瓷器文物常用清洗方法簡述

黃瀚東 　白廣珍

摘 要：文章整理了瓷器類文物修復中常用的清洗方法，并介紹了常見的污染物類型和清洗機理，總結了各類清洗方法的工作原理和特點。選擇適宜清洗方法，可以讓瓷器文物清洗工作更科學有效。

關鍵詞：瓷器;表面附著物;沖線;清洗

瓷器是由陶器演化而來的，是我國的偉大發明和創造。瓷器是由瓷石、高嶺土、石英石等在窯內經過高溫（1200℃以上）燒制而成，外表施有玻璃質釉或彩繪的物器。瓷器具有優異的耐腐蝕、耐高溫、硬度高等優點，在常溫下無塑性變形，抗壓強度大。但瓷器的缺點也很明顯，就是易碎，最大弱點是抗拉、抗彎、抗沖擊強度較小，表現為易脆性斷裂、不耐摔碰、容易破損等，沖口、缺損、破碎及附著物等是瓷器文物常見的病害類型。

采取有效的保護修復方法科學修復存在病害的瓷器文物，最大限度恢復瓷器的原貌，呈現出其應有的藝術價值和歷史文化價值，是當前文物保護重要的課題和任務。博物館展覽修復是目前博物館文物修復行業一般采用的修復標準，要求在修復過程中盡可能減少修復造成的破壞，還原陶瓷本來面目，達到修舊如舊的標準。同時利用現代分析技術科學分析病害，制定保護修復預案，做到揭示文物內在價值，最大限度延續文物壽命。另外，為達到好的展覽目的和觀眾欣賞需要，可以借鑒商業修復的某些技法，盡可能達到“遠觀一致、細看有別”的修復效果。

1 清洗工作的內容

瓷器文物的一般保護修復技術路線為建立保護修復檔案、開展分析檢測工作、脫鹽清洗、粘接補配、上釉作色、完善保護修復檔案等內容。在開展保護修復工作前，我們首先要通過觀察和儀器分析等手段充分了解與分析文物病害，搞清楚病害種類、分布狀況、生成原因和發展趨勢等，有的放矢，采取恰當的措施消除或轉化各類病害，這樣才能盡可能地延長文物壽命，起到良好的保護修復效果，達到科學的保護修復目的。在實際工作中，我們要按照“修舊如舊、最小干預”的修復原則，把活動病害、可誘發病害①盡可能地全部消除，同時兼顧展陳目的，對破碎、缺損等穩定病害進行處理，最大限度恢復文物原貌。

清洗是瓷器文物修復的重要步驟。清洗行業常用的清洗定義是，物體表面受到物理、化學或生物的作用而形成污染物或覆蓋層稱作“污垢”，去除這些污染物或覆蓋層而使其恢復到原表面狀況的過程稱為“清洗”。②廣義的清洗包括初步對瓷器文物表面灰塵、疏松土垢的清理，存在歷史修復文物的拆解，脫鹽，文物表面、沖口、斷茬等處病害、污垢的去除。狹義的清洗內容主要是指對瓷器的沖口、裂縫、斷茬、傷釉等處的各類有機、無機污垢以及各類侵蝕進行徹底清理。清洗干凈的瓷器才可以開展下一步的粘接補配和上釉作色工作。

瓷器表面的土垢和鈣質等附著物、鹽分等污染物對瓷器的原貌體現與穩定保存影響很大。為了達到良好的保護修復效果，許多污染物都需要清除。認識污染物是去除污染物的前提。

1.1 必須清洗的對象

有學者從位置、狀態、種類、物質、成因和對器物的影響等六個方面對瓷器文物污染物進行了研究。③污染物的種類有附著物、可溶鹽、修復材料，按物質劃分可分為礦物質沉積物、金屬氧化物色斑、有機物色斑、炭黑、可溶鹽、膠粘劑、配補材料、上色作釉材料、鋸釘等。它們覆蓋在器物表面上，并且有顏色，嚴重影響器物的外觀以及信息識別。另外，鹽析和材料老化會影響器物的穩定性。

