鐵質刀劍、剪刀文物修復封護效果評價

張璐 黃琦 樊孝林

摘要：古代鐵質刀劍、剪刀文物在受侵蝕后，往往具有疏松多孔的結構，因此在古代鐵質刀劍、剪刀的修復中，封護材料的使用效果至關重要，它直接關系到修復成效以及后續的保管利用。中國刀剪劍博物館在對一批館藏鐵質刀劍、剪刀文物進行修復的過程中，采用了鐵器修復領域常用的Paraloid B-72材料進行文物的封護，并開展了對封護材料的實驗評估，證明了該材料的穩定性。

關鍵詞：鐵質刀劍文物;鐵質剪刀文物;封護效果

由于鐵元素的化學性質活潑，在各種環境下存留過的鐵質文物若想維持比較穩定的狀態，就需要進行本體的去腐蝕因子處理，隨后進行必要的黏結以及加固封護處理。2019—2020年，中國刀剪劍博物館曾將一批銹蝕嚴重的古代鐵質刀劍、剪刀文物進行保護修復。這批文物普遍存在通體礦化、表面硬結物、層狀剝離、層狀堆積、裂隙等嚴重病害，其外觀已不同程度變形。對其保護修復基本遵循除銹——清洗、脫鹽——鈍化、緩蝕——加固、封護的技術路線，完成了既定的修復處理任務。在此過程中，我們對使用的封護材料進行了模擬老化實驗，初步評價了相關材料的防護效果，以期為后續的應用研究提供參考。

中國刀剪劍博物館館藏鐵質刀劍、剪刀文物修復封護材料概述

在鐵質文物修復領域，采用的封護材料分為無機材料和有機材料兩大類，其中有機材料被證明具有更好的保護效果1，應用更為廣泛。經過研究者多年實踐探索，目前幾類常用的有機封護材料包括石蠟、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂四大類，除此之外還有各地研究者相繼研制出的其他針對性復合材料。它們在鐵質文物修復中的共同作用是進行表面封護，即在經過本體去腐蝕因子處理以及緩蝕處理的鐵質文物表面形成一層保護膜，使較易揮發的緩蝕劑長期發揮作用，同時阻止水、氧和其他易致腐蝕因子與鐵質本體發生接觸。

中國刀剪劍博物館館藏鐵質刀劍、剪刀文物修復采用B-72丙酮溶液作為封護材料。B-72即丙烯酸樹脂Paraloid B-72，是由美國陶氏化學下屬的羅門哈斯公司生產的一種通用型熱塑性人工合成樹脂，它是由70%的甲基丙烯酸乙酯和30%的丙烯酸甲酯共聚形成的一種聚合物。B-72可溶于丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、丁醇等多種有機溶劑，不溶于水，其溶液無色透明，有良好的成膜性，并且可以去除，具有可逆性，所以在多種類型的文物修復中都有實際應用。2

在鐵質文物修復中，B-72丙酮溶液可用于黏結、加固和封護。此次進行修復的館藏鐵質刀劍、剪刀文物普遍銹蝕嚴重、通體礦化，其中還有一些不斷產生疏松的銹渣，針對這類情況的文物，我們有選擇地采用了B-72丙酮溶液進行黏結和滴滲加固。B-72丙酮溶液揮發快、固化速度快，所以適于作為黏結劑。但在作為加固劑時，B-72丙酮溶液揮發快，因此在沒有附加其他措施的條件下會發生“反遷”現象。所謂反遷，是指滲入文物本體內的有機溶劑在揮發過程中，將有機樹脂溶質又帶回文物表面的現象。原本有機溶劑在進入疏松多孔的文物內部進行揮發，有利于有機樹脂在文物內的滲透遷移，而且可以在有機樹脂完成加固過程后順利實現溶劑的去除。但是當溶劑揮發過快時，則會適得其反。首先接近表面部分的溶劑率先揮發，使這里的加固劑濃度迅速提高，隨之導致溶液體積減小，產生負壓，從而使更內層濃度較低的加固劑產生向表面流動的傾向。其結果是更多的有機樹脂會集中到接近表面的孔隙內，造成加固材料在文物本體內的不均衡分布。此外，有的加固劑還會隨溶劑揮發從孔隙中回流出來，在文物表面形成有機樹脂薄膜。3反遷一是影響文物外觀，加固后有反遷現象的文物通常表面顏色會變暗，而且極可能出現炫光;二是加固劑在文物表面形成的薄膜由于結構的不均衡，容易脫落，從而給文物帶來一定破壞;三是加固劑在文物內部的不平衡分布，也造成了修復文物整體強度的不平衡，影響后續的保存、取用的安全性。

為改善B-72丙酮溶液作為加固液的問題，這批館藏鐵質刀劍、剪刀文物在進行加固修復時，一方面將溶液中B-72的比例提高到15%—20%，盡量降低丙酮揮發帶來的不利影響;另一方面在做滴滲加固操作時，于鐵質文物表面貼吸附性強的美濃紙或濾紙，由其吸附反遷至表面的加固劑溶液，以最大限度保持文物原貌。

