古代壁画胶结材料研究综述
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作者:宋玉兰
摘 要：古代壁画是古人智慧的结晶，给后世带来了深远影响。在后世对古代壁画的探究中，胶结材料是学者研究的重点，作为应用于古代壁画中的主要绘画材料，胶结材料作用鲜明，成分复杂，需要对其进行深层次的研究。文章结合众多学者的智慧对古代壁画胶结材料进行综述。
关键词：古代壁画;胶结材料;研究综述
胶结材料在古代被作为壁画的绘画材料，同时也是让壁画得以长期保存的固定剂，正是有了胶结材料，才能让那些历史悠久的古代壁画得以流传后世。经过时间的洗礼，加上自然环境的改变及人为的破坏，流传至今的古代壁画或多或少都存在一些瑕疵，对古代壁画的修复工作势在必行。而作为古代壁画的固定剂，弄清胶结材料对古代壁画的作用，明确其组成成分，对古代壁画修复工作有重大意义。
1 胶结材料的分类
胶结材料能够稳定壁画中的色彩，让古代壁画能够跨越时间界限历久弥新。中国古代壁画中常用的胶结材料可以分为以下几类。
1.1 动物胶
在古代壁画的创作中，由于科学技术的缺乏，人们不得不运用自己的智慧，从大自然中取材，对日常常见动物的皮、骨、角、血液等部分进行提炼，并加工成可用的胶结材料。运用现代科学技术来分析动物胶，就会发现其中主要成分为高分子量多肽，是胶原蛋白经过热变形作用与化学降解的产物。动物胶具有水溶性，在酒精中微溶，在有机溶剂中不溶解[1]。当动物胶溶于水后，表面具有活性，且具有较高的粘度，在冷却加工后会形成富有弹性的凝胶。由于这一特性，古人将其用作古代壁画的胶结材料。在一般的蛋白质中，肽键在酸性或碱性环境中具有较强的稳定性，而动物胶中的肽键则与之相反，在酸性或碱性环境中稳定性较差，更容易产生水解反应，从而降低内部分子量。当动物胶中的肽键与霉菌和氧化剂（诸如高碘酸盐、过氧化氯）等进行化合时，动物胶分子链会出现断裂的情况。但在pH值为5～7的环境下，动物胶中的胶原蛋白分子水解速度会大幅降低，低温也可以形成折叠链区，继而防御来自蛋白酶的攻击。
1.2 植物胶
前文提到，古人在对壁画进行加固时，动物胶是主要选择材料。但部分情况下难以寻求动物胶，古人便运用自己的智慧，采用植物胶作为胶结材料。植物胶的主要组成成分为非晶态的多糖，是人们从植物体内及植物排出液中提取而成。植物胶在水温较低时能够产生溶胀反应，提高水温便能够使其溶解并加快溶解速度。但与其他蛋白质材料相比，植物胶在水中无法形成粗稠的液体，不包括氮这一成分。植物胶在水中容易被分解，经受不住高温的炙烤，酸碱环境下其分子也会加速分解，微生物也会对其产生腐蚀作用。因此，在使用植物胶作为胶结材料时，可以加入适量的杀菌剂，提升植物胶溶液的稳定性，从而确保植物胶的粘度[2]。古人在运用植物胶作为胶结材料时，通常选择阿拉伯胶、黄芪胶及桃胶等，这类植物胶都属于碳水化合物类别，组成成分相同，结构多为糖类中的非离子型树脂，性质基本相似。
1.3 油类及其他蛋白质胶结材料
除了动物胶与植物胶外，古人也经常使用油类胶结材料，主要包括桐油、亚麻籽油等。油类属于脂肪酸中的甘油丙三醇脂，在常温状态下是液体，具有“双”或“叁”不饱和脂肪酸，聚合为半凝固体。主要饱和酸有棕榈酸和硬脂酸;不饱和酸有单不饱和油酸、“双”不饱和亚麻油酸和“叁”不饱和亚麻油酸。早在13世纪的欧洲，亚麻籽油、罂粟油已经被广泛使用;16世纪，亚麻籽油在全世界普及程度较高，欧洲人民也开始选用亚麻籽油作为胶结材料。
除了以上所述的胶结材料，古人还采用了诸如酪素及鸡蛋清等其他蛋白质产物作为胶结材料。酪素是从奶制品中提炼出的磷蛋白质化合物，富含多种氨基酸。鸡蛋清在古代被称为鸡卵白，早在战国时期古人就运用鸡蛋清作为壁画的胶结材料。与其他材料相比，鸡蛋清在生活中较为普遍，成本相对较低，且提炼技术也相对简便，在中国古代是绘制重要性较低壁画时主要胶结材料。受古人智慧的影响，我国学者在对古代壁画进行修复时也采用了鸡蛋清作为胶结材料，樊再轩[3]等学者在修复莫高窟85窟壁画时，采用蛋清作为主剂配制灌浆材料，完成空鼓部分的灌浆加固，取得了显著的效果。刘强等学者通过合理的研究方式，了解了在鸡蛋清作用下的含钙化合物沉淀的生长情况，更进一步说明了鸡蛋清作为胶结材料的优点。
2 胶结材料在古代壁画中的应用
