何鳴
在北魏賈思勰的《齊民要術》與明代宋應星的《天工開物》中,都詳細的記載了古代制造靛藍染料的方法和過程。在當代,有許多學者如榕嘉1對制造靛藍的化學原理進行了解析,在此不做贅述。但關于靛藍染料制備的構筑物與工序的研究卻不多見;同樣的在考古界,關于靛藍染料作坊遺址構造的研究也不多。廣東肇慶市四會大云腳靛藍染料坊遺址是廣東發現的為數不多的一處織物染料作坊遺址,且揭露情況較好,構筑物類型豐富,是研究相關構造的重要材料。
大云腳靛藍染料坊遺址位于肇慶市四會市地豆鎮大云腳村,毗鄰大坑口水庫,北面為大云頂山,西面為坑口背和竹子嶺,南距省 道 S260約0.8公里 , 東 距 省 道 S260約 2公里。遺址地勢西高東低,東臨河水。遺址占地面積約 600平方米,本次發掘揭露面積400多平方米,大云腳染料坊遺址呈三級分布,現存的主體部分包括擋墻、水溝和坑等構筑物。本次發掘共發現墻 3處 ;溝 3條(段);坑 20個 ,其全景分布如圖 1。遺址年代較晚,從地層情況和出土遺物來看,大致年代為晚清時期到上世紀四十年代。
遺址中發現殘墻共 3處 ,編號 Q1-Q3;墻Q1位 于遺址西部,平面呈“S ”形,現存為殘墻。以石塊堆砌,露出地面部分刷一層三合土,表面及西面三合土已被破壞或侵蝕,東立面還殘存少量三合土層,但不及底,墻中部有兩個筒瓦制成的口。墻Q 2位于遺址中部,南北向,平面保存較完好,局部殘損,以石塊直接在泥地上堆砌,并混以三合土砌筑。墻Q 3位于遺址東南部,平面呈弧形,保存較差,南段因基土沉降使平面略低于北段,與Q 1南段走向一致。以石塊直接在泥地上堆砌,并混以三合土砌筑,原墻底部地面已被破壞。
遺址中發現水溝共 3段 ,編號 G1-G3;溝G1位 于遺址西部,與 Q1平 行。平面寬0.9-1.8米,溝西邊緩東邊陡,沿溝兩邊排列2 0根直徑7-9厘 米的木樁。溝G 2位 于Q 2東 側底部,為Q 2的附屬結構,同是石頭與三合土砌筑。殘長3.5米,寬 0.33米 ,深 0.12米 。溝 G3位 于 Q3東側底部,為 Q3的附屬結構,同是石頭與三合土砌筑。殘長3 .4米 ,寬0 .28米 ,深0 .12米。

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遺址中發現坑共 20個 ,編號K1-K20;坑分布在 Q1與Q2、Q1與Q3之間及 Q2東側,根據大小形制和分布情況可分為三類(以下稱一類坑、二類坑、三類坑)。一類坑共 12個,編號K 1 - K12,位于第二級臺地,自北向南沿 Q2和Q3排列,此類坑最大,均是直壁平底,平地下挖圓形坑后用石塊沿邊堆砌,再以三合土包邊,坑口沙灰層多被破壞,坑底部都有上下排列的兩個孔道直通 Q2或Q3。二類坑共 4個 ,編號 K13-K16,同樣位于第二級臺地,分布在兩個一類坑切點與 Q2和Q3之間。同是石頭堆砌后以三合土包邊筑成,此類坑較小,直壁平底,坑底有一個孔道穿過Q2或Q3。 三類坑共 4個 ,編號K17-K20,位于最下一級臺地,在 Q2東側,工作面已被破壞,坑體保存也較差。
從《齊民要術》2《天工開物》3的記載情況和現存的傳統靛藍染料制作的工藝來看,我國傳統的靛藍制造工藝基本上是按照一套穩定的工序延續下來:將新鮮割取的藍草,浸泡數日后撈去殘渣,然后將浸出液與生石灰粉(溶液)4充分攪拌混合,形成的沉淀,將上層清液除去瀝干即得到靛藍染料。關于具體工藝的一些區別主要跟藍草種類有關,在此就不做討論。
