化学与壁画文物的保护
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浅析古代壁画的保护应用古代壁画作为我国珍贵的文化遗产,承载着丰富的历史文化信息,具有极高的历史、艺术和科研价值。
古代壁画也面临着严峻的保护挑战。
由于年代久远、墙体老化、外界环境等因素的影响,许多古代壁画都出现了不同程度的褪色、腐蚀、裂纹等问题,亟需保护和修复。
本文将对古代壁画的保护应用进行浅析,探讨保护方法和技术手段。
一、古代壁画的保护价值1.历史价值:古代壁画作为古代艺术的重要形式之一,记录着古代社会、文化、宗教、生活等方方面面,具有重要的历史研究价值。
2.艺术价值:古代壁画在绘画技法、色彩运用等方面展现出古代艺术的精湛技艺和独特魅力,具有很高的艺术欣赏价值。
3.科研价值:古代壁画可以为考古学、文物学、艺术史、建筑史等学科提供丰富的研究资料,有助于推动相关学科的发展。
1.环境保护:对古代壁画所在建筑环境进行保护,控制温湿度、光线等环境因素,避免因环境变化导致壁画褪色、腐蚀等问题。
2.物理保护:采用隔离和支撑等物理手段,避免古代壁画受到机械损伤,减小外界环境对壁画的影响。
3.化学保护:采用化学材料、涂层、抗氧化剂等进行表面处理,保护古代壁画免受腐蚀、风化等化学因素侵害。
4.修复保护:对褪色、腐蚀、裂纹等问题的古代壁画进行修复保护,保持其完整性和美观性,同时注意修复的可逆性和保持原址。
1.数字化技术:通过高精度的数字扫描和拍摄技术,将古代壁画的图像数字化保存,以备不时之需,同时也可以进行数字修复和重建。
2.纳米技术:纳米材料对古代壁画进行纳米级护理和修复,具有精细度高、可逆性好等优点,对壁画的保护起到了关键作用。
3.微生物技术:利用微生物对古代壁画进行生物治理,保持壁画表面的清洁和稳定性,提高其抗氧化、抗腐蚀能力。
4.激光技术:利用激光对古代壁画进行清洁、修复和保护,具有高效、精准的特点,对壁画表面的杂质、褪色进行非接触式处理。
1.敦煌壁画:利用环境监控、物理隔离、化学护理等方法对敦煌壁画进行保护,同时利用数字化技术进行图像保存和数字修复。
壁画保护知识点总结壁画是指在建筑物墙壁上绘制的绘画作品,是一种具有极高艺术价值和历史文化价值的艺术形式。
在世界各地的古老建筑中,都可以看到保存完好的壁画,它们是人类文明发展的见证,具有不可替代的历史和艺术意义。
然而,由于岁月的侵蚀和人为破坏,许多壁画面临着被毁坏的风险。
因此,保护壁画成为了全球范围内的重要工作。
保护壁画需要采取一系列科学的措施和方法,以下将对壁画保护的知识点进行总结与分析。
一、壁画的材质与工艺壁画的材质主要有石灰岩、黏土、沉积岩、沙岩等,绘画材料包括天然矿物颜料、有机颜料等。
1. 石灰岩:石灰岩是最常见的壁画材料之一,其表面绘制壁画常常采用石灰、石膏等材料。
2. 黏土:黏土类壁画是在潮湿气候环境中居多,绘画在黏土墙面上的壁画多为古代非洲和美洲的土著文化遗产。
3. 沉积岩:沉积岩的壁画多见于地中海地区,其特点是存在明显的沉积裂隙,因此保护方法需根据具体情况设计。
4. 沙岩:沙岩壁画具有边坡地带常见,易风化的特点。
壁画保护需防止风化,保持壁画原貌。
二、壁画的保护方法1. 环境保护:壁画的环境保护主要包括控制室内温湿度、光照及通风等,保护壁画的环境是壁画保护的首要任务。
良好的环境条件可以有效地延长壁画的寿命。
2. 病害控制:壁画有时会受到霉菌、真菌、细菌的侵害,导致壁画颜色褪色、表面腐蚀等现象。
因此,进行定期的检查和清理是必不可少的。
3. 物理保护:物理保护是指利用物理手段来保护壁画,比如设置栏杆、安装玻璃罩、加装支撑结构等,以防止人为破坏和自然破坏。
4. 化学保护:采用合适的化学品对壁画进行保护,如使用特殊的壁画涂料、填充材料等,来减缓壁画颜料的褪色和表面的腐蚀。
