瓷器文物常用清洗方法简述

黄瀚东 　白广珍

摘 要：文章整理了瓷器类文物修复中常用的清洗方法，并介紹了常见的污染物类型和清洗机理，总结了各类清洗方法的工作原理和特点。选择适宜清洗方法，可以让瓷器文物清洗工作更科学有效。

关键词：瓷器;表面附着物;冲线;清洗

瓷器是由陶器演化而来的，是我国的伟大发明和创造。瓷器是由瓷石、高岭土、石英石等在窑内经过高温（1200℃以上）烧制而成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。瓷器具有优异的耐腐蚀、耐高温、硬度高等优点，在常温下无塑性变形，抗压强度大。但瓷器的缺点也很明显，就是易碎，最大弱点是抗拉、抗弯、抗冲击强度较小，表现为易脆性断裂、不耐摔碰、容易破损等，冲口、缺损、破碎及附着物等是瓷器文物常见的病害类型。

采取有效的保护修复方法科学修复存在病害的瓷器文物，最大限度恢复瓷器的原貌，呈现出其应有的艺术价值和历史文化价值，是当前文物保护重要的课题和任务。博物馆展览修复是目前博物馆文物修复行业一般采用的修复标准，要求在修复过程中尽可能减少修复造成的破坏，还原陶瓷本来面目，达到修旧如旧的标准。同时利用现代分析技术科学分析病害，制定保护修复预案，做到揭示文物内在价值，最大限度延续文物寿命。另外，为达到好的展览目的和观众欣赏需要，可以借鉴商业修复的某些技法，尽可能达到“远观一致、细看有别”的修复效果。

1 清洗工作的内容

瓷器文物的一般保护修复技术路线为建立保护修复档案、开展分析检测工作、脱盐清洗、粘接补配、上釉作色、完善保护修复档案等内容。在开展保护修复工作前，我们首先要通过观察和仪器分析等手段充分了解与分析文物病害，搞清楚病害种类、分布状况、生成原因和发展趋势等，有的放矢，采取恰当的措施消除或转化各类病害，这样才能尽可能地延长文物寿命，起到良好的保护修复效果，达到科学的保护修复目的。在实际工作中，我们要按照“修旧如旧、最小干预”的修复原则，把活动病害、可诱发病害①尽可能地全部消除，同时兼顾展陈目的，对破碎、缺损等稳定病害进行处理，最大限度恢复文物原貌。

清洗是瓷器文物修复的重要步骤。清洗行业常用的清洗定义是，物体表面受到物理、化学或生物的作用而形成污染物或覆盖层称作“污垢”，去除这些污染物或覆盖层而使其恢复到原表面状况的过程称为“清洗”。②广义的清洗包括初步对瓷器文物表面灰尘、疏松土垢的清理，存在历史修复文物的拆解，脱盐，文物表面、冲口、断茬等处病害、污垢的去除。狭义的清洗内容主要是指对瓷器的冲口、裂缝、断茬、伤釉等处的各类有机、无机污垢以及各类侵蚀进行彻底清理。清洗干净的瓷器才可以开展下一步的粘接补配和上釉作色工作。

瓷器表面的土垢和钙质等附着物、盐分等污染物对瓷器的原貌体现与稳定保存影响很大。为了达到良好的保护修复效果，许多污染物都需要清除。认识污染物是去除污染物的前提。

1.1 必须清洗的对象

有学者从位置、状态、种类、物质、成因和对器物的影响等六个方面对瓷器文物污染物进行了研究。③污染物的种类有附着物、可溶盐、修复材料，按物质划分可分为矿物质沉积物、金属氧化物色斑、有机物色斑、炭黑、可溶盐、胶粘剂、配补材料、上色作釉材料、锯钉等。它们覆盖在器物表面上，并且有颜色，严重影响器物的外观以及信息识别。另外，盐析和材料老化会影响器物的稳定性。

具体来说，特别需要除去的污染物有瓷器文物表面的灰尘和疏松土垢、器物表面附着物冲口以及裂缝中的污垢。瓷器文物表面灰尘、疏松土垢一方面会阻挡、吸收外界光线，从而掩盖或曲折其本来面貌;另一方面通过静电、毛细吸附等作用，易吸收外面的水分，加速盐析，使瓷器成为微生物滋生的温床，发霉酸化，腐蚀瓷器胎釉，威胁保存安全。瓷器表面附着物典型的有硬结物和锈蚀物，一般是埋藏环境下的无机盐类、金属氧化物等附着沉积，如碳酸盐类、铁锈等。出水瓷器特有的凝结物有锰白云石、文石等碳酸盐矿物①和藻类贝壳沉积②等。冲口、惊纹和裂缝里的杂质往往是附着物、炭黑、环境灰尘、有机油脂和使用污染（如茶渍）等的混合。

