陶瓷文物是我國文物寶庫中璀璨的明珠,它具有極高的歷史研究價值和藝術(shù)欣賞價值,因此我國陶瓷文物早已被世界各地廣為珍藏。但陶瓷文物容易破損,多數(shù)陶瓷文物發(fā)掘出來就是支離破碎的陶片和瓷片,必須經(jīng)過粘接修復才能發(fā)揮其文物功能和藝術(shù)價值。陶瓷器粘接常用的膠粘劑為環(huán)氧樹脂膠。環(huán)氧樹脂膠是指以環(huán)氧樹脂為主體所制得的膠粘劑,一般還應(yīng)包括環(huán)氧樹脂固化劑,可以通過添加各種助劑改善環(huán)氧樹脂的各種性質(zhì)。 清代宮廷花粉彩
清雍正 青花山石桃花紋橄欖瓶(上)、南宋 龍泉冰裂紋出戟尊(左)、清乾隆 粉彩青花開光花鳥紋描金茶壺(右)
由于大多數(shù)陶瓷文物都是長期埋藏于地下,受到來自地下水、鹽、有機物和微生物等多方面因素的侵蝕,加上陶瓷文物本身材質(zhì)上的特點,也極易導致其發(fā)生破碎,并且陶瓷文物在出土時還容易遭受各種自然災害以及人為因素的破壞。為了再現(xiàn)陶瓷文物的藝術(shù)價值和歷史價值,便于人們研究、陳列以及保管,大量的破碎陶瓷器物需要進行保護修復,再現(xiàn)當年的神韻。
根據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計,中國至少有1700萬件文物流失海外,甚至超過中國本土博物館陶瓷藏品總量,隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,商用粘接劑越來越多被應(yīng)用于文物保護修復中。但是文物的修復不同于一般普通物件的拼接,所選用的粘接材料必須經(jīng)過嚴格的實驗篩選,確實可行后才能合理應(yīng)用。因此,針對不同環(huán)境、不同材質(zhì)的文物,如何選擇最適宜有效的粘接劑,是文物保護工作中遇到的普遍難題。
使用 Hxtal NYL-1 粘結(jié)青瓷碗
1936年由意大利哲學家、教育家Brandi出版的《修復理論》一書中提到:“修復即以傳承后代為目的,在保證作品的物理持存中,在作品審美與歷史的雙極性中,從方法論的角度對作品進行的一次確認?!背酥猓珺randi還指出,文物保護修復還應(yīng)遵循三項原則:
第一,經(jīng)修復整合后的效果應(yīng)有可辨識度,即添加在文物本體土的材料需與原材料相似,既不彩響文物外觀,又可區(qū)分出與本體的區(qū)別;第二,修改補充所用的材料應(yīng)該,是可以替換的,即要求材料具有可逆性;第三,任何的修復都可以在未來重新修復。
切薩萊·布蘭迪(Cesare Brandi,1906~1988)
而古陶瓷的種類多、質(zhì)地差別大,吸水率、孔除率、疏密程度備有不同,斷裂面凹凸不平,因此,對古陶瓷修復用粘膠劑的具體要求為:具有一定的耐水性、耐候性、不眩光、老化前后顏色變化差異小或幾乎不變色,抗霉變、有一定的粘接強度和附著力、老化后可以再次處理。除了肉眼可看到的變化外,還要求粘膠劑具有以下特點:
表面張力:粘膠劑作為液體,其表面張力越小,就越容易在固體表面鋪展,如果固-液間有強的吸引力,液體就容易潤濕固體;如果液體的內(nèi)聚力大,就不容易在固體表面鋪展開來。
黏度:粘膠劑的黏度越小,就越容易短時間內(nèi)在固體表面鋪展,甚至更容易滲透入器物基底中或粗糙面上的微孔內(nèi),從而擴大粘接面以增強粘接強度。因此,文物保護用粘膠劑需要根據(jù)不同材質(zhì)的文物確定黏度適中的粘膠劑,要求其既容易擴展,又不至于漫流至縫隙之外,造成不必要的麻煩。
固化時間:針對不同要求選擇不同固化時間的粘膠劑,一般選取時間適中,當拼接錯位時可以進行調(diào)整。但在碎片較多或文物形狀復雜、支撐困難的情況下則需要選擇固化速度較快的粘膠劑。
固化程度:固化過程不放熱,且收縮率小。固化后強度適中,具有較好的粘接能力。
不改變文物外觀:無論是新粘接或粘接年份較久的器物,所用粘膠劑材料都不應(yīng)該影響到文物表面的顏色或光線的折射率。
耐老化:老化后機械性能不下降或下降不明顯,顏色不發(fā)生變化。
膠黏劑的種類
