古建筑油饰材料防火研究.doc

2016 年 10 月 28 日 责任编辑 文 冰 电话：(010)840788388050美术编辑 焦九菊 本版邮箱：科 技遗产保护周刊古 建 筑 油 饰 材 料 防 火 研 究董 凯木构建筑容易起火，古建防火也一直是文物 分钟后全部渗入。 1. 实验步骤块燃烧厚度约为2厘米。保护领域的重点和难点之一。本文旨在通过实验 研究，在传统油饰工艺的基础上，尝试将现代防火材料与传统古建油饰材料相结合，使其不仅能 够充分展现古建筑样貌，起到防腐、防水、防潮、 耐磨、延年的作用，而且防火阻燃效果也能达到3. 结论 从 PC60-1 饰面型防火涂料两个实验可以看到，不论是先上生桐油后上饰面型防火涂料， 还是先上饰面型防火涂料后上生桐油，二者都可 以很好地结合，均匀分布于木块表面，且干透后3. 实验六和没刷防火材料试块对比 刷一遍生桐油两遍熟桐油、没有上防火材料的木块和实验六试块从实验开始就一直燃烧，没 有间断，火势大。待燃烧 17 分钟后关闭喷灯，木 块自燃，3 分钟后火焰自燃熄灭。没有上防火材 用调配好的仿红花梨颜色的颜料放入腻子中均匀搅拌，后用相应大小的刮板将腻子刮于所 需的地方，待完全干透后用砂纸打磨平整。之后 将实验区域分为四块，从左至右依次为，先刷一 遍生桐油，后刷两遍 PC60-1 饰面型防火涂料，国家标准要求。 早在古代，人们就已经使用明矾等材料使古 建筑具有一定的防火作用，后来古建筑防火涂料 研究虽然取得了一些成果，但效果仍不太理想，也没有古建筑油饰彩画加入防火材料的成熟案实验用红花梨木材 效果相同，都会使木材颜色变深。饰面型防火涂 料刷一遍后，漆膜光亮，刷两遍会更加明显。 通过实验三和实验四，可以看到先刷生桐油 后刷水基型阻燃处理剂时，水基型阻燃处理剂在试块表面形成水珠，使其无法均匀涂刷，干后表料的木块已基本燃烧殆尽，全部变黑，实验六木 块燃烧掉的厚度约为1.8厘米。4. 结论 所有做出来的试块均能起到一定的防火作用。对比来看，水基型阻燃处理剂防火效果不够再刷两遍熟桐油的做法；第二片区域为先刷两遍PC60-1 饰面型防火涂料，再刷一遍生桐油和两遍熟桐油的做法；第三片区域为仅刷PC60-1饰面型防火涂料的做法；第四片区域为仅刮好有色腻子没有刷桐油和防火材料的做法。例。随着时代的发展，防火材料在不断更新和演变，现已研究出比较成熟的透明防火材料。此次实验主要针对近年研究出的两种新型透明防火材料（ 饰面型防火涂料和水基 PC60-1型阻燃处理剂）进行，这两种材料在室内木构件和家具上使用较多，但在古建中使用较少。选择透明材料的目的是不影响木料原有的风貌，而且这两种防火材料均为水溶性透明防火材料，有国家防火建筑材料质量监督检验中心出示的检验报告，综合判定质量合格，阻燃时间达到国家标准（ 分钟）。 15其他实验用材料有红花梨木材、烧杯、生桐油、熟桐油、水、汽油、刷子、喷灯、砂纸、刮板等。表面涂刷实验有经验的人都知道，木构建筑要通过防腐来延长其使用寿命。油饰传统材料中生桐油油质透明，耐候性好，不易老化，较熟桐油稀，干燥慢，有防水、防潮、防腐的作用，不足之处是生油结皮后易起皱且光亮度差，在传统油饰彩画工艺中很少作为面层涂料使用，而熟桐油在古建中常作为罩面油。在以下的实验中均采用先上生桐油，最后上熟桐油的步骤进行。实验用木块来源于同一块木材，方便对比实验效果。