亞洲象姿態(tài)標(biāo)本制作技術(shù)優(yōu)化研究

關(guān)鍵詞：亞洲象；姿態(tài)標(biāo)本；模型制作；皮張鞣制；優(yōu)化研究

亞洲象（Elephas maximus）作為一種瀕危物種［1］，獲得此類動(dòng)物死體的機(jī)會(huì)不多，通常是由保護(hù)區(qū)或動(dòng)物園中因病或傷死后捐贈(zèng)而來(lái)。因此，關(guān)于亞洲象標(biāo)本制作技術(shù)方面的文獻(xiàn)較少。制作亞洲象的姿態(tài)標(biāo)本能真實(shí)展示動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)，栩栩如生的標(biāo)本可以永久保存，具有很強(qiáng)的觀賞價(jià)值［2］。然而，由于動(dòng)物死體體積龐大，在制作標(biāo)本過(guò)程中不僅需要掌握動(dòng)物解剖學(xué)知識(shí)，還要學(xué)習(xí)雕塑、電焊、皮張剝制和鞣制等技術(shù)，使這類動(dòng)物標(biāo)本的制作技術(shù)難以掌握，尤其在皮張?zhí)幚矸矫娓訌?fù)雜，包括浸水、去肉、洗皮和脫脂、浸酸、軟化、鞣制以及加脂等多個(gè)步驟［3］。姿態(tài)標(biāo)本制作還需充分考慮工藝技術(shù)和標(biāo)本材料。目前，國(guó)內(nèi)外用于制作標(biāo)本模型的材料主要有環(huán)氧樹(shù)酯（epoxy resin）、紙漿、竹絲、棕絲、稻草、石膏和發(fā)泡劑等［4?5］。這些材料性能各有優(yōu)缺點(diǎn)，如石膏雖然堅(jiān)固但質(zhì)量較大；環(huán)氧樹(shù)脂因輕便和堅(jiān)固成為高端選項(xiàng)，然而環(huán)氧樹(shù)脂工藝額外增加的一個(gè)精細(xì)模具制作步驟，導(dǎo)致了費(fèi)用昂貴和制作過(guò)程較為困難；相比之下，發(fā)泡劑雖不如石膏與環(huán)氧樹(shù)脂牢固，但發(fā)泡劑質(zhì)量輕、價(jià)格低，易施工，更受需求者青睞。對(duì)于制作亞洲象等珍稀瀕危物種標(biāo)本來(lái)說(shuō)，選用適合的材料、策劃精細(xì)的標(biāo)本制作過(guò)程和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)具有重要意義。本研究通過(guò)總結(jié)、改進(jìn)一具亞洲象標(biāo)本制作技術(shù)，以期為大型獸類標(biāo)本的制作提供參考，以推動(dòng)相關(guān)研究與科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展。

1 材料與工具

1. 1 材料

動(dòng)物死體為云南省昆明動(dòng)物園捐贈(zèng)的一頭2歲雌性亞洲象。該亞洲象因突發(fā)性急性心肌炎挽救無(wú)效死亡，隨后移交給西南林業(yè)大學(xué)。

1. 2 工具

主要工具：解剖刀、電焊機(jī)和焊條、錘子、虎臺(tái)鉗以及泥塑工具等。

主要材料：12 mm鋼筋、8號(hào)鉛絲、模型石膏、麻絲、鋸末、塑泥、環(huán)氧樹(shù)酯、發(fā)泡劑和義眼等。

藥品：堿式硫酸鉻（濟(jì)南藍(lán)天高科化工技術(shù)有限公司）、甲酸（廣東百偲化學(xué)試劑有限公司）、明礬和硫酸銨（天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司）、防霉粉和丙三醇（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）以及工業(yè)氯化鈉（湖南省湘衡鹽化有限責(zé)任公司）。

2 制作方法

2. 1 姿態(tài)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行姿態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要詳細(xì)觀察亞洲象，拍攝多角度照片和視頻，以提供塑造和展示所需的資料，目的是使標(biāo)本效果更加逼真；然后根據(jù)確定好的姿態(tài)，繪制標(biāo)本姿態(tài)和架子焊接圖（圖1）。