5. 技术保护:利用现代科技手段对壁画进行保护,如数字化记录、三维扫描、红外线检测等技术,在不破坏壁画的情况下,尽可能地保存壁画信息。
三、壁画保护中的常见问题与应对措施1. 壁画褪色:褪色是壁画保护的常见问题,往往是由于阳光曝晒、雨水侵蚀等原因造成的。
浅析古代壁画的保护应用【摘要】古代壁画是珍贵的文化遗产,承载着历史和艺术的价值。
保护古代壁画不仅可以维护文化传承,还能弘扬民族文化,拓展历史视野。
古代壁画面临着诸多保护挑战,如气候侵蚀、人为破坏等。
为了有效保护壁画,各种技术手段被应用,包括数字化保存、环境控制等。
通过案例分析展示了保护壁画的重要性及实践经验,展望未来,应加大对壁画的保护工作力度,并将其纳入社会关注的重点领域。
壁画保护的重要性不容忽视,只有不断完善保护措施,才能让古代壁画得以保存,传承下去。
【关键词】古代壁画、保护、意义、现状、挑战、技术手段、案例分析、前景展望、重要性、社会关注、力度、焦点。
1. 引言1.1 古代壁画的重要性古代壁画作为我国传统文化的珍贵遗产,具有极其重要的历史、艺术和文化价值。
这些古代壁画记录了古代社会的生活场景、宗教信仰、艺术风格等信息,对于研究中国古代社会、文化和艺术发展具有无可替代的作用。
古代壁画的创作技艺精湛、题材丰富、风格多样,展示了古代艺术家的想象力和创作才华,具有极高的欣赏和研究价值。
古代壁画不仅是艺术作品,更是历史的见证和文化的传承。
通过研究古代壁画,我们可以了解古代人民的生产生活、审美观念、宗教信仰等方面的情况,从而更好地把握我们的历史文化底蕴,传承中华民族的优秀传统文化。
古代壁画的重要性不仅在于其艺术价值,更在于它所蕴含的历史文化内涵,对于促进国家文化软实力的提升、增强国家凝聚力和民族自信心具有重要意义。
保护古代壁画不仅是对文化遗产的珍视和尊重,更是对国家历史文化传承的责任和承诺。
1.2 壁画的保护意义壁画是我国珍贵的文化遗产,承载着丰富的历史信息和艺术价值。
保护壁画不仅是对历史文化的珍爱和传承,更是对人类艺术创作的尊重和推崇。
壁画的保护意义远不止这些,它还体现在以下几个方面:1. 保护壁画可以延续历史文化传统,使后人能够更好地了解和感受古代先人的智慧和审美观念,对于传承和弘扬中华传统文化具有重要意义。
壁画类文物的保护与修复技术研究壁画作为一种重要的艺术形式和历史文化遗产,在世界各地都有着悠久的历史。
然而,由于时间的长河和自然环境的侵蚀,以及人为的破坏,许多古代壁画作品面临着严重的风险。
因此,壁画类文物的保护与修复技术的研究变得尤为重要。
壁画作为一种独特的艺术形式,承载着丰富的历史、文化和艺术价值。
它不仅是艺术家们对于生活、思想和情感的表达,也是古代社会生活、宗教信仰、历史事件等的重要见证。
因此,保护和修复壁画不仅仅是修复艺术品本身,更是在保护历史文化遗产,传承人类智慧和文明。
涉及到多个学科领域,包括文物保护、材料科学、化学、物理学等。
在研究中,首先需要对壁画作品的材料进行深入的了解,包括基材的种类、颜料的成分、古代艺术家的绘画技法等。
只有通过深入的材料分析,才能为后续的保护和修复工作提供可靠的依据。
壁画类文物的保护工作主要包括防止继续腐蚀、稳定基材、加固结构等方面。
其中,防止继续腐蚀是最为重要的环节之一。
在现代社会,空气污染、紫外线辐射、细菌孢子等都可能对壁画造成不可逆的损坏,因此需要采取有效的措施来降低这些危害。
比如,对壁画进行覆盖、定期清洁、控制湿度和温度等措施都可以有效保护壁画作品不受到腐蚀。
在壁画类文物的修复工作中,需要根据壁画的具体情况制定合适的修复方案。
修复的过程需要考虑到多个方面,如修复材料的选择、修复技术的掌握、修复成本的预算等。
特别是在对古代壁画进行修复时,需要尊重其原貌,尽量保留原有的历史信息和艺术价值。
同时,在修复过程中需要遵循一定的伦理标准和专业原则,确保修复结果的可持续性和可靠性。
