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文档简介
1、绵阳双包山西汉木椁墓出土漆木器文物脱水加固保护项目实施阶段性工作报告一、项目的由来上世纪1992年至1996年间,在绵阳玉龙村双包山、王家包、水井湾、棕角田等地,四川省文物考古研究院与绵阳博物馆联合发掘了30余座大、中、小型西汉木椁墓。出土器物1000余件,其中漆木器文物500余件,包括马、牛、几、井、臼、漆钵、漆盘等器物。考古发掘现场工作结束后,漆木器文物就全部转运置于一个潮湿阴暗的防空洞内存放。绵阳博物馆新馆建成后,在地下室专门修建了漆木器文物浸泡池,所有漆木器文物都转移集中浸泡于此。漆木器文物因多次迁移和存放环境的变化,已经出现较明显的劣化痕迹,器物表面进一步开裂,漆马表层漆皮已出现起泡
2、剥落,漆器木胎开裂,导致漆器变形、开裂、崩溃。图1 评审会现场在国家文物局、四川省文物局的支持下,2000年9月绵阳双包山西汉木椁墓出土漆木器文物保护研究工作正式展开。在反复试验中总结经验,分析存在问题,查找原因,不断改进加固技术、完善加固工艺,通过五年多的不懈努力圆满完成研究任务。2006年5月28日,四川省文物局在四川省文物考古研究院主持召开了四川绵阳出土汉代饱水漆木器文物18碳醇加固技术评审会(见图1)。来自国家文物局、北京、湖北、浙江以及四川的专家和领导共12人出席了会议,该项保护研究成果得到与会专家和领导一致认可和肯定。2007年3月完成“绵阳双包山木椁墓出土漆木器文物脱水加固保护实
3、施方案”的设计,同年得到国家文物的认可,立项实施。二、项目实施进展情况1、组织工作在国家文物局、四川省文物局的支持下,绵阳出土汉代饱水漆木器文物脱水加固保护项目于2007年12月启动。四川省文物考古研究院与绵阳博物馆经友好协商,明确各自的目标责任,2007年12月25日,绵阳市文物管理局同四川省文物考古研究院签订了绵阳永兴双包山汉墓出土饱水漆木器脱水加固工作协议,成立了以四川省文物考古研究院陈显丹副院长、绵阳博物馆王锡鉴馆长为领导的项目领导小组,组建了以韦荃同志为项目负责人的实施小组,制定出详细的年度工作计划、安全保卫制度、有毒有害化学品的使用和管理条例等(见附件1、2、3、4)。2、实验室改
4、造及设施设备购置abc图2 漆木器脱水加固工作场所a.资料收集区域 b.浸泡区域与脱水区域 c.药品存放区域全体项目组成员以认真负责的态度,放弃了所有休假,全身心的投入工作中,经过近3个月的共同努力,完成绵阳博物馆实验室通风设施的改造。按绵阳出土汉代饱水漆木器文物脱水加固保护实施方案的设计要求,划分出漆木器文物保护工作的浸泡区域、清洗区域、脱水区域、加固区域、资料收集区域,药品存放区域等(见图2),确保保护工作能正按计划有条不紊进行。已定做完成125×85×30cm全密闭式脱水浸泡箱16个,为保证器物在脱水时的安全,脱水箱采用双层结构,外层为砖砌、摸灰,并做防渗层两道,内层
5、为1.0mm不锈钢箱体,箱盖采用1.2mm不锈钢制做,增加箱盖的自重,并在箱与盖连接处添加密封胶条,确保了器物脱水的安全。多功能可调节式漆木器文物恒温加固箱(见图3)设计,是我们在总结前期实验基础上,提出了该项的设计要求,2008年3月经绵阳市政府采购办,采用招投标方式进行,由四川科化建设工程有限公司竟标成功,承担设计制做。漆木器文物恒温加固箱主要由18碳醇浸泡箱、甲醇回收器以及加热系统组成。18碳醇浸泡箱有效使用尺寸为长1600mm、宽800mm、高800mm,因内盛18碳醇和甲醇溶液,材质主要为不锈钢;由于甲醇易燃、易挥发且有毒,因此需设置一套甲醇回收系统,主要由引馏管、回收器及相关阀门附
6、件组成;加固工艺要求18碳醇浸泡箱在一定的温度范围内可控,因此需要配备一套加热及控制系统,经计图3 多功能可调节式漆木器文物恒温加固箱a.恒温加固箱及甲醇回收器 b.加热及控制系统ab算加热器功率约6KW左右,设计加热功率取9KW。目前设备已完成设计、制做和调试,因512地震,暂缓安装。为保证项目的正常开展购置或订做了一批急需的设施设备,如工作台、药品柜、恒温箱、空压机、防护用具等。3、漆木器文物脱水经过前期周密的准备,绵阳出土汉代饱水漆木器文物脱水工作于2008年3月20日已进入全面实施阶段,首批35件木器,包括侍俑、跪坐俑、骑马俑、木构件等小型器物开始脱水,标志着绵阳汉代饱水漆木器文物保护
7、工作的正式进入实质性实施阶段,到2009年5月完成全部木器脱水工作,共计器物有258件。漆器的脱水工作从2008年4月24日开始漆器的脱水工作,到目前为止,已完成漆器脱水245件,其中漆马34件、残马蹄73件、马尾55件,以及大量马车残件和部分漆器残件;正在脱水中的漆器有漆马12件,漆器残件42件;还有17件漆马、两件较完整的耳杯,大量漆器残件未开始脱水。4、漆木器文物加固由于百年不遇的5.12汶川大地震,绵阳博物馆遭受重创。2008年7月23日恢复漆木器的加固工作。木器经6批次18碳醇加固,于2009年6月完成全部258件木器的加固工作。漆器的18碳醇加固从2008年11月14日开始,到目前