目前文物保護常用的粘膠劑有環(huán)氧樹脂類:合眾AAA、海燕914(HY914)、得復康5分鐘環(huán)氧膠(DEVCON-5Minute)、愛勞達2020(Araldite2020)、??怂顾﨨YL-1(Hxtal NYL-1)。氰基丙烯酸類:愛必達502膠水(Aibida502)、樂泰401(LOCTITE401)。聚甲基丙烯酸酯類:三甲樹脂、得復康雙組份丙烯酸結(jié)構(gòu)膠(Devcon14167-NC)。聚醋酸乙烯酯類:德國UHU。其中環(huán)氧樹脂類粘膠劑為使用率最高的粘接材料,下面來讓我們對比下這十種常見的粘膠劑的優(yōu)缺點吧。
我們將制備好的等量樣品至于室溫中使其自然固化,觀察并記錄時間及現(xiàn)象。詳見表1。
表1 十種粘膠劑固化時間及現(xiàn)象
不同種類粘膠劑都有其各自的優(yōu)缺點,固化時間及固化現(xiàn)象也各不相同,在文物修復中需根據(jù)不同文物的不同需求選擇合適的粘接產(chǎn)品。古陶瓷屬于脆弱性文物,出土吋多數(shù)已破損,需要進行大量的粘結(jié)修復工作。古陶瓷修復在選用粘膠劑時,除了需考慮顏色等外觀影響因素外,還需考慮粘接材料的張力及流動、滲透性對古陶瓷文物本體的影響。需根據(jù)不同質(zhì)地的古陶瓷器甄選合適性能的粘膠劑。
表2 SZQ漆膜劃格儀評定等級及標準 ISO2409-1992
由于百格刀是本應(yīng)用于漆膜附著力的測試實驗中,因此在應(yīng)用于粘膠劑中時必須要求膠層具有一定的厚度、平整度且硬度適中以便刀片可完全穿透膠層。在此實驗過程中,因Aibida502流動性太強而不能成一定厚度的膠;HY914、Devcon14167-NC分別因呈橙色和藍綠色而以粘膠劑選用時“無色透明”的條件排除;Hxtal NYL-1因其固化時收縮性大,無法成膜,故而不能進行百格刀實驗的測試。根據(jù)SZQ漆膜劃格儀評定等級及標準ISO2409-1992可評定:
Araldite2020:ISO 5/ASTM 0B
DEVCON-5Minute:ISO 3/ASTM 2B
LOCTITE401:ISO 3/ASTM 2B
德國UHU:ISO 5/ASTM 0B
合眾AAA:ISO 4/ASTM 1B
三甲樹脂:ISO 1/ASTM 4B
即附著力排序為:三甲樹脂>DEVCON-5Minute=LOCTITE401>合眾AAA>Araldite2020=德國UHU。
粘膠劑自身顏色及經(jīng)老化后的顏色變化在文物修復選用材料方面都具有嚴格的指標,顏色深淺及變化程度都會影響文物修復的最終結(jié)果。因此,以顏色變化作為粘膠劑的耐老化性評定方法,在文物保護修復方面直觀明了且為大眾接受。使用色差儀測量不同膠層的初始顏色,將膠層置于老化箱中,與光源距離20cm進行老化,并每隔10h測量膠層顏色變化,測量結(jié)果見下圖。
由上圖可知,Aibida502、Araldite2020、Devcon14167-NC、Hxtal NYL-1、LOCTITE401、三甲樹脂、德國UHU在經(jīng)歷60h紫外老化后△E以較緩慢的速度上升;合眾AAA、DEVCON-5Minute、HY914在老化前40h色差均以較快速度持續(xù)上升。因此由△E的變化程度可知抗紫外老化性最差的粘膠劑為合眾AAA,其余九種粘膠劑相較而言均具有較好的抗老化線??筛鶕?jù)文物所處環(huán)境選擇合適的粘膠劑進行修復。
Hxtal NYL-1 等 5 類環(huán)氧樹脂的拉伸強度和斷裂伸長率
Hxtal NYL-1等 3 類環(huán)氧樹脂的紫外老化過程中的色差變化( 波長 365nm)
當然了,每種粘膠劑都各有其優(yōu)劣之處,文物保護修復工作者應(yīng)按所需修復文物對粘接劑的不同要求、文物所處的不同環(huán)境,綜合考慮粘膠劑的顏色、附著力、耐紫外老化性幾個方面因素,合理選擇修復用粘膠劑。
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參考文獻:
常用古陶瓷修復粘膠劑的性能評估研究 高鑫、韓向娜
陶瓷修復中粘接面的可逆層制備與性能研究 牛飛
陶瓷文物專用修復粘接劑的研制 鐘安永、周宗華、陳德本等
國外進口瓷器修復專用材料的應(yīng)用研究 俞蕙、黃艷、陳剛等
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