具體來說，特別需要除去的污染物有瓷器文物表面的灰塵和疏松土垢、器物表面附著物沖口以及裂縫中的污垢。瓷器文物表面灰塵、疏松土垢一方面會阻擋、吸收外界光線，從而掩蓋或曲折其本來面貌;另一方面通過靜電、毛細吸附等作用，易吸收外面的水分，加速鹽析，使瓷器成為微生物滋生的溫床，發霉酸化，腐蝕瓷器胎釉，威脅保存安全。瓷器表面附著物典型的有硬結物和銹蝕物，一般是埋藏環境下的無機鹽類、金屬氧化物等附著沉積，如碳酸鹽類、鐵銹等。出水瓷器特有的凝結物有錳白云石、文石等碳酸鹽礦物①和藻類貝殼沉積②等。沖口、驚紋和裂縫里的雜質往往是附著物、炭黑、環境灰塵、有機油脂和使用污染（如茶漬）等的混合。

1.2 保留必要的歷史信息

在修復工作中，要注意恰當保留歷史修復信息。早在新石器時代，人類就已經開始通過在相鄰的兩個碎塊上鉆孔，然后用植物纖維、皮條等繩類材料連接來實現破碎陶器功能的恢復。我們比較熟悉的傳統修復技藝是鋦瓷，北宋《清明上河圖》上就有鋦瓷藝人鋦瓷的情景。古代民間修復瓷器除了鋦瓷修復技術以外，還有利用動植物膠黏結修復的記載。《景德鎮陶錄》卷八載：“凡瓷器破損，或用糯米粥和雞子清，研極膠粘，入粉少許，再研，以粘瓷損處，亦固。”日本也有“金繕”技法，即用大漆粘接后，待未完全干燥時用金粉粘涂其上，既是修復又起到裝飾作用。對于文物上舊有的修復工藝，若同時具備歷史、藝術和科學價值，我們要注意保留，它們屬于非物質文化遺產的一部分。我們要去除的歷史修復痕跡一般是指那些近現代采用各類化學膠粘劑或漆片等進行的粘接補配，這些修復往往施工工藝不高，膠體老化變黃，黏結力下降或失效，所以要進行“拆解”去除，以便使用現代更耐老化的材料進行替代。

1.3 區分瓷器燒造的缺陷

古代瓷器燒造為手工工藝，成品率并不高，俗話說“十窯九不成”。由于裝燒工藝、胎釉原料、燒成溫度氣氛等方面的影響，胎體會出現變形、開裂，釉面有氣泡、棕眼，會縮釉、炸紋，胎底有支燒、墊燒痕跡，還有“芒口”等燒造缺陷。這些要與瓷器文物病害區分開來。燒造缺陷屬于文物的歷史價值的一部分，真實體現了所屬窯口的燒造工藝水平，不能當作病害進行去除。清洗環節中，我們要對附著物、侵蝕等進行清洗，窯粘、落灰、釉色的煙熏陰黃等不用清洗。

