小议古建筑墙壁铅笔字迹的保护

关于记录古建筑历史的文献，目前只有至今留存在附近的少数几座石质碑刻，历史纸质文献中的记录也不多见，因此研究此古建筑的历史变迁可依据的文字记录极其珍贵。而关于该座建筑的创建和维修的碑刻只有两座，记载了此殿创建于明崇祯年间，重修于清乾隆四十六年（1781年），修葺于光绪二十三年（1897年）。这次新发现的多达200多字又有明确记载时间的铅笔字迹就为该建筑的维修、变迁提供了最确切的原始凭证。例如与壁画和铅笔字迹同时共存的几块红色油漆就能为该建筑的修缮提供了直接凭证，红色油漆覆盖了第二项铅笔字迹，却被第十二项铅笔字迹所叠压，也就是红色油漆形成于1939年10月15日之后、1942年1月15日之前，因此可以断定该建筑在这段时间内一定有过油漆彩绘的维修过程。

民国时期铅笔字迹的形成分析

铅笔从清朝末年开始输入我国，以德国产的铅笔最早进入，其后日本、美国的铅笔亦相继进入我国市场，尤其是德国的施德楼铅笔更是风行于全国各地。根据《海关中外贸易统计年刊》的有关资料，1925年我国铅笔进口额43万余元，到1930年即达到96万余元。旧中国的关税不能完全自主，外商进口大多采用走私、偷税、漏税等手法瞒天过海，因此海关的进口记录并不能反映当时铅笔进口的全貌，真正进入中国国内市场的铅笔数量应该远远超过这个数值。1932年，中国第一家铅笔厂———大华铅笔厂在香港九龙建立，其后北平中国铅笔公司和上海华文铅笔厂相继建成，两处均为半成品加工厂。

1934年，中国标准国货铅笔厂在上海建立，开始自制铅芯和着手研究采用国产原料制造铅笔。该建筑的这些铅笔字迹都形成于1934年之后，可见此时社会上铅笔的使用已经非常普遍，而且洋货和国货同时并存于济南的铅笔销售市场中。铅笔原料主要有铅笔杆用料、石墨铅芯原料、颜色铅芯原料和外观装饰用料等。这些民国时期铅笔字迹都是黑色字迹，因此这些字迹的保存耐久性与石墨铅芯原料的成分组成密切相关。石墨铅芯原料和辅助材料原料有石墨和粘土。石墨为着色剂，其中的碳原子为层状排列，同层之间的碳原子之间的结合力较强，而层与层之间的碳原子间的结合力量很弱，由此形成石墨整体宏观表现出来的滑腻性和可塑性。石墨制成铅芯能划出黑色痕迹，牢固粘附在纸面上，并能用橡皮擦掉，因此一般都选用含碳量高、颗粒细腻的石墨。粘土作为粘结剂，利用其可塑性和粘结性，将石墨颗粒粘结起来，以增加笔芯的一定硬度，作为铅芯原料的粘土要求可塑性好、含铁量低、烧结范围宽。辅助材料包括成型材料和铅芯改性材料。铅芯成型材料用于提高可塑性和粘结力，改善铅芯成型性能，常用的有饴糖、黄耆树胶等。铅芯改性材料用于铅芯烧结后油浸处理，借以改善铅芯的物理性能，如磨耗、浓度、芯尖受力、光滑度、硬度等，常用的有石蜡、牛羊油、凡士林等，通常两种或两种以上材料搭配混合使用。铅芯颜色原料有色料、体质原料、胶粘剂、油脂和蜡。色料（包括颜料和染料）起着色作用，要求着色力好、遮盖力高、质软、细度高、耐热性好、无毒等，常用色料有钛白粉、炭黑、酞青蓝等。

石墨是碳的同素异形体，是一种天然的矿物性颜料，化学性质极其稳定，非常耐水、耐光、耐热、耐酸碱、耐腐蚀。石墨具有层状结构，同一平面内的碳原子间化学键的结合力大，而面层与面层之间的距离较大，仅仅以范德华力结合，因此片层之间容易滑动。使用石墨铅笔在墙壁上书写字迹时，石墨铅芯材料结晶颗粒在均匀地脱落的同时通过压力作用粘附在墙壁的微细孔隙中，从而在墙壁上留下黑色的字迹。从铅笔字迹材料的稳定性来看，性质极其稳定的石墨材料决定着铅笔字迹不容易被侵蚀，但是铅笔字迹与墙壁之间的结合力极其微弱，仅仅依靠粘附作用形成黑色字迹，因此该建筑墙壁上的铅笔字迹仍然是很不耐久的字迹。

民国时期铅笔字迹的危害因素

民国时期的铅笔字迹被重新发现后，就暴露于空气中，与各种外界因素相互作用，遭受着老化变质的危害，主要包括灰尘和有害生物的机械磨损、有害气体的腐蚀、水分长期持久的侵蚀、所依附墙体材料的老化变质以及人为因素的破坏。