除了传统的保护和修复技术,现代科技的发展也为壁画类文物的保护和修复带来了新的思路和方法。
例如,数字化技术的应用可以帮助人们更好地分析壁画作品的结构和色彩,为后续的保护和修复工作提供更为精准的数据。
另外,激光技术、纳米技术等也可以帮助人们更好地定位和处理壁画上的细微问题,提高修复工作的效率和质量。
古代壁画文物彩绘修复与保护关键技术研究古代壁画和文物彩绘是人类文化遗产的重要组成部分,它们承载着丰富的历史、文化和艺术信息。
然而,由于时间的推移以及自然和人为因素的侵蚀,这些壁画和彩绘逐渐褪色、破损和腐蚀。
为了保护和修复这些珍贵的文物,关键技术的研究变得尤为重要。
古代壁画和文物彩绘的修复和保护工作需要深入了解其材料和艺术工艺。
首先,必须进行严格的文物考古和研究,以确定其制作年代、材料种类和工艺技法。
此外,需要对文物的状态进行彻底检查,了解其腐蚀和损伤的程度,以及褪色现象的原因。
保护和修复古代壁画和文物彩绘有多种技术,下面我们将重点介绍其中几种关键技术:1.动态修复技术:这种技术是在修复过程中对材质进行动态分析,并根据分析结果来选择合适的修复方法。
例如,通过使用纳米尺度的材料来填补缺损和裂缝,以及利用激光来清除污垢和腐蚀层。
2.材料保护技术:为了防止古代壁画和文物彩绘进一步受损,需要使用一些特殊的材料进行保护。
这些材料可以形成一层保护膜,防止水分渗透和化学侵蚀。
例如,聚合物保护膜可以在文物表面形成一层保护层,保持其原始颜色和质地。
3.室内环境控制技术:保持适宜的室内环境对于古代壁画和文物彩绘的保护至关重要。
温度和湿度的控制可以防止文物受潮和变形,并保持其形状和结构的稳定性。
此外,精确的光照控制也是必要的,以减少紫外线的照射和光化学反应的发生。
4.数字化修复技术:数字化修复技术是近年来快速发展的一种技术,它可以通过数字图像处理和计算机模拟来恢复文物的原貌。
利用高分辨率的数码相机和三维扫描仪,可以获取文物的高质量图像和精确模型。
然后,利用图像处理和计算机模拟的方法,可以对文物进行虚拟修复和再现。
总之,古代壁画和文物彩绘的修复与保护是一项复杂而具有挑战性的工作。
需要综合运用文物考古、材料科学、化学分析、艺术历史和修复技术等相关学科的知识和技术。
通过不断的研究和创新,我们可以更好地保护和修复这些珍贵的文化遗产,让它们延续历史,传播文化。
文物保护的化学分析和物质鉴定文物是一个国家或民族的宝贵财富,它们承载着丰富的历史和文化内涵,是人类文明发展的见证。
然而,由于时间的长河和外界环境的侵蚀,文物在保存过程中会受到各种各样的损伤,需要特殊的保护和复原技术来保护其完整性和原始性。
在文物保护中,化学分析和物质鉴定技术扮演着重要的角色,通过对文物材料的研究和分析,可以为文物保护和修复工作提供科学依据和技术支持。
一、文物保护中的化学分析技术1. 硅酸盐分析硅酸盐是许多文物的主要成分之一,包括陶瓷、玻璃、石膏等。
通过化学分析技术,可以确定文物中硅酸盐的种类和含量,以及其与其他成分的相互作用。
这对于文物的保护和修复非常重要,可以指导合适的保护措施和材料选择。
2. 有机材料分析许多文物中含有有机材料,如木质文物、织物等。
优秀的化学分析技术可以识别并分析这些有机材料的组成和结构。
此外,还可以确定有机材料的降解程度和受损机理,为文物修复和保护提供有力的支持。
3. 元素分析通过元素分析技术,可以准确测定文物中各种元素的含量和分布情况。
这对于确定文物制作材料的来源、工艺的特征以及制作者的技术水平具有重要意义。
元素分析技术还可以鉴定文物中的假冒伪劣品和修复痕迹。
4. 表面分析表面分析是文物保护中常用的一种化学分析技术,它可以帮助研究人员了解文物表面的化学成分和结构特征。
通过表面分析技术,可以识别文物表面的沉积物和污渍,指导文物的清洁和修复工作。
二、物质鉴定在文物保护中的应用1. 材料鉴定物质鉴定技术可以帮助鉴定文物材料的种类和性质,包括金属、陶瓷、玻璃、石膏等。