2 常用的清洗方法

選擇清洗方法，首先要了解污染物與器物表面（接觸層）的附著方式。根據清洗行業的知識，污垢在底物表面的附著有多種不同方式，這是因為污垢與物體間存在多種結合力。要想將污垢從器物表面清洗掉，首先應了解它們之間的相互作用。污垢與底物之間的結合力主要有以下幾種：第一種是機械結合力，主要表現在固體塵土的黏附現象上。一般物體的表面用肉眼看來十分光滑，但放大看還是十分粗糙的，甚至有些表面還是多孔性的。外界的塵埃等污染物會在固體表面沉降和黏附，并滲透到這些凹凸面上或空隙中去。第二種是分子間作用力，黏附表面的原子由于受到的作用力是不飽和的，有剩余力，因而有吸附其他物質的趨勢，當污物如油脂等分子與器物表面接觸時，這些物質就會與表面發生作用而吸附在器物表面上，這種吸附稱為物理吸附。物理吸附主要是依賴分子間作用力而聯系在一起。分子間作用力包括偶極力（取向力）、誘導力和色散力。第三種是化學鍵力吸附，是指污垢與金屬表面的剩余電子價的相互作用，形成類似化學鍵（離子鍵、共價鍵和配位鍵）。這類污垢結合較牢固，用通常的洗滌方法很難除去，只有采用特殊的化學處理使之分解再除去。第四種是靜電結合力，當污垢與清洗對象的表面或表面上的某些粒子帶相反電荷時，彼此間產生靜電引力而吸附。導電性不良的某些固體表面因摩擦而帶電，很容易吸附帶異性電荷的顆粒。當帶負電荷的表面吸附了帶正電荷的鈣、鎂、鋁等離子以后，也可以吸附帶負電荷的塵埃，因為這些金屬離子在兩者之間形成了陽離子橋。

2.1 物理機械法

瓷器文物表面的灰塵、疏松土垢的結合方式往往是物理吸附和靜電結合力，可以采用機械手段物理擦除;或利用水消除靜電結合力;或用吸塵器、毛刷、拍打、沾黏、擦拭等將污物直接趕走;或通過用純凈水、酒精等溶解污物，溶于液體中方便移走;或利用紙漿毛細作用貼敷吸附。具體辦法：用軟毛刷蘸取清水或去污粉等進行掃除，較難去除的，或因為有油脂黏合，可配合乙醇、丙酮等有機溶劑進行軟化后再用手術刀等剔除。對于瓷器表面的環氧樹脂膠粘劑，我們可以采用手術刀蘸取丙酮等有機溶劑或者火燒刀片等，軟化膠，從而使其從表面脫離。對于瓷器表面較硬的附著物，我們可以采用機械電動工具，在低倍顯微鏡等協助下，通過打磨、敲打等手段將表面硬結物去除。這類工具有牙科打磨機、超聲波潔牙機等。

物理機械法雖然使用了乙醇等化學試劑，但從根本上沒有改變污染物的化學性質。

2.2 儀器清洗法

我們也可將其他行業內的成熟清洗技術用于文物保護行業。瓷器文物清洗方面有不少超聲波清洗、激光清洗、干冰清洗和蒸汽清洗①等應用實例。

2.2.1 超聲波清洗

超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。

具體來說，超聲波具有很高的能量，它在傳媒液體中傳播時，把能量傳遞給傳媒質點，傳媒質點再將能量傳遞到清洗對象物表面并造成污垢解離分散。另外，在媒液中直線前進的超聲波到達與其他物質的界面時，要發生透射和反射運動。反射回來的超聲波與前進中的超聲波合成后，當每一點的位相差保持穩定不變時，發生共振，而在某些固定位置上相互疊加而加強，媒液在這些位置上容易產生空穴。由于超聲波以正壓和負壓重復交替變化的方式向前傳播，負壓時在媒液中造成微小的真空洞穴，這時溶解在媒液中的氣體會很快進入空穴并形成氣泡。而在正壓階段，空穴氣泡被絕熱壓縮，最后被壓破，在氣泡破裂的瞬間對空穴周圍會形成巨大的沖擊，使空穴附近的液體或固體都會受到上千個大氣壓的高壓，放出巨大的能量。這種現象在低頻率范圍的超聲波領域激烈地產生。當空穴突然爆破時，能把物體表面的污垢薄膜擊破而達到去污的目的。超聲波不僅有幫助媒液加快溶解污垢的作用，還起到攪拌作用，使媒液發生運動，新鮮媒液不斷作用于污垢，加速溶解。

采用超聲波清洗一般有兩類清洗劑，即化學溶劑和水基清洗劑。清洗介質的化學作用可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結合，可以對物件進行充分、徹底的清洗。由于清水對油性污垢的分散解離能力較差，所以實際上常采用表面活性劑或酸堿水溶液作超聲波清洗的媒液。

