鄭海玲 周旸
絲織品文物是具有中國(guó)特色的一類脆弱易損有機(jī)質(zhì)文物，其腐蝕速率遠(yuǎn)大于其它無(wú)機(jī)質(zhì)類文物。因此通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段研發(fā)并合理使用文物保護(hù)材料來(lái)阻止和延緩絲織品文物的老化是絲織品文物保護(hù)最重要的目標(biāo)。隨著科技的發(fā)展，大量涌現(xiàn)的文物保護(hù)材料和科學(xué)保護(hù)技術(shù)，給文物保護(hù)工作者帶來(lái)了福音。同時(shí)，這也為材料及技術(shù)的選取帶來(lái)了煩惱，針對(duì)每一件絲織品文物，如何選擇最適宜恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)材料和技術(shù)方法是文物保護(hù)工作者遇到的難題。為此，在文物保護(hù)事業(yè)飛速發(fā)展的今天，為絲織品文物保護(hù)材料和技術(shù)的保護(hù)效果進(jìn)行評(píng)估與追蹤，是絲織品文物保護(hù)健康發(fā)展的重要保障。
絲織品的材質(zhì)主體是絲蛋白，即由18種氨基酸以肽鍵形式按照一定的空間構(gòu)像形成的蛋白質(zhì)類高分子材料。在保存或埋藏環(huán)境中，絲織品受到環(huán)境因素的影響不可避免地發(fā)生劣化，從微觀層面上看，劣化即絲蛋白多肽鏈老化斷裂、多肽和氨基酸缺失、空間構(gòu)像改變。微觀變化累積到一定程度，必將引發(fā)絲織品失去原有機(jī)械強(qiáng)度和紡材性能，變得脆弱糟朽。在此情形下，只有生成新的化學(xué)鍵才能達(dá)到預(yù)期的加固效果。絲蛋白加固技術(shù)利用與絲織品文物相同的材料——蠶絲蛋白和極少量助劑共同作用，在常溫和中性的pH條件下對(duì)絲織品進(jìn)行加固。
文物是特定歷史階段的產(chǎn)物，是獨(dú)一無(wú)二的，是不可再生的，在選擇保護(hù)技術(shù)時(shí)要充分考慮到該技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響。絲蛋白加固技術(shù)首次于文物上應(yīng)用距今已有十多年，我們一直在對(duì)加固保護(hù)后的絲織品文物進(jìn)行追蹤評(píng)估，以期探明絲蛋白加固技術(shù)對(duì)絲織品文物的內(nèi)在影響。
圖1 南宋史嵩之墓出土飽水絲織品
南宋史嵩之墓位于浙江省余姚河姆渡五聯(lián)村，2012年在墓葬中出土了大量絲織品，該批絲織品數(shù)量大、規(guī)格高、種類豐富，囊括了當(dāng)時(shí)流行的所有品類，部分織物在浙江省甚至世界范圍內(nèi)是首次發(fā)現(xiàn)。由于埋藏環(huán)境的影響，絲織品都粘連在一起（圖1），看上去完好，但若馬上揭取會(huì)導(dǎo)致纖維斷裂，織物損壞如爛泥狀（圖2）。為搶救這批珍貴的南宋絲織品，工作人員將其整體提取并送至紡織品文物保護(hù)國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地（中國(guó)絲綢博物館）進(jìn)行提取保護(hù)?；诮z織品文物的保存現(xiàn)狀，專家采用自主研發(fā)的絲蛋白加固技術(shù)對(duì)飽水絲織品進(jìn)行加固保護(hù)后再揭取（圖3）。先通過(guò)小樣實(shí)驗(yàn)遴選加固工藝，對(duì)加固前后絲織品的機(jī)械性能、外觀形貌、熱穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，接著利用優(yōu)化的絲蛋白加固工藝，對(duì)文物進(jìn)行整體加固并揭取，成功揭取文物四千多片，這為后續(xù)絲織品服飾的復(fù)原提供了實(shí)物基礎(chǔ)。2018年距絲蛋白加固技術(shù)在史嵩之文物上的應(yīng)用已有六年，我們采用掃描電鏡、熱重分析和氨基酸分析等檢測(cè)手段對(duì)絲蛋白加固效果進(jìn)行追蹤。
