? 景德鎮(zhèn)御窯博物院 ?

摘要

楊 蘊(yùn)1,江小民2,李佳2

張力程1,翁彥俊2,郝國(guó)江2

1. 上海博物館

2.景德鎮(zhèn)市陶瓷考古研究所

摘要:景德鎮(zhèn)御窯遺址出土的15世紀(jì)中葉青花方勝紋繡墩,體量較大,器形特殊,出土?xí)r破損和缺失嚴(yán)重,修復(fù)難度較大。本研究通過(guò)分析傳統(tǒng)考古修復(fù)中石膏作為補(bǔ)配材料的局限性,利用3D掃描打印的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)采用新穎的高強(qiáng)度透明樹(shù)脂取代傳統(tǒng)修復(fù)補(bǔ)缺材料,并且結(jié)合特制的加固裝置完成對(duì)大型青花繡墩的考古修復(fù),滿足了后期研究與展覽的需要。本研究提出了具有一定實(shí)踐意義的3D打印補(bǔ)配大件異形陶瓷器的修復(fù)技術(shù)路線。

關(guān)鍵字:青花繡墩; 修復(fù)新方法; 3D 打印

01

引言

15世紀(jì)中葉的明代正統(tǒng)、景泰、天順三朝,皇位更替,政局動(dòng)蕩。在官窯瓷器燒造方面,此三朝燒造的器物不寫(xiě)款識(shí)。人們對(duì)有關(guān)文獻(xiàn)的認(rèn)識(shí)存有爭(zhēng)議,重要的民窯產(chǎn)品也缺乏相應(yīng)的斷代依據(jù)。所以長(zhǎng)期以來(lái),陶瓷史家稱(chēng)這一階段的瓷器發(fā)展史為“空白期”或“黑暗期”[1]。

2014年,在景德鎮(zhèn)御窯廠遺址保護(hù)范圍內(nèi)的珠山北麓進(jìn)行的考古發(fā)掘工作取得了重大突破,發(fā)現(xiàn)了屬于正統(tǒng)到天順時(shí)期的考古地層,并發(fā)掘出土了大量重要瓷器標(biāo)本,其中不乏大件異形陶瓷器,如青花方勝紋繡墩、青花如意枕、青花纏枝花卉紋四棱雙耳瓶、青花云龍紋雞心執(zhí)壺、青花纏枝牽?;y花觚、青花鴛鴦蓮池紋侈口碗等等。

從上述出土的青花繡墩來(lái)看,可以分為四類(lèi):分別是雙獅戲球紋A型繡墩、雙獅戲球紋B型繡墩、松竹梅紋繡墩、方勝紋繡墩。瓷繡墩形體較大,胎體厚重,外部繪釉下青花,墩體除底部以外均施透明釉。用于本次考古修復(fù)試驗(yàn)和研究的為青花方勝紋繡墩。

02

青花方勝紋繡墩的基本信息

此繡墩呈鼓式,中空,面微凹,通體青花裝飾,高48cm,座面直徑52cm。座面紋飾分為兩層,中心繪方勝紋,以飄帶環(huán)繞,呈如意狀,外側(cè)飾卷草紋一周,以三線弦紋分隔。器物側(cè)面紋飾分為五層,第一層飾以一周火焰云紋; 第二層飾以一周卷草紋,兩層間以三線弦紋隔開(kāi); 第三層為裝飾主體,鏤空雕塑由方勝、飄帶構(gòu)成主題紋飾; 其下四、五兩層對(duì)應(yīng)分別飾以卷草紋與火焰云紋,兩層間以雙線弦紋分隔。

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圖 1 清洗完成出土的繡墩的原始狀態(tài)

繡墩破損嚴(yán)重( 圖 1) 。頂部碎成五大塊,五小塊。側(cè)面基本都已碎成小塊。已經(jīng)看不出器形,底部未施釉,有缺損,有土壤侵蝕。

03

修復(fù)方案的設(shè)計(jì)

該繡墩出土?xí)r破碎成一百多片,討論后決定采用了可識(shí)別的考古修復(fù)方法,對(duì)于拼縫、補(bǔ)缺部分,保留修復(fù)的痕跡,使觀眾能輕易分辨出哪些是原器物,哪些是修復(fù)部分,這種修復(fù)方法完全忠實(shí)于器物的原貌[2]。

