海洋出水陶瓷器的科技保護

包春磊

2007年，我國水下考古工作者在西沙海域打撈出“華光礁I號”沉船，發掘出水文物逾萬件（圖1），目前存放在海南省博物館。這些文物中陶瓷器占大部分，其中又以青白釉、青釉居多，還有一些醬釉器。器形主要為碗、盤、碟、壺、粉盒、盞、瓶、罐、缽、軍持等，裝飾手法和紋樣豐富。器物的裝飾手法有刻劃、模印、堆貼、雕塑等；主要紋飾有荷花、牡丹、菊花、寶相花、纏枝花、折枝花等以及吉祥文字（如“吉”“大吉”等）。此外，在一些器物底足，發現有墨書題記以及模印銘文、紋樣等。這些陶瓷器的時代為南宋中晚期，距今八百余年，釉色精美，燒制工藝較高，代表了這一時期陶瓷器的高超工藝，具有較高的研究價值，為研究中國陶瓷史、海外貿易史以及海上絲綢之路與東西方經濟、文化交流提供了重要的考古實物依據和參考資料。

國家文物局對“華光礁I號”沉船船體及出水文物保護工作非常重視，專門委托中國文化遺產研究院編制沉船船體及出水文物保護方案。本文以“華光礁I號”出水陶瓷器的保護處理為例，簡要對海洋出水陶瓷器文物的科技保護處理方法進行探討。

一、陶瓷器文物的出水環境

水下文物出水前在海水中已經浸泡、沖蝕了若干年，周圍地理環境因素對文物的影響至關重要。華光礁位于西沙群島中部靠南，是西沙群島中的大環礁之一，礁內最大水深20余米；華光礁受東北季風的沖蝕，礁坪變得平緩寬廣，表面以大顆粒生物沙為主，下層以交織成片的柱狀珊瑚骨骼構成，“華光礁I號”古沉船遺址位于礁盤內的西北邊緣。海洋中多種環境因子都處于不斷運動變化中，如溫度、降水量、鹽度等，都會對海洋中文物的腐蝕產生影響。西沙群島屬熱帶海洋季風氣候，海水鹽度較高，達34%。由于沉船遺址是位于海砂與珊瑚碎屑交錯的沉積層上（圖2），這類沉積層的海水易于滲透，電阻率低，利于電極反應的傳質過程，腐蝕性高；海洋底部經常有暗流涌動，卷裹著的沙粒對陶瓷器進行沖刷腐蝕，致使有些出水陶瓷器的釉面酥松脫落，表面粗糙。

二、出水陶瓷器文物的病害

1 可溶性鹽

物質在接觸海水的過程中，都會發生不同程度的溶解腐蝕，這種損害主要是源于海水中化學的、物理的和生物的交互作用。而深藏于其間幾百年甚至幾千年的各類文物，其損害程度便可想而知。正因如此，自世界水下考古工作伊始，其發掘物的脫鹽、脫水等保護處理問題便成為海洋考古文物保護工作中一個不可回避和首要解決的問題。可溶性鹽類在一定溫度和濕度情況下有一定的溶解度，當溫度和濕度條件發生變化時，就會發生“溶解一重結晶一溶解”現象。一般的館藏條件下，對于含鹽份高的陶瓷質文物，這一現象就會發生，在較短時間內沒有大的變化，但時間長至二至三年后的器物表面就會泛白，出現被鹽結晶撐出無數的小花點，造成器物表面粗糙，陶瓷器可使釉面成片剝落（圖3）；同時使得器物內部松脆，容易碎裂。可溶性鹽類是陶瓷器文物最主要的病害，在黏結、修復、保存前一定要清除干凈。

2 表面的沉積物

華光礁的基底主要是一些珊瑚、軟體動物和鈣質生物沙，而這批出水陶瓷器屬于民窯外銷，質量較差，常年受海水浸泡和生物影響，部分陶瓷器表面形成堅硬致密難以去除的石灰質、石膏質沉積物（圖4abd），有些表面還有鐵質沉積物（圖4c），還有些器物有嚴重的殘缺和破損狀況。在出水的瓷器中，相當部分被貝殼、海泥等混合組成的海相沉積物包裹著。

