课题名称:古代丝织品保护研究
一、课题成果介绍
《中国古代丝织品的保护研究》课题于2008年1月1日得到批准后,课题组立即开展课题研究工作。虽然由于工作中的不可预见突发事件较多,影响了课题的进度,使课题结题工作比原计划稍有滞后,但课题组还是按照任务书的工作要求来进行研究工作。经过几年的努力,终于顺利完成课题任务书所要求的任务,圆满并超额完成了本课题的工作。
中国是具有几千年历史的文明古国,是世界上最早生产丝织品的国家之一,有灿烂的纺织文化,丝绸是中国古老文化的象征,我国已出土的丝织文物数量浩大、种类繁多,已出土的丝织文物是研究我国纺织、文化艺术和科学技术发展史等极其珍贵的实物资料,是历史上物质文化和精神文化的物质遗存,是连接历史和现代的纽带,更为重要的是,它是人类活动方式、文化创造过程以及历史进程的重要见证,具有独特的历史、艺术和科学价值。丝织文物又是不可再生的文化资源。做好丝织文物保护工作,一方面可以传承文化遗产,是历史赋予我们的神圣使命。另一方面可以使丝织文物更好地为科学研究服务,让我们更好地解读历史。因此这类文物的保护对中国文物保护事业具有特别重要的地位和意义。目前国内外在各类出土丝织文物的保护方面,一般以化学方法或者物理方法为主,但是这些方法对于丝织文物的长期保护存在着某些弊端。“全国馆藏文物腐蚀损失调查”情况表明,丝织文物在漫长的历史过程中,由于物理、化学和生物的共同作用以及出土后保藏环境条件的不达标等主客观因素,其物质结构都遭到了不同程度的腐蚀破坏,不仅失去原有的光泽与柔润,而且表现出断裂、酥脆及矿化、腐烂、蛀蚀等现象,抗张强度、柔软度、伸长率等性能指标降低或者完全消失,严重威胁丝织文物的价值,急需安全、科学、有效的丝织文物保护新方法、新技术,以延缓或解决丝织文物易腐易脆这一根本性难题,使丝织文物得以“延年益寿”。国内用于丝织类文物的保护方法:在对文物的污染清洗整理方面,除了一些常用的物理方法外,多是配制复合洗涤剂;在对腐朽残破文物的加固修复方面,仍然依赖于一些天然高分子和合成高分子材料。这就存在着不同程度的材料老化、化学试剂残留、可逆性差、色泽变异等隐患,常导致丝织文物本身衰变加速,甚至直接导致丝织文物毁损,形成“保护性破坏”。
北京地区博物馆收藏的丝织品早至西汉出土文物、晚至民国传世精品,包括绫、罗、绸、缎、织锦、缂丝、刺绣等各类品种,服饰上至帝王将相的龙袍朝服、下至民间百姓的荷包针扎,民间丝织品文物具有北京及中原北方地区的特色,皇家和贵族服饰集中了中国各时代最先进的丝织品织染技艺。明定陵出土了品类繁多的丝织品文物,袍料和服饰共六百四十四件,主要是丝织品,个别衣物为棉毛织品,这批丝织品等级高、保存差,多年埋藏丝织品受损严重,尤其是接近尸体的部分,腐朽更为严重,衣服颜色褪变较重。北京市艺术博物馆收藏了大量的明清宫廷织绣品,也亟待合理的保护和保存。首都博物馆藏有半个世纪以来北京地区考古出土的丝织品类大批文物,其中包括老山汉墓出土的汉代绣花荒帏、双塔寺出土的元代丝织品、丰台区长辛店618厂出土的明代丝织品、南苑苇子坑明墓出土的明代丝织品、北郊四道口出土的清代丝织品、德外冰窖口公主坟(皇姑坟)出土的清代丝织品、白塔寺塔基出土的清代丝织品、密云县董各庄皇子墓出土的清代丝织品、中古友好公社长营大队清墓出土的清代丝织品等近二百件出土丝织品文物面料等。