漆、竹、木器出土后保护技术

我们在田野考古中均会遇到这样一种情况：当墓室打开时，映入眼帘的精美绝伦的漆、竹、木器煞是喜人，可谓是色彩斑斓、纷然不可胜识，使人忍不住急欲起取以把玩观赏。然而，悲剧也就在这一瞬间发生：那些看似美仑美奂的器物竟到了不堪稍许外力的地步：有的方捧起即已坍塌，有的则因根本不能起取，触之若嫩豆腐，有的则因失水过速而引发起翘、开裂和扭曲呈麻花状。

那么，是什么因素导致上述情况发生的呢？我们试以木为例来讨论。大家知道，木材是有孔隙的物质，是由植物的细胞构成的。它的主要成分是：含有45～50％的纤维素，另有20～35％的半纤维素和15～35％的木质素。此中，纤维素是经还原多葡萄醛酸的羧基而由多糖醛酸形成的，是一种按直链结构连接而成的高分子聚合物，在纤维素的单位结构式中，有着较多的亲水基团——羟基（OH），它很容易促使木材的胀、缩，而半纤维素是为低分子量的多糖，化学稳定性小。木材由于其各自木纹的不同，当水分处于不同的木纹方向时，其脱、吸水的速率是大相径庭的。当木材长期置身于地下水充沛的坟墓里时，由于水分的不断侵入而不断吸纳乃至饱和，同时，受地下各种细菌的侵蚀而使木材纤维素、木质素遭到破坏，加速了该木材质料强度的降解。而当木材离开水的环境而趋向于干燥时，其中的自由水（即毛细管水）先行蒸发，然后吸着水（指吸附于细胞壁微纤系统之中的水）开始析出。一般来说，自由水的散失或者增加，对木材的胀、缩性及其强度影响不大，而吸着水在纤维饱和点以下时的水分减少倒易使木材体积缩小或增加。另外，木材在干燥的过程中，往往因木材表面与内部脱、吸水的不均衡而产生不良应力，从而导致木材翘曲变形。

数十年来，我院文保工作者与国内同行一样，出于对文物的偏爱和责任心，展开了对饱水漆、竹、木器脱水方法的科学研究工作，做了大量的实验和实践，取得了相当的成效，为使大家有所了解，现分别介绍如下：

1．硅胶法：硅胶是一种蓝色胶状体，含有硅酸和极少量水分。在相对湿度为100％的环境中，其吸水率可达31％以上，且可反复使用（将吸满水且已变色的硅胶取出,铺摊于烈日下曝晒，至其回复原色时即可再次使用。有条件的单位，可将之置于干燥箱内烘烤，以除去水分）。此法是利用其容易吸附极性较强分子的原理而使之成为一种既经济又方便的属于自然脱水技术范畴的脱水剂之一（其它如木屑、湖砂棉絮等均可为之）。

其工艺过程如下：

①拭干器表，测重、尺寸，照相；

②在干燥器皿内铺上一定数量球形变色硅胶，上置托盘，将器物放于盘上，盖紧；

③根据器物之大小、胎质和吸率等情况，择定硅胶置换周期；

④注意观察，当器物重量恒等、硅胶不再变色，则脱水工序即告完成。

⑤再次秤重，以脱水前之重量减去脱水后之重量，求出该器物的含水率。

值得注意的是，此技术（包括其他自然干燥技术）只适用于质地较好和没有开裂、扭曲且含水率相对较低的器物。反之，则慎用或不用此法。

2．聚乙二醇加热渗透法：聚乙二醇系乙二醇经缩合而制得，分子式为HOCH2〔CH2OCH2〕nCH2OH，平均分子量由200～6000。英文简写为PEG。

此法之运用原理：在整个浸渍的过程中，当溶质接触木材界面时，由于膨胀作用，其大分子即向该木材的纤维腹腔渗透，同时，随着温度的提高，分子链之间的滑动会更加容易，其活性亦即相应增加，也就是说PEG对木材的浸渗速率亦因此而加快。在这一过程中，木材内部的水分子沿着纤维边缘向木材表面膜层渗透，由此进入PEG液内。然后，PEG与水分子的混合液再沿着业已穿透的膜层孔隙深入木材细胞腔内，从而维持了原纤维结构，使该器物得以稳定。

此法对木器进行脱水处理较具成效，相对漆器而言，则因其表层漆膜致密而作用甚微，然对于那些漆面破损的漆器则可以为之。另外，在必要和允许的特殊情况下，采用此法处理漆器时尚可辅以电火花打孔技术，以增强PEG液对木材的渗透力。

3．醇－醚－树脂联浸法：此法主要是利用了乙醇具有较强的渗透力和亲水性极佳的特性，使其充分渗入木材细胞之中，使木材中的水分子同乙醇相互混溶，再替以较高浓度的醇液，直至浸渍液中高浓度溶液趋于稳定，然后再以醚来置换乙醇，其递增周期以及工序操作大致与醇相同。最后，视器物之情况可考虑在醚液内添加适量天然树脂（如松香、乳香胶等）以使失水后的木材纤维细胞腔壁得到加固而不致坍塌。