華光礁部分陶瓷器表面沉積物通過X射線熒光（XRF）分析，結果顯示沉積物主要成分為鐵、鈣、硫、硅等；X射線衍射（XRD）分析結果顯示，沉積物主要物相組成為文石、方解石、石膏等，另外含有氧化鐵、碳酸鹽及氧化銹蝕等。根據前期實驗情況，使用3%檸檬酸溶液或5%EDTA-2Na對有沉積物的器物進行浸泡，以去除含碳酸鹽，硫酸鹽的沉積物，然后用手術刀、毛刷等工具去除已軟化的沉積物，最后用去離子水沖洗干凈，進入脫鹽階段。

3 有機污垢

華光礁出水部分陶瓷器表面還殘存有海洋動植物降解后的成分，有些有機污染物對器物有破壞作用，清除污染物有利于陶瓷器文物的保存和展示（圖5）。通常采用3%的雙氧水浸泡污垢數次，可使污垢被氧化成二氧化碳及小分子的有機物而除去，最后用去離子水沖洗，晾干。

三、出水陶瓷器文物的脫鹽保護處理

陶瓷器文物的脫鹽過程是保護處理過程中很關鍵的一步，脫鹽過程不徹底，將對文物造成隱患，且無法彌補。陶瓷是屬于多孔性材料，尤其對于低溫釉陶瓷其孔隙率更大，因此當陶瓷文物浸沒于海水中時，海水中可溶性鹽類就會滲透入陶瓷中，濃度達到內外平衡，而且受到各種內外因素如環境溫度、鹽度、PH值、流速等影響，陶瓷器中含鹽量有多有少。當陶瓷文物被打撈出海后，其保存環境的溫濕度發生了很大改變，可溶性鹽類會隨著溶解度的變化，而反復發生溶解重結晶現象。這一過程中，陶瓷內部結構中的孔隙內壁壓力也會隨之反復增減，這就使得陶瓷器的強度大大降低，從而造成釉面剝落、返鹽、疏松等病害。選擇合適的脫鹽工藝非常關鍵，一般陶瓷器脫鹽方式有以下幾種。

1 去離子水靜態處理

陶瓷器脫鹽過程是海水滲透的反過程，不同的是陶瓷器周圍的海水為去離子水所代替，是通過離子擴散的物理反應過程。擴散是指離子和分子不以大流量的形式遷移。一般來說物質將自發地向更低化學位的區域擴散，物流量與濃度梯度成比例，從高濃度區流向低濃度區。對于陶瓷器文物眾多的場合，脫鹽所需的場地較大，其他方式的脫鹽費用較高，因此，靜態脫鹽方法也不失為一個好的方法（圖6）。

2 超聲波振蕩處理

超聲波振蕩脫鹽是利用超聲波的空化效應，即在聲波的作用下，由于液體振動而產生數以萬計的微小氣泡，即空化泡。當聲壓達到一定值時氣泡長大并崩潰，對周圍產生沖擊力，它對液體產生一個攪拌作用，加快可溶性鹽的溶解，同時通過攪拌，使水溶液發生運動，將已溶解出的離子帶離陶瓷體。而超聲波強大的沖擊力還起到了使可溶性鹽解離的作用。但必須注意，對于那些已出現胎釉剝離傾向或胎裂較為嚴重的陶瓷器，應避免使用此法（圖7）。

3 流動去離子水處理

以流動的去離子水進行脫鹽，其工作原理和靜態脫鹽一樣。只不過是通過動力加速了去離子水的流動，及時降低了陶瓷器附近可溶性鹽的離子濃度，而且能快速地將陶瓷器附近的可溶性鹽帶離出去，加速了陶瓷器體內鹽的向外滲出，從而達到快速脫鹽的目的。

4 電滲法處理

即在浸泡槽兩端插入不銹鋼電極，以5%的稀氨水做電解質通入1安培/平方分米的直流電，使陶瓷器中的金屬離子加速運動，從陶瓷器中析出。電滲法清除的效果可用電導率來判斷清洗程度：因為可溶性鹽是電解質，在水中含量越大，電導率就越大，因此，當電導率降到一定程度并保持不變時，就可認為可溶性鹽已清洗完畢。

對于批量需處理的陶瓷器文物，超聲波加速脫鹽、冷熱水交替浸泡、流動水等也可以加快脫鹽過程。華光礁出水陶瓷器文物當時的燒制溫度不同，導致胎體密度并不一致，因而可溶性鹽的含量也并不一致。對陶瓷器文物來講，通常去離子水長時間浸泡也會對器物造成損傷，因此，其脫鹽的方法更不能一概而論，而應該是因物而異，擇法善從。