因为经过钻生油和罩油后，木料颜色会变深和变亮，所以通过实验首先要对比加入防火材料是否会对腻子、木板的颜色有所影响，另外就是研究如何根据颜色变化来调配腻子，使之在具体施工中得以运用。1. PC60-1饰面型防火涂料 饰面型防火涂料是引进公安部四川消防研 究所技术生产的水溶性膨胀型防火涂料，它不含 油脂和有机溶剂。经国家防火建筑材料质量监督 检验中心（NFTC）检测，各项指标均达到优级，同时还达到美国 NFPA703 标准及 ASTM 标准 A级。PC60-1饰面型防火涂料是由多种防火材料、助剂聚合而成，该涂料遇火后迅速膨胀、发泡形 成较厚的炭化隔热层，用来隔绝热量传播及火灾 的蔓延。实验一：将生桐油满刷于打磨好的红花梨实验木块表面，完全干透后将饰面型防火涂料满刷于试块上，待其干透后再上一遍，之后以同样的方法再满刷熟桐油两遍。 可以看到 PC60-1 饰面型防火涂料和生桐油能够很好地结合，均匀地分布于木块表面，干 透后使木材颜色变深。饰面型防火涂料刷一遍 后，漆膜光亮，刷两遍会更加明显。 实验二：在打磨好的红花梨实验木块表面满刷两遍饰面型防火涂料，操作方法同上，然后将 生桐油满刷于试块上，待其完全干透后以同样的 方法再满刷熟桐油两遍。实验二的表面效果和实验一基本相同。 水基型阻燃处理剂 水基型阻燃处理剂是公安部四川消防研究所的最新成果，它是有机、无机复合阻燃剂以及 酸、金属氧化物在一定条件下反应而成的一种高 效防火阻燃透明液体。 实验三：将生桐油满刷于打磨好的红花梨实 验木块表面一遍，完全干透后将水基型阻燃处理 剂满刷于试块上一遍，待干透后以同样的方法再满刷熟桐油两遍。 可以看到，先刷生桐油后刷水基型阻燃处理剂时，水基型阻燃处理剂在试块表面形成水珠， 使其无法均匀涂刷，干后表面形成斑点状。 实验四：将水基型阻燃处理剂满刷于打磨好 的红花梨实验木块表面一遍，完全干透后将生桐 油满刷于试块上，待干透后以同样的方法再满刷 熟桐油两遍。 可以看到，水基型阻燃处理剂和生桐油能够 均匀刷涂于实验木块表面，干后平整，刷后对木材颜色影响较少，容易渗入木块且没有漆膜，基 本与刷之前没有变化。刷完生桐油后颜色变深。 实验五：将水基型阻燃处理剂满刷于打磨好 的红花梨实验木块表面一遍，待其完全干透后再上 一遍（共两遍），完全干透后将生桐油满刷于试块 上，待干透后以同样的方法再满刷熟桐油两遍。 可以看到，实验效果与实验四无明显差别， 水基型阻燃处理剂依然能够很容易地渗入木块。 实验六：将水基型阻燃处理剂满刷于试块上 三遍，之后所有步骤和方法同实验五。 可以看到，实验效果与实验四和五无明显差 别，水基型阻燃处理剂渗入较前两次缓慢，待10 面形成斑点状；而先刷水基型阻燃处理剂后刷生 桐油时就能够均匀刷涂，干后也平整，所以实验 五和实验六均选择先刷水基型阻燃处理剂后刷 生桐油的方法步骤进行。实验四、五、六中所刷的 水基型阻燃处理剂依次为一遍、两遍、三遍，刷后 对木材颜色的影响很小，都已渗入，没有漆膜，基本与刷之前没有变化，再刷生桐油后颜色变深。防水实验 实验用的两种防火材料均为水溶性防火漆，怕雨水冲刷，所以古建筑外檐防水问题必须在实 验中解决。传统油饰材料中，熟桐油常作为罩面 材料，具有油膜光亮、坚硬、有弹性、有韧性、耐 水、耐磨、干燥快、能长期保存的特点，理论上能 够解决防火材料怕水的问题，所以接下来的实验 将观察二者在水中是否能够紧密结合，是否能够 达到防水效果。 将实验一至实验六所做的试块在水中浸泡一天。