通过物质鉴定,可以确定文物制作材料的来源、特点和时代背景,为文物的保护和修复提供重要的参考依据。
2. 伪造品的鉴定在文物市场上存在着大量的伪造品,物质鉴定技术可以帮助鉴定文物的真伪。
通过对文物材料的研究和分析,可以发现伪造品中的异常成分和痕迹,并与真正的文物进行对比,从而识别出伪造品。
3. 古代工艺的研究通过物质鉴定技术,可以研究文物制作的工艺特点和技术水平。
化学在文物保护中的应用化学在文物保护中的应用随着时间的推移,文物也可以感受到岁月的无情。
文物的保护工作是一项长期而繁重的任务,需要各方面的技术和手段的支持。
化学作为其中一门技术学科,在文物保护中有着重要的作用。
在文物保护中,化学不仅可以用于文物的分析、鉴定以及修复,还可以提供有效的保护措施。
本文将就化学在文物保护中的应用进行探讨。
一、文物分析与鉴定首先,化学可以用于对文物进行分析与鉴定。
文物是具有历史价值的物品,许多文物的材料组成和加工工艺并不一定清晰。
在开展文物保护工作时,首先需要了解文物的材料构成和制作工艺。
利用化学方法,可以从文物的材料成分、结构特征、年代特征等方面对文物进行分析鉴定。
例如,用红外光谱法对文物进行分析,可以发现文物中的有机物成分,进而推断材料的类型和制作工艺。
另外,还可以采用氘掺杂同位素法,来确定文物的年代。
化学分析是帮助文物修复工作者和博物馆员管理好文物的重要工具之一。
二、文物修复化学也可以用于文物的修复工作。
文物的修复是非常困难的,这是因为文物的材料有时表现出与新材料不同的物理特性,而且文物的实际状况可能需要复杂的深入研究。
化学方法可以派上用场,因为一些家具和其他文物的木材可能已经受到了生物损害和湿度等自然因素的影响,而且可能已经变得非常脆弱。
在这种情况下,化学家可以使用化学材料来清洁和养护这些文物,例如固化剂和树脂。
这种方法非常适用于纸质文物,因为文物的纸张可能陈旧,有损。
三、文物保护化学还可以用于文物的长期保护,包括物理、化学和仿生学的方法。
在物理学方法中,使用光谱学、热分析学、光电子显微镜、红外光谱等手段来判断其化学成分,确定文物的年代,选择合适的保存环境。
在化学方法中,采用尽可能少的化学处理,但也要考虑到文物保护的需要,如防腐剂、保护剂、油漆等。
在仿生学中,化学家们创造出了具有特定的纹理、颜色、发光、抗老化等仿生性质的新材料,有助于对文物进行修复和保护。
由此看来,化学在文物保护中发挥了至关重要的作用,它为文物保护提供了有效的手段。
古代文物保护修复方法及其实践案例分析文物保护修复是一个既复杂又关键的过程,目的是保留和恢复古代文化遗产的原貌,以便后代能够欣赏和学习。
在这篇文章中,我们将探讨一些古代文物保护修复方法,并结合实践案例进行分析。
古代文物保护修复方法可以分为物理、化学和生物三个方面。
物理修复方法包括清洁、固定和拼合。
清洁是指通过一系列的技术手段将文物表面的污物和附着物去除,以恢复其原始的外观。
固定是指使用适当的材料和技术手段来固定文物的结构,以防止进一步的损害。
拼合是指将文物的碎片重新组合成完整的形态。
化学修复方法是指通过化学物质来恢复古代文物的质地和颜色。
这种方法常用于纸质文物的修复中。
化学药剂可以恢复文物表面的颜色,补充缺失的部分,并加强文物的保护层。
这种方法需要专业知识和技能,以避免对文物造成进一步的伤害。
生物修复方法是一种较为先进和复杂的修复方法,利用生物学原理来修复古代文物。
例如,利用微生物可以去除文物表面的污染物,恢复文物的原始状态。
这种方法在一些高度污染的情况下尤为有效。
接下来,我们将结合实践案例来进一步说明古代文物保护修复方法的应用。
一个典型的案例是中国敦煌莫高窟的壁画保护修复。
敦煌莫高窟是中国著名的艺术宝库,而由于时间的长河以及自然环境的侵蚀,这些壁画受到了严重的损坏。
