景德鎮御窯遺址出土青花繡墩的考古修復新方法研究

楊 蘊，江小民，李 佳，張力程，翁彥俊，郝國江

(1.上海博物館，上海 200003；2.景德鎮市陶瓷考古研究所，江西景德鎮 333001)

0 引 言

15世紀中葉的明代正統、景泰、天順三朝，皇位更替，政局動蕩。在官窯瓷器燒造方面，此三朝燒造的器物不寫款識。人們對有關文獻的認識存有爭議，重要的民窯產品也缺乏相應的斷代依據。所以長期以來，陶瓷史家稱這一階段的瓷器發展史為“空白期”或“黑暗期”[1]。

2014年，在景德鎮御窯廠遺址保護范圍內的珠山北麓進行的考古發掘工作取得了重大突破，發現了屬于正統到天順時期的考古地層，并發掘出土了大量重要瓷器標本，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、青花云龍紋雞心執壺、青花纏枝牽牛花紋花觚、青花鴛鴦蓮池紋侈口碗等等。

從上述出土的青花繡墩來看，可以分為四類：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。用于本次考古修復試驗和研究的為青花方勝紋繡墩。

1 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48 cm，座面直徑52 cm。座面紋飾分為兩層，中心繪方勝紋，以飄帶環繞，呈如意狀，外側飾卷草紋一周，以三線弦紋分隔。器物側面紋飾分為五層，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；第三層為裝飾主體，鏤空雕塑由方勝、飄帶構成主題紋飾；其下四、五兩層對應分別飾以卷草紋與火焰云紋，兩層間以雙線弦紋分隔。

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

圖1 清洗完成出土的繡墩的原始狀態Fig.1 Original state of the Xiu stool unearthed after cleaning

2 修復方案的設計

該繡墩出土時破碎成一百多片，討論后決定采用了可識別的考古修復方法，對于拼縫、補缺部分，保留修復的痕跡，使觀眾能輕易分辨出哪些是原器物，哪些是修復部分，這種修復方法完全忠實于器物的原貌[2]。

2.1 石膏補配的修復方法

傳統的考古修復就是缺損用白色石膏補缺標識，多用于破損嚴重的陶瓷器。石膏是常用的修復材料，具有成型快速，使用便捷的特點，所以在考古修復中被廣泛應用。但由于繡墩的破損嚴重，缺損較多，如果采用傳統石膏補配的修復方法，將產生三個問題。第一，石膏作為傳統的考古修復的補配材料，它具有可操作性較好等優點，但同時由于其質地較疏松，江西地區又濕度較大，同時繡墩的體積較大、重量較重，用石膏修復增加了修復后的繡墩不穩定性，不利于長期的保存與展示。第二，石膏修復的瓷器往往不具有可拆卸的功能，一旦在后續的考古挖掘中出現與原器物匹配的瓷片，在拆卸并重新拼接后，原石膏補配部分將無法重新利用，需要重新補配，增加了后期的工作量。第三，在考古修復中石膏的顏色往往是白色的，大面積的補配會影響青花繡墩的觀賞效果。

2.2 3D掃描打印補配的優勢

3D打印技術如今已經應用于文物的修復當中，包括瓷器文物[3-4]、青銅文物[5]、石窟文物[6]等等，所以本次的可識別考古修復的研究，運用3D打印補配技術對青花方勝紋繡墩進行可識別考古修復。該技術有以下四方面的優勢。第一，通過前期的3D掃面技術，可以有效地進行繡墩瓷片的數據采集，采集的數據可以減少預拼接的工作量，同時降低了運用傳統石膏修復對文物的干預程度。第二，通過3D掃面，采集的數據可以進行數字化存儲，可以留下完整的圖形數據，提高了文物本身數據完整性，為今后的進一步研究與修復提供了有效的保障。第三，3D打印材料顏色豐富，本次修復采用透明的光敏樹脂，降低了傳統石膏修復在觀賞中的突兀感，同時透明的光敏樹脂便于觀眾看清繡墩內部的構造，大大提高了修復的觀賞價值。第四，3D打印的補配構件，其硬度、穩定性強于石膏材料，同時具有可拆卸的特點，便于原器物找到新的殘片后重新粘接，極大提高了修復的可逆性。