1灰尘和生物的机械磨损

灰尘的来源主要是大气中的飘尘、焚香烧纸形成的烟尘以及建筑上部坠落的尘土。生物来源于霉菌类、昆虫类、鸟类、鼠类、爬行动物类以及其他类别的生物，它们广泛分布于周边自然环境植被中。灰尘固体材料被粉碎成粉末后，形状各不相同，多带有棱角，表面积显著增大，因此加大了与周围介质的接触面积，加之其粒子运动的奇特性，并不是按气流方向运动，因此灰尘落在墙壁表面后，在长期蠕动作用的过程中，对铅笔字迹会产生机械摩擦。生物的机械磨损主要表现为生物在活动过程中碰撞铅笔字迹，使石墨铅芯材料脱离墙体。同时生物的分泌物也会遮盖字迹，使字迹的清晰度降低。

2有害气体的腐蚀

空气中的有害气体主要是酸性物质、强氧化物质以及强还原性物质，它们能够与铅芯材料中的粘土、成型材料、改性材料等不耐久材料发生分解、氧化、还原等老化反应。这些材料在老化降解过程中，在铅笔字迹的材料中形成数量众多的孔隙，字迹材料的结合强度就缓慢降低。当结合力降低到一定程度时，石墨材料也就随之从字迹上脱落下来，导致字迹颜色变浅，模糊不清。

3水分长期持久的侵蚀

经过一年多时间的调查测绘，发现造成墙壁大部分病害的直接原因是水分的侵害。由于建筑年代久远，加之周围地理环境影响，建筑四周水路疏导不畅，墙体常处于潮湿吸水状态，时间一长便造成墙壁地仗病害，进而引起墙体表面病害，危及到壁画的长期存续以及铅笔字迹的长期保存。该建筑地势较低，受到雨水和地下水危害尤为严重，排水不畅，使墙角浸水严重，此处墙壁内的支撑柱已经开始糟朽，墙面严重空鼓，壁画颜料与铅笔字迹开始由下向上逐渐脱落。根据试验，黑色铅笔字迹在水中长时间浸泡时，颜色稍变浅，这是由于有少量的石墨及其粘结物———粘土、成型材料以及改性材料脱落所致，由此可见，铅笔字迹材料长期处于严重潮湿的环境中或遭水浸也会影响其耐久性。墙壁材料长期处于潮湿的情况下，不仅有机物会分解变质，同时潮湿还将促使许多化学反应发生和容易滋生霉菌，产生进一步的化学性、生物性损害。墙壁中的水分威胁同样会传递到铅笔字迹上面，也使得铅笔字迹发生褪色模糊。

4依附墙体的老化变质

墙壁制成材料中的水分一方面溶解了材料中的可溶盐，改变了墙壁原本相对稳定的内部结构，另一方面墙体材料中某些矿物质随着吸水与失水而产生“湿涨干缩”效应及各种机械压力，墙壁的稳定性逐渐遭到破坏，墙面地仗材料开始变得疏松，附在上面的铅笔字迹的结合强度也随之降低。因为水分长期侵蚀墙体，进而通过毛细作用迁移蔓延到表面地仗材料中，粘土成分被水分溶蚀而逐渐丧失机械结合力，直至地仗的粘合力不能承受墙壁地仗自身的重量时，墙壁地仗就从墙体上面脱落。靠近地面部分的地仗首先老化变质，壁画主体部分最底部已经模糊不清，而该区域的部分铅笔字迹已随着壁画墙壁地仗材料的老化变质也有完全消失的威胁。3.5人为因素的破坏铅笔字迹一旦重新显现于世人面前，就与壁画一起作为历史记录整体共同进入了陈列展览的范围。在对外展示的过程中，就面临着人为损坏的风险。由于民国时候的铅笔字迹在建筑中发现较少，而且是具有详细日期的记录，因此游客的好奇心理可能会促使其做出试探性的触摸举动，在这一过程中粘附于墙壁上的字迹就可能被磨损。另外在建筑清洁卫生过程中，清洁工具可能会触碰到字迹的粉末，因此铅笔字迹有可能被不恰当的保护手段所伤害。

民国时期铅笔字迹的保护修复

为了抵御各种外部因素对字迹的危害、延长字迹的存续寿命，必须对危及铅笔字迹的墙壁地仗材料以及铅笔字迹做出必要的保护修复措施。结合壁画的保护修复工作，对铅笔字迹分别实施了字迹的表面清洁、墙体材料的水分阻隔、字迹材料的加固封护以及字迹的物理性隔离等保护措施。

