永乐宫元代琉璃文物保护修复方法研究

2021-12-09吴涛

收藏与投资 2021年11期

关键词：病害

吴涛

摘要：1958年修建三门峡水库时，永乐宫处于淹没区，国务院决定将永乐宫所有建筑物连同壁画、碑碣、石刻全部搬迁，历时10年，于1967年完成永乐宫整体迁建工程。因搬迁过程中永乐宫元代琉璃制品病害严重，无法沿用，专家建议把所有元代琉璃保存在库房内仅供展示研究。琉璃保存于库房中达50年之久，且经历多次库房搬迁、重建，加上入藏后保存环境简陋，长期受环境中温湿度波动、大气粉尘、有害气体的影响，普遍存在污染、残缺、裂隙、断裂、釉面脱落等物理病害以及胎体、釉面石膏质化等化学病害，亟须保护修复。

关键词：永乐宫元代琉璃；病害；保护修复

琉璃是佛教“七宝”之一、“中国五大名器”之首，被古人看作驱病辟邪之灵物。古代琉璃多用于寺庙屋顶的装饰。元代之前（即唐、五代、辽、宋、金时期），我国古建筑屋顶上的脊身（包括正、垂、戗各脊）全部用瓦条垒砌而成，自元代开始由瓦条脊向堆花脊筒变化，永乐宫当是最早实例。这些琉璃构件体态轻盈，造型大方，捏制工精，釉色艳雅，历经七百多年的风霜，仍旧色彩艳丽，其黄、绿、蓝、白、赭、褐、酱，丰富了建筑屋顶的色调，是山西晋南地区独有的建筑艺术精品。永乐宫位于道教始祖吕洞宾的故里—山西运城芮城县，建造于道教极受统治者重视的蒙元王朝初期，是全真教“三大祖庭”之一。三清殿建成于公元1262年，是永乐宫诸殿中建成时间最早的宫殿，也是永乐宫的主殿[2]，其屋顶彰显了古代建筑的等级和地位。三清殿的殿顶为单檐庑殿顶，殿顶全琉璃铺顶，采用了极为贵重的黄、绿、蓝三色琉璃进行装饰[2]。永乐宫上的鸱吻高2.8米，是中国古代建筑中首次以龙为主体形象塑造的鸱吻。屋脊上用各色琉璃进行装饰，屋顶的筒瓦遍施绿色釉，建筑琉璃构件使三清殿的殿顶极为华丽，可以说，永乐宫四大殿的琉璃建筑构件堪称我国古代琉璃制品中的极品。

中国古代琉璃生产工艺传承通常依靠师徒或家族，文献记载常有缺失。明清有关琉璃制作工艺的记载很多，而元代则无，元代以前只有《营造法式》中记载了绿釉琉璃的原料配比。现代学者对古代建筑琉璃的研究大多集中于明清琉璃，而有关元代琉璃制作工艺研究的文章较为少见。李媛等[5]将元代建筑琉璃化妆土分为高钾低铅和高铅低钾两类。温睿等[6]将元上都与元中都的琉璃瓦胎体进行对比。苗建民等[7]比较了故宫元明清时期不同釉色琉璃的化学组成差异。康葆强等[8]对故宫出土元代孔雀蓝釉琉璃瓦的胎、釉、化妆土成分及工艺进行了研究。为了保护好这批珍贵的琉璃文物，必须在加强研究的基础上制定可行的保护修复方案。

一、琉璃文物的制作工艺及病害研究

根据永乐宫三清殿琉璃构件釉色和功能，挑选具有代表性的琉璃脊饰与琉璃瓦样品共4块，样品详细情况见表一。

运用现代科技手段首次对永乐宫三清殿琉璃脊饰与琉璃瓦的成分及病害进行了对比分析，得出以下结论。

（1）通过对琉璃的胎体化学组成、物相组成、显微结构的分析，发现4件永乐宫琉璃构件样品的胎体组成符合北方的“高硅低铝”特征。两件琉璃样品胎体结构较为酥松，有可能是风化等病害引起的结果。

