拉曼光譜技術(shù)在紡織文物的應(yīng)用

紡織文物被發(fā)掘后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)有機(jī)高分子斷裂或者氧化的問題，就會(huì)導(dǎo)致原來光彩靚麗的色彩變得黯淡無光。正因目前的古代紡織品染色工藝的文字記錄不完整、單一，所以紡織文物出圖后需要及時(shí)使用拉曼光譜技術(shù)對(duì)紡織文物進(jìn)行鑒定，為文物的鑒定、保護(hù)、儲(chǔ)存、研究提供必要的數(shù)據(jù)支撐。

曼光譜技術(shù)原理是基于光照射在分子時(shí)形成非彈性散射現(xiàn)象，利用拉曼光譜技術(shù)去鑒定紡織文物，不僅能回溯紡織文物的生產(chǎn)年代與染色技藝，還能助力文物復(fù)原、修復(fù)、保存、展出等等。

測(cè)試過程

紡織文物中，染料的來源一般是以植物為主，主要有紅、黃、綠、藍(lán)、紫、黑、褐色，下圖為各種染料的主要來源。研究中選取某紡織文物，對(duì)其是否含有常見的紅花、槐米、茜草、蘇木等進(jìn)行鑒定，并且對(duì)各自的鑒定情況進(jìn)行分析。

圖1 紡織文物染料來源

1.紅花鑒定

紅花是紡織文物紅色染料的主要來源，屬于橘生科草本植物，最早起源于地中海。紅色染料就是從紅花中萃取的紅花素，紅花素能夠染成大紅色，也能通過調(diào)節(jié)染成桃紅色和銀紅色。檢測(cè)過程中，首先選取標(biāo)準(zhǔn)紅花染色樣品，在對(duì)紡織文物進(jìn)行染料鑒定時(shí)，需要從該文物上提取2.5mm的纖維，并進(jìn)行原位非萃取水解處理，再添加5微升的銀膠，等干燥后再進(jìn)行拉曼檢測(cè)，最終得到的拉曼光譜圖如下圖所示，從圖中可以得知，實(shí)驗(yàn)中并沒有從中采集到紅花素的拉曼光譜圖。

2.槐米鑒定

槐米富含染色用的黃酮類染料，也是紡織文物中常見的黃色染料來源。在本次檢測(cè)中，要鑒定紡織文物是否含有槐米染料，同時(shí)需要選取槐米染色樣品（黃綠色、純黃色），這個(gè)樣品是利用槐米在絲綢纖維中染色得到的兩個(gè)樣品，兩者之間色澤的差異能說明成分存在差異。為了明確該紡織文物的燃料成分，使用拉曼光譜技術(shù)和原位非萃取水解技術(shù)，分別選取一根2.5mm的紡織文物纖維，并進(jìn)行HF處理后添加納米銀進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下圖所示。從圖中可以看出，黃綠色激發(fā)波長的散射峰和純黃色激發(fā)波長的散射峰分別和蘆丁、槲皮素特種峰基本吻合。

3.茜草鑒定

茜草是目前出土紡織文物中應(yīng)用最早的紅色染料，從商周時(shí)期就開始作為紅色染料使用。在本次實(shí)驗(yàn)的紡織文物中，在檢測(cè)出其含有蘆丁、槲皮素后，又對(duì)其是否含有茜草進(jìn)行檢測(cè)。茜草中主要含有茜素和茜紫素，按照上述槐米鑒定的方法處理后，得到如下拉曼光譜圖。

4.蘇木鑒定

蘇木是一種紅色天然染料，在實(shí)驗(yàn)中，選取明礬作為媒染劑，采取前媒染、后媒染兩種不同的處理工序，得到標(biāo)準(zhǔn)染色色澤效果（鮮紅色、暗紅色），再采用兩種方法處理選取的2.5mm該紡織文物纖維，利用拉曼光譜對(duì)其分析后，得到下圖所示的光譜圖。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，兩種不同色澤的拉曼光譜處理效果幾乎相同，并沒有對(duì)染料結(jié)構(gòu)帶來影響，再將其與巴西木染料標(biāo)準(zhǔn)品得到拉曼光譜對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)該纖維的染料是巴西木染料。

總結(jié)

拉曼光譜技術(shù)在紡織物鑒定具有快速分析、高精度、實(shí)時(shí)性和便攜性等優(yōu)勢(shì)。它們?yōu)榧徔椘焚|(zhì)量控制、真?zhèn)舞b定和產(chǎn)品創(chuàng)新提供了有力的支持，并為保護(hù)文化遺產(chǎn)和推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展方面的工作做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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