新疆营盘出土丝纤维品种及其老化状况分析.pdf
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1、第3 1 卷第4 期 2 0 1 0 年4 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r e h V 0 1 3 1 ,N o 4 A p t ,2 0 1 0 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1f2 0 1 0 ) 0 4 0 0 11 - 0 5 新疆营盘出土丝纤维品种及其老化状况分析 郭丹华1 ,吴子婴1 ,刘剑2 ,周呖2 ,李文瑛3 ( 1 浙江理工大学材料与纺织学院,浙江杭州3 1 0 0 1 8 ;2 中国丝绸博物馆,浙江杭州3 1 0 0 0 2 ; 3 新疆文物考古研究所,新疆乌鲁木齐8 3 0 0 1 1 ) 摘要新疆
2、营盘位于丝绸之路的关键位置,考古工作者对其进行抢救性发掘,出土了大量汉晋时期的纺织品。 针对这批极具历史价值的纺织品,从纤维鉴定和文物保护的角度对新疆营盘出土的丝纤维进行分析,以期明确出 土丝纤维的品种。采用形貌分析、红外光谱、x 射线衍射、热分析等方法鉴别营盘出土丝纤维的品种。分析结果表 明:新疆营盘出土的汉晋时期的丝纤维主要有2 种,分别为普通桑蚕丝和野桑蚕丝;长期的生物降解和水解导致这 些古代丝纤维的聚合度和热分解温度下降。 关键词营盘丝;品种分析;桑蚕丝;野桑蚕丝 中图分类号:T S1 0 2 3 3 文献标志码:A R e s e a r c ho ns p e c i e sa n
3、 da g e i n go fu n e a r t h e ds i l kf i b e r s f r o mY i n g p a no fX i n j i a n g G U OD a n h u a l ,W UZ i y i n 9 1 ,L I UJ i a n 2 ,Z H O UY a n 9 2 ,L IW e n y i n 9 3 ( 1 C o l l e g eo fM a t e r i a l sa n dT e x t i l e 。Z h e j i a n gS c i - T e c hU n i v e r s i t y ,H a n g z
4、h o u ,Z h e j i a n g 3 1 0 0 1 8 ,C h i n a ; 2 C h i n aN a t i o n a lS i l kM u s e u m ,H a n g z h o u ,Z h e j i a n g310 0 0 2 ,C h i n a ; 3 X i n j i a n gR e s e a r c hI n s t i t u t eo fA r c h e o l o g ya n dC u l t u r a lR e l & s ,U r u m q i ,X i n j i a n g 8 3 0 0 11 ,C h i n
5、a ) A b s t r a c t Y i n g p a ni st h ek e yl o c a t i o no nt h eS i l kR o a di nX i n j i a n g ,a n dt h ea r c h a e o l o g i s t sd i s c o v e r e da l a r g en u m b e ro ft e x t i l e si n s e v e r a lb u r i a ls i t e sd a t i n gf r o mH a n 。J i np e r i o d S t u d i e so na r c
6、h a e o l o g i c a ls i l k f i b e r si n c l u d i n gs p e c i e si d e n t i f i c a t i o na n dp r o t e i n sd e g r a d a t i o na r ec a r r i e do nw i t ho p t i c a lm i c r o s c o p e , F T I R ,X R Da n dt h e r m a la n a l y s i st e c h n i q u e s I ti ss h o w nt h a tt h es i l
7、 kf i b e r sf r o mY i n g p a na r em o s t l y b o m b y xm o r is i l k a n db o m b y xm a n d a r i n a F u r t h e r m o r e ,t h er e s u l t ss u g g e s tt h a tt h ep o l y m e r i z a t i o na n d t h e r m a ld e c o m p o s i t i o nt e m p e r a t u r eo fa r c h a e o l o g i c a ls