擦干表面积水后，可见所有试块表面没有 因水的影响而有任何变化，用手揉搓表面漆膜， 没有卷曲、龟裂等现象。燃烧实验 将实验一、二、四、五、六做的 5 种试块和仅刷生、熟桐油的试块两两组合，使用喷灯对准试 块表面，用 1000的火焰进行燃烧实验，观察其 阻燃时间和阻燃效果。1. 实验一和实验二试块对比 实验一和实验二所用木块从燃烧开始到燃烧 3 分钟之间火势较旺，之后火势明显减弱。燃 烧15分钟时移开喷灯后，木块表面没有燃烧，燃 烧过程中用铁刀划过木块表面有炭化层。燃烧至 17分钟时，关闭喷灯，木块起火，表面已没有炭化 层。再过 3 分钟木块火焰自然熄灭后，测得实验 一木块燃烧掉的厚度约为 1.2 厘米，实验二木块 约为1.4厘米。2. 实验四和实验五试块对比 两试块从实验开始就一直在燃烧，没有间 断，且火势要较前一个实验大。待燃烧17分钟时关闭喷灯，木块自燃，3分钟后火焰自燃熄灭。测 得实验四木块燃烧厚度约为 2.5 厘米，实验五木 明显，只能减缓燃烧速度，阻燃时间达不到要求； PC60-1 饰面型防火涂料的两个实验效果显著，15 分钟内火焰并没有突破该涂料所形成的炭化隔热层。 经实验对比，在同一时间内，实验一试块的 燃烧厚度比实验二的厚 0.2 厘米，据此结果可知使用先刷两遍 PC60-1 饰面型防火涂料后刷生 桐油的方法防火效果最好。但是，桐油钻生步骤 为传统油饰工艺中非常重要的一步，它直接关系 到木材防腐的效果，如不先刷生桐油，就无法使 其渗入到木材当中，防腐效果大大减弱。综合考 虑，实验一中先刷生桐油一遍后刷PC60-1饰面 型防火涂料的步骤，既能起到很好的防腐效果， 也能达到国家防火标准。表面效果实验 此实验保留木材原有样貌，不大面积上地仗层，但为了统一木材表面颜色和填补木材裂缝， 会调配与木材相近颜色的地仗来处理。 选择红白相间、有缝隙、表面不平整的红花 梨木板，对如何填补缝隙、找平木材表面、协调表 面颜色做效果实验。刷桐油和刷饰面型防火涂料的 对比效果 通过实验看到，不论刷饰面型防火涂料，还是 刷生、熟桐油，都会使红花梨木材和腻子的颜色变 深，漆膜光亮，但变色程度不同，其中木材先刷生桐油比先刷防火涂料的颜色要深，而腻子的变化基本一样。先刷生桐油的区域，腻子与木材变色差距较 大，而先刷PC60-1饰面型防火涂料的区域变化基 本同步，色调比较统一，腻子颜色略显浅一些。 2. 结论 通过使用调配好颜色的腻子添补缝隙、找平 木材表面、协调不统一的表面颜色后，整体色调 统一，效果比较理想。先刷生桐油的区域，腻子与 木材变色差距较大，颜色变深，漆膜光亮，所以在具体施工中，要根据实验中颜色的对比差来加深 腻子的颜色，使其最终效果达到色调统一。 以上实验证明，现代防火材料是可以和古建 筑油饰彩画传统工艺相结合运用的。实际操作中 可先在古建筑表面刷生桐油一遍，后刷 PC60-1饰面型防火涂料两遍，再刷熟桐油一遍，既可以 起到防腐、防水的作用，又能达到国家防火标准。 最后为了使表面色调统一，只需将腻子颜色调配 得比原木色更深一些，来添补缝隙、找平木材表 面即可。实验现场馆 藏 布 面 油 画 保 护 修 复以安徽博物院藏毛主席像为例含氯根的含铅白色颜料含氯根的含铅白色颜料有氯化铅和羟基氯铅矿等。