3 3D掃描打印和打印材料的選擇

3.1 數據采集

為了對破損瓷器的數據進行整理收集以及為3D打印配件做數據分析，進行了兩次3D掃描。先對殘片進行了一個掃描的數據分析，確定了每塊殘片的大小尺寸，保留了每塊殘片的破損信息。然后將殘片進行預拼接，在拼接的基礎上，進行第二次掃描，并對破損位置進行了數據的建模復原(圖2～3)。

圖2 預拼接完成后的二次掃描建模Fig.2 Second time scanning and modeling after pre-assembling

圖3 補缺處的建模復原圖Fig.3 Restoration image with missing pieces complemented given by the computer model

3.2 3D建模打印

由于在建模過程中，實際斷裂面復雜的銳角結構與建模的接口擬合度不夠理想，同時在進行數字化拼接時繡墩的破片過于雜散，導致整個數據修復的工作難度非常的大。所以為了讓拼接的邊緣做到更好的，決定采用輕質黏土對繡墩的這個缺失部分先進行修復(圖4)，部分破損面較大的部位統一修補成整面，后期在掃描數據上進行鏤空建模，待黏土固化之后將其取下，對黏土直接進行掃描。掃描完成以后，先將黏土修復片和整體的繡墩數據進行了模擬拼裝測試，最后進行打印試裝(圖5)。

圖4 用輕質黏土進行臨時補缺Fig.4 Temporary filling with light clay

圖5 根據黏土修復片與掃描數據結合打印出的3D打印配件Fig.5 3D printing accessories printed according to clay patches and scanning

3.3 打印配件材料選擇

補配材料的選取主要考慮3個方面的問題：1)考慮到繡墩修復后要長時間保存，普通的材料會有老化顏色發黃的問題；2)希望今后的參觀者可以透過修復的材料看到斷面，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，質量較重，為了提高穩定性，補配材料需要較高的抗拉強度。最終選取性能保持性較好的進口透明樹脂(Somos?Water Shed XC 11122)來制作補片(圖6)。

圖6 Somos? WaterShed XC 11122與其他型號樹脂的性能參數對比Fig.6 Comparison of performance parameters between Somos?WaterShed XC 11122 and other types of resins

4 修復過程

4.1 病害分析與清洗

依據文物行業標準WW/T 0057—2014《可移動文物病害評估技術規程—瓷器類文物》，通過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。其中穩定性病害包括破碎、缺損、傷釉；可誘發病害為裂縫。通過整理發現破碎瓷片有127片，缺損瓷片約占整個繡墩的1/20，并且瓷片表面含有較多“土銹”。

先對瓷片進行高溫蒸汽清洗，然后再用超聲波清洗機進行機械清洗，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。

4.2 預拼接

清洗完成后的瓷片，根據要求進行預拼接工作，一方面為最后的粘接工作提前做一個瓷片的定位，另一方面通過預拼接可以對打印配件進行再處理，便于最后粘接成型。預拼接的過程主要有以下4個步驟：

1) 由于頂部與底部的瓷片缺失較少，同時底部區域在拼接中承擔著繡墩的整個重量，為了增加穩定性和粘接的牢固度，提前選用硬度較高的環氧樹脂對繡墩底部與頂部的瓷片用環氧樹脂黏結劑進行粘接，以增加整件繡墩的粘接牢度(圖7)。