1.2 保留必要的历史信息

在修复工作中，要注意恰当保留历史修复信息。早在新石器时代，人类就已经开始通过在相邻的两个碎块上钻孔，然后用植物纤维、皮条等绳类材料连接来实现破碎陶器功能的恢复。我们比较熟悉的传统修复技艺是锔瓷，北宋《清明上河图》上就有锔瓷艺人锔瓷的情景。古代民间修复瓷器除了锔瓷修复技术以外，还有利用动植物胶黏结修复的记载。《景德镇陶录》卷八载：“凡瓷器破损，或用糯米粥和鸡子清，研极胶粘，入粉少许，再研，以粘瓷损处，亦固。”日本也有“金缮”技法，即用大漆粘接后，待未完全干燥时用金粉粘涂其上，既是修复又起到装饰作用。对于文物上旧有的修复工艺，若同时具备历史、艺术和科学价值，我们要注意保留，它们属于非物质文化遗产的一部分。我们要去除的历史修复痕迹一般是指那些近现代采用各类化学胶粘剂或漆片等进行的粘接补配，这些修复往往施工工艺不高，胶体老化变黄，黏结力下降或失效，所以要进行“拆解”去除，以便使用现代更耐老化的材料进行替代。

1.3 区分瓷器烧造的缺陷

古代瓷器烧造为手工工艺，成品率并不高，俗话说“十窑九不成”。由于装烧工艺、胎釉原料、烧成温度气氛等方面的影响，胎体会出现变形、开裂，釉面有气泡、棕眼，会缩釉、炸纹，胎底有支烧、垫烧痕迹，还有“芒口”等烧造缺陷。这些要与瓷器文物病害区分开来。烧造缺陷属于文物的历史价值的一部分，真实体现了所属窑口的烧造工艺水平，不能当作病害进行去除。清洗环节中，我们要对附着物、侵蚀等进行清洗，窑粘、落灰、釉色的烟熏阴黄等不用清洗。

2 常用的清洗方法

选择清洗方法，首先要了解污染物与器物表面（接触层）的附着方式。根据清洗行业的知识，污垢在底物表面的附着有多种不同方式，这是因为污垢与物体间存在多种结合力。要想将污垢从器物表面清洗掉，首先应了解它们之间的相互作用。污垢与底物之间的结合力主要有以下几种：第一种是机械结合力，主要表现在固体尘土的黏附现象上。一般物体的表面用肉眼看来十分光滑，但放大看还是十分粗糙的，甚至有些表面还是多孔性的。外界的尘埃等污染物会在固体表面沉降和黏附，并渗透到这些凹凸面上或空隙中去。第二种是分子间作用力，黏附表面的原子由于受到的作用力是不饱和的，有剩余力，因而有吸附其他物质的趋势，当污物如油脂等分子与器物表面接触时，这些物质就会与表面发生作用而吸附在器物表面上，这种吸附称为物理吸附。物理吸附主要是依赖分子间作用力而联系在一起。分子间作用力包括偶极力（取向力）、诱导力和色散力。第三种是化学键力吸附，是指污垢与金属表面的剩余电子价的相互作用，形成类似化学键（离子键、共价键和配位键）。这类污垢结合较牢固，用通常的洗涤方法很难除去，只有采用特殊的化学处理使之分解再除去。第四种是静电结合力，当污垢与清洗对象的表面或表面上的某些粒子带相反电荷时，彼此间产生静电引力而吸附。导电性不良的某些固体表面因摩擦而带电，很容易吸附带异性电荷的颗粒。当带负电荷的表面吸附了带正电荷的钙、镁、铝等离子以后，也可以吸附带负电荷的尘埃，因为这些金属离子在两者之间形成了阳离子桥。

2.1 物理机械法

瓷器文物表面的灰尘、疏松土垢的结合方式往往是物理吸附和静电结合力，可以采用机械手段物理擦除;或利用水消除静电结合力;或用吸尘器、毛刷、拍打、沾黏、擦拭等将污物直接赶走;或通过用纯净水、酒精等溶解污物，溶于液体中方便移走;或利用纸浆毛细作用贴敷吸附。具体办法：用软毛刷蘸取清水或去污粉等进行扫除，较难去除的，或因为有油脂黏合，可配合乙醇、丙酮等有机溶剂进行软化后再用手术刀等剔除。对于瓷器表面的环氧树脂胶粘剂，我们可以采用手术刀蘸取丙酮等有机溶剂或者火烧刀片等，软化胶，从而使其从表面脱离。对于瓷器表面较硬的附着物，我们可以采用机械电动工具，在低倍显微镜等协助下，通过打磨、敲打等手段将表面硬结物去除。这类工具有牙科打磨机、超声波洁牙机等。

