唐代帝陵

                                                
　　一、壁画修复中环氧树脂材料的使用与问题
　　1．壁画的修复方法
　　壁画作为一种重要的文化遗迹，在全国范围内都有大量的保留和发现，尤其是陕西河南等地。这些壁画有的存在于古建筑的墙壁，有的发现于新发掘的墓葬中。由于年代久远，种种原因导致这些壁画受到很大的破坏，需要进行修复与保护；在一些原地保护条件差的地方，还需要进行揭取工作。
　　在这些壁画修复工作中，要使用各种化学与合成树脂，例如环氧树脂、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯/醋酸乙烯共聚物、三甲树脂、丙烯酸乳液等。
　　在这些材料中，环氧树脂的使用比较普遍。
　　环氧树脂多数用做壁画修复与揭取过程中的衬底材料。在对壁画表面进行修复以前，先将画面用树胶等将衬布粘接在画面上以加固画面，然后对背面进行处理，对揭取的壁画可直接进行背面处理，背面处理的方法是去除不平整并且重量大的泥层，重做低层，使壁画的背面有一层可靠的衬底，以确保壁画的安全。重做底层时多使用环氧树脂，方法是在泥层去除后，在背面喷涂树脂，然后涂刷环氧树脂，待干燥后在涂刷，至一定厚度即可。做环氧树脂衬底时最好加纤维布，为了减小收缩，在树脂中可以添加填料。
　　2，环氧树脂及特点
　　环氧树脂是含有环氧基团的树脂的总称，主要由环氧氯丙烷和多酚类等缩聚而成。通常低分子量的为黄色或琥珀色高黏度透明液体，高分子量的为固体。通常使用的环氧树脂是双酚A型环氧树脂，它是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的不同分子量的线形聚合物。
　　环氧树脂有以下特点：    
　　(1)粘接强度高；
　　(2)化学稳定性好，耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐化学溶剂。
　　(3)收缩率小，尺寸稳定，单纯的环氧树脂线收缩率为2—3％。
　　(4)原料易得，环氧树脂的产品比较使用普遍，并且品种较多。
　　(5)使用方便，可以涂刷、浸渍，并且可以常温固化；
　　但是环氧树脂树脂也要缺点，表现在脆性较大，耐热性较差，由于是热固性树脂，去除不易。
　　3.环氧树脂老化
　　环氧树脂在我国壁画保护中已经有多年的使用，显示了它的优越性。但是也有不成功的例子，例如某些时候修复的壁画由于施工条件的原因，收缩导致壁画的开裂，也有以环氧树脂为衬底材料的壁画经过几十年的时间出现变形弯曲的情况。
　　造成这些现象的原因目前还没有彻底研究清楚，原因可能有几个方面：
　　(1)使用的原料：如果选择的原料不当，比如产品不纯，含有杂质；
　　(2)使用的条件：如果使用时为了调节黏度而使用溶剂，树脂的收缩就会大大增加，导致后来的收缩开裂；
　　(3)树脂的老化：高的玻璃化温度使树脂坚硬甚至很脆，但是在长时间受应力作用的时候，也会产生蠕变，导致变形等现象，环氧树脂虽然有很好的耐侯性，但是也会有一些老化现象产生，从而促进在应力作用下的开裂。
　　4．去除的要求
　　在经过环氧树脂衬底的壁画发生以上收缩、变形、开裂等问题时，为了保护壁画，有必要将环氧树脂去除。但是环氧树脂作为热固性材料，固化后是不能用溶剂溶解的，这是人们所头疼的，如何去除成为一个难题。    
　　二、环氧层的去除方法