圖7 繡墩頂部的環氧樹脂粘接圖Fig.7 Glued epoxy resins on the top of the Xiu stool

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

圖8 繡墩臨時粘接固定圖Fig.8 Temporary bonding and fixing of the Xiu stool

3) 在預拼接完成的基礎上，用打印配件與缺損處進行比對，并一一對接好相應的位置。為了使得打印配件與原器物更好地吻合，用打磨機和砂皮對部分打印配件進行適當的打磨調整，使得打印配件與破損位置相互吻合(圖9)。

圖9 打印配件與原器物缺損處的對接Fig.9 Docking of printed accessories with missing parts of the original

4) 對瓷片進行定位貼標(圖10)。由于繡墩破損嚴重，碎片與打印配件總共多達150余片，通過對其進行定位貼標，有助于提高最后粘接的效率。

圖10 對瓷片進行定位貼標Fig.10 Positioning and labeling of ceramic pieces

4.3 瓷片與打印配件的粘接與補配

1) 對預拼接的瓷片進行拆分與清洗。由于之前進行了預拼接，表面附有大量的熱熔膠和玻璃膠帶。從上到下小心細致地取下瓷片和打印配件，并用手術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殘留物。

2) 本次繡墩修復采用可識別考古修復方法，需要具備足夠的可逆性，以便于往后找到對應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劑進行粘接。這種黏結劑由于脆性大，牢度差，已經很少在修復中使用；但這種粘結材料便于拆除，拆除后瓷片粘接處不留痕跡。因此采用α-氰基丙烯酸酯粘結繡緞側面非承力部位。根據不同瓷片和打印配件的定位標貼，由下到上逐步粘接。

3) 選用丙烯酸酯樹脂B72作為補配材料，對一些大的縫隙進行填充。由于該繡墩破損嚴重，所以當粘接完成以后，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，增加繡墩修復完成后的觀賞效果，調配濃度為10%的B72溶液，通過加熱攪拌并沉淀，可獲得凝膠狀的填充材料，用調刀選取適量填充于繡墩的裂縫和空隙區域，等完全固化以后，用砂皮進行打磨拋光。

4) 選用支架對繡墩進行加固處理。由于繡墩體積和自重較大，且碎片較多，僅僅通過黏結劑很難達到一個理想的穩固程度。所以在繡墩的內部放置了可調節的三角支撐架(圖11～12)。這將進一步增加其牢固度和穩定性，便于繡墩的搬運與展示。

圖11 用三角支架對繡墩進行加固處理Fig.11 Reinforcing the Xiu stool with a tripod bracket the original object

5) 繡墩表面的清潔。當完成粘接、安置三角支架、裂縫補配打磨后，需用手術刀以及酒精對器物表面進行最后的表面清潔工作。用手術刀刮去殘留的黏結劑，用酒精等清洗劑對繡墩進行清潔去污，以達到最佳的陳列展示效果。

圖13是修復完成的15世紀中葉景德鎮青花方勝紋繡墩正面和局部的情況，圖14是15世紀中葉景德鎮青花方勝紋繡墩的修復技術路線圖。

圖12 支架頂端的螺旋可調節高低Fig.12 Adjustable screw at the top of the bracket

圖13 青花方勝紋繡墩修復完成圖Fig.13 Blue and white Xiu stool with Fangsheng pattern after restoration

圖14 景德鎮青花方勝紋繡墩的修復技術路線圖Fig.14 Road map of restoration of the blue and white Xiu stool with Fangsheng pattern unearthed from Jingdezhen

5 結 論

本次對繡墩的保護修復采用高強度的透明樹脂為修復材料，利用3D掃描打印技術，對繡墩進行全方位掃描，保留完整的瓷片數據，同時運用3D打印技術進行補配材料的打印，提高了修復的效率，增加了文物保護修復的可逆性，加強了最后的觀賞效果。在修復的過程中根據不同的目標采用多種黏結劑，在提高牢固度的同時，兼顧了可逆性原則。同時利用三角支架作為加固器，增加了繡墩的穩固度。通過一系列的保護修復工作，提出了切實可行的修復技術路線，對今后類似文物的保護修復具有一定的參考價值。

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