2. 2 數(shù)據(jù)測(cè)量

使用軟尺測(cè)量皮張各部位的長(zhǎng)度和寬度，包括象鼻長(zhǎng)和周長(zhǎng)，前肢各部分長(zhǎng)和周長(zhǎng)，頸部、胸部和腹部周長(zhǎng)，尾長(zhǎng)，四肢關(guān)節(jié)處及其中間尺寸等。同時(shí)，測(cè)量四肢骨骼兩端的距離，確定四肢骨骼長(zhǎng)度有助于制作支撐標(biāo)本的假體框架。

2. 3 皮張?zhí)幚?/p>

2. 3. 1 剝皮及處理

采用胸腹四肢內(nèi)側(cè)開(kāi)口的方式剝離象皮［6］，再浸泡于80%乙醇中，以達(dá)到防腐和脫脂的效果。

2. 3. 2 皮張去肉削皮

亞洲象象皮堅(jiān)硬且厚重，厚度達(dá)1 ～ 2 cm。從乙醇中取出象皮，使用鋼制刀具小心地去除殘留的肌肉、脂肪和皮下組織，使皮張削薄至0. 5 ～ 0. 7 cm。削皮過(guò)程從頭部開(kāi)始向下進(jìn)行，用左手托住削皮區(qū)域，在確保安全的前提下仔細(xì)將整張皮削薄至0. 5 cm。在削頭部皮時(shí)，緊貼解剖刀于耳根處將其與軟骨分離；在處理眼部時(shí)，用刀尖逐漸分開(kāi)眼瞼；在處理象鼻時(shí)，先用手術(shù)刀切開(kāi)并去除鼻軟骨上的肌肉，使象鼻的皮變得更薄。由于象鼻皮膚較薄，在削減過(guò)程中需格外小心以避免損傷。當(dāng)處理到足內(nèi)側(cè)的肌肉時(shí)，應(yīng)自腕關(guān)節(jié)向內(nèi)逐步清除多余的脂肪、肌肉和結(jié)締組織。亞洲象背部及臀部通常擁有較厚實(shí)的皮層，而腹部和四肢內(nèi)側(cè)則相對(duì)較薄，不同部位的厚度差異需要特別注意處理。某處象皮若處理過(guò)薄，在定形干燥后可能會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域產(chǎn)生脹裂現(xiàn)象從而影響制作和觀賞效果。因此，在整張象皮上要進(jìn)行一次修整，并再次檢查是否存在較厚或不平整之處以進(jìn)行修平操作。

2. 3. 3 皮張鞣制

（1）浸酸

將準(zhǔn)備好的皮張平鋪在桌面上，展開(kāi)至最大限度。在皮張內(nèi)部均勻涂抹氯化鈉，確保充分覆蓋所有部位，并適量增加頭部、四肢和尾部區(qū)域的氯化鈉涂抹量。將涂抹氯化鈉的皮張浸泡至甲酸飽和鹽水溶液（在300 L水中，將氯化鈉加至飽和，然后再添加適量甲酸調(diào)整pH至2. 0左右。需根據(jù)皮張大小配制溶液量，確保溶液完全浸沒(méi)皮張）中，并將溶液置于室溫下，避免過(guò)熱。保持浸酸溶液pH 為2. 0 左右，若pH過(guò)高，則需添加適量甲酸；若pH過(guò)低，則需添加適量水和氯化鈉使其維持在2. 0左右。同時(shí)，在處理過(guò)程中每天應(yīng)翻動(dòng)皮張以促進(jìn)皮張的浸泡效果。在翻動(dòng)皮張時(shí)需對(duì)面部及耳部進(jìn)行仔細(xì)檢查。

（2）鞣制和防腐

皮張的鞣制是把生皮加工成熟皮的過(guò)程，經(jīng)過(guò)揉制處理后，得到的皮革具有耐水和耐老化的特性。操作過(guò)程：①鉻鞣。配制鞣制液，在300 L水中加入堿式硫酸鉻600 g（皮張干質(zhì)量的3. 0%），加氯化鈉至飽和，再加甲酸調(diào)節(jié)鞣制液，使pH至2. 0，當(dāng)皮張出箱時(shí)pH為4. 5為宜，浸泡60 d，讓藥品深度浸泡至皮張中。此過(guò)程每天翻動(dòng)皮張1次，并仔細(xì)檢察皮張有無(wú)掉毛等情況。②熟制。配制鞣制液，將200 L水加熱至48 ℃，加入堿式硫酸鉻300 g（皮張干質(zhì)量的1. 5%）、明礬600 g（皮張干質(zhì)量的3. 0%）、防霉粉300 g（皮張干質(zhì)量的1. 5%）和丙三醇1 000 mL（鞣制液的0. 5%），保持液體溫度為45 ～ 48 ℃ 12 h。隨后，將皮張浸至配制好的鞣制液中攪動(dòng)2 min，此后白天每隔1 h攪動(dòng)1次，鞣制3 d后取出。