3.1石膏補(bǔ)配的修復(fù)方法

傳統(tǒng)的考古修復(fù)就是缺損用白色石膏補(bǔ)缺標(biāo)識(shí),多用于破損嚴(yán)重的陶瓷器。石膏是常用的修復(fù)材料,具有成型快速,使用便捷的特點(diǎn),所以在考古修復(fù)中被廣泛應(yīng)用。但由于繡墩的破損嚴(yán)重,缺損較多,如果采用傳統(tǒng)石膏補(bǔ)配的修復(fù)方法,將產(chǎn)生三個(gè)問(wèn)題。第一,石膏作為傳統(tǒng)的考古修復(fù)的補(bǔ)配材料,它具有可操作性較好等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)由于其質(zhì)地較疏松,江西地區(qū)又濕度較大,同時(shí)繡墩的體積較大、重量較重,用石膏修復(fù)增加了修復(fù)后的繡墩不穩(wěn)定性,不利于長(zhǎng)期的保存與展示。第二,石膏修復(fù)的瓷器往往不具有可拆卸的功能,一旦在后續(xù)的考古挖掘中出現(xiàn)與原器物匹配的瓷片,在拆卸并重新拼接后,原石膏補(bǔ)配部分將無(wú)法重新利用,需要重新補(bǔ)配,增加了后期的工作量。第三,在考古修復(fù)中石膏的顏色往往是白色的,大面積的補(bǔ)配會(huì)影響青花繡墩的觀賞效果。

3.2 3D 掃描打印補(bǔ)配的優(yōu)勢(shì)

3D 打印技術(shù)如今已經(jīng)應(yīng)用于文物的修復(fù)當(dāng)中,包括瓷器文物[3-4]、青銅文物[5]、石窟文物[6]等等,所以本次的可識(shí)別考古修復(fù)的研究,運(yùn)用3D打印補(bǔ)配技術(shù)對(duì)青花方勝紋繡墩進(jìn)行可識(shí)別考古修復(fù)。該技術(shù)有以下四方面的優(yōu)勢(shì)。第一,通過(guò)前期的3D掃面技術(shù),可以有效地進(jìn)行繡墩瓷片的數(shù)據(jù)采集,采集的數(shù)據(jù)可以減少預(yù)拼接的工作量,同時(shí)降低了運(yùn)用傳統(tǒng)石膏修復(fù)對(duì)文物的干預(yù)程度。第二,通過(guò)3D掃面,采集的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行數(shù)字化存儲(chǔ),可以留下完整的圖形數(shù)據(jù),提高了文物本身數(shù)據(jù)完整性,為今后的進(jìn)一步研究與修復(fù)提供了有效的保障。第三,3D打印材料顏色豐富,本次修復(fù)采用透明的光敏樹(shù)脂,降低了傳統(tǒng)石膏修復(fù)在觀賞中的突兀感,同時(shí)透明的光敏樹(shù)脂便于觀眾看清繡墩內(nèi)部的構(gòu)造,大大提高了修復(fù)的觀賞價(jià)值。第四,3D打印的補(bǔ)配構(gòu)件,其硬度、穩(wěn)定性強(qiáng)于石膏材料,同時(shí)具有可拆卸的特點(diǎn),便于原器物找到新的殘片后重新粘接,極大提高了修復(fù)的可逆性。

04

3D掃描打印和打印材料的選擇

4.1 數(shù)據(jù)采集

為了對(duì)破損瓷器的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理收集以及為3D 打印配件做數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行了兩次3D掃描。先對(duì)殘片進(jìn)行了一個(gè)掃描的數(shù)據(jù)分析,確定了每塊殘片的大小尺寸,保留了每塊殘片的破損信息。然后將殘片進(jìn)行預(yù)拼接,在拼接的基礎(chǔ)上,進(jìn)行第二次掃描,并對(duì)破損位置進(jìn)行了數(shù)據(jù)的建模復(fù)原( 圖2~3) 。

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圖 2 預(yù)拼接完成后的二次掃描建模

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圖 3 補(bǔ)缺處的建模復(fù)原圖

4.2 3D 建模打印

由于在建模過(guò)程中,實(shí)際斷裂面復(fù)雜的銳角結(jié)構(gòu)與建模的接口擬合度不夠理想,同時(shí)在進(jìn)行數(shù)字化拼接時(shí)繡墩的破片過(guò)于雜散,導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)修復(fù)的工作難度非常的大。所以為了讓拼接的邊緣做到更好的,決定采用輕質(zhì)黏土對(duì)繡墩的這個(gè)缺失部分先進(jìn)行修復(fù)(圖4) ,部分破損面較大的部位統(tǒng)一修補(bǔ)成整面,后期在掃描數(shù)據(jù)上進(jìn)行鏤空建模,待黏土固化之后將其取下,對(duì)黏土直接進(jìn)行掃描。掃描完成以后,先將黏土修復(fù)片和整體的繡墩數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬拼裝測(cè)試,最后進(jìn)行打印試裝(圖5) 。