为了保护和修复这些壁画,采用了一系列的修复方法。
首先,采用了物理修复方法。
通过精细而谨慎的清洁程序,将墙壁上的尘埃和污物去除,以恢复壁画的原貌。
接着,固定剂被使用来固定壁画表面的石粉层,以防止其进一步的脱落。
其次,化学修复方法得到了广泛的运用。
通过使用化学药剂,修复壁画上的绘画颜料。
这些药剂可以恢复壁画原有的鲜艳颜色,补充缺失的部分,并增强壁画的保护层。
最后,生物修复方法也在敦煌莫高窟的壁画修复过程中发挥了重要作用。
由于长期的自然侵蚀,壁画表面形成了一层黑色的腐蚀物。
为了去除这些腐蚀物,借助微生物的力量,采用了生物修复方法。
这些微生物通过分解有机物质,去除了壁画表面的腐蚀物,恢复了壁画的清晰度和细节。
文物保护中的化学修复技术文物是历史的见证,具有重要的文化和历史价值。
然而,由于长期的自然腐蚀和人为破坏,许多文物遭受损坏,需要进行修复和保护。
在文物保护中,化学修复技术起到了重要的作用。
本文将介绍文物保护中的化学修复技术,并探讨其在实践中的应用。
一、概述化学修复技术是一种利用化学原理和方法修复文物的技术。
该技术可以恢复文物的原貌,使其更加稳定、耐久,并减少进一步的损坏。
在化学修复技术中,常使用的方法包括纳米材料修复、缺陷填充、涂覆保护等。
二、纳米材料修复纳米材料修复是一种利用纳米颗粒对文物进行修复的技术。
通过将纳米粒子溶解在适合的溶剂中,可以将其均匀地吸附在文物表面。
纳米粒子具有较大的比表面积和优异的物理和化学特性,能够填充文物的微小孔隙,提高其力学强度和稳定性。
三、缺陷填充文物在长时间的使用和保存过程中,往往会出现各种各样的缺陷,如断裂、剥落等。
缺陷填充技术是一种通过填充材料来修复文物缺陷的技术。
常用的填充材料包括树脂、瓷土等。
这些材料具有良好的可塑性和黏附性,能够填补文物中的孔隙,恢复文物原有的结构和形态。
四、涂覆保护涂覆保护是一种将保护性涂层覆盖在文物表面,以防止进一步损坏和腐蚀的技术。
常用的涂层材料包括有机硅化合物、纳米颗粒等。
这些材料可以形成一层保护性膜,阻断外界环境对文物的侵蚀,同时还能起到美化文物表面的作用。
五、应用案例化学修复技术在文物保护中得到了广泛的应用。
以敦煌莫高窟为例,由于长期的自然风蚀和人为破坏,壁画表面的颜料严重剥落。
通过使用纳米材料修复技术,专家们成功地将纳米粒子填充到剥落区域,使壁画恢复了原来的色彩和质地。
另外,北京故宫博物院也采用了涂覆保护技术,对文物进行保护。
专家们通过涂覆保护材料,形成了一层透明的保护膜,有效地减缓了文物的老化和腐蚀速度。
六、总结化学修复技术在文物保护中具有重要的意义。
它能够修复文物的损坏,使其更加稳定和耐久。
目前,化学修复技术仍处于不断发展和完善的过程中,对于不同类型的文物,还需根据其特点选择合适的修复方法。
壁画类文物的保护与修复技术研究壁画类文物是我国文化遗产中独具特色的一部分,它们承载着丰富的历史信息和文化内涵。
然而,由于自然环境和人为因素的影响,壁画类文物面临着严重的损害和破坏。
为了保护和传承这些珍贵的文化遗产,壁画类文物的保护与修复技术研究显得尤为重要。
一、壁画类文物的损害原因1.自然因素:风化、褪色、脱落等。
2.环境因素:湿度、温度、光照等。
3.人为因素:磨损、污染、盗窃等。
二、壁画类文物保护与修复的原则1.最小干预原则:在保护与修复过程中,尽量减少对壁画原貌的改变,保持其历史、艺术和科学价值。
2.可持续性原则:采用环保、可持续的方法和材料,确保壁画在长期保护过程中不受到二次损害。
3.科学性原则:依据科学研究成果,运用现代科技手段进行壁画保护与修复。
三、壁画类文物保护与修复技术1.壁画病害诊断技术:通过无损检测和有损检测相结合的方法,对壁画病害进行准确诊断,为制定修复方案提供依据。
2.壁画清洗技术:采用物理、化学方法对壁画表面的污垢和病害进行清洗,恢复壁画原貌。