8、为止共完成7批次的加固工作,其中漆马三批次,共25件;其它漆器残件229件,包括残马蹄52件、马尾45件、残车轮31件,残马车构件58件,漆钵、漆盘等残件20余件。5、相关分析依据绵阳市永兴双包山西汉木椁墓出土漆木器文物脱水加固保护实施方案的要求,相关分析研究工作在同步开展,按器物类型完成器物的含水率测定;树种分析按器物类别,采用生物切片观察,已完成样品110个,信息2000余条;漆膜切片20个,已送68个样品做扫描电镜分析。另采集漆木器各类样品82个,为下一步分析研究做好准备。同时对采购的每一批次化学药品都进行留样封存。6、在5.12汶川地震中文物无一受损图4 技术人员检查漆木器库房绵阳出土
9、汉代饱水漆木器文物脱水加固保护于2008年3月已进入器物脱水全面实施阶段。5月12日14时28分,四川省阿坝州汶川县发生里氏8.0级地震,绵阳市受到强烈波及。事发当时,项目技术人员正在工作室对脱水器物进行置换液的替换,面对突来的灾害,技术人员有组织的在第一时间撤离现场,确保大家的生命安全。大震过后,技术人员以高度的责任心和对文物负责的态度,冒着随时可能出现余震的危险,进入工作室,迅速将化学药品装罐封存,关闭水、电阀门,防止次灾害的发生,将正在脱水的器物处置为维持状态,并随时对文物进行监察。绵阳博物馆也迅速做出决定,在博物馆外设立临时性工作点,对博物馆进行24小时不间断的安全防卫,项目技术人员每
10、天对脱水器物检查两次,确保文物安全。正在脱水的木器有189件,包括侍俑、跪坐俑、骑马俑、木构件等大、中、小型器物,漆器为29件,主要是漆钵等小型器物。因器物的脱水箱采用了双层结构,外层为16cm厚水泥层,内为1.0mm的不锈钢内箱,内、外层周边有1-2cm的间隙,具良好的抗震能力,确保了脱水器物的安全。漆马等器物的浸泡池,因采用了双层防渗处理,未出现任何漏水现象,所有器物安然无恙,仅有部分玻璃器皿在地震中被损坏。7、面对堰塞湖的威胁2008年6月随着唐家山等堰塞湖水位的不断攀升,绵阳市受到严重威胁,绵阳博物馆地处游仙区,是绵阳首批疏散撤离的区域,面对突如其来的威胁,在省文物局的指挥下,果断做出
11、决定,必需按唐家山堰塞湖全溃坝来应对,确保每一件漆木器文物不受损坏和环境不受污染。2008年6月7日项目组立即采取紧急措施,将已完成脱水的木器138件器物,集中在两个浸泡箱内,进行加压密封封存;将其它6个浸泡箱内的甲醇约700kg进行全部回收装桶密封,转移至安全地方放置,火速将存放于馆内的6000kg18碳醇转运至成都存放。对浸泡池内的器物,特别是漆马,采取就地取材加固,在浸泡池上加盖2cm木工板,其上安放45cm高的钢架,主要防止屋顶装修物垮塌损坏文物和甲醇外泻影响环境。全体项目组成员在大灾面前,用实际行动交出了满意答卷。abc图5 积极应对堰塞湖溃坝威胁a.回收封存甲醇 b重压浸泡池防止文
12、物漂移 c.密闭封存脱水中的漆木器三、绵阳市永兴双包山西汉木椁墓出土漆木器文物保护实施1、保护原则和方法在进行漆木器脱水加固保护时必须遵循以下原则:保持文物原貌,同时要保存好文物的历史标记;要防止对文物造成保护性损坏;要将保护与预防结合起来,既要消除影响文物寿命的病变,又要防止或延缓各种病害因素对文物的损害;在尽量争取保护效果的长期性条件下,满足保护处理方法的可逆性或可再处理性原则。根据绵阳出土饱水漆木器前期实验的结果和专家论证的意见,项目依照绵阳汉代木椁墓出土饱水漆木器文物脱水加固保护实施方案实施,确定使用甲醇脱水、18碳醇加固定型的方法。2、脱水加固原理木材由多种细胞组成,而细胞以细胞壁和
13、细胞腔的形态出现,细胞腔的半径为1-2×10-3cm。考古发掘出土的漆(木胎)木器,由于长期埋藏在地下,因微生物、细菌以及酸碱水分的长期侵蚀,木材细胞壁的细微组织受到损害,水逐渐替代了降解的木材成份的原有空间,所以出土器物,从外观上来看,形状特征变化不大,实际上器物丧失了原有的机械强度,内部呈海绵状,色泽和强度已经与新鲜木材大相径庭,一旦器物内水分脱去,其细胞壁也就难起支撑作用,器物干燥后出现崩溃现象也即成为必然。甲醇脱水和18碳醇加固漆木器文物就是利用甲醇具有较强的渗透力和亲水性,置换出木材中的水分子,然后再以18碳醇置换甲醇,使失水后的木材纤维细胞腔壁得到18碳醇加固而不致坍塌。
14、该保护方法是纯物理方法,不涉及任何化学反应。18碳醇加固漆木器的方法是近几年研究出来的一种新的保护方法。18碳醇的分子量同PEG浸渍法等所使用材料的分子量相比,要小许多,更容易渗入木材组织,器物浸渍的时间可大幅度缩短。18碳醇常温下呈蜡状白色固体,不溶于水(见表1)。表1 18碳醇物理特性种类分子量比重融点沸点CH2(CH2)16CH2OHstearylalcohol270.500.81258.521053、实施方案设计要求绵阳双包山出土饱水漆木器文物脱水加固后,按实施方案设计要求必需达到以下技术指标:器物的形稳定:器物的外观特征保护处理前后基本保持一致,色泽复原木材本色,纹理清晰自然。器物的
