殘損古陶瓷配缺修復方法的比較研究

卜衛民

(上海博物館，上海 200231)

0 引 言

中國陶瓷的燒造擁有數千年的悠久歷史，是中華民族帶給人類文明最有特色的瑰寶之一，其對世界文化發展與全球貿易交流做出的巨大貢獻是有目共睹的。歷經千年的傳承，陶瓷器物堅硬易損的特點，也使得中國古陶瓷器顯得彌足珍貴。受自然或人為因素的影響，出土與存世的古陶瓷器在流傳保存的過程中極易受到損壞，如今存世保存完好的古陶瓷只有極少一部分，大部分古陶瓷都有不同程度的殘損。

1 研究背景

科學技術的進步使得傳統修復技術正同現代科學技術相融合，繼而為文博事業所用，逐步發展、進步[1]。文物修復已經擺脫器物修復后再使用的范疇，屬于文物保護的重要組成部分，古陶瓷器物修復也是如此。如何更為有效與科學地修復與完善這些損壞的古陶瓷文物，便成了文物保護工作者義不容辭的職責。

古陶瓷器種類繁多，飽經歲月歷練的古陶瓷器的損壞部位和程度各有不同。損壞情況主要有：開裂、斷裂、破碎、殘缺、剝釉、脫彩、腐蝕以及人為修復不當產生的其他問題。在實施修復中，根據不同的損壞情況和施工要求，修復過程可大致分為：清洗、粘接、補缺、作色等步驟。其中對于破碎缺損的器物而言——“補缺”是其不可或缺的重要步驟。

《中華人民共和國文物保護法》[2]第一章第四條明確指出：文物工作貫徹保護為主、搶救第一、合理利用、加強管理的方針；并且在第四十六條指出：修復館藏文物，不得改變館藏文物的原狀；復制、拍攝、拓印館藏文物，不得對館藏文物造成損害。具體管理辦法由國務院制定。保證文物絕對的安全，需要借助新科技的力量。

2 殘損古陶瓷補缺修復方法類型

2.1 器物上直接塑形補缺

器物上直接塑形補缺是一種針對古陶瓷破損缺失部位相對獨立且無可復制情況下采用的捏塑方法。此方法取材豐富、靈活多變、可塑性好、材料成本低、適用面廣，是古陶瓷補缺修復的基礎方法。但該方法要求文物修復師掌握較強的美術功底與塑形能力(圖1～2)，體現直接取型補缺的精湛技藝，這依賴于修復師多年的操作經驗與藝術造詣。

2.2 翻模復制補缺

利用壓印翻模來復制原型的材料有很多，這里主要選用幾種古陶瓷修復上常用的材料和方法。

2.2.1可逆性黏土壓印翻模復制補缺 可塑黏土按壓翻模復制的方法可以追溯到春秋戰國時代，當時利用燒制后的可塑黏土模具來進行鑄造生產各類金屬器物。該方法簡易、便于操作、成本低，但精度不足、易變形。適用于平面且簡單紋理的考古、陳列文物補缺復制。

圖1 明代白釉佛像頭部修復過程

圖2 明代白釉佛像修復完成

2.2.2可逆性變溫固化材料印模復制補缺 古陶瓷修復采用的印模材料在一定條件下具有良好的流動性和可塑性，而在另一種條件下可塑性基本或完全消失。該方法特點是快捷，但不易操作。常用的印模材料主要包括印模膏、印模蠟、瓊脂體印模材料等。

2.2.3石膏翻模復制補缺 石膏粉是由自然大量存在的石膏礦CaSO4·2H2O加熱到150～170℃時失去所含結晶水的3/4而成的。石膏粉一旦與水混合成糊狀物后就很快地凝固，重新變成CaSO4·2H2O。筆者利用其液體轉化為固體的可塑性，制作模具。其精度高、材料成本低的優點使其成為傳統復制的基本方法。但因為其需要直接接觸文物，可逆性差、易殘留、不易操作，所以要求文物修復師熟練掌握材料的性能與物理分模技巧。石膏翻模較適用于質地牢固，密度高的古陶瓷陳列、商業補缺復制。