3.壁画加固技术:采用生物纳米材料、高分子材料等对壁画脆弱部分进行加固,提高其稳定性。
4.壁画补全与修复技术:依据壁画原有图案和色彩,采用相近的材料进行补全和修复。
5.壁画保护与展示技术:采用恒温、恒湿、防紫外线等手段,为壁画提供一个良好的展示环境。
四、壁画类文物保护与修复案例分析1.案例一:莫高窟壁画保护与修复莫高窟是我国著名的石窟艺术宝库,近年来,通过对莫高窟壁画的保护与修复,使这些珍贵的文化遗产得到了有效传承。
2.案例二:永乐宫壁画修复工程永乐宫壁画是我国道教壁画的代表作品,经过修复,恢复了壁画的原貌,展示了其独特的艺术价值。
五、未来发展趋势与挑战1.发展趋势:绿色、环保、可持续的保护与修复技术将成为主流。
2.挑战:如何平衡保护与开发利用之间的关系,提高公众对壁画类文物的保护意识。
3.发展方向:深入研究壁画类文物的病害机理,发展更具针对性的保护与修复技术。
化学与壁画文物的保护文化遗物丰富,其中壁画又别具风格,但不同程度地存在着许多病害及人为损坏。
积极地探寻壁画病害产生的原因,找出保护方法,是文保科学工作者紧迫的任务,经过国内外科学工作者几十年不懈的努力,采用物理与化学方法进行保护,取得了突出的成就。
本文就壁画文物的化学保护作一综合性论述。
一、壁画的病害及化学成因我国的壁画不论是石窟寺壁画,还是墓室壁画、寺院壁画,大多由支撑结构、地仗层、画面层三部分组成。
支撑结构为岩石、土层、砖层或疏松砂砾岩层等,如敦煌莫高窟,天水麦积山壁画均由疏松砂砾岩层组成,唐李寿墓中壁画支撑结构既有土墙,又有砖石;地仗层为泥层或灰泥层,一般由麦草泥层及干后收缩性小的其它泥层组成,这些泥层中有的加麻纤维,有的加棉花纤维,目的在于增大比表面积,增强泥层内的拉力,不产生裂缝;画面层由白粉层和颜色层组成,但有的壁画有白粉层,有的无白粉层,唐代以前的壁画一般无白粉层,唐代以后有这一层。
不同结构的壁画,产生病害程度及原因不同。
壁画的病害涉及化学病变主要是起甲、酥碱、霉变、褪色、烟熏等。
1.起甲:是指壁画的颜色层和白粉层结合力不强,或某种颜料的用胶量不均而造成的龟裂,泛起许多小鳞片的现象。
原因之一是不同颜料的用胶量不同,与底层的胶结力不同,造成了局部泛起甲现象;其次是壁画制作时制作方法及材料用量不同造成。
如敦煌莫高窟壁画,早期的制作方法比较简单,拉结材料用量少,壁画表面粗糙,有裂纹,而且无白粉层,画面是直接在泥层上作的,故无起甲剥落现象,而后期制作的壁画地仗层数增多,又用麻、棉作泥层的拉结材料,表面光滑,在这样的地仗层上又涂一层白粉层,然后作画,形成了白底画面。
这种画面虽然精致,但由于白粉层与地仗层的胶受化学及其它因素的作用而粘结力减弱,造成起甲剥落。
2.酥碱:在支撑结构的崖体中,山体水分较大时,由于水的渗透及岩砾中盐溶解后,通过地仗层而富集于壁画的颜料层,腐蚀壁画内的胶结材料,盐的吸水膨胀又使壁画酥松,造成酥碱。
我国敦煌莫高窟、榆林、天水麦积山、青海乐都县翟昙寺壁画及国外占埃及墓葬壁画均有这类病害。
3.褪色与变色:古代壁画的颜料绝大多数为无机颜料。
对这些无机颜料成分及变褪色的研究国外起步较早,我国对壁画颜料的研究始于60年代,主要在敦煌莫高窟及天水麦积山。
经对古壁画颜料的X—射线衍射分析,找出了所用的无机颜料为:白色颜料为高岭土、白垩、云母、滑石、硬石膏、碳酸钙镁石、氯化铅、硫酸铅、白铅矿、角铅矿、石英;红色颜料有红土、朱砂、铅丹、雄黄;蓝色颜料有石青、青金石;绿色颜料有石绿、氯铜矿;棕黑色颜料中有炭黑、墨、铁黑及变色颜料二氧化铅;金色颜料有金粉;银色颜料有云母(烧蛙石)。
这些颜料象石.绿、石青、青金石、朱砂、红土等矿物颜料对水、光甚至空气中的H2S都非常稳定。
但有些颜料易变色,如红色颜料铅丹朱砂等已变为棕黑色及黑色。
这些红色颜料变色的现象早就引起绘画艺术家及文保专家的重视,但对变色的机理一直认识不清。
