古代丝织品炭化研究进展
杨海艳 俞翔 龚德才      时间:2016-04-18    字体:      

中国是世界上最早饲养家蚕和缫丝织绸的国家。 丝织品是我国古老文化的象征, 见证了古代文明发展和演变的过程, 是研究我国古代文明的重要实物资料。 然而, 古代丝织品在墓葬中经过长时间的埋藏, 只有一小部分保留下来, 且有些出土的丝织品由于环境等诸多因素的影响而炭化, 其外观颜色呈棕色至黑色不等。 目前, 此类炭化的丝织品尚未引起人们的足够重视, 此外, 古代丝织品文物保护的相关理论研究基础相对薄弱, 无法对其保护实践进行指导。 因此, 开展丝织品炭化机理的研究对于炭化丝织品的保护具有十分重要的意义。

基于这一现状, 中国科学技术大学杨海艳博士对于古代丝绸的炭化机理进行了深入研究。 除了在古代丝绸研究中常用的扫描电子显微镜、 红外光谱、 拉曼光谱等分析方法以外, X射线光电子能谱、 电子顺磁共振等较不常用的分析方法以及国内较为先进的热重-红外-质谱联用技术也被运用到了研究中。

与现代丝绸相比, 古代炭化丝织品在理化性质上都有了一定程度的劣化, 不仅仅是表面颜色变深(棕色至黑色), 其强度与韧性也大幅降低。 丝织品理化性质的变化原因在于其内部结构发生了改变。 扫描电子显微镜的观察结果表明, 古代蚕丝纤维表面存在较多的孔洞和裂隙, 而红外光谱的分析结果表明,古代炭化丝绸内部蚕丝蛋白特征红外吸收峰酰胺Ⅰ、 酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ都出现了不同程度的减弱。

《化工词典》 中将炭化定义为“有机物受热分解而留下残渣或炭的过程”。 基于这一定义, 杨海艳博士使用了热重-红外-质谱联用技术, 只改变单一的热因素来对现代蚕丝样品进行分析, 以模拟古代丝织品炭化的过程。 通过使用拉曼光谱、 X射线光电子能谱以及电子顺磁共振波普等分析方法, 将剩余残渣与炭化严重的古代丝织品样品进行了对比研究。 结果表明二者具有相同的特征, 证明了模拟实验的可靠性。 模拟实验的结果表明, 在不同温度范围内, 蚕丝纤维中的不同成分发生降解:

室温~200℃: 游离水和结晶水的挥发, 含硫氨基酸的降解;

200℃~363℃: 发生脱羧反应, 热不稳定的氨基酸发生降解,蚕丝主链开始降解;

363℃~540℃: 稳定氨基酸发生裂解炭化。

在蚕丝蛋白主链降解过程中, 由于酰胺键的断裂, 产生了一定量的碳自由基, 而这些自由基可能会进一步加快蚕丝蛋白的降解。 针对这一点, 杨海艳博士经过对比研究, 选用了质量分数为 0.05%的超氧化物歧化酶作为自由基抑制剂, 取得了较好的效果。 对自由基的清除阻止了古代丝织品的进一步炭化, 使其可以得到更好的保护。

关于古代丝织品炭化机理的研究还远未结束, 现有的研究结果也未必正确, 一切都有待后来的研究者继续为之而努力。

中国文物信息网
 
 
上一篇:藏传佛教壁画保护修复技术的创新与突破
下一篇:纸质文物保存与展示关系探索
 
 
相 关 内 容
 
 
 
 
 
 两岸唐三彩交流展(网上虚拟展 ...
 大象中原——河南历史文化展
 毕加索时代:与西方版画大师同 ...
 汉唐中原——河南文物精品展
 欧洲玻璃艺术史珍品展
 百年风尚——旗袍与时尚艺术展 ...
 布里亚特的神灵——俄罗斯艺术 ...
 湖北随州叶家山青铜文物的保护 ...
 青铜器铭文传拓心得
 唐双鸾双兽纹葵花铜镜的修复
 古纸分析新思路
 中国传统泥塑胎体制作
 修复战国蟠纹铜敦的方法
 探寻透影白瓷的制作工艺
 铅白的古代生产与变色
 铅白
 纸质文物保存与展示关系探索