此工作程序大致如下：

①醇液浸渍：工业酒精，浓度自45％～60％～75％～85％～95％（每一浓度梯级约7～10天），最后用无水乙醇，并反复至该醇液中几无水分出现；

②醚液置换：乙醚，浓度自50％～65％～80％～100％；

③树脂加固：天然树脂，按溶液重量的百分之5~10%投入乙醚溶液内，然后将被处理物浸渍于此液中，经7～10天即成；

④取出被处理物，置于另一无处理液的容器内，安放于一温度在摄氏200C以下的房间里，微启器盖，使残余的乙醚比较缓慢地自行挥发。

⑤取出器物，以棉球蘸取丙酮在器物表面擦拭，以除去残留在器表的多余树脂结晶。

此法对小型竹、木器（如木牍、竹简、木俑及饰件等）的脱水定型，其效果令人满意。

4．真空加热干燥法：漆木器在其脱水干燥的过程中具有一大特点，就是水分的自由扩散性，一为湿扩散，一为热扩散。也就是说，其水分可以顺着纤维方向游移，自纤维两端析出；也可横跨纤维方向，由其侧面排出。此法即是利用提高温度、降低沸点而导引水分项外扩散的原理来进行脱水的。

通过实验，我们注意到了这一现象，即被处理物在真空干燥箱内一经加热，其水分即由木质物体内排出，并呈气态游移于真空干燥箱内，而当其水蒸气浓度增大且形成一定的压力时，我们即可利用其室内与外界之压力差，启动真空泵，使水汽被泵吸出箱体，使该器物得以干燥定型。

此方法工作程序如下：

①为器物清洗、测重、尺寸、照相，记录状态；

②以石膏在器物外翻模，取下石膏模烘干备用；

③取器物置于石膏模中，器物内面选用合适物件加以固定，以不晃动为佳；

④将固定了的器物放入已预热的（70℃）真空干燥箱中，然后启动真空泵，并将温度升高并控制在80℃，当其真空度达600毫米汞柱时，每间隔4小时温度升高5℃，直至95℃时止。一般需12～24小时；

⑤取出器物，再次测重、尺寸、照相。

运用真空加热技术对古代竹、木漆器进行脱水处理，是一种较简便、经济的方法，它不仅保持住器物的原貌，且无任何副作用，不失为一行之有效的保护措施。

5．明矾法：明矾，学名硫酸铝钾，分子式为KAl（SO4）2?12H2O，又名白矾，呈无色、八面状晶体，密度1.75，具酸涩味。在92.5℃时即熔化，溶解度随着温度之上升而增大，至水沸时，即完全溶解。

此法之工艺过程较为简单：除做好上法第一步骤外，只需将被处理物置于呈饱和状态的明矾水溶液中，加热蒸煮几个小时，取出，用拧干的热毛巾擦拭器物表面以除去多余的明矾结晶，即成。

运用此法处理厚重木质品较为理想，对漆器则效果不佳，尤其是木器经此处理后颜色加深、重量增加，而且质感不太好，处在潮湿环境中时会有吸湿返潮现象产生，这是它的明显不足之处。

改进的方法是，将明矾与聚乙二醇混合使用，方法同上，这样的处理，可使木材外观得以改善。另外，为防止器物在处理后产生表面吸湿现象，可采用丙烯酸树脂进行封护处理。

冷冻干燥法：此法是在生物学技术的基础上衍生出来的，它的原理在于：当木质材料处于低温环境时，木材中的水分即逐渐被冻结成冰，一旦置于真空状态下，当冰首先升华时，会吸收大量的热能，并使冰层下面的水更为多地被冻结，此种现象能逐渐发展到湿木的内部，如若此时使水分逸出，则木材受损的破裂力仅仅局限于冰的薄层表面，同时，随着冰层的形成，则可借以平衡内部其应力而不致使器物毁坏。

不过我们也发现：直接冷冻往往使得木材呈现干裂症状，为克服这一缺点，在实施冷冻前，务须对木材进行预处理，以期减小器物因冷冻升华所产生的破裂危害。操作时，可选用表面张力小、在冷冻条件下体积收缩的化学材料（如三甲基甲醇或平均分子量为400～1000的聚乙二醇等），来抗衡木材中水在冻结成冰时体积的膨胀，从而避免木材的开裂。

此法之工序如下：

①聚乙二醇预处理：首先，将被处理物用清水浸漂月余，然后在10％PEG400和12％PEG1000的溶液中分别浸泡，温度分别控制在摄氏62～65℃和摄氏72～75℃之间，直至器物称量恒重。

②自然脱水：取出器物，以宣纸或绵纸包裹，然后埋入沙中，至该木材中约40％的水分被脱除时止（可用称重计算），取出器物，用聚乙烯袋封装，外覆一塑料薄膜，将其置于阴暗处。

③冷冻脱水：当外界气温适宜冷冻操作时，把器物自袋中取出，先测重再放置冰箱或冰柜内进行连续25小时冷冻；取出，置可作真空用之容器内；启动真空泵，连续抽48小时，则该器物即得以脱水定型。

此种技术是较有前途的，它不仅适用于饱水木器的保护处理，还可用于漆器的脱水定型。目前在国内外已得到较为广泛的应用。不足之处是因设备条件制约，只能处理一些小件文物，而象古船、建筑物件等大型的饱水木质文物则只能采用另外的方法（如室外冷冻干燥脱水）。