最早认为铅丹变色是大气H2S的污染及其含硫化合物的影响,使其变成黑色PbS所致[9]。
例如,1960年P·V·ThomPson对铅丹做为壁画的水彩颜料的不稳定性及对变色的解释,1980年,Harley对英国伦敦图书馆所藏17世纪手稿中的铅丹变色记载报道及解释等。
现今认为这种变色是一定条件下铅丹转变为PbO2所致。
1938年美国GettenS对中国克孜尔石窟、土耳其和阿富汗的一些壁画中变暗的铅丹进行分析,找出了棕黑色的PbO2,1986年,J·P帕图斯科娃等对罗斯托夫港(雅罗斯拉夫尔地区)的圣约翰大教堂壁画含铅颜料的变化研究,指出PbCO3的氧化形成棕色PbO2是铅丹及含铅颜料变色的原因,并且进一步揭示出细菌参与碳酸铅到硫化铅的转变过程,说明了壁画中的微生物作用能够使二价铅氧化:2PbCO3·Pb(OH)2+H2O2=2PbCO3+PbO2+2H2O PbCO3+H2O2=PbO2+H2CO31988年我国敦煌研究院李最雄等对莫高窟壁画铅丹的变色进行研究及进一步探讨,找出了铅丹变色的原因:(1)碱性基质与高湿度促使铅丹发生化学反应;(2)紫外线引起铅丹及铅白发生光化学反应。
这种变化与紫外线照的时间成正比,但壁画所处的湿度环境会减弱、吸收紫外线,使铅丹、铅白不易转化。
除铅丹外,朱砂(HgS)、土红(Fe2O3)也是古壁画中常使用的红色颜料。
HgS 有两种异构体:一种为单斜晶体,呈黑色,俗称辰砂。
一种为六角晶体,呈红色,俗称朱砂。
朱砂吸收光而转变成为黑色HgS,但这一转变对湿度相当稳定,对光中的红色波长光比较敏感。
美国Gettens等人对此作过较详细研究,并且将研究结果进行数学计算,得到了在红色波长范围内朱砂转变成辰砂的浓度变化呈线性变化关系的结论。
但这种转变比铅丹的变色要缓慢得多。
土红Fe2O3在潮湿空气与强光中均很稳定。
4.霉变:这又是壁画易出现的一种病害。
据对敦煌莫高窟的病害调查,已由霉变引起的病害达百余平方米。
霉变使得壁画发霉、产生气味,加剧壁画起甲脱落、褪色变色。
引起霉变的内因是壁画制作材料,外因是潮湿空气及炎热形成的热氧化、光化学氧化等。
例如唐代以后制作的壁画由于所用天然高分子材料(麦草、麻、棉花、蒲绒、动物胶)增多,在高温度、高湿度条件下,微生物活动频繁,导致这些天然高分子材料降解,产生一些有害气体。
动物胶被病菌作用后,失去胶结能力,导致壁画脱落。
霉菌又促使铅丹、铅白在产生的H2O2氧化下褪色、变色。
5.烟熏:这种病害是人为的,但与化学有关。
由于壁画常与泥塑一起,具有宗教色彩。
而信徒们多在洞窟内燃放大量香火、蜡纸之类的物质,有时还在洞窟内生火做饭,致使燃料中未充分燃烧的碳粒、有机物飘落到壁画表面,与颜料层紧紧粘在一起,使壁画受到污染,轻者依稀可见壁画形象,重者漆黑一片。
由于不同国家宗教信仰的表达方式不同,壁画产生这种病害的程度不同。
我国是壁画烟熏病害产生最严重的国家,如天水麦积山壁画、新疆克孜尔干佛洞及敦煌莫高窟壁画等均有不同程度的这种病害,有些非常严重。
如莫高窟壁画的烟熏病害达1237.15平方米,占整个壁画的2.8%,残损壁画的29%。
这些烟剂的化学成分经敦煌研究院段修业采用气相色谱、红外光谱、分光光度计测定,发现其成分为苯二酚。
甲苯酚及碳黑、HS-、硫酸盐。
这些成分的确定为化学清除指出了方向。
二、壁画文物的化学保护找出壁画病害的成因,就为壁画的保护找到了科学的依据,从而确定正确的保护方法。
1.起甲剥落、酥碱壁画的化学保护:这种病害的清除方法及材料的选用,在国际上约进行了一个世纪的探讨。
最早使用天然高分子粘合剂来保护,随着化学工业的发展出现了性能优良的合成材料后对文物壁画的保护又转向合成材料。
日本最早于1920年对法隆寺金堂壁画进行保护,当时有人提出用石膏填充龟裂壁画、再用树脂硬化的方法,后来他们用硬树脂等天然材料加固脱落壁画,但引起了壁画变黄,产生光泽现象。