圖2 直接揭取
圖3 加固后揭取
保存六年后的文物原樣和加固樣的纖維形貌見(jiàn)圖4。從左圖中可以看出文物原樣纖維表面仍舊附著著大量的污染物，纖維間的空隙被污染物填滿，固結(jié)的污染物會(huì)使纖維硬化和脆化。右圖為加固后絲織品的表面形貌，纖維表面光滑，排列緊密，纖維的保存狀況明顯優(yōu)于未加固樣。
圖4 絲織品文物的掃描電鏡圖
左圖為2018年文物原樣的掃描電鏡圖，右圖為2018年文物加固樣的掃描電鏡圖
熱重分析
表1為2012年和2018年絲織品文物原樣和加固樣的熱失重比較，可以發(fā)現(xiàn)，六年時(shí)間分解溫度變化不顯著。說(shuō)明在一個(gè)穩(wěn)定的保存環(huán)境中，文物的老化速率會(huì)降低，同時(shí)也表明絲蛋白加固不僅改善了絲織品的保存狀態(tài)而且不會(huì)加速絲織品的老化。
表1 絲織品文物樣處理前后的熱性能分析
氨基酸分析
《基于氨基酸的絲織品保存現(xiàn)狀評(píng)估》項(xiàng)目得出了老化絲織品的斷裂強(qiáng)力與氨基酸含量的關(guān)系，老化樣的大側(cè)基氨基酸含量之和與其斷裂強(qiáng)力保留率能呈正相關(guān)關(guān)系。大側(cè)基氨基酸為除甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、組氨酸之外的11種氨基酸。
利用AccQ.Tag氨基酸分析方法對(duì)加固前后的絲織品樣品進(jìn)行氨基酸分析。首次氨基酸分析在2012年完成，通過(guò)計(jì)算可以得出加固前文物樣的大側(cè)基氨基酸百分含量為9.44%，加固樣為10.58%。六年后再次對(duì)絲織品原樣和加固樣進(jìn)行氨基酸分析，可知六年后文物原樣的大側(cè)基氨基酸百分含量為9.29%，加固樣為10.61%。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，原樣的氨基酸含量降低，加固樣變化不顯著。說(shuō)明絲織品原樣的斷裂強(qiáng)力還在降低，老化程度不斷在加大。加固樣的保存狀況較好，表明絲蛋白加固在提高其強(qiáng)度的同時(shí)較好地緩減了絲織品的老化速度。
表2 史嵩之絲織品原樣（a、a’）和加固樣（b、b’）的氨基酸摩爾百分含量
此外，絲蛋白加固技術(shù)還在遼代黃地飛鷺卷云團(tuán)花紋錦（2009）、新疆吐魯番阿斯塔納出土唐代米色絹襪（2012）、紫褐色羅印金彩繪花邊單衣（2016）等不同的場(chǎng)景下進(jìn)行了應(yīng)用，我們也對(duì)其加固效果也進(jìn)行了跟蹤。圖5為阿斯塔納出土唐代米色絹襪，加固前絹襪整體呈糟朽狀，無(wú)法直接采用針線修復(fù)。采用絲蛋白加固后絹襪應(yīng)力應(yīng)變性能改善，經(jīng)針線修復(fù)后對(duì)其形制進(jìn)行復(fù)原，五年后絹襪的保存狀態(tài)良好。
圖5 阿斯塔納出土唐代米色絹襪
左圖為加固前（2012），右圖為加固保護(hù)后（2017）
開(kāi)展脆弱絲織品的絲蛋白加固效果追蹤，可對(duì)絲蛋白加固技術(shù)的有效性、安全性以及對(duì)未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行客觀評(píng)估。通過(guò)追蹤保護(hù)后絲織品的紡材性能、纖維形貌和分子結(jié)構(gòu)的變化，能為建立此類加固技術(shù)的評(píng)價(jià)體系提供參照，為科技創(chuàng)新成果與文物保護(hù)實(shí)踐結(jié)合建立快速通道。
原文：鄭海玲, 周旸. 古代飽水絲織品的絲蛋白加固及保護(hù)效果追蹤[J]. 中國(guó)博物館, 2021, 2: 280-284.
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