　　环氧树脂是热固性的网状结构，不能够在溶剂中溶解而去除，因此给老化树脂的去除造成了很大的难度，但是，通过分析研究环氧树脂的特性，发现仍然有去除的办法。
　　1.化学方法
　　通常情况下，有机高分子树脂包括热塑性树脂和热固性树脂两种。
　　热塑性树脂由于是线形的，各个分子之间相互连接的力是分子间力包括范华力和氢键，没有化学键合，因此在遇到合适的有机溶剂时，溶剂分子向聚合物内扩散，并将树脂溶胀，最终树脂被溶剂彻底溶解而成为高分子溶液。
　　热固性树脂则不同，由于分子之间通过化学键交联而形成了网状结构，在遇到有机溶剂时，虽然有机溶剂分子能够对聚合物进行扩散，使聚合物溶胀，但是不能形成聚合物溶液，但是，溶胀现象的发生以为我们去除热固性树脂提供了理论的依据。
　　在溶胀的情况下，聚合物由于溶剂分子的渗透，所处的状态已不再是坚硬的固体而变得具有一定的柔软性，这时我们可以通过机械的方法将树脂去除。
　　因此，对于作为壁画衬底材料的环氧树脂的老化，可以通过溶剂溶胀并在机械作用配合下去除。通过文献调查，我们发现二氯甲烷具有溶胀环氧树脂的能力，因此可以采用二氯甲烷作溶剂来去除老化的环氧树脂。
　　具体的去除环氧树脂的方法如下：
　　将壁画背面向上平铺在平台上，使老化的环氧树脂层向上，将饱和有二氯甲烷的棉球敷在环氧树脂层上，待树脂曾软化，立即取下棉球，用手术刀将软化的树脂层去除，然后重复这个过程，只到老化的环氧层彻底去除。
　　在去除过程中需要注意环氧树脂是非常坚硬的材料，如果表面层吸收溶解而膨胀，会给下部很大的应力，致使下部的环氧树脂因膨胀而开裂，这容易给壁画造成危害，因此，必须避免，方法就是将溶胀的树脂层迅速去除，把引起膨胀的力减小到最低限度。这在进行到接近壁画层时更应该注意。
　　另外还应该注意溶剂对壁画层的影响，如对颜料的溶解和对壁画表面保护层的影响。
　　2．机械方法
　　任何坚硬的物质通过选择一定的机械方法都可以去除，如金属材料表面的锈蚀物，坚硬的环氧树脂层也应该能够去除。
　　在机械方法中，可以采用以下几种方法：
　　(1)手术刀：
　　由于手术刀的硬度大于环氧树脂，因此，可采用手术刀去除，但是由于是手工操作，比较缓慢，并需要熟练的技巧。
　　(2)喷砂：
　　在金属文物去锈的过程中，喷砂机的使用是比较普遍的。
　　喷砂机作用的原理主要是磨蚀作用，方法是用高压的空气将各种细小的颗粒喷射在需要清洗的部位，通过颗粒的摩擦作用，使被清除的部分被磨去。喷射所用空气的压力可以调节，颗粒的摩擦力也可以调节，比如可以使用坚硬的金刚砂，也可以使用粉碎的植物颗粒。
　　喷砂处理过程中需要注意的是避免摩擦产生大的热量。这种热量同样容易导致环氧树脂层的开裂。
　　另外砂纸打磨也是可取的方法。
　　3．激光
　　激光在国外普遍用做石质等文物表面的清洗，方法是使被清除的部分在高能量作用下气化而去除，壁画衬底层环氧树脂的去除也可以采用这种方法。缺点使成本较高。
　　4.加热
　　环氧树脂在常温下是坚硬的固体，但是在提高温度的过程中会逐渐变的柔软，并在100—160℃的温度范围分解。但是加热对壁画会产生不良影响。
　　环氧树脂在壁画修复和文物保护中都有广泛的应用，在对壁画衬底环氧树脂层老化进行去除方法研究的同时，还应该研究老化变形的深层原因，为找到更好的壁画保护材料服务。
　　杜安 河南博物院
　　周双林 北京大学考古文博学院 博士
　　

唐墓壁画国际学术研讨会论文集/陕西历史博物馆编.--西安：三秦出版社，2006.10