圖 4 用輕質(zhì)黏土進(jìn)行臨時(shí)補(bǔ)缺
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圖 4 用輕質(zhì)黏土進(jìn)行臨時(shí)補(bǔ)缺
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圖 5 根據(jù)黏土修復(fù)片與掃描數(shù)據(jù)結(jié)合打印出的3D 打印配件

4.3 打印配件材料選擇

補(bǔ)配材料的選取主要考慮3個(gè)方面的問(wèn)題:1.考慮到繡墩修復(fù)后要長(zhǎng)時(shí)間保存,普通的材料會(huì)有老化顏色發(fā)黃的問(wèn)題;2. 希望今后的參觀者可以透過(guò)修復(fù)的材料看到斷面,能夠更全面地了解繡墩的年代、制作工藝等信息;3. 由于繡墩較大,質(zhì)量較重,為了提高穩(wěn)定性,補(bǔ)配材料需要較高的抗拉強(qiáng)度。最終選取性能保持性較好的進(jìn)口透明樹(shù)脂( Somos ? Water Shed XC 11122) 來(lái)制作補(bǔ)片(圖6) 。

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圖6 Somos ? WaterShed XC 11122 與其他型號(hào)樹(shù)脂的性能參數(shù)對(duì)比

05

修復(fù)過(guò)程

5.1 病害分析與清洗

依據(jù)文物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) WW/T0057—2014《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程—瓷器類(lèi)文物》,通過(guò)直接觀察和顯微分析得知,該繡墩的主要病害有缺損、破碎、裂縫、附著物等。其中穩(wěn)定性病害包括破碎、缺損、傷釉; 可誘發(fā)病害為裂縫。通過(guò)整理發(fā)現(xiàn)破碎瓷片有127片,缺損瓷片約占整個(gè)繡墩的1/20,并且瓷片表面含有較多“土銹”。先對(duì)瓷片進(jìn)行高溫蒸汽清洗,然后再用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行機(jī)械清洗,最后使用去離子水清洗干凈,將清理后的瓷片置于50℃干燥箱中干燥處理。

5.2 預(yù)拼接

清洗完成后的瓷片,根據(jù)要求進(jìn)行預(yù)拼接工作,一方面為最后的粘接工作提前做一個(gè)瓷片的定位,另一方面通過(guò)預(yù)拼接可以對(duì)打印配件進(jìn)行再處理,便于最后粘接成型。預(yù)拼接的過(guò)程主要有以下4個(gè)步驟:

1. 由于頂部與底部的瓷片缺失較少,同時(shí)底部區(qū)域在拼接中承擔(dān)著繡墩的整個(gè)重量,為了增加穩(wěn)定性和粘接的牢固度,提前選用硬度較高的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)繡墩底部與頂部的瓷片用環(huán)氧樹(shù)脂黏結(jié)劑進(jìn)行粘接,以增加整件繡墩的粘接牢度(圖7) 。

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圖7 繡墩頂部的環(huán)氧樹(shù)脂粘接圖

2. 使用熱熔槍和透明膠帶進(jìn)行主要的臨時(shí)固定(圖8) ,把破損的瓷片從底部逐步粘接,最后與繡墩頂部區(qū)域進(jìn)行吻合對(duì)接。

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圖8 繡墩臨時(shí)粘接固定圖

3. 在預(yù)拼接完成的基礎(chǔ)上,用打印配件與缺損處進(jìn)行比對(duì),并一一對(duì)接好相應(yīng)的位置。為了使得打印配件與原器物更好地吻合,用打磨機(jī)和砂皮對(duì)部分打印配件進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蚰フ{(diào)整,使得打印配件與破損位置相互吻合(圖9) 。

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圖9 打印配件與原器物缺損處的對(duì)接

4. 對(duì)瓷片進(jìn)行定位貼標(biāo)(圖10) 。由于繡墩破損嚴(yán)重,碎片與打印配件總共多達(dá)150余片,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行定位貼標(biāo),有助于提高最后粘接的效率。

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圖10 對(duì)瓷片進(jìn)行定位貼標(biāo)

