使用显微镜鉴别纺织与纸质文物纤维的方法比较
王允丽      时间:2015-12-03    字体:      

纺织纤维材质检测的方法很多,其中显微镜观察法,由于操作简便适合天然纤维,是纺织品文物纤维(毛、棉、丝、麻)鉴别的首选方法。纸纤维的材质鉴别主要采用显微镜观察法。此方法在纺织、造纸领域应用十分成熟,这两个行业有相关的国家检测标准分别被执行使用:《FZ/T 01057.3-2007纺织纤维鉴别试验方法——显微镜法》;《GB/T 4688-2002纸、纸板和纸浆纤维组成的分析》,文物行业同时借用这两个标准。纺织和造纸的不同工艺,造成了纤维状态的明显差异,因此纤维材质鉴别虽然都使用显微镜观察法,宏观上有相同之处,具体的工具、药品、制样方法和观察内容、方法等则有很大差别。

首先这两个标准的共同点都是使用载玻片和盖玻片承载样品在透视显微镜下观察,然后对照纤维的形态特征和图谱判断纤维的种类。

两者不同之处如下:

仪器、工具和药品

纺织纤维:纤维细度仪(或造纸、纺织联用纤维测量仪);纺织纤维检测专用软件;哈氏切片器、剃须刀片、火棉胶、甘油(或液体石蜡)、镊子、挑针、羊毛纤维(或化学纤维)。

纸纤维:造纸纤维分析仪(或造纸、纺织联用纤维测量仪);造纸纤维检测专用软件;染色剂、解剖针、镊子、培养皿、小烧杯、分散器。

制样方法

纺织纤维:纵面:将漂洗干净的纤维打散,放置于载玻片上,加上一滴甘油,盖上盖玻片,完毕。横截面,将纤维样品梳理整齐后,点上火棉胶,使用哈氏切片器,切出厚度为10-30um的切片,放在载玻片上,加入一滴甘油(或液体石蜡),盖上盖玻片,完毕。如果纤维样品量少,特别是文物上的几根纤维,则需包裹在羊毛纤维里,然后切片。

纸纤维:首先要把纸纤维分散开,根据样品情况,有些经过浸泡可以直接制样;有些需要在试管或小烧杯中煮沸去掉干扰因素,取纤维样品;有些难于分散的样品需要使用分散器进行机械搅拌。将分散好的纤维置于载玻片上,使用染色剂染色,通常纸质文物采用赫氏染色剂(I2-ZnCL2)盖上盖玻片,完毕。

观察内容和方法

纺织纤维:显微镜下观察纤维的整体形态,根据纵、横截面特征相互配合,参照标准谱图,判断纤维种类。例如:棉纤维横截面形态特征呈不规则腰圆形,有中腔;纵向形态特征:扁平带状,有天然扭曲。苎麻横截面形态特征呈多角形或腰圆形,有中腔;纵向形态特征:长形条纹,带有横节纹。两种纤维横截面描述有相同点,腰圆形,有中腔。但纵面差别很大,很容易区分。

纸纤维:由于造纸过程中,纤维要经过沤浸、蒸煮、切割、捶捣等工序,纤维出现帚化、无序分布,无法切出横截面,显微镜下只能观察纵面的微观结构特征。要一根纤维从头到尾,观察纤维细胞壁的微观结构,纤维两端的状态,是否有胶衣、结晶体、杂细胞、染色后的颜色等等,还要测量纤维的长度和宽度。例如棉纤维,应有天然扭曲,但由于造纸工艺打浆、蒸煮有些棉纤维看不到扭曲状,壁上没有节纹和纹孔,细胞腔大,腔液明显,赫氏试剂染色后呈酒红色,测量棉纤维长度10-40毫米,平均18毫米,宽度约12-38微米,平均20微米。只有这些特征都具备了,才能定性为棉纤维。

苎麻纤维:宽窄不一,长度最长可达260毫米,平均约100毫米,因造纸过程中被多次切断,很难找到自然端部,观察到的端部呈钝圆形或锥形,麻节不明显,有很明显的散状细丝,染色后显玫瑰红色至棕红色。

由以上观察的内容可知,棉、麻用来纺织和用于造纸后,微观结构是有区别的。纺织文物纤维相对纸类文物纤维的鉴别来讲要简单一些,更为直观,种类也少。有一些出土的纺织纤维,由于非常糟朽,无法做横截面,使用观察纸纤维纵面的方法得出参考结果。

在文物研究与保护领域,通过显微镜观察文物材质的微观表象,分析文物的材质组成、形态特征以及保存状态等的应用十分广泛。实际工作中,要依照不同行业的标准,结合文物的具体情况有所改进和变化,达到解决问题的目的。

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