孙红燕 李 澜 张 拓一、氯化铅氯化铅（PbCl2）又称二氯化铅，矿物名称氯铅矿，不溶于冷水，稍起 、 颜 料 层 肌 理 厚薄、颜料层起翘等状况）、透射光 （观察颜料或画底的缺失、开裂、裂纹样式等状况）、紫外光 （观察光油层老化状况，是否有重构现象等）、红外光 （观察是否有底稿、被遮盖的签名或者改动现象） 等光源对 毛主席像 整个画面及病害局部进行拍照，采集不同光修复前 毛主席像的紫外照片 修复后 源下所呈现的文物信息，更为直观地了解油画传入我国虽然仅有百余年的历史，但这百余年 文物现状、病害类型及相应的病害位置等。观察发现，期间，我国已累积了大量的油画作品，由于自身因素和 毛主席像 红色背景处有字体痕迹，但正常光源下字环境因素的双重影响，很多油画作品已出现了不同程度 体呈现效果不明显，而在紫外光下效果较为明显。通过的各种病害。因为油画的创作材质较为复杂，加之油画 紫外照片，可看到清晰的字体“钟山风雨起苍黄 百万自身构造和所用材料等因素的影响和复杂的环境变化， 雄师过大江天若有情天亦老 人间正道是沧桑可导致油画出现各种病害，如颜料褪色、颜料层龟裂、”出自毛泽东同志于 年 月所作的诗七律 1949 4起翘、脱落、酥粉、光油老化变黄、灰尘附着、画面变 人民解放军占领南京。通过紫外照片还得知，该油画 形、画布纤维老化等，如不及时进行保护与修复，将会 使历史信息消失、文物价值减退，也无法满足展陈和研 究的需要。本文以安徽博物院馆藏 毛主席像 为例，探讨布面油画的信息提取与修复技术。没有重构或补笔现象，并且表面没有喷涂光油。2. 贴面封护及上工作框该油画在保存过程中因受潮导致画面呈波浪形状，需对画面进行整平。而油画下部边缘曾被人为裁剪过， 该油画是黄绍京先生创作于 1967 年的布面 （基底 材质为亚麻布） 油画，长70.5厘米、宽49.4厘米，属于 直接画法，面部和手部的颜料层略厚，有笔触，其他部 位色层肌理较薄。修复前在画布四周边缘均出现了不同 程度的损坏：左上角和右上角各有钉眼破洞、翘起；上 侧、左侧、右侧的布边均有磨损，上侧有7处旧钉眼破 洞，左侧、右侧各有8处旧钉眼破洞，所有旧钉眼破洞 均有锈蚀；下部边缘整齐无磨损现象。观察画布背面有 大量水渍，疑因保存不善造成下部画布损坏，后将其裁 切。现画布四周边缘用 0.4 厘米黑色金属薄皮直接固 定。四周布边均有底料痕迹，颜色较暗。画面右侧边缘 自上而下均有颜料层剥落、缺失，右下部有 26 厘米7 厘米大面积颜料层剥落、缺失，左下部有4厘米2厘米 颜料层剥落、缺失。整幅画面有色彩变暗现象，应为灰 尘导致。未发现修复痕迹。针对上述病害，具体保护修复步骤如下：已无法将其固定在内框上，只有对其进行接边后，才可进行固定。鉴于此，先将油画从原来的内框上拆除下来，将其固定在油画工作框上，然后进行下一步的保护修复。在拆除内框过程中为避免损坏颜料层，需要事先进行贴面封护。通过实验筛选得知，使用浓度为 的 3%鱼鳔胶和日本纸进行贴面封护效果较好，且未出现褪色现象。完成贴面封护工作后，我们小心地将油画从原来的内框上拆下来，用热熨斗 （ ） 将画心边缘 50 60的折痕处熨平，然后根据画面尺寸裁剪大小合适的牛皮纸，利用鱼鳔胶将油画固定在大小合适的工作框 （尺寸一般比油画尺寸大 厘米左右） 上。 303. 颜料层加固及变形整平由于油画画心大多数部位的颜料层、底料层以及支撑体之间黏附力度较好，此次修复只需对画面右下角颜料层起甲、酥粉以及脱落的部位进行加固。通过斑点实验得知，用浓度为 的鱼鳔胶加固起甲、酥粉 6%1. 影像资料提取部位的颜料层效果较理想。