15、收缩率:饱水木器文物脱水加固后,器物的长、宽、高各项尺寸的收缩率小于1%,器物的体积收缩率控制在3%以下;饱水漆器文物脱水加固后,器物的长、宽、高各项尺寸的收缩率小于2%,器物的体积收缩率控制在5%以下。4、漆木器文物保护实施工艺4.1清洗器物对器物的清洗,是先用干净的自来水浸泡几天(3天以上)后,再用软毛笔、软毛刷或毛巾,轻轻地、仔细清洗器物表面,避免使用钝器伤及文物,对残留在器物裂缝、裂纹里的泥土,可用竹片、竹签、牙签等工具先将其污物捣碎,再用清水冲洗,待器物脱水前再用二次去离子水清洗一次。4.2器物信息收集器物信息收集包括考古发掘数据、临时保护措施、脱水加固前的保存现状、脱水加固后的状况
16、以及保护修复工艺等,以此建立文物保护修复档案,为文物的保管、陈列布展、运输和文物的再保护提供了依据。脱水加固前的保存现状记录:器物称重:器物清洗完毕后,用软毛巾拭净表面水分,用电子台称进行器物的称重,电子台称上需铺设软毛巾并将台称归零,避免造成文物的损坏,称重时间应尽量迅速,防止器物内部水分蒸发。器物尺寸测量:主要测量器物长、宽、高的最大尺寸,工具采用角尺、直尺、卡尺、千分尺等。由于漆木器文物具有不规则性,只能仔细操作,力求精确测量。数码拍照:用脚架支撑像机,并确保像机与器物的垂直,每件器物的前、后、左、右都拍照记录,如器物存在残损和其它病害,还拍有局部照片。器物现状描述:包括器物的保存情况,
17、既器物是否存在残损,位置、面积大小,是否有开裂、糟朽、漆皮起皱、起泡、脱落等病害。器物脱水加固后也将做详细的器物尺寸测量,数码拍照,并对照器物保护处理前的保存现状记录,观察器物是否存在变化,做好记录。力求保护修复档案的准确和完整。abc图6 技术人员记录漆木器文物保存现状a.测量器物三维尺寸 b.详细记录器物病害情况 c.三维数码照相4.3漆木器文物脱水加固前的现状双包山西汉木椁墓发掘时地下水十分丰富,已淹没了整个墓室。地下水无论是从地面还是从地下渗透而来的,在渗透和流动过程中,都不同程度地溶解了一些天然的无机盐类,这就使这些木器和木胎漆器长期所处的环境不是一个中性的环境,经现场取样,使用PH
18、酸度计测定,墓室环境水样的PH值为7.4-7.7,这种弱碱性的环境,造成了组成木材的单元纤维素和半纤维素发生水解,即大分子转变为低分子的过程。墓室中一些厌氧微生物的存在和繁殖,又加速了这个水解过程,并增加了水解产物的复杂性。微生物、细菌以及酸碱水分的侵蚀,木材细胞壁的细微组织受到损害,水逐渐替代了降解的木材成份的原有空间,当器物出土时,从外观上来看,形状特征变化不大,实际上器物已丧失了原有的机械强度,内部呈海绵状,色泽和强度已经与新鲜木材大相径庭,一旦器物内水分脱去,其细胞壁也就难起支撑作用。从发掘现场勘察,漆木器文物普遍存在较严重的病害。这些饱水漆木器文物在地下埋藏了两千年左右,组成它们的纤
19、维素和半纤维素的水解,也相应地进行了一个相当长的时期,造成了这些漆木器文物的腐朽和残缺不全;器物受到挤压出现变形、断裂;微生物、细菌造成木器或漆器木胎侵蚀、开裂;碱性埋藏环境使漆器文物漆皮起翘、起泡等。另外,由于技术和经费原因,这批珍贵漆木文物在长达15年时间里,几经周转,从发掘工地绵阳西山防空洞绵阳博物馆新馆地下室,由于缺乏有效的保护措施和技术,在西山防空洞中只能采用临时性保湿的方法维系,在博物馆地下室中,几年间为保证浸泡水池水质,需经常性(每月两次)换水和清洗,至使这批漆木器文物的病害进一步加重、恶化。按器物类别描述主要病害如下:图7 漆木马脱水加固前保存现状漆木马:均用整木斫削而成,均呈
20、站立状,通体在木胎上直接髹黑漆,未打底层腻子,只是在耳内、眼眶、鼻孔和嘴有红色颜料残留痕迹。分公马和母马两类,公马在底腹部两后腿间有外生殖器,现存漆木马的马尾和马体均已完全脱离,在马臀股部上,原衔接马尾处木胎多有一定残失;80%以上的马匹,四肢马蹄已完全残缺不存,四肢腿部不同程度残断,残余腿部漆皮多有裂纹,并呈现收缩起皱现象,少数马匹腿部木胎出现磕碰伤;马身躯两侧及臀股部,漆皮多因木胎收缩变形而产生裂纹,木胎也呈现竖直方向上裂隙(裂槽),较为严重的裂隙上下连穿,最宽处有5厘米,如有编号为24号的漆木马(原总号003835),马侧面连到腹部下有一道深达木胎内部的裂隙,致使木马几乎断裂;马腹部漆皮
21、较薄,裂纹较少,但在一些马匹腹部,或脚根部有因木胎开裂、腐朽而产生的空洞;马背部木胎或漆皮裂隙相对较少,较为完整;马臀股部多因木胎受挤压而收缩变形,致使表面漆皮收缩变形,少数马匹臀股部木胎有部分已残缺;马颈脖部位漆皮多起皱开裂,裂纹较为密集,此处裂纹在马匹全身相对集中,颈脖正后部,方棱状凸起的鬃毛处,木胎多有残缺;马前胸多分布有竖直方向上裂纹,此处木胎也有大小不一的磕碰伤;马头部,大多尚存,少部分已整体残失不存,或从眼部以下残缺不全,90%以上漆马的双耳残缺不全,只余极少数马匹双耳保存,凸出的双眼、鼻孔和两腮的木胎多有磨损残失,大部分漆皮有裂纹,收缩变形。图8 木牛脱水加固前保存现状木牛:牛只