5.3 瓷片與打印配件的粘接與補(bǔ)配

1. 對(duì)預(yù)拼接的瓷片進(jìn)行拆分與清洗。由于之前進(jìn)行了預(yù)拼接,表面附有大量的熱熔膠和玻璃膠帶。從上到下小心細(xì)致地取下瓷片和打印配件,并用手術(shù)刀去除熱熔膠和玻璃膠帶,然后用酒精清潔瓷片表面,直到瓷片表面干凈無(wú)殘留物。

2. 本次繡墩修復(fù)采用可識(shí)別考古修復(fù)方法,需要具備足夠的可逆性,以便于往后找到對(duì)應(yīng)的瓷片可以重新粘接。選用α-氰基丙烯酸酯作為主要的黏結(jié)劑進(jìn)行粘接。這種黏結(jié)劑由于脆性大,牢度差,已經(jīng)很少在修復(fù)中使用; 但這種粘結(jié)材料便于拆除,拆除后瓷片粘接處不留痕跡。因此采用α-氰基丙烯酸酯粘結(jié)繡緞側(cè)面非承力部位。根據(jù)不同瓷片和打印配件的定位標(biāo)貼,由下到上逐步粘接。

3. 選用丙烯酸酯樹(shù)脂B72作為補(bǔ)配材料,對(duì)一些大的縫隙進(jìn)行填充。由于該繡墩破損嚴(yán)重,所以當(dāng)粘接完成以后,存在一些局部的裂縫和空隙,為了與打印配件的透明度匹配,增加繡墩修復(fù)完成后的觀賞效果,調(diào)配濃度為10%的B72溶液,通過(guò)加熱攪拌并沉淀,可獲得凝膠狀的填充材料,用調(diào)刀選取適量填充于繡墩的裂縫和空隙區(qū)域,等完全固化以后,用砂皮進(jìn)行打磨拋光。

4. 選用支架對(duì)繡墩進(jìn)行加固處理。由于繡墩體積和自重較大,且碎片較多,僅僅通過(guò)黏結(jié)劑很難達(dá)到一個(gè)理想的穩(wěn)固程度。所以在繡墩的內(nèi)部放置了可調(diào)節(jié)的三角支撐架(圖11~12) 。這將進(jìn)一步增加其牢固度和穩(wěn)定性,便于繡墩的搬運(yùn)與展示。

圖11 用三角支架對(duì)繡墩進(jìn)行加固處理
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圖11 用三角支架對(duì)繡墩進(jìn)行加固處理
圖12 支架頂端的螺旋可調(diào)節(jié)高低
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圖12 支架頂端的螺旋可調(diào)節(jié)高低

5. 繡墩表面的清潔。當(dāng)完成粘接、安置三角支架、裂縫補(bǔ)配打磨后,需用手術(shù)刀以及酒精對(duì)器物表面進(jìn)行最后的表面清潔工作。用手術(shù)刀刮去殘留的黏結(jié)劑,用酒精等清洗劑對(duì)繡墩進(jìn)行清潔去污,以達(dá)到最佳的陳列展示效果。

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圖13 青花方勝紋繡墩修復(fù)完成圖

圖13 是修復(fù)完成的15世紀(jì)中葉景德鎮(zhèn)青花方勝紋繡墩正面和局部的情況,圖14是15世紀(jì)中葉景德鎮(zhèn)青花方勝紋繡墩的修復(fù)技術(shù)路線圖。

06

結(jié)論

本次對(duì)繡墩的保護(hù)修復(fù)采用高強(qiáng)度的透明樹(shù)脂為修復(fù)材料,利用3D掃描打印技術(shù),對(duì)繡墩進(jìn)行全方位掃描,保留完整的瓷片數(shù)據(jù),同時(shí)運(yùn)用 3D 打印技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)配材料的打印,提高了修復(fù)的效率,增加了文物保護(hù)修復(fù)的可逆性,加強(qiáng)了最后的觀賞效果。在修復(fù)的過(guò)程中根據(jù)不同的目標(biāo)采用多種黏結(jié)劑,在提高牢固度的同時(shí),兼顧了可逆性原則。同時(shí)利用三角支架作為加固器,增加了繡墩的穩(wěn)固度。通過(guò)一系列的保護(hù)修復(fù)工作,提出了切實(shí)可行的修復(fù)技術(shù)路線,對(duì)今后類(lèi)似文物的保護(hù)修復(fù)具有一定的參考價(jià)值。

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作者:楊蘊(yùn) 江小民 李佳 張力程 翁彥俊 郝國(guó)江

(圖文來(lái)源于“景德鎮(zhèn)御窯博物院”,侵刪)

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