1铅笔字迹的表面清洁

在清理了表面白灰层之后，壁画及铅笔字迹所在的墙壁上仍然留存有一层微薄的白灰，这层疏松的白灰与墙壁之间的结合力非常微弱，因此可以使用毛刷和毛笔对这些白灰层施行机械性清洁的方式，然后用吸尘设备吸取清除粘附在墙壁上的灰尘，而对于局部顽固性粘附在墙壁上的白灰，则以软化试剂敷在上面，等到白灰软化后就能继续使用机械方式来清除。软化性的试剂一般使用蒸馏水、无水乙醇和丙酮以及它们之间不同比例的混合物。在清理过程中，由于铅笔字迹是通过压力与摩擦力粘附于墙壁上，两者之间的结合力大于白灰层与墙壁之间的机械结合力，所以机械性清洁方式基本上不会破坏铅笔字迹的显色材料。

2墙壁材料的水分阻隔

隔绝水患是保护墙壁的地仗层，进而保护依附于其上的壁画与铅笔字迹的根本措施。首先对严重吸潮、水活动频繁的建筑外墙的墙基、墙根做防潮防渗处理，以隔断土壤中地下水的毛细作用，其次对严重吸附毛细水的墙体进行避潮层的施工处理，防止地下水通过墙体缝隙继续上升，最后对外墙受雨水侵蚀部分做墙面防水憎水处理，以隔绝大气降水与空气中的水分侵蚀进入墙体。经过水分阻隔处理，整个建筑墙体已经能够完全隔绝土壤中地下水与盐类、大气降水、空气中水分对建筑墙体、地仗层以及铅笔字迹从下部和背部对铅笔字迹以及壁画长期持久的侵蚀。

3铅笔字迹的加固封护

由于铅笔字迹与墙壁地仗层之间的结合力相对较弱，铅芯原料与墙壁之间的结合仅是粘附作用，并没有其他字迹或壁画颜料与墙壁之间的渗透、吸收、结膜作用。为了增加铅芯原料与墙壁之间的结合力，并且隔绝铅芯原料以及所依附墙壁与大气之间的接触，进而阻断空气中的有害物质对铅芯原料的侵蚀，必须对铅笔字迹及其附近区域做加固封护处理。墙壁的壁画地仗层有一定吸附能力，因此可以使用渗透性较强的溶液对铅笔字迹以及墙体做喷涂渗透处理。根据壁画保护的需求以及铅笔字迹的保存状况与保护需要，使用丙烯酸树脂ParaloidB72的丙酮溶液对铅笔字迹实施喷涂加固保护。由于铅笔字迹遍布于图像周围的整个空白区域，与壁画分隔保护封护很难区分开，所以铅笔字迹的封护保护与壁画同时进行。取ParaloidB72固体溶于丙酮中，分别配制浓度为1%、2%、3%的加固溶液。首先使用1%加固溶液进行喷雾操作，低浓度溶液易被墙壁地仗层、壁画颜料以及铅笔字迹吸收，待完整喷雾一遍后就任之在自然状态下干燥，干燥一段时间后再重复操作。两遍低浓度的加固溶液喷涂后，铅笔字迹与墙壁之间就有了初步成膜结合。然后再依次分别使用两遍2%、3%加固溶液进行喷雾。铅芯颗粒被加固溶液的固化成膜而包裹起来，同时墙壁也通过吸收加固溶液也提高了自身的机械强度，因此铅笔字迹与墙壁之间就通过Par－aloidB72的成膜拉力而增加了抗拉强度。等到完全干燥后，铅笔字迹即使稍微加重摩擦也不会有任何粉末脱落，此时即已经达到加固封护的目的。

结语

民国时期游客游览时的铅笔字迹被重新发现，对记录内容中提及的机构、地点以及该建筑的维修历史都具有重要的原始凭证作用，为此建筑的维修、变迁提供了最有力的原始凭证，也间接记录了古建筑在民国期间的历史变迁情况。石墨铅笔在墙壁上书写字迹时，铅芯材料结晶颗粒通过压力作用均匀地粘附在墙壁上形成黑色的字迹，由于字迹仅仅依靠粘附作用形成，与墙壁之间的结合力极其微弱，因此铅笔字迹仍然是很不耐久的字迹。铅笔字迹暴露于空气中之后，就可能遭受着灰尘、有害生物、有害气体以及水分的损害，而所依附墙体的老化变质以及人为的破坏也会加剧铅笔字迹的老化变质。根据对各种危害因素的分析预测，必须对危及铅笔字迹的墙壁地仗材料以及铅笔字迹自身做出必要的保护修复措施。在保护修复壁画的同时，针对铅笔字迹的形成特点和病害特征，对铅笔字迹分别实施了一系列的保护修复工作，包括清洁字迹表面、阻隔墙壁地仗材料的水分侵蚀、加固封护字迹材料、对字迹施行物理性隔离以避免人为的破坏等保护措施。（本文作者：仝艳锋 单位：山东大学历史文化学院）