22、通体表面残蚀,木胎软,易磨损剥落,形态基本保持,尾部残缺,头部大都已残损严重,只余大致形状,部分牛头部已残失不存。所有牛蹄部分均已残缺不存,腿部呈现不同程度残损,残余腿部均长短不一,难以稳定站立,且部分牛只从大腿根部残断,只余三腿;下腹部大都呈现蜂窝状残损,致使下腹部凹凸不平;上背脊和腹部大多分布有密集的裂缝(或裂纹);两侧身躯裂隙较多,且深浅不一,有的已贯穿至木胎内部;臀股部多数都有部分残缺,且木胎开裂现象较为突出,保存情况较差。图9 木俑脱水加固前保存现状木俑:均系整木雕凿而成,主要包括立侍俑(拱立俑)、插俑(驾驭俑)和骑马俑等,有些在进行脱水处理前已反复经历饱水-自然脱水-饱水过程,致使
23、木胎开裂变形较多;立侍俑,头部大都残损或残缺,有的头部整体受压已扭曲变形,极少部分面部能看出五官痕迹,双手均已残缺不存,手臂都有不同程度残损(或残缺),尚余手臂均分布有裂纹,有的已发展成深达木胎的裂隙,前胸后背也均有裂纹或裂隙,有些还存在横向开裂隙,较为密集,表面发黑,已呈现出炭化现象,比较糟朽,双足部均已残缺不存,腿部有不同程度的残缺,残余部分裂纹或裂隙较多,有的下半身整个缺失;插俑,双手臂及头部已残失不全,大多表面木质侵蚀严重,肩部及头部都有不同程度缺损,通身木胎开裂较多,有的还存在横向开裂缝隙,整体扭曲变形多,插足部分只有少数保存,其余均已残失;骑马俑,上身直立,大多通身分布密集裂隙或裂
24、纹,有的已整体变形扭曲,双腿外叉作骑坐状,但现存骑马俑双腿均已自腿根部断裂,上下身分离,残断为三部分,有的上半身、头部已残损或残失不存,面部模糊不清,有的腰背部有彩色颜料残留,手臂多数残损有裂隙裂纹,有的木质易损,俑腿部木胎开裂较多,且裂隙大而密集。木器:除木俑以外的木器,多为木案几板、木槌、木构件、木灶、木实物模型等,器物大多表面发黑,分布有裂纹或裂隙,或是整体呈现一定程度的扭曲变形,大部分残缺不全,只有少部分较为完整图10 木器脱水加固前保存现状图11 漆器脱水加固前保存现状漆器:多为盘、钵、扁壶、盒、车轮、圆棍等,百分之九十以上都已严重残缺,难寻一件是完整无缺的,绝大部分在进行脱水处理前
25、已反复经历:饱水-自然脱水的过程,器物四分五裂,成为一堆残片,加之木胎和漆皮附着力大幅降低,木胎磨损糟朽,漆皮产生起泡、开裂、剥落、收缩起皱等现象,往往一件器物崩溃分解成数小块,现能集中在一起的为数已不多。4.4漆木器文物制作选材木材的收缩变形有两种,一种是弦向收缩,一种是径向收缩,沿着年轮方向的收缩叫弦向收缩,沿着树干半径方向的收缩叫径向收缩,弦向收缩要比径向收缩大一倍左右。为此,器物在保护处理时,能否确保器物有较好的尺寸稳定性,与保护方法和工艺流程有关外,器物在制作时的选材也是一个重要因素。通过对这批器物的仔细观察,发现器物基本上是在径向方向取材雕刻而成(见图12),图12 器物径向雕刻取
26、材与现场牵引加固处理特别是当器物有细长构件或部位时,选材时保证该部位为径向取材,如马车的构件、漆木马的腿部、木牛的腿部等。出土器物大多选用整木雕凿而成,如漆盘、漆钵、耳杯、牛、俑、灶、井、臼、几、案等。也有部分器物是分两部分或多构件拼装而成,如直立侍俑,两手前曲,肘端有孔,手插孔中;漆木马72件,均为木胎,圆雕,身、尾分别制作,榫卯扣合而成。对器物的用材有了充分了解后,在加固时可以对器物的薄弱部位,从木材的弦向进行临时性加固处理,根据不同的器物,可以定制不同的夹具。在使用夹具时,施力切忌过大,有牵扯固定的作用即可,夹具与器物的接触点,一定要做好内垫,选用海绵、纸板等较为方便。4.5漆木器文物脱
27、水工艺根据前期保护实验的结果,绵阳出土饱水漆木器文物的脱水,采用甲醇脱水工艺进行实施。从绵阳出土饱水漆木器文物的质地、体量、残损状况和保存现状,漆木器文物的脱水采用以下四种工艺进行实施:小型木器:采用80甲醇水溶液为起始浓度,并以10为浓度梯度递增,脱水溶液更换时间为四天一次。当甲醇浓度达到100时,再置换甲醇三次以上,开始检测脱水情况,直至器物内的水分被完全置换出来,一般要置换100%甲醇5-7次,才能达到满意的脱水效果,脱水箱选用有盖塑料箱。大型木器:采用60甲醇水溶液为起始浓度,并以10的甲醇为递增浓度梯度,脱水溶液更换时间为五天一次。当甲醇浓度达到100时,再置换甲醇四次以上,开始检测