（2）两件脊饰中均发现了化妆土层，分别为高K、Al，低Fe的白色化妆土层和高Fe、Ca、K、Al、Mg的黑色化妆土，而琉璃瓦和残块样品中则未使用化妆土装饰工艺。这说明三清殿的化妆土装饰工艺只存在于地位较高、较为重要的琉璃构件中。

（3）4件样品中绿釉和孔雀蓝釉的着色剂均为Cu，Fe则是黄釉的着色剂。两件孔雀蓝釉样品的化学组成属于SiO2-PbO-K2O三元体系。随矿石引入釉中的少量SnO2和P2O5，使釉面呈现乳浊感。相较于琉璃瓦，两件脊饰中K2O含量高，CaO含量低，因此釉层较厚。釉层的化学组成、化妆土或胎体的颜色以及釉层厚度的差异均对釉面呈色产生了影响。

（4）琉璃文物表面白色污染物主要成分为石膏或石灰。棉签样品含盐量测试结果表明，这批琉璃文物表面可溶盐总含量在0.80～5.72 mg之间，需要进行脱盐处理。

（5）琉璃样品1号类的琉璃文物，因风化酥解，其抗压能力极低，需要进行加固处理。其中残缺、断裂、釉面脱落以及各种污染是这批琉璃质文物最主要的病害；裂隙在一定条件下有进一步断裂的可能，对文物的稳定性有潜在危害；胎体风化不仅会影响文物的外观，同时，大气中的水分和污染物也更易侵入文物内部；另外，表面污染硫酸钙的长期作用会使琉璃釉面局部变色、酥松，严重情况下会使琉璃釉面蜕变，甚至脱落。

二、保护修复方法

（一）表面清理

由于这批琉璃文物长时间置于室外，受外界环境的影响，沉积了大量的污染物，包括大气灰尘和可溶盐杂质等。首先需要对其表面进行清洗和脱盐工作。

1.去除大气灰尘

针对质地较为酥松的部分，利用机械法可将大部分积尘清除，再用软毛刷和蒸馏水进行刷洗。

2.去除表面附着力较强的土垢等沉积物

采用2A（蒸馏水与乙醇1∶1的混合物）溶液软化，配合手术刀、竹签等进行清洗。操作时需小心谨慎，以免手术刀在琉璃表面留下划痕。

3.去除表面沉积的石灰

硫酸钙微溶于水，长期作用会导致琉璃局部变色、酥松，无法将其完全剔除。因此采用10%的碳酸铵水溶液进行贴敷，贴敷1小时后揭下棉纸，用软毛刷和蒸馏水将残留的碳酸铵溶液洗去，并用吸水海绵迅速擦拭干净。对于沉积的石灰质，可先用手术刀、竹签等剔除较厚的石灰后，再用脱脂棉或绵柔纸巾蘸取2A溶液对残留的较薄的石灰进行贴敷软化，约30 min后，用竹签剔除或用海绵擦除即可。若还不能完全去除，可重复上述操作。

（二）脱盐

主要采用贴敷的方式，用10%碳酸铵水溶液和韧性较好的宣纸贴敷琉璃构件的表面，贴敷30 min后揭下棉紙，用软毛刷和蒸馏水将残留的碳酸铵溶液洗去，并用吸水海绵迅速擦拭干净。脱盐效果可用电导计（盐分测量仪）测量置换溶液中盐分的含量。重复上述操作多次，直至盐分被充分处理干净，电导率恒定为止。

（三）渗透加固

针对脱釉风化比较严重的部位，为了提高琉璃本体的强度，将清理干净后的琉璃碎片进行渗透加固，以恢复材质的密度。渗透加固的基本原理是通过加固剂渗透到石质文物中替代因风化而损失的天然胶结物。这一过程要求加固材料能形成一种抗风化的、且不会产生新的含盐副产物的矿物质岩石胶结物，在具有良好渗透性的同时，既不影响琉璃文物的胎体特性，也不引起外观颜色的变化。