根據上述工藝,傳統工藝制造靛藍染料需要的原材料是水和生石灰,在生產過程中需要大量的水并且會產生大量的廢液5。從大云腳染料坊現存的遺存構造來看,基本可以確定的有以下信息:溝 G1系整個染料作坊的供水渠,溝邊殘存的細木樁應是護溝邊防止坍塌之用, Q1中部筒瓦制成的口應為進水口。 G1與 外部水系連接,通過墻 Q1中部的進水口將水引入使用。一類坑直徑在2.63-2.78米 之間,平均深度約 0.85米,容量較大,應是做浸泡藍草使用,可稱為浸泡坑,坑底孔道應為排水作用。二類坑比一類坑小很多,從坑中內壁殘留的石灰來看,這些石灰應是生產過程中接觸石灰所致,其具體功用還待進一步弄清。三類坑位于最低處的臺地,且坑的深度普遍較淺,作為收集和歸攏成品的可能性較大。而 Q1和Q2、Q3分別位于三級與二級臺地、二級與一級臺地之間,可以確定是三處墻體系各級臺地之間的擋土墻。位于 Q2和Q3底 部的 G2和G3,為各個浸泡坑共用,應有排水的功能。
除了上述根據遺存現狀能直接明確的信息之外,還存在幾構造問題有待進一步弄清楚。第一個問題是同一浸泡坑中為何有兩個豎向排水孔?第二個問題是二類坑和三類坑的具體功能是什么,在整個工藝流程中起什么作用?第三個問題是溝 G2和G3是否只是做排水使用?為了弄清楚以上問題,筆者對已揭露的遺存進行測繪,利用全站儀采集了大量的數據,現根據采集數據和測繪圖紙進行分析和論述。
為了弄清楚為何每個浸泡坑的底部都有兩個豎向并列的排水孔,現以保存較好的K2為 例,取剖面 2-2 ,如圖 3所示。
根據實測的數據, K2 坑口直徑 2.64米,殘深0 .81-0.95米。從剖面來看,坑底西高東低,有一定的坡度,實際測算出坡度約為5%;兩個并列排水口排水坡度大于坑底坡度,約為 25%,這樣可以使得排水更加順暢,此外兩排水口同時打開亦能提高排水效率;兩排水口豎向距離為 7厘米。根據造靛的流程,當藍草浸出液與生石灰反應形成靛藍沉淀時,為了分離得到靛藍需要將上層的清液取走。如果通過人力從上部將上層清液取走,無疑是一道耗時耗力的工序。或許雙排水口的構造形式是用于解決這個問題?假設同時打開兩個排水口,那么坑底的靛藍懸濁液將排走,這種操作不成立。假設只打開其中一個排水孔,打開上部排水口,那么可以將上部排水口以上的液體先排走;打開下部的排水口,先排除出去的是坑底的靛藍懸濁液。因此,不難推斷出比較合理的工序是當靛藍懸濁也形成后,將坑底上部的排水口打開,排走上層清液,使得靛藍懸濁也留在坑底,待上層清液排完水位降低到較高處的排水口以下時,打開較低處的排水口,便可以將靛藍的懸濁液排到下一個工序之中了。由此可知,浸泡坑底的雙排水口設置應是作為分離裝置而使用。
關于二類坑和三類坑的作用,從保存情況來看,二類坑的保存情況好于三類坑,二類坑有保存完整的如 K13,而三類坑的保存情況則比較不理想,其基本形態也不清楚。根據這種情況,判斷三類坑的具體功用不能單獨進行,較合理的思路是按照其在整個工藝環節里面綜合來確定。
二類坑體量較浸泡坑小很多,以保存較好的 K13為 例,取剖面 1-1,如下圖。坑口直徑 0.45米 ,最深處 0.47米 ,最淺處 0.42米,坑底最深處有一個排水孔,直徑 0.04米,其內壁殘留有大量石灰痕跡。二類坑坑壁殘留的大量石灰說明長期接觸石灰而留下,而在造靛的一般工藝流程中,堿性的石灰是很重要的原料,在藍草浸出液中添加堿性的石灰細粉或蠣粉6或石灰水。二類坑應該是在生產過程中用來存放堿性的石灰粉或石灰水的,結合坑底的有排水孔這一因素,可以進一步確定二類坑是用于放置石灰水的。現將坑底的排水口在 Q2上堵住,然后加入水和石灰粉配置一定濃度的石灰水,然后加入浸泡坑中,而在使用后,坑底的排水口將極大的便利清洗石灰水坑。因此可以認為,二類坑是作為配置石灰水溶液來使用的。