2.2.2 激光清洗

激光清洗近年來被引入文物保護行業，在金屬、石質和陶瓷等文物清洗得到應用。工作原理是利用高頻高能激光脈沖照射器物表面，瞬間聚焦的激光能量使表面的油污、銹斑或附著物層發生瞬間蒸發或剝離，而激光脈沖作用時間很短，在適當的參數下不會傷害到清洗基材。“南澳Ⅰ號”沉船考古發掘出水的瓷器表面的鈣質凝結物、硅質凝結物采用激光清洗取得良好效果。②

2.2.3 蒸汽清洗

高溫高壓蒸汽對油污和蠟質污垢的清潔能力極強，對大面積灰塵沉積物和軟垢層等污漬有良好的去除效果。高壓蒸汽的噴出溫度可達150℃以上，產生高達5bar的沖擊壓強，能增加污漬成分在蒸汽氣霧中的溶解度，使高熔點高黏度油脂熔化或流態化，使低熔點有機物升華或分解，使污垢急速受熱膨脹而降低附著力并脫離基底表面。沖擊壓強，使污垢猛然受力而發生位移和松動脫落，同時蒸汽遇冷迅速凝聚成極微小的霧滴，形成巨大的氣液表面，對灰塵和污漬成分產生很大的吸附和分散作用，從而使污漬碎化而脫離基底表面。實際案例有采用蒸汽清洗元青花瓷沖線內的舊膠。③

2.2.4 干冰清洗

干冰清洗的工作原理與噴鋼砂、噴塑料砂及噴蘇打等噴砂技術相似，是以壓縮空氣作為動力和載體，以干冰顆粒為被加速的粒子，通過專用的噴射清洗機噴射到被清洗物體表面，利用高速運動的固體干冰顆粒的動量變化、升華、熔化等能量轉換，使被清洗物體表面的污垢、油污、殘留雜質等迅速冷凍，從而凝結、脆化、被剝離，且同時隨氣流清除。干冰清洗不會對被清洗物體表面特別是金屬表面造成任何傷害。干冰清洗的獨特之處在于干冰顆粒與清洗表面間迅速發生熱交換，致使固體CO2（干冰）迅速升華變為氣體二氧化碳，干冰的動量在沖擊瞬間消失。④

上海博物館戴維康對干冰清洗技術應用于陶瓷文物清洗進行了探索實踐。他采用工業干冰清洗機（干冰顆粒為直徑1mm，長度為1～15mm，噴嘴輸出量最大為5m3/min）對一件清代青花瓷器進行清洗實驗，此青花瓷文物釉質較好，表面有油脂和雜質污垢以及以往修復用的已老化發黃的環氧樹脂。通過清洗實驗，干冰清洗對環氧樹脂等污垢剝落效果明顯，并且對文物本體（釉層）沒有明顯損傷。⑤

另外，還可以采用噴砂的方法去除瓷器表面的附著物，要注意選擇合適硬度的噴砂料，以免對瓷器胎釉層造成傷害。上海博物館實驗了利用直徑在50μm以下的氣泡微納米氣泡⑥的高效界面活性、超強的滲透作用及微爆破力，通過滲透松弛及氣浮作用，有效減弱出水文物與表面堅硬附著物的結合力，從而達到器物上的鈣化附著物與大多數金屬侵蝕被清洗干凈的目的。

2.3 化學清洗法

瓷器表面較硬的附著物一般為無機鹽類沉積物。按陽離子分，有鈣質、硅質等;按陰離子團分，有碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽類等。另外還有鐵銹、有機碳水化合物、油脂混合物等。無機鹽類沉積物、鐵銹腐蝕物等可以采用酸類利用還原反應將其轉化為可溶物再去除①，或利用絡合劑對金屬離子有極強的捕捉能力和分散效果，從而去除。對于有機油脂類，可以采用表面活性劑、生物酶等方法去除，也可以采用堿洗劑。對于動植物油脂的酸性污垢，可以通過化學反應，生成皂和鹽，將其溶解或分散于水溶液中。在加熱的條件下，堿會促進大分子的蛋白質水解，轉變成較小分子的氨基酸而溶解。對于難溶于酸和水的無機鹽垢，如堅硬的硫酸鈣、硅酸鈣垢等，可以將其和某些堿性清洗劑進行反應，轉化為疏松的易溶于酸的新鹽，以便進一步用酸洗清除。②