四、陶瓷器的加固修復

出水陶瓷器在脫鹽之后，需要進行的是將那些破碎、斷裂、短缺、剝釉、脫彩的陶瓷器進行粘接、修復。華光礁出水陶瓷器破碎、殘片、剝釉等病害居多，修復工作艱巨。實施修復中必須忠于實物的歷史原貌，反對操作者主觀臆造，隨意加工改變，對修復中的每一道工藝都要做到有據可依、有據可查，并具有再修復的可能性，且要“修舊如舊”，便于展覽和保藏。

1 粘接

粘接是將古陶瓷器物破損或斷裂的部位（圖8上），用粘合劑重新粘合在一起，為下一道工序的進行提供條件。有些破損較嚴重、斷裂面較多的器物，在粘接前要根據它們破損或斷裂部位的形狀、顏色、紋飾等特點先進行拼對，確定各自所在的位置，并做好編號，以便在粘接時做到完整無誤。為了提高粘接強度，每塊殘片及殘片的幾個接合面，都要用雙氧水清洗擦凈。粘接前，要等待殘片的幾個接合面都干燥了，再用適合于陶瓷器的環氧樹脂或者一定濃度的B-71粘接（圖8下）。瓷片間的結合處盡量少涂膠，以防空隙過大，合攏時走形錯位。

2 配補

在古陶瓷修復中，經常會出現器物破損的部位短缺不存的現象，這就需要通過配補來復原短缺部位的原貌。配補材料常用石膏粉加適量清水，攪拌均勻即可使用；此為傳統的配補材料，在研究修復中廣泛使用。也可選擇成品粘合劑，如AB強力膠、AAA超能膠等，和填料滑石粉或牙粉（牙科醫療所用）混合調成膏狀，軟硬度視修補需要而定。配補前先用橡皮泥翻模（圖9），然后填入膏狀物定型。固化后的多余堅硬部分，要將其修補平整。補缺后用木砂紙打磨平整，縫隙處用瓷器膩子填平，最后用細質水磨砂紙磨平作色。

3 加固

華光礁出水陶瓷器部分器物上的裂紋或沖口、表面將剝落的彩繪和釉層、受力或易損部位、已完成粘接或配補工序的器物等要施行預防性保護處理，進一步提高其修復部位的牢固度。常用環氧樹脂類粘合劑或硝基清漆和丙烯酸清漆類涂料，用稀釋劑調制好，然后用噴槍或毛筆涂刷法進行噴涂加固；也可利用滲透性較強的B-72等液體粘合劑對器物上非受力部位的裂縫、沖口以及粘接后尚不牢固的部位，進行加固處理（圖10）。還有一種方法，就是把整個器物直接放入硝基清漆或丙烯酸清漆類涂料液中浸泡一段時間，而后取出放入一個裝有少量丙酮類溶劑的加蓋玻璃容器中，使其在飽和的溶劑蒸汽的條件下緩緩干燥。此方法適用于低溫陶器風化侵蝕的加固處理。

4 作色

經過粘接、配補和加固等工藝修復后的古陶瓷器物，其修復部位的顏色與原器物顏色存在很大差距，需按照器物表面原有的色彩或紋飾，對修復部位進行作色處理，并且不留修復痕跡。最好采用附著力、遮蓋效果好、不易褪色變色的顏料作色。最后就是仿釉，做舊，其工藝就是要使器物被修復部位呈現出與原器物整體相同的自然舊貌，使其與整個器物渾然一體（圖11）。

五、結語

保護修復古陶瓷器和其他文物，不同于修理普通器物，一定要嚴格遵守文物保護修復原則，嚴格執行保證文物的真實性、完整性，在實施保護修復中防止保護性的破壞，對每件文物實行最小干預，使用的材料具有可再處理原則，修復后的器物具有可識別性與整體協調原則。水下發掘的陶瓷器的保護處理工作，是一項綜合了海洋化學、陶瓷學、物理學、化學等多學科研究成果在內的綜合處理過程。華光礁出水陶瓷器文物萬余件，如何選擇合適的保護修復方案，必須慎之又慎。