在前面論述了關于浸泡坑分離和排水的機制,浸泡坑中需要排走的水經過排水孔排向G 2或G3, 從G 2和 G 3的坡度和走向來看,兩條溝集中向中間匯水,將多余的水排走。然而,在G 2上的一個整齊的缺口(圖3 )似乎表明G 2和 G 3不僅具備排水功能,很大可能還承擔著其他功能。
從前面論述的情況來看, G2和G3還承擔著什么新功能可以與三類坑的功能一起論述。目前已知的是浸泡坑的設計是考慮到了分離靛藍懸濁液和上層清液的作用,靛藍懸濁液其實是一種水分充足的靛藍染料,由于水的占很大,所以很大可能是一種流體。另一方面充分蒸發水分后形成的靛藍是無法順暢的從排水口流出,但靛藍的懸濁液體則能通過浸泡坑的排水口排出,那這些懸濁液排向哪里呢,如果直接排在 G2和G3將會和多余的水一樣被排走。因此G 2上的缺口似乎有特殊的作用。不難發現,G 2上的缺口正好是在三類坑的上方,假設在G 2缺口處的下游進行封堵,從浸泡坑中排出的液體將會從缺口處進入三類坑,將靛藍懸濁液通過缺口排向三類坑,三類坑起到了作為收集存儲靛藍懸濁液的容器的作用,靛藍懸濁液在三類坑中進一步自然蒸發水分便得到了靛藍染料。這樣一來,關于 G2和 G 3以及三類坑存在的問題便清晰了。
通過上述論述,大云腳染料作坊遺址與造靛工藝的關系逐漸明晰起來。遺址的地上遺存分布在三級臺地上,各級臺地之間由兩組擋墻(Q 1和Q2、Q 3)進行分隔,分別起到不同的作用。
第三級臺地最高,主要構成是供水溝,溝邊殘存有均勻分布的細木樁用于加固溝邊防止坍塌之用。其主要功能是通過兩片筒瓦組成的陶制水管將溝中水引入第二級臺地,提供造靛所需的水。
第二級臺地主要構成是浸泡反應坑和石灰水坑,浸泡反應坑數量最多,容積最大,坑底有雙排水口的分離裝置。石灰水坑為配置一定濃度的石灰水使用,坑底有一個排水口,一般為兩個浸泡坑共用一個石灰坑。具體工序是將新鮮割取的藍草放入浸泡坑中后注水入坑,浸泡數日后撈去未腐化的殘渣,同時在石灰坑中配制石灰水,然后將石灰水加入浸泡坑中與浸出液充分反應,靜置形成靛藍懸濁液,隨后通過雙排水口將懸濁液分離出來進入下一道工序。
第一級臺地主要構成是 G2、G3和存儲坑,且 G2有 連接口與存儲坑相連, G3因為殘損嚴重,現狀中未見到連接口,但很大可能與 G2一 樣有與存儲坑聯系的連接口。 G2和G3為浸泡坑和石灰水坑所共用,既可以排走廢水,還能將初級產品靛藍懸濁液歸集到存儲坑中進一步蒸發存儲。
至此,大云腳靛藍燃料坊遺址構造形式背后的工藝流程基本清晰,從遺址構造所揭示的整個工藝流程來看,過去的人們有很多科學的方法來節約人力和提高效率。將整個制造裝置布置在三級臺地上,從而有效的利用了水力,節約了人力;且在整個生產過程中為了充分利用水力,將蒸發水分的工序安排在靠后的部分;此外,巧妙的雙排水口設置做到了最簡單的構造來實現科學的分離,簡潔而有效。
大云腳靛藍燃料坊遺址是一處較先進的靛藍染料制造構筑物,是反映過去本地區人們制造靛藍染料的生產水平的重要實物,對于我們研究一定時期的手工業技術水平有重要的參考價值和實證意義。
注釋:
1 榕嘉.古代靛藍染色工藝原理分析[J].絲綢,1991(1):45-48.
2 (北魏)賈思勰.齊民要術·種藍[M] .北京,中華書局,1956.
3 (明)宋應星.天工開物·藍靛[M] .崇禎十年涂紹煃刊本.1637.
4 張華玲.靛藍染料制備方法及染色工藝的發展[J].寧德師專學報(自然科學版),2010(4):364-367;占達東.黎族傳統染料靛藍[J].瓊州學院學報,2013(2):11-18.
5 劉昆.布依族植物靛藍傳統染色工藝[J] .針織工業,2018(3):56-58.
6 劉 劍.傳統靛青染料的生產工藝[J] .絲 綢,2009(11):42-43.