28、器物的脱水情况,直至器物内的水分被完全置换出来。一般要置换100%甲醇6-7次,才能达到满意的脱水效果。脱水在定做的脱水箱完成。漆木马:采用40甲醇水溶液为起始浓度,并以10为浓度梯度递增,脱水溶液更换时间为6-7天一次。当甲醇浓度达到100时,再置换甲醇四次,开始检测器物脱水情况,直至器物内的水分被完全置换出来。一般要需要置换100%甲醇6-7次,才能达到满意的脱水效果。脱水在定做的脱水箱完成。小型木胎漆器残件:采用30甲醇水溶液为起始浓度,并以10为浓度梯度递增,脱水溶液置换时间,视器物体量、表面状况等情况而定,脱水溶液更换时间控制在6-7天一次,当甲醇浓度达到100时,再置换甲醇四次以上
29、,检测脱水情况,直至器物内的水分被完全置换出来。体积稍大的木胎漆器残件,如马车厢板、圆形器等器物的脱水放入漆木马的脱水箱内空隙处进行脱水。对漆木器脱水情况的检测,采用二甲苯试剂。二甲苯为非极性分子,水为极性物质,二者互不相溶,当它们混合后稍加摇动即可观察到白色乳状悬浮液,静止存放一会出现分层,因二甲苯的密度小于水的密度,所以二甲苯通常以“油状物”的形式浮在水面。当浸泡箱内的甲醇溶液已用100%的甲醇置换三次以后,提取浸泡箱内的甲醇10ml左右,注入容量瓶,再用吸管提取适量的二甲苯(分析纯)溶液,滴注于锥形瓶内,同时均匀摇晃锥形瓶,仔细观察是否有白色乳状悬浮物产生,如出现混浊现象,表明还有水分存
30、在,器物脱水不完全,脱水工作还须继续进行。反之则表明器物内的水分已被甲醇取代,器物的脱水工作结束。4.6漆木器文物18碳醇加固工艺漆木器文物18碳醇加固采用的设备分为两种,一种是定做的全封闭可调试恒温加固设备,主要用于大型器物加固使用,另一种是购置的天津市泰斯特仪器有限公司生产的鼓风干燥箱(101型),用于小型器物加固使用。在进行18碳醇加固前,首先检查确保实验设备正常后,开启电源,对内循环水进行加热升温。再启动水泵对浸泡槽进行加热,内循环加热水设温度为59,同时将固体18碳醇分多次加入至浸泡槽内,每次加入须待上一次加入的18碳醇完全溶解后进行,每次加入量约为200kg,直至18碳醇溶液的体积
31、为浸泡槽容积1/2。待浸泡槽内的18碳醇温度稳定在预设温度59,并连续运行72小时后,一切正常,开始使用。从绵阳出土饱水漆木器文物的质地、体量、残损状况和保存现状,漆木器文物的18碳醇加固采用以下四种工艺进行实施:小型木器:以甲醇为溶剂,采用70的18碳醇为起始浓度,控制甲醇的挥发速度,使18碳醇以每天2-3为浓度梯度递增,每天缓慢均匀搅拌加固液两次,观察液面变化,随时补加甲醇和18碳醇。起始温度拟定为48,每两天提高1,直至60后保持恒定。当浸泡槽内液面无变化时,表明此时18碳醇浓度已达到100,再维持5-8天,18碳醇加固结束。大型木器:以甲醇为溶剂,采用60的18碳醇为起始浓度,控制甲醇
32、的挥发速度,使18碳醇以每天2-3为浓度梯度递增,每天缓慢均匀搅拌加固液两次,观察液面变化,随时补加甲醇和18碳醇。起始温度拟定为50,每2-3天提高1,直至60后保持恒定。当浸泡槽内液面无变化时,表明此时18碳醇浓度已达到100,再维持10天,18碳醇加固结束(见图13)。图13 大型木器与漆木马加固处理温度变化及18碳醇浓度变化图漆木马:以甲醇为溶剂,采用40的18碳醇为起始浓度,控制甲醇的挥发速度,使18碳醇以每天2-3为浓度梯度递增,每天缓慢均匀搅拌加固液4-8次,观察液面变化,随时补加甲醇和18碳醇。起始温度拟定为48,每2-4天提高1,直至60后保持恒定。当浸泡槽内液面无变化时,表
33、明此时18碳醇浓度已达到100,再维持15天,18碳醇加固结束(见图13)。漆器残件:以甲醇为溶剂,采用30的18碳醇为起始浓度,控制甲醇的挥发速度,使18碳醇以每天2-3为浓度梯度递增,每天缓慢均匀搅拌加固液4-8次,观察液面变化,随时补加甲醇和18碳醇。起始温度拟定为40,每两天提高1,直至60后保持恒定。当浸泡槽内液面无变化时,表明此时18碳醇浓度已达到100,再维持10天,18碳醇加固结束。4.7漆木器文物18碳醇加固后的表面除醇工艺从浸泡槽内取出已加固好的器物,迅速用毛巾擦去挂流在器物上的18碳醇,尽量清除干净,放在实验室自然冷却至室温。对嵌入在器物裂隙内的18碳醇,可用牙签等小型工
34、具慢慢地小心剔除,实在难以去除的部位用电吹风局部加热剔出,再用溶剂对器物表面进行除醇,使器物露出原有的本色。5、漆木器相关分析研究5.1漆木器的含水率测定出土文物的含水率,应该是在文物被发掘时即进行测定。永兴汉墓的发掘至今已有15年时间,虽然一直对出土器物采取饱水养护处理,但其含水率逐渐降低是不言而喻的,现在对器物进行的含水率测定,只能代表此时器物的含水率,当然对保护项目实施也是非常必要的。测试样品的选择尽量涵盖器物的各个类型,并观察自然脱水不明显的残片。共选择样品20个,包括漆马、牛、俑、木构件、车、漆器等,样品描述如下:1号样品木构件:长方块形,木质,表面腐蚀严重,一边呈斜向残断,边角处磨