（3）回軟和加脂

經(jīng)浸酸和浸鹽處理后，皮張變得硬化，此時(shí)需要回軟處理。首先，將皮張浸泡在清水中12 h，然后浸泡至回軟液中。回軟液的配制：將200 L水加熱至42 ℃，加入肥皂0. 5 kg、丙三醇1 L、氯化鈉8 kg、氯化鋁4 kg和硫酸銨4 kg（皮張干質(zhì)量的3. 0%），攪拌溶解后加甲酸使溶液pH為3. 8 ～ 4. 0。放入皮張浸泡3 d，在此過(guò)程中間歇翻動(dòng)皮張。浸泡完成后清洗皮張以備下一步驟。處理后的皮張長(zhǎng)時(shí)間放置不會(huì)產(chǎn)生異味。

2. 4 假體模型制作

2. 4. 1 頭部模型制作

在現(xiàn)有頭骨基礎(chǔ)上制作頭部模型，以更準(zhǔn)確地把握尺寸。

（1）制作泥坯模型

用鉛絲固定上下頜，并用錫紙完全覆蓋頭骨表面，隨后在頭骨上用塑泥塑造出頭部泥坯模型。

（2）制作外模

采用泥條將泥坯隔成左右兩半，在一半泥坯模型上均勻敷一層調(diào)制好的石膏漿，厚度為1 cm，再敷兩層石膏和麻絲混合調(diào)制的材料，使外模厚度為3 cm左右。待石膏凝固后，取下分隔的泥條，并在石膏模型分隔面涂一層凡士林。同樣方法制作另一半石膏模型。待石膏完全凝固后，小心分開(kāi)模型，取出頭骨，清理好外模，把兩半外模拼接固定以備使用。

（3）復(fù)制頭部模型

完成以上步驟后，在內(nèi)部使用環(huán)氧樹(shù)脂材料進(jìn)行復(fù)制工藝操作。具體做法：調(diào)配滑石粉和環(huán)氧樹(shù)脂至流動(dòng)速度適宜，在模具內(nèi)部涂一層調(diào)制好的環(huán)氧樹(shù)脂，然后貼附玻璃纖維布，再刷涂一層調(diào)制好的環(huán)氧樹(shù)脂。待環(huán)氧樹(shù)脂材料完全凝固成形后，取出頭部模型修剪打磨處理，并使用模型石膏或調(diào)制的環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行修補(bǔ)，完善整個(gè)頭部模型。

2. 4. 2 身體模型制作

假體制作步驟主要可分為主鋼架、四肢和全身肌肉鋼架制作3部分。主鋼架結(jié)構(gòu)是整個(gè)標(biāo)本的重力支撐結(jié)構(gòu)，也是標(biāo)本造型的主要框架，包括底座、軀干和四肢3個(gè)組成部分。首先根據(jù)圖紙（圖1）進(jìn)行基礎(chǔ)焊接，通過(guò)與大象骨骼進(jìn)行測(cè)量及比對(duì)，按照相應(yīng)尺寸裁切14 mm鋼筋和8號(hào)鉛絲，并使用電焊固定。然后根據(jù)確定好的姿態(tài)不斷調(diào)整四肢和軀體形狀以確定整體框架，根據(jù)圖紙適當(dāng)調(diào)整四肢與脊柱鋼架之間的角度，確認(rèn)合適角度后再次加固焊接。完成主鋼架后，使用鉛絲焊接四肢單元關(guān)節(jié)及身體各部位輪廓線條。由于四肢單元關(guān)節(jié)較少，所以采用鉛絲焊接，位置在肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和跗部等處。為了便于塑造形狀，在鉛絲上制作出大致的肌肉形狀，并根據(jù)實(shí)際大小和走向?qū)⑵渖晕⒖s小。最后按照?qǐng)D紙中線條彎曲鉛絲來(lái)模擬真實(shí)的肌肉形態(tài)并進(jìn)行焊接，粗壯處可使用3根鉛絲組合而成，較細(xì)處只需1根即可。

