。

相关链接：“青花方胜纹绣墩”的修复视频