30年代末国外开始用合成高分子材料于壁画保护,取得了良好效果。
日本于30年代末用有机玻璃溶解的乳液加固壁画获得成功,又用尿素树脂对法隆寺烧伤壁画加固;用丙烯酸树脂等对摩崖佛保护。
在50年代前,苏联及捷克斯洛伐克也采用合成高分子材料加固修复壁画文物。
1957年捷克斯洛伐克格拉尔在参观我国莫高窟时,还用合成高分子材料进行了修复试验,但由干浓度过大,使画面变暗。
经过20年后观察,周围壁画已脱落粉化,而处理过的仍可见到,证明合成材料用于壁画保护确有效。
我国从50年代起采用天然高分子材料如胶矾水、动物胶、植物胶和合成高分子材料如环氧树脂、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯树脂、聚丙烯树脂等对壁画及其它相关文物进行修理与保护。
如在敦煌莫高窟采用我国胡继高经多次试验的合成高分子材料配方:(1)1~3%的聚乙烯醇,(2)1~1.5%聚醋酸乙烯乳液或(1)(2)浓度的不同混合液来修复起甲、酥碱壁画,此后这一方法成为我国壁画保护的主要技术,在1987年荣获文化部科研成果一等奖。
辽宁省博物馆对某些壁画揭取中用含50%的三甲树脂在丙酮稀释至9~10%后的贴布,再用环氧树脂和其它合成树脂固定;陕西省博物馆多年一直采用桃胶揭取壁画。
再用丙烯酸树脂和聚醋酸乙烯树脂巩液固定。
在壁画文物的起甲、酥碱治理及修复中,采用天然高分子材料好还是采用合成高分子材料优,已有大量事实证明合成高分子性能优于天然高分子性能。
2.烟熏层的化学清除:烟熏层一般采用化学方法清洗。
国际上研究较迟,国内50年代曾对敦煌壁画进行清洗,后来新疆博物馆对库木吐拉和克孜尔千佛洞用NaOH和氨水分别试验清洗,取得了一定的效果。
对壁画烟熏层的系统研究与清除试验主要是在莫高窟进行,从1976年始段修业等选用不同的无机与有机溶剂、氧化剂试验,最后筛选了Na2CO3为清洗剂。
清洗时先用一定浓度的Na2CO3洗涤,等烟层溶解后再用H2O2氧化碳层,用柠檬酸中和碱液,最后用水洗。
这种清洗剂在清洗莫高窟烟层时取得了良好的效果。
经过烟层化学成分的研究,更加证实了这一方法的可靠性。
但不同地点的壁画其地仗层的化学成分不同;不同时代的壁画,其颜料又有一定的区别,因此不同地域的壁画烟熏层得选用合适浓度的碱进行清洗。
而且清洗得与其它几种病害的治理同步进行,否则可能会加剧其它病害。
3.褪色变色、霉变的化学保护:高温度、高湿度、紫外光、微生物是褪色、变色、霉变的主要原因。
因此防止壁画发生褪色、变色、霉变主要在于改造壁画的存在环境。
(1)、湿度、温度的改变:彻底改变这些因素常受财力的限制。
但可改变洞窟中的通风条件,保持空气的流畅,使热、水气散发。
但通风要保证使洞窟不发生酥碱,过分的通风会使洞窟空气干燥,易使支撑体内水分蒸发、导致酥碱。
在洞窟中放置易吸潮的化学干燥剂如CaCl2、碱石灰及新型的超级吸水剂来改变环境的湿度。
用碱石灰还可吸收洞窟内由旅游者产生的CO2,由大气污染带来的H2S、SO2等有害气体,同时碱石灰还可再生使用。
目前麦积山文物已使用石灰干燥剂来吸潮,有利于洞窟的干燥。
(2)、紫外光的清除:紫外光是引起颜料光化学反应的条件,是导致褪、变色的一重要因素。
室内、洞窟内影响壁画的紫外光的消除,可采取避光措施。
如有关壁画文物点禁止旅游者照像、拍电视等。
有条件的地方还装有无紫外线灯如敦煌莫高窟。
室外壁画目前还没有解决的办法。
(3)防霉变:霉变产生的外因在于高温、高湿度。
在这些条件下微生物生长迅速,活动频繁,因此改变温度与湿度是防霉变的必要措施。
对霉菌可使用杀菌剂杀灭,特别在难以实现良好通风的地方,如墓室壁画更适用于这一方法。
如日本在高松家古墓的防霉处理中,用带有温度调节罩的加热器使聚甲醛气化,把气化物导入密闭的墓室中。
在一般室内及洞窟内可使用杀菌性能好、不产生刺激性气味、与壁画不起作用的杀菌剂如五氯苯酚、联苯酚等。