對于這批館藏鐵質文物的封護，則采用3%的B-72丙酮溶液。具體做法是用毛筆將封護劑均勻涂刷在文物表面1—3次，其間觀察封護劑的覆蓋效果，注意防止液體流淌及產生炫光。在封護加固步驟完成后，再采用蟲膠漆浸泡的無水乙醇加礦物顏料作舊，通過涂、抹、噴、點、彈等手法，在被處理過的文物表面模擬與原貌相似的色彩肌理，以達到渾然一體、修舊如舊的目的。

中國刀剪劍博物館館藏鐵質刀劍、剪刀文物修復封護材料效果評估

對于此次修復所使用的封護材料效果，我們進行了樣品的模擬老化實驗。主要采用的是氙燈老化測試方式。B-72作為一種有機樹脂材料，其抗降解能力直接關系到文物保護修復后的保存和利用年限。這批進行修復的館藏鐵質文物，均處在危重狀態，文物本體往往已經失去基本形態，部分文物在修復時需采集銹蝕物進行黏結加固以維持其形態，因此封護材料的抗老化性能對它們的后續保管、利用具有至關重要的影響。

比如其中一對宋代儀仗龍吞口偃月雙刀，單刀通長80、最寬處30厘米，刀身與刀莖連接處有銅質龍形吞口，刀頭彎曲如鷹喙，刀尖轉折處還有可懸掛飾物的鏤空形狀，是比較典型的宋代儀仗刀，具有很高的文物價值。在修復處理前，這對雙刀通體銹蝕嚴重，只殘余少量鐵芯，遍體為疏松的鐵銹，并且刀身皆已剝離為三層，其中朝下放置的一面，整個銹層已經從鐵刀本體上脫落，在承托物上呈現為龍吞口以上近乎完整的刀身形狀，說明這對雙刀應以分層鍛合的工藝制作。這對雙刀的保護修復，主要采用俗稱“原子灰”的青銅粉作為加固和補配材料，將脫落的鐵銹片黏合回鐵刀本體，之后再用原子灰填補打磨，使表面過渡平整。而這樣大面積的黏結補配，如果封護效果不佳，會給文物造成更嚴重的二次損害。

此次封護材料的模擬老化實驗，我們將氙燈輻照度設置為1000W/m2，在該輻照條件下累計輻照336小時（14晝夜）觀察封護材料樣品情況。光照是造成有機材料降解的重要誘因，氙燈亮度高、穿透力強，氙燈輻照老化實驗在各種有機材料的性能測試中被廣泛應用。此次試驗按照杭州地區年輻照量5200MJ/m2計算，相當于自然條件下5年時間的輻照量。測試后樣品外觀無明顯變化，樣品最大總色差為ΔE1.6190，屬較小色差，符合文物長期保存要求。而在保護修復基礎上，監測、改善庫房及展廳條件也是長效發揮加固封護效果的必要措施。

中國刀剪劍博物館所在的杭州市處于亞熱帶季風氣候區，四季分明，雨量充沛。全年平均氣溫17.8℃，平均相對濕度70.3%。而中國刀剪劍博物館在杭州城北京杭大運河邊，在不開啟設備的情況下，日自然相對濕度常年在50%以上，梅雨季節距離河岸最近的展廳每日的環境濕度均在90%以上。對于鐵質刀劍、剪刀文物來說，高濕度是引發電化學腐蝕反應的高危因素。經過B-72材料加固封護的鐵質文物，表面形成了阻隔水分侵入的保護層，很大程度上能夠降低文物對高濕的敏感性。但還應注意到，文物存在的空間環境是溫濕度、光照及其他介質綜合作用的環境，在條件失衡的情況下，亦會造成封護材料老化加快，封護效果得不到長期保持。近年來中國刀剪劍博物館在重視保護修復館藏鐵質文物的同時，不斷改善庫房、展廳的保管、陳設條件，包括加裝濕度調節設施設備、改進照明、安裝全覆蓋的多指標監測探頭等，建起一個文物環境的立體監測防護網，減小地理位置和原有不可變更的基礎設施條件給文物保護帶來的不利影響。

【作者單位：杭州工藝美術博物館（杭州中國刀剪劍、扇業、傘業博物館）】

參考文獻

1.許淳淳、何海平，鐵質文物的腐蝕與防護[A]，文物保護與修復紀實——第八屆全國考古與文物保護（化學）學術會議論文集[C]，廣州：嶺南美術出版社，2004;

2.栗榮賀，簡述文物保護用丙烯酸樹脂Paraloid B-72[J]，遼寧省博物館館刊，2014（00）;

3.周雙林，文物保護有機樹脂溶液型加固劑應用過程中反遷原因的探討[J]，文物保護與考古科學，2003（01）。