2.2.4硅橡膠翻模復制補缺 硅橡膠模具是快速模具里的一種最為簡單的方法，具有很好的彈性和復制性能，用硅橡膠復制模可不用考慮拔模斜度，不會影響尺寸精度，有很好的分割性。圖3是一種可塑性樹脂，精確度比硅橡膠差，但可以快速精準地獲取復制件。

2.3 3D掃描打印復制補缺

近年來隨著歐美發達國家引領，全球范圍呈現了3D打印熱。3D打印技術是具前沿性、先導性的新興技術，被《經濟學人》專題報告評為促進第三次工業革命的核心技術之一[3]。在文物保護行業內也逐漸開始應用、普及該技術，一些博物館、科研所已購置了3D打印機、三維掃描儀等，并有相關技術人員的配備。

2.3.13D技術的優勢 在不損傷文物的前提下，三維掃描儀可以收集詳細的文物數據，并且測量處理數據的速度快，精準，便于高效完成。基于3D打印機的輸出，運用光敏樹脂材料，通過激光來固化液態的樹脂。這樣可以保證文物絕對安全的情況下，進行文物復制以及文物修復補缺的精準輸出。

圖3 翻模復制的過程

文物具有歷史性、藝術性、高價值的背景，并伴隨著易損性、不穩定性等因素。所以每一位文物工作者在與文物接觸時，保證文物的絕對安全是首要條件。3D打印技術的非接觸性取樣與多材質的輸出是最重要的特點。該項技術應用于文物保護、復制、修復逐漸走向成熟，隨著理論、實驗的大量積累，3D打印技術應用于文物復制的可行性已經成為基礎應用[4]。

2.3.2實際案例 上海崧澤古文化遺址出土陶器復制案例：在較短的時間內需要完成10多件陶器的陳列復制工作。這批陶器存在各種情況，有體積非常大的陶鼎，直徑約50多厘米，并伴隨舊修的不穩定性；有胎體比較薄的陶罐等。因此嘗試3D打印技術復制文物，該技術的高效與便捷令人驚喜，并且在整個取樣的過程中，除了貼一些定位黏紙以外，做到了與文物最少接觸的結果。這些定位黏紙容易摘取， 對陶器表面基本沒有損傷與損害。這些標志點(圖4)可以反射設備發出的光線(多指紅外線)，然后數據被設備接收，以獲取高精度數據。

圖4 器物上的黑白標志點

通過后臺數據處理，可以獲取高精度的三維數據(圖5)，并通過軟件進一步完善數據，直接生成三維圖像；也可修改部分誤差問題，以便后期高精度輸出。

圖5 灰陶鏤空紋豆三維圖

文物復制與修復工作最重要的是文物的安全，因此有關文物的數據采集都在博物館內完成，不應搬運文物配合數據采集。如果相關設備是由第三方提供，第一，應該保證文物數據采集在博物館完成；第二，需要簽訂文物信息保密協議，保證相關內容不得外傳。通過固定式3D掃描儀(圖6)及數據采集板，可以獲得具體的文物信息。

基于高精度3D掃描儀取型，后期軟件再修改的基礎上，獲得極為精確的文物體量數據，包括一些細節信息，甚至顏色。雖然顏色輸出還不成熟，但將來一旦攻克，應該能更普及適用于文物復制工作。獲取數字信息后，再通過3D打印機輸出，使用光敏樹脂的材料進行打印輸出，可獲得較好的精細度、完整度。光敏樹脂成型后顏色為白色，質量較輕，與原物有一定差距，后期通過灌注石膏等方法使兩者重量接近，如圖7。