半个世纪积存的这些丝织品文物大部分在出土后都没有经过考古清理保护,急需进行整理、修复和保护研究。2006年石景山区发掘的清代武官墓又出土了龙袍等17件套丝织品文物。全国各地出土的丝织品文物的数量更巨大,包括从西周到清代的各个时代,各地的丝织品文物保存状况和所面临的问题多种多样。丝织品文物属于有机质文物,容易降解变质,因此很难在墓葬中保存下来,现在能够收藏在博物馆的丝织品文物都非常珍贵,各个历史时期的丝织品及其所制服饰,都从纺织原料、织造染整工艺、机械等各个角度反映着历代纺织科学技术水平和生产状况。纺织科学技术的发展与其他学科的发展有着相互依存,相互促进的密切关系,从纺织文物中还可以窥测其他学科的历史发展。因此,我们需要尽快地对这些文物进行修复保护研究,这就涉及到最重要的丝织品的考古现场起取保护,总结新中国成立以来历次古代丝织品考古发掘和现场保护的工作方法和经验,制定古代丝织品考古发掘及现场应急保护规范,丝织品出土后的清洗、检测、修复、保护,还原研究和丝织品实验考古学研究都是新兴的科学研究项目和发展趋势等。而且这些保护和研究成果更能使丝织品文物更适于博物馆展示,让民众更多地了解中国的古代文明,提高民众的文化素质和生活素质。
本课题目的是对中国古代丝织品进行保护研究,确立古代丝织品考古发掘现场提取与应急保护及室内清洗修复与研究整理系统的保护研究工作流程,利用生物技术对纺织品进行清洗保护,筛选复配针对古代丝织品的防霉剂这三大项着手,为改善古代丝织品保存现状提供条件。经过几年的研究工作,现已完成《中国古代丝织品的保护研究》课题计划的预期目标和任务。主要研究过程如下:
1.研究编制了考古发掘现场及室内清理保护的工作流程,主要包括:做了二十世纪后五十年代中国纺织考古历次发掘的资料调研工作,建立一个出土丝织品的数据库,详细记录了个件文物的质地、年代、种类、现状等;第二对历次重大墓葬进行全面调查,记录发掘现场的提取与应急保护工作,尽量收集原始记录、照片,与现状进行一个对比,并确定其病害、腐蚀程度、完残状况等,进行排比总结优选纺织考古出土与保护流程。第三对纺织品从现场提取、应急保护、修复保护、入藏到对文物进行整理研究利用的整个过程做一个比较系统全面的研究,找出它们的共性和个性,以及埋葬环境、气候等自然因素对其留存状况的影响。最后,将高科技检测手段与现场保护相结合。
2.生物技术在纺织品保存修复中的应用,主要包括:首先在菌种库中筛选能产生生物酶、表面活性剂、生物絮凝剂的微生物菌群,对微生物菌群功能进行组合,研究配制利于微生物菌群生长繁殖产生目标代谢产物的培养液。第二利用微生物菌群的代谢产物对模拟丝织品文物的样品进行处理,筛选最佳清洗条件。第三是清洗效果检测,肉眼观察、显微观察、物渍洗脱液检测等。最后对清洗方法进行初步评价选出最优组合条件对文物残片做清洗处理实验,在清洗文物残片的基础上对清洗方法再做综合评价,左后筛选出较成熟的方法清洗丝织品文物。
3.中国古代丝织品霉菌的防治:首先对纺织品、竹木漆器等有机质文物上附着的真菌无菌采样培养分离,对优势菌群鉴定,结合培养特征、显微形态和分子生物学,结果显示真菌主要是青霉属中不同种类,并实验真菌的温度生长曲线,为保存保护文物做准备。其次,结合文献针对有机质文物上常见的四个属十一种真菌,对多种防霉剂进行筛选得到一种高效、广谱防霉剂。最后为保证防霉剂对丝织品的安全性,对现代丝织品模拟老化,包括热老化、酸碱和光老化。对喷施防霉剂和空白丝织品样品老化后的状况进行测试分析,测试手段包括IR、XRD、SEM、拉力强度、色差等,结果显示该防霉剂对丝织品无负面影响,可用于丝织品的防霉。