2. 4. 3 假體肌肉塑形

為彌補(bǔ)棉花、石膏等老式材料流動(dòng)性差和部分填充效果不佳的問(wèn)題，本次制作采用發(fā)泡劑填充材料進(jìn)行假體填充。發(fā)泡劑具有質(zhì)量輕、流動(dòng)性強(qiáng)、操作方便、質(zhì)地堅(jiān)固、防霉、防水和容易雕塑等優(yōu)點(diǎn)。在確定整體框架后，使用發(fā)泡劑對(duì)腹部、四肢和存在較大空隙的區(qū)域進(jìn)行填充制作假體。在填充過(guò)程中，盡量還原動(dòng)物姿態(tài)，以提高標(biāo)本的美觀程度。待發(fā)泡劑完全凝固后，需根據(jù)圖紙不斷比對(duì)，并使用鋸子雕刻假體，使其與預(yù)定姿態(tài)外形結(jié)構(gòu)相符合。雕刻造型時(shí)應(yīng)注意各肌肉走向和大小，確保標(biāo)本模型整體逼真且細(xì)節(jié)突出。為增加標(biāo)本牢固程度，在重新塑造淺層肌肉模型時(shí)可將模型石膏用水調(diào)成漿糊覆蓋于淺層肌肉模型上。在制作過(guò)程中需要根據(jù)皮張尺寸不斷修正模型和試皮，測(cè)試模型與皮張是否合適，同時(shí)需注意各肌肉的位置和形狀，檢查尺寸和形狀是否合適，如有不匹配，應(yīng)予以修補(bǔ)。

2. 4. 4 拼接

在完成身體模型后，將制作好的頭部環(huán)氧樹(shù)脂模型按確定的姿勢(shì)穿連到身體模型上，并用環(huán)氧樹(shù)脂固定到身體模型的鋼筋上。在頭部模型象鼻位置進(jìn)行打洞，并使用3根8號(hào)鉛絲穿過(guò)頭部模型焊接到身體模型的鋼筋上。為了確保穩(wěn)固性，使用8號(hào)鉛絲制作3個(gè)小于象鼻皮張內(nèi)側(cè)周長(zhǎng)的圓圈，放在3根鉛絲中間，然后焊接形成象鼻的支撐架。在象鼻支撐架上利用發(fā)泡劑塑造象鼻，同時(shí)塑造象鼻部肌肉形態(tài)。使用棕絲纏繞尾部鉛絲以呈現(xiàn)尾部形狀。最后對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行打磨，完成制作（圖2）。

2. 5 皮張縫合

在縫合前，需要將皮張晾干，并準(zhǔn)備充足的雕塑泥和縫合針線。首先，仔細(xì)檢查皮張是否有破損，如有破損需精心修補(bǔ)，此外，需在耳部皮層中間填充塑泥。其次，將皮張放置于模型上，確保接縫對(duì)齊，并使用布條或鉛絲加以固定。然后，將標(biāo)本四肢倒立仰臥在工作臺(tái)上，頭部和四肢用濕毛巾包裹以防止水分蒸發(fā)導(dǎo)致變形。最后，逐步從四肢向內(nèi)側(cè)縫合，在足部適當(dāng)填充塑泥，最終完成下頜至腹中線和尾部的縫合。

2. 6 整形和安裝義眼

整形是姿態(tài)標(biāo)本制作中至關(guān)重要的步驟。由于縫合時(shí)皮張未完全干透，可能導(dǎo)致皮張一定程度的松弛，在風(fēng)干過(guò)程中皮張可能會(huì)收縮變形，因此，需要使用大頭針來(lái)固定相應(yīng)位置的皮毛，使其光滑平整地包裹在軀體上，并在處理完成后拔除所有大頭針。同時(shí)，在標(biāo)本自然干燥的過(guò)程中也需要整形，特別是對(duì)頭部的形態(tài)調(diào)整，如在頭部模型肌肉不足的區(qū)域，需填充適量塑泥，并用大頭針固定，以達(dá)到預(yù)期效果。在安放義眼時(shí)，需加入適量塑泥于眼窩處，并調(diào)整義眼對(duì)焦點(diǎn)。待標(biāo)本完全干燥后，取出固定的大頭針，并對(duì)眼角、唇部進(jìn)行上色處理，以使標(biāo)本呈現(xiàn)更真實(shí)的效果（圖3）。