此外，在颜料层酥粉严重 利用正常光 （观察画面缺失、酥粉或各种异变等状况）、擦射光 （观察支撑物和色层的变形、凹陷、凸的部位进行了二次加固，然后采用 的无水乙醇溶液 5%在油画背面对受潮而变形的基底层进行软化。为使其充 分软化，在油画正面相应的位置覆盖一层涂硅薄膜，以 抑制软化剂的挥发。覆盖的时间约为 15 分钟，然后取 掉涂硅薄膜，隔着白纸用熨斗熨干，再用挡板压住使其自然晾干。4. 画布背面清理及接边 针对画布背面的污渍与水渍，此次选用物理方法即 用手术刀结合生胶橡皮擦进行清除，清洗效果良好。针 对画布边上的钉洞，采用聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液和用 手术刀剔除下来的细小亚麻纤维进行补缺。因画布边糟 朽较为严重，采用材质相同且织物密度与原画布相近的 亚麻布进行接边，使用的胶黏剂为比法371薄膜。待接 边完成后，拆除工作框，然后将画绷在重新定制好的油画内框上。5. 画面清理 用脱脂棉蘸取少量温水，慢慢清除画面的加固纸，然后用蘸温水的潮湿脱脂棉棉签清除油画表面残留的动物胶。6. 复制补全 因油画右下角即人像左手处残缺的部位需要补全， 结合黄绍京先生画毛主席像时参考的毛主席在中国 共产党第八届中央委员会第十二次全体会议上的相片， 用 Photoshop 软件将同款电子版毛主席像照片手部区域进行裁剪，按照画作尺寸大小以 1：1 比例进行打印， 再将打印稿“拷贝”在画布上。7. 填补画面底料层及色层缺损处 因画作基底层布料纹理较粗，且画作颜料层相对较薄，颜料层表面织物的平纹组织结构明显，我们选 取了便于制作平纹肌理的水溶性 MODOSTUC 调料用 作修复填料，对颜料层缺损部位进行填补，同时做出 肌理效果。实际操作时用织物密度与原画布织物密度相 近的亚麻布压制纹理，使其表面结构与原画面颜料层的 表面结构相近，多余的填料用蘸取温水的潮湿脱脂棉慢 慢清除。8. 全色及喷上光油 填料完成后，接下来便可对画面进行补色。全色是 一项难度非常大的工作，要求修复工作者具备一定的美 术基础，在上色前需认真研究作品的风格。我们先用法 国贝碧欧水彩画颜料进行画面补色，全色完成后均匀地 喷洒一层保护光油，然后再用油画修复颜料对有色差的 部位进行矫色。为避免油画外框对画面边缘造成摩擦损 坏，在画面四周边缘贴了一层水胶带，然后将画作装入 外框并在外框背面上防尘网，以利于后期的长久保护。 本次修复对每一步操作和所使用的保护修复材料都 做了前期试验，并经过效果评估及安全性评价后最终在 油画修复上实施，符合文物保护修复原则，也为后期研究馆藏布面油画的保护和修复积累了经验。 溶于热水，有毒，有人把它划为“非碳酸盐的铅白”。 有报道称，在敦煌莫高窟隋朝401窟发现由它和硫酸铅组成的 白色颜料；莫高窟清朝321窟某白色颜料由滑石、云母、方解石、氯化 铅、白铅矿组成；在莫高窟十六国272窟一个铅丹变色的样品中发现 含有二氯化铅，原作者认为，“因为从白色颜料的分析结果和其他颜 料试样的非显色物相结果看，都没有二氯化铅”，所以“认为二氯化 铅作为白色颜料的可能性小”；武威天梯山石窟二窟一一六佛也有这种颜料。 上述表明，将氯化铅作为白色颜料从十六国开始，但极少使用。 这恐怕与人们对它认识不足有关，历史上没有这种颜料的记载，现在也没有此类相关信息。二、羟基氯铅矿 羟基氯铅矿Pb（OH）Cl或PbCl2Pb（OH）2化学名称为碱式氯化铅，在万希