二、应用情况,应用意向等内容
本课题的验收和考核指标有四条。主要是:1、编辑出版一本丝织品考古发掘现场及室内清理保护的工作流程报告,推动全国的古代丝织品文物的保护工作,填补这个学科长期没有相关规范的空白; 2、研制出一种适合于丝织品的防霉剂,该防霉剂效果好且对文物没有副作用; 3、研制出一种新型的丝织品生物清洗剂,该清洗剂采用生物技术、效率高且对文物无副作用; 4、撰写专业论文10篇。通过课题组的努力,本研究圆满完成了各项指标,并且现有成果还超过了当初的相关考核指标。取得的成果主要有以下几项:
1. 确立古代纺织品考古发掘现场提取与应急保护及室内清洗修复与研究整理规范
2)生物方法对结晶盐的清洗应用研究
a. 用激光拉曼光谱仪和X射线衍射仪 (XRD)对唐代丝织文物残片表面的结晶盐成分进行分析,测试结果表明结晶盐的主要成分为石膏结晶盐(CaSO4·2H2O)。
b. 通过拉力实验和扫描电镜实验表明红茶菌发酵液对现代老化丝织物无损伤,因此红茶菌发酵液清洗丝织品是一种较为温和的生物法清洗法。
c.通过超声波、水、红茶菌液三种清洗方法的对比试验证明,选用弱酸性红茶菌发酵液清洗古代丝织品上的结晶盐优于水清洗和超声波物理清洗法。红茶菌代谢产生的生物有机酸可将难溶的结晶盐转化为可溶性盐,从而在较温和的条件下有效去除丝织文物表面的难溶性结晶盐。CaSO4和CaCO3为丝织文物表面常见的结晶盐成分,红茶菌发酵液为丝织文物表面结晶盐的清洗提供一种新的更为有效的清洗途径。
3.丝织品霉菌的防治
1)通过在新出土原封未动的文物上采取水样、泥样为样本,对其中的霉菌进行分离和鉴定。在形态鉴定的基础上,应用DNA-ITS、β-tubulin分子生物学分析技术鉴定确认了分离出的7株霉菌菌株全为青霉属中不同种类,通过同源聚类分析,知道这些菌株具有较近的亲缘关系,从而提高了鉴定的准确性,为考古界及文物上微生物鉴定提供了有效的参考,同时为防霉和抑制霉菌生长提供了针对性。由温度梯度实验得到了分离出的霉菌适宜生长温度范围,该数据为防霉和保存文物提供了有利的科学依据,我们在以后文物保护过程中可以针对其特性,除了药物防杀外还可采取低温,低氧,干燥的保护环境进行物理防治,这样能尽可能的减少霉菌类生物对文物的损害,延缓文物褪变,延长文物寿命尽可能保存其科学、历史、艺术等价值。
2)通过防霉抑菌和模拟环境加速老化试验了一种用于丝织品防霉的药剂CM-1。以有机质文物上常见的11种霉菌为例,通过皿内抑菌检验了药剂的防霉效果,结果表明该药剂CM-1防霉效果强、具有广谱性。通过模拟环境加速老化测试药剂对丝织品的安全性,即药剂对丝织品物理和化学结构的后期影响,检测手段有色差、红外光谱、扫描电镜、万能试验机、X-射线衍射等。结果表明,药剂CM-1对丝织品没有负作用,且能有效抑制有色丝织物褪色,还能抵御热老化、碱性环境的水解老化起到保护丝织品的作用,对古代丝织品的保护提供了一条新途径。
三、课题组成员人员介绍
课题骨干: 武望婷,闫丽,黄悦
参与人员: 何海平,赵瑞廷,贾汀,付萌
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