紡織品文物染料鑒定與配方初探
——基于拉曼光譜技術

曾祥鶴，任海東

（開封大學藝術設計學院，河南 開封 475000）

引言

由于光照、土壤、水污染、微生物侵蝕等因素，文物在流傳或出土之前一般會遭受不同程度的霉斑、破損、脫色等損害，因此出土紡織品文物的修復與保護是文物儲存和傳承的重要環節，對科學與藝術界有著重要的影響。而文物修復和保護的前期準備工作如文物歷史信息提取、文物物理性能與化學鑒定、修復與保護方案草擬等修復前的基礎環節同樣至關重要。紡織品文物的色澤會由于有機高分子鏈的斷裂、氧化等因素而變得不再靚麗如初，而對于古代紡織品的染色工藝除了一些文字記載外并不詳細，如何更進一步推斷古代染料的配方，為仿古與修復技術奠定理論基礎是本文的重點研究方向。

1 紡織品文物的研究分析現狀

目前我國對紡織品文物的分析研究主要包括纖維鑒別和染料分析兩部分：纖維研究主要集中在纖維成分鑒定和紡織品組織結構分析；染料研究主要是對古代染料和媒染劑進行測試。我國古代的染料主要為天然染料，其中包括礦石染料、植物染料、動物染料等。目前通過科學手段如薄層色譜法、拉曼光譜法、高效液相色譜法等可準確檢測出染料的種類，但是對染料配方的研究幾乎沒有，多種染料混合的具體染整工藝配比很難定量分析。例如《齊民要術》中關于“御黃”的染色記載“碓搗地黃根令熟，灰汁和之，攪令勻，搦取汁，別器盛。更搗滓，使極熟，又以灰汁和之，如薄粥，瀉入不渝釜中，煮生絹……”，但對染料和媒染劑的配比沒有詳細的記錄。

2 研究目的與創新

對文物染料的測試主要包括化學藥品分析和儀器分析兩種，但化學分析一般違反了文物保護可逆性研究的原則，由于文物的流傳過程復雜，染料物質含量過低，也不利于化學分析方法，相比之下拉曼光譜分析能夠做到無損檢測。拉曼光譜技術是通過不同頻率的入射光進行有機分子結構分析的技術[1]。古代常用的植物染料有茜草、藎草、紅花、紫草等，根據不用的顏色需求進行選擇，不同的染料也有各自的染色方法。本文通過文獻研究等方式，模擬古代紡織品染色實驗，通過拉曼光譜進行對比分析，探索接近研究古代紡織樣品的染料配方。對于多種染料和媒染劑混合的復色染工藝，必須參考古代染色文字記錄加以實驗推敲，盡可能接近古代染整技術以及染色結果。在后期保護中用背襯法對文物進行展開和修復時，可通過研究出來的染色方法與染料配方為襯布進行染色，保證襯布與文物顏色基本相同，為下一步的修復和保護奠定基礎[2]。

3 實驗過程

本次實驗借用私人藏品的一件紅色棉質大襖，該文物保存良好，沒有經過污染，老化程度較小。翻閱古籍可知古代大多數的紅色面料是通過茜草進行染色[3]，因此設計實驗過程如下：

（1）對借用來的文物進行拉曼光譜檢測，可斷定染料成分為茜草所含的茜草素等，得到的拉曼光譜圖如圖1 所示。具體譜峰位置為2895cm-1附近、1769cm-1附近、1592cm-1附近、1380cm-1附近、1096cm-1附近。

圖1 紅色文物樣品拉曼光譜圖

圖2 三十克重茜草染色效果

圖3 四十克重茜草染色效果

圖4 五十克重茜草染色效果

圖5 六十克重茜草染色效果

圖6 三十克重茜草拉曼光譜圖

圖7 四十克重茜草拉曼光譜圖

圖8 五十克重茜草拉曼光譜圖

圖9 六十克重茜草拉曼光譜圖

（2）根據古代染整工藝的記錄選用茜草和明礬進行前媒染色[4]。將市場上購買來的白棉布放置于pH 值為8-9 的碳酸鈉溶液中煮沸脫膠，裁剪成10 × 10 cm 的方塊，晾曬干備用。用前媒法染色選擇濃度為5%的明礬溶液對棉布進行浸泡，稱取不同克重的茜草根加水煮沸煎汁，放入浸泡好的棉布，攪拌30 分鐘撈出再放入明礬溶液中浸泡。重復煮水、浸泡三次后，用離子水進行浸泡清洗，最后晾干。

本次實驗選取北京同仁堂所售茜草根，按照文獻記載選用10 克茜草根，1 升水的比例進行熬制，但效果不佳，染色呈淺棕色。通過反復實驗發現，當量取30 克茜草根，1 升水量時面料略顯紅色。因此選取30、40、50、60 克重的茜草進行染色實驗。顏色實驗效果表明隨著茜草濃度的增加紅色加重，染色效果越明顯。

（3）對不同比例的染色結果的面料進行拉曼光譜檢測，截取500-3000cm-1范圍內的光譜圖如下：

（4）結果分析。與文物的拉曼光譜圖進行對比發現，染品幾個主要的譜峰位置基本相同，具體譜峰的位置有細小的差別，在可接受范圍內[5]。其中茜草克數在30 克重時幾個主要譜峰位置在2896cm-1附近、1768cm-1附近、1588cm-1附近、1384cm-1附近、1095cm-1附近，與文物的譜峰位置更為接近，因此推斷此件紅色棉質大襖在選擇染料時采用30 克重的茜草，1 升水的比例進行染整。

4 總結與展望

基于拉曼光譜技術對文物染料進行測試，并推斷出大致的染料比例，但仍有許多不足之處。例如，基于文獻記載，試驗中使用5%的明礬溶液，并沒有設置對比試驗，對古人的染色工藝也更依賴于古文記載。隨著拉曼光譜技術的進步，納米金、納米銀表面增強拉曼光譜在文物檢測中的運用[6]，相信文物染色配方將更加精確。