圖6 3D掃描設備

圖7 灰陶鏤空陶豆與3D打印的復制品白膜

獲取灰陶鏤空陶豆白膜后，先進行基礎打磨，使用水砂紙打磨至光滑，消除所有3D打印造成的紋樣，并根據原物進行查遺補漏工作，將外型修整一致。因為3D打印極高的復制性，外型修整工作很快完成。使用石膏、丙烯顏料、Jade 403無酸白乳膠、HMG Paraloid 72、Araldite 2020、滑石粉、煙灰、黃土等材料進行作色工作，先用石膏敷至內部，使3D打印復制品的質量與真品接近。之后作色步驟分為底色制作、運用乳膠的快速干燥性混合黃土煙灰等，便可制作出較有質感的底色。精細作色，通過丙烯顏料與滑石粉組合精確繪制細節顏色。最后使用Araldite為基材調和顏色，通過“點”、“擦”、“剝離”等手法，做出陶器表面的機理和質感，使真品與復制品的顏色質感逐漸接近，根據以往的修復經驗再調整顏色。最終完成此件文物的復制，原件和復制品比較如圖8所示。

其他幾件器物操作方法類似，不逐一復述。最終完成的一批復制品的照片(圖9)，可見基于完整外型的情況下，有利于復制工作的快速進行，需要修正3D打印痕跡，通過層層堆積而造成的痕跡，再模擬陶器質感與顏色進行復制工作。

2.3.3案例總結 筆者通過一項復制實例闡述了3D打印技術的重要性，該項技術的良好應用可以保質保量完成復制。雖然此次3D打印實驗只是純粹文物復制，未應用于修復工作，但文物復制與文物修復有共同之處，便是模擬原器物的質感與顏色等，使之和諧一致。在“零”接觸文物的前提下，完成了這批崧澤古文化遺址出土陶器的復制工作，經驗積累利于今后工作的開展。基于中國文物保護的相關條例， 復制工作必須在絕對安全條件下進行， 所以3D打印技術的發展、推進、應用于文物復制、修復領域等，需要眾多應用該技術的博物館從業人員積累實驗案例，完善該技術。固然3D打印技術非常重要，實際應用效果也較可靠，但文物保護修復工作人員不該徹底丟棄傳統復制技術，畢竟3D打印技術還在不斷成熟完善中，對于精細文物的復制能力還有待改進。傳統技術能夠在非常穩定的文物上進行精細復制，所以針對工作人員的建議是積極接納新技術的應用，多嘗試、多總結，鞏固傳統技藝的訓練，可作為非物質文化的傳承繼續應用。現階段應逐步適應新技術的應用，總結技術的優缺點，力求完善該技術，為保障文物的絕對安全，進行更多的實驗與研究。

圖8 原件和復制品比較

3 不同修復方法的比較梳理

筆者在長期的文物修復實踐中針對不同的器物修復要求采用不同的補缺修復方法做了一個梳理與比較(表1)，為更為科學有效的修復古陶瓷提供有意義的參考。

表1 修復方法梳理表

(續表1)

4 結 論

關于文物復制與文物修復的發展，中國經過了很長時間的發展與傳承。即使到今天，仍然使用傳統翻模復制及傳統手法進行文物修復工作。傳統工藝是用打樣稿、石膏、硅橡膠等對文物直接取樣(在有保護層的基礎之上)、翻模，然后進行補缺修復。但是目前尚不能做到精細文物的完美復制，尤其是擁有精細紋樣的文物，在底材堅固的文物表面進行傳統翻制，對文物的影響基本可控。查閱上海博物館文物修復前輩的翻模模具，體現了翻模工藝的精準、精巧與巧妙，也是工匠精神的最好詮釋。從技術角度上評判，隨著3D打印技術日益完善，虛擬拼接、虛擬修復等也在測試中，多材料輸出更使得直接生成所需材質也成為可能。這些應用都可以保證文物安全、提高效率等，將是文物復制、修復領域未來的發展方向。

：

[1] 袁學瑞.出土陶瓷的整理與修復[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] 中華人民共和國文物保護法[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] 王聰聰，詹 儀. 3D打印技術的應用與發展前景[J].出版與印刷，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] 張曉青. 3D打印技術應用于文物復制的可行性研究[D].北京：北京印刷學院，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.