研究表明，酸堿絡合劑等對瓷器胎釉成分均有腐蝕溶解作用。常見的化學清洗劑有酸性材料草酸、檸檬酸、醋酸等，絡合材料六偏磷酸鈉、EDTA二鈉鹽、NTA③等，堿性材料碳酸鈉等，氧化材料84消毒液和過氧化氫等。堿性材料、絡合材料對瓷器胎釉有非常嚴重的損傷，會造成胎釉內部物質的溶蝕流失。各類酸性材料也會對胎釉造成損傷，尤其是草酸。氧化劑中的84和過氧化氫對瓷釉損傷較小。④在菏澤元代沉船出土瓷器文物清洗工作中，采用的是過氧化氫加氨水的方法來清洗瓷器表面污染物。⑤過氧化氫是氧化劑，常用于木材、絲毛織品、象牙、紙漿的漂白。過氧化氫和水混合時發生化學反應，過氧化氫被分解水并放出具有強氧化作用的原子態氧。氨水的作用是促使原子態的氧的生成。過氧化氫加氨水的操作常用于硅片的清洗。

在實際操作中，也經常采用酸、絡合劑、表面活性劑聯用的方式來清洗較為頑固的污染物，比如使用3%的蘋果酸、5%的二乙三胺五乙酸和EDTA二鈉作為華光礁出水瓷器表面黃白色沉積物的清洗試劑。⑥為增加化學清洗試劑的反應時間，清洗位置的針對性，可采用凝膠緩釋技術混合清洗劑進行貼敷。具體實踐中，采用硅藻土混合草酸，對瓷器沖口土銹污染物有良好清洗效果。⑦

另外，對于瓷器拆解，技術工藝可以是水浴、試劑浸泡、局部加熱、熏蒸等。⑧使用高分子膠類材料的，可以使用丙酮、天那水等軟化去除⑨，二氯甲烷加二甲基甲酰胺可以在保證文物安全的情況下很好地將環氧材料完全去除。對于使用蟲膠等生物膠粘接的，可以使用生物酶進行清除。

3 總結

清洗是瓷器文物修復的重要步驟。清洗干凈的瓷器才可以開展下一步的粘接補配和上釉作色工作，才能去除文物活動病害和病灶。建立明晰的清洗方法材料的篩選技術路線，我們首先要清楚瓷器文物病害的種類、分布和狀況，明確要清洗的對象，具體有瓷器文物表面灰塵、疏松土垢，器物表面附著物，沖口、裂縫中的污垢以及歷史修復粘接材料等。要注意保留必要的歷史信息和區分瓷器燒造的缺陷。

清洗過程是一種化學、電性及物理的錯綜復雜的過程。清洗過程不但與所用的清洗劑和助洗劑的結構、性質、含量、組成有關，而且也與基質的材料結構、表面狀態以及黏附污物的來源、成分和性質有關，同時還受到清洗的條件（溫度、機械作用）等諸多因素的影響。針對不同的污染物，研究它們的化學組成和吸附機理，采取適宜的方法材料進行清除。在實際操作中，優先使用物理方法，包括上述的機械法和儀器法。對于物理方法難以去除的，或不宜使用物理方法去除的瓷器，可采取化學方法。化學方法使用較為普遍，但對瓷器胎釉有較大傷害。清洗先從腐蝕性小、成熟的化學試劑入手，在器物上進行局部實驗，取得一定效果后，再大面積使用。同時也要注意使用去離子水清洗置換出器物殘留的化學藥品。