35、损多,呈圆形;2号样品木构件:长方块形,边缘都呈不规则残断,表面残损较多,木质软易损,两端断面呈斜向,一边有一处不规则断裂口;3号样品木构件:长方块形,各表面均已残缺,凹凸不平,表面磨损严重;4号样品木构件:不规则长方块形,表面腐蚀严重,残缺多处,木质软;5号样品薄木片:木纹明显,边沿均已呈不规则残缺,木质软;6号样品薄木片:木质软易损,边沿呈不规则残断,木纹明显;7号样品木俑残件:木质软,表面磨损严重,形状不规则8号样品马蹄残件:木质较硬,脱水征兆明显,两面尚残留有部分漆皮,为残马蹄部分;9号样品漆马尾残件:表面残缺较多,木质磨损多,质地较硬;10号样品漆车轮残件:两端残断,表面上红棕色漆,
36、木质较硬,表面较完整;11号样品漆车轮残件:表面残损严重,残留有部分黑色漆皮,表面磨损严重,木质较软;12号样品车厢板残件:两边残断,表面有较为完整的黑色漆皮,木质较硬,漆皮光滑;13号样品漆钵残块:木质软,表面磨损严重,残余有少量漆皮;14号样品漆案残件:长方块形,边角磨损残缺多,一面残留有红色漆皮,木质软,易磨损15号样品漆盘残件;薄片状,两面残留有漆皮,漆皮光滑,有部分彩绘,木质较硬;16号样品漆盘残件:片状,两面分别残留有红、黑两色漆皮,边沿呈不规则残缺,木质较软;17号样品漆盘(疑似耳杯)残件:边沿呈不规则残断,两面分别残留有红、黑两色漆皮,木质软;18号样品漆盘残件:片状,边沿呈不
37、规则残断,表面残留有漆皮,木质软;19号样品漆盘残件:片状,边沿磨损多,两面残留有漆皮,木质软;20号样品漆钵残件:为较厚片状,边沿呈不规则残断,两面残留有黑色漆皮,木胎裂隙较多;首先,对饱水样品进行准确称量,再将样品放入天津市泰斯特仪器有限公司生产的鼓风干燥箱(101型)烘箱,用100度的温度烘干样品至绝干材(分两次进行,时间分别为48小时和24小时,两次称重保持一致)。计算出样品的含水率,公式如下: Wm=Wn-Wo/Wo×100%式中,Wm为含水率(%), Wn为样品饱水重量,Wo为样品绝干时重量从样品含水率的测试结果基本上能说明漆木器现在的饱水状况(见表2),其含水率有几个样
38、品比预计值低了许多,特别是8号样品马蹄残件,一方面是器物出土以后的15年时间里,因保存的环境和条件有限,器物的自然脱水较严重,从脱水前样品表面存在龟裂、变形状况,也说明了这一点;另一方面选择的许多样品体积均较小,也是造成含水率测试结果偏低的原因。正因为如此,在进行漆、木器脱水加固实验时,只能将此次测试结果作为该项目实施中的参考依据。表2 含水率测试结果样品样品重量(g)绝干材(g)含水率(绝干材)%备注(脱水后)120035471严重开裂、变形、起层28510750开裂成数小块3455800严重开裂、变形4202.3769严重开裂、变形5151.31053严重开裂、变形6100.81150严重
39、开裂、变形78010700严重开裂、变形8653585起皱、变形910525320表面起皱、变形、收缩104515.7187严重起皱、开裂11506.6657漆皮严重起皱、开裂12207.2177严重开裂、变形13808900漆皮严重起皱、开裂、变形14658.7647漆皮严重起皱、开裂、收缩15103.4194严重开裂、变形16101.5566严重开裂、变形、收缩17151.5900严重开裂、变形、收缩18151.6838严重开裂、变形、收缩19100.91011变形、收缩20355.4548严重开裂、变形、收缩5.2出土漆木器的树种分析5.2.1采样树种鉴定取样分析样品为漆木马、漆钵、漆盆
40、、漆盘、漆车厢板、漆车轮、漆车辐条、漆扁壶、漆耳杯、漆案、漆圆形器物以及木俑、木牛、木构件、木井等十余种漆木器物。5.2.2方法(1)选材用单面刀片切取所需切片器物残件样品的一部分,一般长度为35cm,截面为35mm2。(2)切片用左手拇指、食指、和中指三指拿住材料,材料约突出手指上。右手平稳的拿住双面刀片。把刀片刃部放在经过削平的平面上,轻轻压住它,刀口向内,切与材料断面平行,然后以均匀的力量和平稳的动作自左前方向右后方滑行切片。注意要用整个手臂向后拉(手腕不用力)。切片时动作要敏捷,材料要一次切下,整个过程应用清水湿润材料和刀面,使之润滑,防治材料破损。如此连续动作,切下许多薄片后,就用润
41、湿毛笔将这些薄片轻轻移入盛有水的培养皿中备用。另外,切片时两手应该保持活动状态,不要使他们紧贴身体或实验台上的。同时切片时不要用力过猛或来回切割组织。动作要敏捷,材料要一次切下,不要追求切片形状的完整。切片时首先应切横切面,再根据横切面切片中的木射线方向确定径面和弦面方向,再切径向和弦向切片(切径向和弦向切片没有先后顺序)。(3)显微观察在载玻片上滴一滴清水,选择薄而透明的切片,放在载玻片上的清水中;用镊子夹住盖玻片让其一侧与载玻片上的水接触,在慢慢的放下另一端,制成临时装片。用光学生物显微镜放大40、100倍后,观察木材的横切面、弦向及径向的显微结构,并进行拍照。5.2.3结果经过对样品切片