3 技術(shù)優(yōu)化

3. 1 皮張?zhí)幚淼母倪M(jìn)

大型動(dòng)物皮張?zhí)幚聿襟E繁瑣且質(zhì)量較大，使標(biāo)本制作耗時(shí)費(fèi)力。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整標(biāo)本制作步驟和藥品，可以實(shí)現(xiàn)皮張的長(zhǎng)期保存，并達(dá)到防蟲(chóng)、防霉和防腐的效果。傳統(tǒng)的標(biāo)本制作方法通常不包括皮張鞣制和熟制步驟，而是直接使用生皮，這種方法需使用砒霜作為防腐藥品，在標(biāo)本制作過(guò)程中砒霜難以被去除，且砒霜含劇毒，不環(huán)保，更不適合展覽使用。有制作者采用碳酸鈉（Na2CO3）配制鞣制液的鞣制方法［7］，此方法雖然避免了使用有劇毒的砒霜，但其防腐和防蟲(chóng)效果尚需進(jìn)一步驗(yàn)證。在本次標(biāo)本制作過(guò)程中，筆者采用了化學(xué)藥品如堿式硫酸鉻、明礬、氯化鈉和防霉粉來(lái)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行浸泡和鞣制，值得注意的是，所選用的堿式硫酸鉻具備出色的增強(qiáng)拉伸性能［8］。通過(guò)這種處理方式，皮革變得柔軟耐用且外觀穩(wěn)定不易改變，同時(shí)，在防腐與防蟲(chóng)方面也表現(xiàn)出良好效果。此外，本標(biāo)本避免使用劇毒物質(zhì)，滿足環(huán)保要求，可放置于開(kāi)放的展覽環(huán)境中。

3. 2 假體模型制作的改進(jìn)

假體制作至關(guān)重要，其形態(tài)和質(zhì)量在很大程度上決定了標(biāo)本外觀和保存時(shí)間。與傳統(tǒng)使用的棉花、稻草、竹絲和木絲等填充材料相比，使用發(fā)泡劑和環(huán)氧樹(shù)脂相結(jié)合的材料，使假體模型更輕巧、更易雕塑，且使標(biāo)本頭部等重要部位具有更好的強(qiáng)度。假體模型主要用于承擔(dān)標(biāo)本載重并增強(qiáng)其穩(wěn)固性，利用鋼筋焊接制作支架，可使假體緊固耐用。與以塑料泡沫板雕刻制作的假體相比，本標(biāo)本在填充材料上選擇了發(fā)泡劑，使假體更輕便、可塑且穩(wěn)固耐用［9?10］，從而為假體提供了更好的支撐性。這種標(biāo)本模型制作不僅注重質(zhì)量和保存性能，還考慮了美觀程度。使用傳統(tǒng)填充材料制作標(biāo)本時(shí)可能導(dǎo)致標(biāo)本肌肉束不明顯、外形輪廓模糊，而使用發(fā)泡劑作為填充材料時(shí)，標(biāo)本具有較輕質(zhì)量、不易吸水和展示方便的優(yōu)點(diǎn)［11］。發(fā)泡劑易加工成各種形狀，并快速硬化以有效固定標(biāo)本結(jié)構(gòu)與形態(tài)，且在標(biāo)本制作過(guò)程中可根據(jù)需要調(diào)整設(shè)計(jì)。此外，相對(duì)于其他填充材料來(lái)說(shuō)，發(fā)泡劑可節(jié)約成本，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且實(shí)用的材料。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究介紹了亞洲象姿態(tài)標(biāo)本的制作過(guò)程，通過(guò)改進(jìn)材料和制作方法，不僅提高了皮張?zhí)幚硇Ч€增強(qiáng)了假體模型的穩(wěn)固性和美觀度。這些改進(jìn)不僅使標(biāo)本更加逼真耐用，且更符合現(xiàn)代展覽和科研的需求。在整形過(guò)程中，需對(duì)個(gè)體差異和生物學(xué)特性進(jìn)行細(xì)致考慮，確保標(biāo)本能夠真實(shí)地展現(xiàn)其自然形態(tài)，使其在科學(xué)研究與教育傳播中發(fā)揮更大作用。