在古代壁画的绘制过程中，大多采用了无机矿物质颜料，这类颜料相对来说具有较高的颗粒度，难以溶解于水中，如若通过强硬的手段将颜料与水进行调和，颜料将会产生离析的现象，墙壁与颜料的固着力将会大大降低，整個壁画就会难以着色，容易产生脱落的现象，壁画的创作也就举步维艰。在缺乏良好的科学技术条件下，古人充分运用他们的智慧，将各类胶结材料加入颜料中。颜料本身并不具备粘结及扩散能力，胶结材料又极易溶解于水，当这两者融合后，颜料能够与水按照合理的比例进行调和，继而增强了墙壁与颜料的固着力，让古代壁画色彩明亮，历久弥新，从而历经岁月摧残而流传后世[4]。在我国较为出名的壁画中，诸如敦煌莫高窟壁画、云冈石窟壁画及龙门石窟壁画等，都能发现胶结材料的良好应用。
3 胶结材料的老化原因及合理保护
运用胶结材料对壁画进行加固后，壁画确实能够保存千秋万代，但在这个过程中自然环境的影响及人为的损害是难以避免的，古代壁画流传至今会出现各类病变症状，如颜料色彩的掉落、石壁表面的龟裂、石壁与颜料的剥离等。通过诸多学者的研究发现，如若添加较少胶结材料，会导致胶的粘合力度不够，进而导致颜料色彩的脱落;但如果添加较多的胶结材料，当多余的胶结材料随着时间推移而逐渐老化时，壁画表面会产生龟裂、剥离等现象。从研究中可以看出，除去人为及环境因素，胶结材料的病变是壁画被破坏的主要原因，胶结材料的种类及数量对于壁画的保护有至关重要的作用。因此，在对破损古代壁画进行修复时，应当根据壁画的实际情况选择合适的胶结材料，并严格控制添加数量。胶结材料并不是万能的，如同自然万物，它也遵循自然发展的基本规律，那就是必将老化。也许这个时间较长，但为了能够让古代壁画这一精神财富流传千秋万代，作为现代人的我们要弄清胶结材料的老化原因，并进行合理保护。经过诸多学者的调查研究，目前大致认为胶结材料的老化原因有以下几个方面：第一，自然环境的加速老化[5]。古人在创作壁画时，都能够考虑到自然环境的影响而为其选择适合保存的地理位置，并最大化地避免当地降雨、冰雪、风沙对壁画保存带来的危害。但在科技发展迅速的当今社会，人类文明有了长足的进步，与此同时带来的是对环境的危害。全球变暖、水位上涨等环境问题，对古代壁画的生存环境有极大的危害。受到这类环境问题的影响，本身为蛋白质的胶结材料逐渐被各类细菌蚕食，同时空气中酸碱度较古代明显增加，胶结材料在此环境下也不可避免地走向老化。第二，人为因素的破坏。近年来，我国经济飞速发展，也引发了人们对旅游的热情，人们热衷于到各类壁画保护区进行观光游览。但由于个人素质参差不齐，人为破坏也较为严重。有的游客在壁画上刻字，破坏了胶结材料内部分子结构，加剧了其老化速度。针对这类问题，我国出台了相关的法律法规进行监督，并投入了大量的人力、物力对破损壁画进行修复。截至目前，全国的学者同心协力，努力创新壁画修复技术，并与现代科学技术相结合，开拓出了许多新型的修复方法，极大推动了我国壁画及胶结材料保护与修复工作的良好发展。
4 结语
胶结材料在壁画的保护与修复中占据重要的位置，为了让壁画能够流传千秋万代，应当深入研究胶结材料成分及特性，并在此基础上努力创新保护与修复技术，让古代壁画能够流芳百世，造福千秋。
参考文献
[1]王倩，陶蓓蓓.古代壁画中脂肪酸的气相色谱-质谱分析[C]//中国化学会.古代壁画中脂肪酸的气相色谱-质谱分析，2017：11.
[2]李阿丹.莫高窟壁画制作调胶工艺的模拟实验研究[D].西安：西北大学，2017.
[3]樊再轩，陈港泉，苏伯民，等.莫高窟第98窟酥碱壁画保护修复试验研究[J].敦煌研究，2009（6）：4-7+120+125.
[4]贾成思.基于凝胶法的古代壁画表面加固材料的去除技术研究[D].杭州：浙江大学，2016.
[5]Yidong Zhang，Julin Wang，Hongli Liu，Xudong Wang.A non-destructive approach using MatLab software for morphology analysis of ancient mural deterioration[J].Studies in Conservation，2017（7）.
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