经前期试验研究，本方案采用Acrilem丙烯酸乳液对琉璃脱釉酥解部位进行加固。

具体操作为：首先用软毛刷、油画笔或毛笔在需要处理的部位表面涂抹一层5%的Acrilem丙烯酸乳液水溶液，然后用2%的Acrilem丙烯酸乳液水溶液调和灰泥成糊状（灰粉∶C黄∶氧化锌∶红砖粉∶砂=1∶0.25∶1∶0.5∶1）进行涂刷。

（四）裂隙（缝）处理

为了增强琉璃文物的稳定性，还需对裂缝和裂隙进行填缝加固处理。本方案采用后用水调配水硬石灰加砂对裂缝进行重新填充。填充时，应使填充厚度略低于琉璃表面，为后期作色做旧处理留出空间，也可以在调配水硬石灰时加入适当的色粉，提高后期作色效率，但应注意的是，若在水硬石灰中加入色粉，颜色不可过深，否则不利于后期作色。

（五）拼对粘接

首先，将同一琉璃构件上的碎片分别集中起来，根据琉璃构件的釉色、纹饰等进行拼对。确定其拼对位置后，把脱落的琉璃残块的断面清洗干净，晾干后在拼接面上刷10%的Paraloid B72丙酮溶液作隔离层，隔日使用UHU Plus双组份环氧树脂进行粘接。

1.小残块的粘接

小残块的粘接相对简单，将粘接面用乙醇清理干净并刷上B72隔离层后，用环氧双组份树脂胶直接粘接即可。需要注意的是将抹胶后的粘接面对接后需用力挤压，使多余的胶挤出缝隙，保证缝隙越小越好，挤出的胶液用酒精棉清除干净。若有必要，可用绳索及砂箱固定，使其凝固。

2.大残块的粘接

对于体积较大、质量较重的残缺块仅靠环氧胶粘剂难以确保其粘接强度和稳定性。因此，还需要借助打锚杆的方法保证粘接效果。具体操作为：粘接前在相对的粘接面上用电钻打出两两对应的锚孔，将粘接面和锚杆用乙醇清理干净后，在粘接面和锚杆上都均匀地涂抹双组份环氧树脂胶粘剂，然后将锚杆插入对应的两个锚孔，将粘接面对接后用力挤压，使多余的胶被挤出缝隙，保证缝隙越小越好，挤出的胶液用酒精棉清除干净。锚杆材质首选不锈钢，若采用铁质或铜质锚杆时，应在锚杆表面涂刷B72，防止其生锈。

另外必须注意的是，要加强文物结构的稳定性，对于体积、质量较大的残块，在粘接过程中必须加强控制。进行粘接操作前首先应制作相应的托板，然后用吊车或叉车将其移到托板上，待文物安全放置后，再进行粘接操作。

（六）补配

完成拼对粘接的部分之后，需要对残缺的部分进行补全。针对残缺程度的不同，本方案拟采用不同的方式进行补配。

1.面积较小的残缺补配

采用以环氧树脂调拌砂子制作成的环氧树脂胶泥作为补配材料，选用翻模或塑型的方式对残缺部位进行补全。调制补配材料时可根据补配部位的颜色，在制作补配材料时加入少量矿物颜料，便于后续作色。

2.面积较大且有复原依据的残缺补配

根据复原依据，采用1∶1重新塑胎，用牙科石膏作材料进行补全。因采用此方法补全的构件往往体积、质量较大，故将制作的石膏构件与原件相粘接时应采用大残块的粘接方式，即双组分环氧胶粘剂与打锚杆相结合的方式。最后在补配部位粘接处还需要进行勾缝和作色处理，使补配粘接处光滑平整，与原件协调一致。