42、的显微分析,确认其材质包括五科,共九个属的树种,其分别是樟科樟属及钓樟属、杨柳科杨属及柳属、松科铁杉属及松属、壳斗科青冈属及麻栎属、核桃枫杨属。各种器物的材质分析结果见表3。表3 树种分析结果编号样品漆膜树种备注1漆马有樟科樟属漆钵有杨柳科杨属、樟科樟属大多数为杨柳科杨属漆盘有杨柳科杨属、樟科樟属大多数为杨柳科杨属漆盆有杨柳科杨属、核桃科枫杨属大多数为杨柳科杨属漆车厢板有松科铁杉属、樟科樟属大多数为松科铁杉属漆车轮有樟科樟属、松科松属多数为樟科樟属漆车辐条有樟科钓樟属、壳斗科麻栎属漆扁壶有杨柳科杨属漆案有杨柳科柳属漆圆形器有樟科樟属漆耳杯有杨柳科杨属木牛无樟科樟属木俑无樟科樟属木井无樟科樟属木
43、构件无樟科樟属、松科铁杉属、壳斗科青冈属(1)樟科樟科樟属(见图14):散孔材半环孔材,管孔斜列。轴向薄壁组织环管状。23个径列复管孔及单管孔。导管分子单穿孔,管间纹孔式互列。薄壁细胞内含甚多油细胞。木射线非叠生;单列射线较少;多列射线23细胞,高1020细胞。同一射线内偶见2次多列部分。射线组织异型及稀异型,射线细胞内含有丰富的油细胞及少量树胶。樟科钓樟属(见图15):散孔材,生长轮略明显,管孔斜列,具黄色内含物。单管孔及23个径列复管孔。导管分子单穿孔及少数复穿孔,管间纹孔式互列。薄壁细胞内含甚多油细胞。木射线非叠生;单列射线较少;多列射线23细胞,高515细胞,同一射线内偶见23次多列部
44、分。射线组织异型及异型,射线细胞内含有的油细胞及少量树胶。樟属与钓樟属的主要区别在于,樟属管孔周围油细胞较为丰富,而钓樟属相对较少;樟属多列射线组织异型及稀异型,而钓樟属多列射线组织异型及异型;樟属射线高高1020细胞,而钓樟属射线高高515细胞。(2)壳斗科壳斗科青冈属(见图16):辐射孔材,生长轮不明显,管孔溪流斜列,轴向薄壁组织环管状。单管孔,导管分子单穿孔,管间纹孔式互列。轴向薄壁组织环管状及离管带状,离管带状薄壁细胞带宽13细胞;薄壁细胞内含菱形晶体,分室含晶体细胞多至9个以上。木射线非叠生;木射线具宽细两种,细木射线单列射线高515细胞;宽射线(多列)宽2030细胞,高长超出切片范
45、围。射线组织同形单列或多列。射线细胞内含菱形晶体及树胶。壳斗科麻栎属(见图17):辐射孔材,生长轮甚明显。环孔材,早晚材急变;单管孔,早材管孔12列;晚材管孔略小,径列状。到导管分子单穿孔,管间纹孔式互列。离管带状薄壁细胞宽12细胞。薄壁细胞内含丰富菱形晶体。木射线非叠生;木射线具宽细两种,细木射线单列射线(稀2列)高315细胞;宽木射线(多列)宽1530细胞,高长超出切片范围。射线组织同形单列或多列。射线细胞内含菱形晶体及树胶。麻栎属与青冈属的主要区别在于,青冈属的生长轮不明显,而麻栎属得生长轮甚明显。青冈属管孔溪流斜列,而麻栎属径列状;青冈属早晚材管孔差别不大,而麻栎属早材较大,晚才较小。
46、(3)杨柳科杨柳科杨属(见图18):散孔材,生长轮略明显,25个径列复管孔。导管分子单穿孔,管间纹孔式互列。薄壁细胞组织轮界状,带宽12细胞;薄壁细胞内含菱形晶体,分室含晶体细胞多至20个以上。木射线非叠生;射线单列520细胞。射线组织同形单列。射线细胞内含有丰富的树胶。杨柳科柳属(见图19):散孔材,生长轮不太明显。单管孔。导管分子单穿孔,管间纹孔式互列。薄壁细胞组织轮界状,带宽1个细胞;薄壁细胞内含有树胶。木射线非叠生;射线单列射线较少高515细胞。直立细胞比横卧细胞高。射线组织异形单列。射线细胞内含部分有树胶。杨柳科柳属和杨属的主要区别在于,前者为单管孔,而后者为25个径列复管孔。(4)
47、松科松科铁杉属(见图20):生长轮甚明显。早材至晚材略急变到急变。横切面早材管胞多边形,晚才管胞长方形、椭圆形、多边形。轴向薄壁组织轮状。弦切面木射线单列,高118(多数814)细胞;部分射线细胞内含有深色树脂。径切面轴向管胞具缘纹孔12列;交叉场纹孔柏木型。通常24个。射线管胞内壁较平滑。松科松属(见图21):生长轮甚明显。早材至晚材略急变到急变。轴向树脂道分布于贯穿早晚材,横切面早材管胞多边形、方形,晚才管胞长方形、椭圆形、多边形。轴向薄壁组织星散状。弦切面木射线具单列和纺锤形两类:单列射线高215(多数510)细胞;纺锤射线具径向树脂道,树脂道上下放射线23列,两端尖削而成单列,高23细
48、胞。径切面轴向管胞具缘纹孔12列,眉条长,数多,明显;交叉场纹孔窗格型,疏松木型,通常12个,射线管胞内壁具深锯齿。松科铁杉属与松科松属的主要区别在于,铁杉属木射线单列,高118(多数814)细胞,松属的高215(多数510)细胞即前者较后者略高;铁杉属径切面交叉场纹孔柏木型,而松科松属交叉场纹孔窗格型,疏松木型。图15 樟科钓樟属显微结构a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍badcef图14 樟科樟属显微结构图a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍e.径向40倍 f.径向