物理机械法虽然使用了乙醇等化学试剂，但从根本上没有改变污染物的化学性质。

2.2 仪器清洗法

我们也可将其他行业内的成熟清洗技术用于文物保护行业。瓷器文物清洗方面有不少超声波清洗、激光清洗、干冰清洗和蒸汽清洗①等应用实例。

2.2.1 超声波清洗

超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。

具体来说，超声波具有很高的能量，它在传媒液体中传播时，把能量传递给传媒质点，传媒质点再将能量传递到清洗对象物表面并造成污垢解离分散。另外，在媒液中直线前进的超声波到达与其他物质的界面时，要发生透射和反射运动。反射回来的超声波与前进中的超声波合成后，当每一点的位相差保持稳定不变时，发生共振，而在某些固定位置上相互叠加而加强，媒液在这些位置上容易产生空穴。由于超声波以正压和负压重复交替变化的方式向前传播，负压时在媒液中造成微小的真空洞穴，这时溶解在媒液中的气体会很快进入空穴并形成气泡。而在正压阶段，空穴气泡被绝热压缩，最后被压破，在气泡破裂的瞬间对空穴周围会形成巨大的冲击，使空穴附近的液体或固体都会受到上千个大气压的高压，放出巨大的能量。这种现象在低频率范围的超声波领域激烈地产生。当空穴突然爆破时，能把物体表面的污垢薄膜击破而达到去污的目的。超声波不仅有帮助媒液加快溶解污垢的作用，还起到搅拌作用，使媒液发生运动，新鲜媒液不断作用于污垢，加速溶解。

采用超声波清洗一般有两类清洗剂，即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，可以对物件进行充分、彻底的清洗。由于清水对油性污垢的分散解离能力较差，所以实际上常采用表面活性剂或酸碱水溶液作超声波清洗的媒液。

2.2.2 激光清洗

激光清洗近年来被引入文物保护行业，在金属、石质和陶瓷等文物清洗得到应用。工作原理是利用高频高能激光脉冲照射器物表面，瞬间聚焦的激光能量使表面的油污、锈斑或附着物层发生瞬间蒸发或剥离，而激光脉冲作用时间很短，在适当的参数下不会伤害到清洗基材。“南澳Ⅰ号”沉船考古发掘出水的瓷器表面的钙质凝结物、硅质凝结物采用激光清洗取得良好效果。②

2.2.3 蒸汽清洗

高温高压蒸汽对油污和蜡质污垢的清洁能力极强，对大面积灰尘沉积物和软垢层等污渍有良好的去除效果。高压蒸汽的喷出温度可达150℃以上，产生高达5bar的冲击压强，能增加污渍成分在蒸汽气雾中的溶解度，使高熔点高黏度油脂熔化或流态化，使低熔点有机物升华或分解，使污垢急速受热膨胀而降低附着力并脱离基底表面。冲击压强，使污垢猛然受力而发生位移和松动脱落，同时蒸汽遇冷迅速凝聚成极微小的雾滴，形成巨大的气液表面，对灰尘和污渍成分产生很大的吸附和分散作用，从而使污渍碎化而脱离基底表面。实际案例有采用蒸汽清洗元青花瓷冲线内的旧胶。③

2.2.4 干冰清洗

干冰清洗的工作原理与喷钢砂、喷塑料砂及喷苏打等喷砂技术相似，是以压缩空气作为动力和载体，以干冰颗粒为被加速的粒子，通过专用的喷射清洗机喷射到被清洗物体表面，利用高速运动的固体干冰颗粒的动量变化、升华、熔化等能量转换，使被清洗物体表面的污垢、油污、残留杂质等迅速冷冻，从而凝结、脆化、被剥离，且同时随气流清除。干冰清洗不会对被清洗物体表面特别是金属表面造成任何伤害。干冰清洗的独特之处在于干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换，致使固体CO2（干冰）迅速升华变为气体二氧化碳，干冰的动量在冲击瞬间消失。④

上海博物馆戴维康对干冰清洗技术应用于陶瓷文物清洗进行了探索实践。他采用工业干冰清洗机（干冰颗粒为直径1mm，长度为1～15mm，喷嘴输出量最大为5m3/min）对一件清代青花瓷器进行清洗实验，此青花瓷文物釉质较好，表面有油脂和杂质污垢以及以往修复用的已老化发黄的环氧树脂。通过清洗实验，干冰清洗对环氧树脂等污垢剥落效果明显，并且对文物本体（釉层）没有明显损伤。⑤