（七）作色

对于补配和填缝的部位还要进行协色做旧处理，恢复其原貌，以满足展览陈列的需要，但要做到与原物有别。本方案拟选用丙烯矿物颜料进行作色。丙烯矿物颜料可用水进行稀释，其易干燥，着色层干后会迅速失去可溶性，同时形成坚韧、有弹性、不渗水的膜。根据琉璃颜色的特点，可选用黄、绿、蓝等丙烯矿物颜料用水进行稀释并调试，使色彩与琉璃原有色彩大体一致，再用毛笔对残缺部位和修补的裂缝进行作色，上色时由浅至深，逐步进行。对于不小心涂在琉璃上的颜色可用棉布蘸丙酮溶液擦洗。

（八）封护

琉璃在经过清洗、脱盐、加固、补配、填缝后，强度较之前将有所提高，但由于这批琉璃构件长期置于室外，難免为大气中的灰尘、有害气体以及外界温湿度波动所侵蚀，因此后期馆方会进一步采用有机硅树脂进行封护。有机硅树脂成膜性好，无色透明，老化期长，分子中既有烷基又有硅氧键，是一种介于有机高分子和无机材料之间的聚合物，因此既具有一般高聚物的抗水性，又具有良好的透水性和透气性。用10%的聚甲基硅氧乙烷的石油醚溶液进行涂刷，能够形成致密的保护膜，阻止雨水侵入琉璃内部。需注意的是，在涂刷时要使琉璃保持干燥。

三、结语

为了更好地保护这批珍贵的元代琉璃文物，技术人员在进行保护修复前做了大量的前期准备，力求在深入研究的基础上制定可行的保护修复方案。此次对琉璃文物的保护修复思路是成熟、可行的，对以后类似的文物保护修复工作有一定的借鉴和参考价值。综上所述，笔者认为，对于琉璃文物的保护和修复主要应采取最小干预的原则，尽可能地保护文物的历史价值、科学价值、艺术价值，同时要采取预防为主、防治结合的保护措施，控制并改善保存的环境和条件，将琉璃文物的损坏和衰变降至最低程度。

参考文献

[1]（宋）李昉.太平御览·卷一百九十三[M].北京：中华书局，1960：932.

[2]张亦农，景昆俊.永乐宫志[M].太原：山西人民出版社，2006.

[3]石若瑀，温睿.试论两京地区出土的唐代建筑琉璃[J].洛阳考古，2020（1）：78-86.

[4]樊桂敏.中国古代琉璃瓦初探[D].南京：南京大学，2011.

[5]李媛，苗建民，段鸿莺.元代建筑琉璃化妆土工艺的初步研究[C].镇江：中国文物保护技术协会第七次学术年会，中国文物保护技术协会第七次学术年会论文集，2012：5.

[6]温睿，石若瑀，宝力格，等.元上都与元中都遗址出土琉璃瓦胎體的检测分析[J].故宫博物院院刊，2021（4）：95-103，111.

[7]苗建民，王时伟.元明清建筑琉璃瓦的研究[C].上海：2005年古陶瓷科学技术国际讨论会，2005年古陶瓷科学技术国际讨论会论文集，2005.

[8]康葆强，李合，段鸿莺，等.故宫出土元代孔雀蓝釉琉璃瓦的原料及工艺研究[J].故宫学刊，2018（1）：191-199.

[9]李媛，苗建民，赵兰.北京清代建筑琉璃胎釉中间层的SEM和Raman研究[J].陶瓷，2013（7）：24-27.

[10]杨桂美，杨玉璋，姚政权，等.凤阳明中都遗址出土琉璃瓦釉的工艺分析[J].中国陶瓷，2018（9）：66-73.

[11]杨桂美，杨玉璋，姚政权，等.凤阳明中都遗址出土琉璃瓦胎体制作工艺研究[J].光谱学与光谱分析，2019（4）：290-297.