49、100倍abcdef图16 壳斗科青冈属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍abcdef图17 壳斗科麻栎属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍 d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍fedcba图18 杨柳科杨属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍fedcab图19 杨柳科柳属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍 d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍abcdfe图20 松科铁杉属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向
50、40倍d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍fedcab图21 松科松属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍d.弦向100倍 e.径向40倍 f.径向100倍afedcbafedcb图22 核桃科麻栎属a.横向40倍 b.横向100倍 c.弦向40倍d.弦向100倍e.径向40倍 f.径向100倍(5)核桃科核桃科枫杨属(见图22):生长轮甚明显。环孔材至半环孔材,早晚过度到晚材缓变;晚材管孔中,斜列或呈之子型排列。单管孔及少数24个径列复管孔。导管分子单穿孔,管间纹孔式互列,星散聚合状。薄壁细胞内含树胶及菱形晶体,分室含晶体细胞多至16个以上。木射线非叠生;单列射线高
51、312细胞;多列木射线宽23细胞,高1025细胞。同一射线内偶见2次多列部分。射线组织同形单列及异形II。射线细胞内含树胶。5.3出土漆木器的漆膜分析5.3.1取样此次样品取样分别来至漆马、漆案、漆钵、漆车轮(黑色和棕色)、以及漆车厢板等6样漆器。漆马的漆膜取自马脚,漆钵、漆盆的漆膜分别取自内、外侧黑色和红色部分。5.3.2分析观察方法选取胎与漆膜结合较紧密的样品,用双面刀片切取漆膜的断面薄片,切片方法与前面所述相同。取得漆膜断面切片后,通过光学显微镜的透过光观察漆片的涂层构造,并用测微尺测量漆膜各涂层的厚度。5.3.3观察结果各样品的观察结果如表4所示:表4 涂膜断面显微镜观察结果样品部位层
52、数各层厚()(内外)漆膜厚()漆木马木胎、漆310、55、1894漆盆内侧黑色部分315、20、1550内侧红色花纹处320、15、6196外侧黑色部分313、18、1546外侧环带状红色部分315、19、1549漆钵钵外侧黑色215、4560内侧黑色223、5073内侧红色323、50、50123棕色车轮木胎、漆27、4545黑色车轮木胎、漆38、45、1063车厢板木胎、漆520、100、20、100、30270图23 漆木马漆膜断层显微照片标尺1小格10.045.3.3.1 漆木马漆木马的漆膜共有3层,如图23所示,最底为一层较薄的黑色底层,约10。中间层和外层为两层红层透明涂层,其中中
53、间层较厚约55,外层约为22。5.3.3.2 漆盆图25 漆钵膜断层显微照片 a.外侧黑色部分 b.内侧黑色部分 c.内侧红色部分标尺1小格10.04bac图24 盆膜断层显微照片a.内侧黑色部分 b.内侧红色花纹处c.外侧黑色部分 d.外侧环带状红色部分标尺一小格10.04abcd如图24所示,盆各个部位的漆膜断层均为三层。a为内侧黑色部分,由里向外三层涂层的厚度分别为15、20、15,中间为红色透明涂层,底层和外层为黑色涂层。b为内侧红色花纹处漆膜断层,由里向外三层涂层的厚度分别为20、15、61,中间为红色透明涂层,底层和外层为黑色涂层。c为外侧黑色部分,由里向外三层涂层的厚度分别为13、18、15,中间为红色透明涂层,底层和外层为黑色涂层。d为外侧环带状红色部分,由里向外三层涂层的厚度分别为15、19、15,中间为红色透明涂层,底层和外层为黑色涂层。比较a、b的最外层图层可以发现,内侧红色花纹处漆膜断层的最外层比内侧黑色部分最外层宽40。由此可以推断,盆内侧红色花纹处漆膜最外层是在黑色部位上点加的。比较c、d的最外层涂层可见,外侧黑色部分漆膜最外层与外侧环带状红色部分的最外层宽度一致。因此,可推断外侧环带状红色部分的最外层是在中间红色透明图层上添加,而非在黑色涂层上添加。5.3.3.3 漆钵如图25所示,漆钵的内、外侧黑色部分漆膜共2层。外侧黑色部
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