另外，还可以采用喷砂的方法去除瓷器表面的附着物，要注意选择合适硬度的喷砂料，以免对瓷器胎釉层造成伤害。上海博物馆实验了利用直径在50μm以下的气泡微纳米气泡⑥的高效界面活性、超强的渗透作用及微爆破力，通过渗透松弛及气浮作用，有效减弱出水文物与表面堅硬附着物的结合力，从而达到器物上的钙化附着物与大多数金属侵蚀被清洗干净的目的。

2.3 化学清洗法

瓷器表面较硬的附着物一般为无机盐类沉积物。按阳离子分，有钙质、硅质等;按阴离子团分，有碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐类等。另外还有铁锈、有机碳水化合物、油脂混合物等。无机盐类沉积物、铁锈腐蚀物等可以采用酸类利用还原反应将其转化为可溶物再去除①，或利用络合剂对金属离子有极强的捕捉能力和分散效果，从而去除。对于有机油脂类，可以采用表面活性剂、生物酶等方法去除，也可以采用碱洗剂。对于动植物油脂的酸性污垢，可以通过化学反应，生成皂和盐，将其溶解或分散于水溶液中。在加热的条件下，碱会促进大分子的蛋白质水解，转变成较小分子的氨基酸而溶解。对于难溶于酸和水的无机盐垢，如坚硬的硫酸钙、硅酸钙垢等，可以将其和某些碱性清洗剂进行反应，转化为疏松的易溶于酸的新盐，以便进一步用酸洗清除。②

研究表明，酸碱络合剂等对瓷器胎釉成分均有腐蚀溶解作用。常见的化学清洗剂有酸性材料草酸、柠檬酸、醋酸等，络合材料六偏磷酸钠、EDTA二钠盐、NTA③等，碱性材料碳酸钠等，氧化材料84消毒液和过氧化氢等。碱性材料、络合材料对瓷器胎釉有非常严重的损伤，会造成胎釉内部物质的溶蚀流失。各类酸性材料也会对胎釉造成损伤，尤其是草酸。氧化剂中的84和过氧化氢对瓷釉损伤较小。④在菏泽元代沉船出土瓷器文物清洗工作中，采用的是过氧化氢加氨水的方法来清洗瓷器表面污染物。⑤过氧化氢是氧化剂，常用于木材、丝毛织品、象牙、纸浆的漂白。过氧化氢和水混合时发生化学反应，过氧化氢被分解水并放出具有强氧化作用的原子态氧。氨水的作用是促使原子态的氧的生成。过氧化氢加氨水的操作常用于硅片的清洗。

在实际操作中，也经常采用酸、络合剂、表面活性剂联用的方式来清洗较为顽固的污染物，比如使用3%的苹果酸、5%的二乙三胺五乙酸和EDTA二钠作为华光礁出水瓷器表面黄白色沉积物的清洗试剂。⑥为增加化学清洗试剂的反应时间，清洗位置的针对性，可采用凝胶缓释技术混合清洗剂进行贴敷。具体实践中，采用硅藻土混合草酸，对瓷器冲口土锈污染物有良好清洗效果。⑦

另外，对于瓷器拆解，技术工艺可以是水浴、试剂浸泡、局部加热、熏蒸等。⑧使用高分子胶类材料的，可以使用丙酮、天那水等软化去除⑨，二氯甲烷加二甲基甲酰胺可以在保证文物安全的情况下很好地将环氧材料完全去除。对于使用虫胶等生物胶粘接的，可以使用生物酶进行清除。

3 总结

清洗是瓷器文物修复的重要步骤。清洗干净的瓷器才可以开展下一步的粘接补配和上釉作色工作，才能去除文物活动病害和病灶。建立明晰的清洗方法材料的筛选技术路线，我们首先要清楚瓷器文物病害的种类、分布和状况，明确要清洗的对象，具体有瓷器文物表面灰尘、疏松土垢，器物表面附着物，冲口、裂缝中的污垢以及历史修复粘接材料等。要注意保留必要的历史信息和区分瓷器烧造的缺陷。

清洗过程是一种化学、电性及物理的错综复杂的过程。清洗过程不但与所用的清洗剂和助洗剂的结构、性质、含量、组成有关，而且也与基质的材料结构、表面状态以及黏附污物的来源、成分和性质有关，同时还受到清洗的条件（温度、机械作用）等诸多因素的影响。针对不同的污染物，研究它们的化学组成和吸附機理，采取适宜的方法材料进行清除。在实际操作中，优先使用物理方法，包括上述的机械法和仪器法。对于物理方法难以去除的，或不宜使用物理方法去除的瓷器，可采取化学方法。化学方法使用较为普遍，但对瓷器胎釉有较大伤害。清洗先从腐蚀性小、成熟的化学试剂入手，在器物上进行局部实验，取得一定效果后，再大面积使用。同时也要注意使用去离子水清洗置换出器物残留的化学药品。