8、i l kd e c r e a s e ds i n c et h et e x t i l es u f f e r e df r o ml o n g r a n g eb i o d e g r a d a t i o na n dh y d r o l y s i s K e yw o r d sY i n g p a ns i l k ;s p e c i e si d e n t i f i c a t i o n ;b o m b y xm o r is i l k ;b o m b y xm a n d a r i n as i l k 新疆营盘位于新疆尉犁城东南,东距楼兰
9、2 0 0k m ,是丝绸之路的要塞。1 9 9 5 年考古工作者在 新疆尉犁县营盘遗址清理发掘了1 个汉晋时代的大 型墓地,获得文物约4 0 0 件。营盘墓地出土的纺 织品既有来自中原的丝织品,又有产于中亚、西亚的 装饰品,有的甚至还来自于地中海地区,充分反映了 古代东西方文化的交融。营盘出土的纺织品中有很 大一部分是丝织品,具有很高的研究价值。 目前对于营盘出土纺织品的研究主要集中在纹 样和织物组织方面。在纹样的研究中,李文瑛等指 出纹样具有浓郁的西域风格,这些出土品很有可能 是外来产品心。3 。在出土纤维鉴别方面,上海纺织 科学研究院、中国丝绸博物馆等机构曾进行过相关 研究。营盘出土的纺
10、织品所用材料初步鉴定有丝、 毛、棉等纤维,但是对于纤维的具体品种和老化情况 尚未进行深入的研究。 本文从纤维品种入手,运用形貌分析、红外光谱 分析、x 射线衍射、热分析等方法,对营盘出土的丝 收稿日期:2 0 0 9 0 3 2 0修回日期:2 0 0 9 1 1 1 1 作者简介:郭丹华( 1 9 8 3 一) ,女,硕士生。主要研究方向为传统纺织品。E - m a i l :g u o d a n h u a l 9 8 3 1 6 3 c o r n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR t
11、o remove the watermark 1 2 纺织学报 第3 1 卷 纤维品种进行鉴别与分析,同时对纤维的老化情况 进行了初步分析,为古代丝纤维的保护提供参考。 1 实验部分 1 1 测试样品 选取新疆营盘出土的丝纤维样品1 7 个,现代桑 蚕丝纤维样品1 个( 线密度为0 3 1t e x ) ,现代柞蚕 丝纤维样品1 个( 线密度为0 3 6t e x ) ,现代野桑蚕 丝纤维样品1 个( 线密度为0 1 8t e x ) ,共2 0 个纤维 样品进行测试和分析。出土测试样品情况见表1 。 表1出土测试样品 T a b 1U n e a r t h e ds a m p l e s
12、 蓑萼 原始号原件名称丝纤维种类 1 2 测试仪器 V A N O XA H B K 1 万能显微镜,O l y m p u s 公司; J S M - 5 6 1 0 L V 电子扫描显微镜,J e o l 公司;S p e c t r u m O n e 傅里叶变换红外光谱仪,P e r k i mE l m e r 公司;D 8 D I S C O V E RX 射线衍射仪,B r u k e r 公司;P Y R I S D i a m o n dT G A 热重分析仪,P e r k i mE l m e r 公司。 1 3 测试方法 制作纤维横截面切片,利用万能显微镜、扫描电 子显
13、微镜及红外光谱、X 射线衍射、热重分析等手段 分析纤维品种。 实验条件:红外光谱测试采用K B r 压片法;X 射线衍射实验,扫描速度为5 ( 。) r a i n ,记录得到 2 0 = 5 。5 0 。之间的衍射强度曲线;热重分析采用 N :保护,升温范围为5 0 7 0 0 ,升温速率 为2 0 0 m i n 。 2 结果与分析 2 1 营盘出土丝纤维的形貌 通过显微镜观察,纤维纵向及横截面形貌如 图1 所示。可以发现营盘出土丝纤维按横截面形状 可初分为3 大类:第1 类为普通桑蚕丝( 类似现代家 蚕丝) ;第2 类为野桑蚕丝;第3 类为绵线( 纤维细 度差异较大的丝纺成的纱线) 。图
14、2 示出现代丝纤 维的横截面,图3 示出2 。营盘出土丝和现代桑蚕丝 纤维的扫描电镜纵向形态图。 图1营盘3 类丝纤维横截面光学显微镜照片 F i g 1 O Mi m a g eo ft h r e es p e c i e sf r o mY i n g p a ns i l kf i b e r 图2现代丝纤维横截面光学显微镜照片 F i g 2 O Mi m a g eo fm o d e ms i l kf i b e r ( a ) B o m b y x m o i ls i l k ;( b ) T u s s a hs i l k ;( c ) B o m b y xm a
15、n d a r J f l as i l k 从形貌观察可以发现:第1 类丝形貌与现代普 通桑蚕丝吻合,截面呈三角形;第2 类丝形貌与现代 野桑蚕丝吻合度高,截面呈现一端圆,一端略尖的形 状。;第3 类丝属于绵线。 2 2 营盘出土丝纤维的红外谱图分析 图4 为现代桑蚕丝、现代柞蚕丝和现代野桑蚕 丝的红外对比谱图,图5 为营盘出土3 类丝的红外 谱图。 文献 5 7 曾对桑蚕丝和某些野蚕丝进行了 红外谱图的测试,研究结果表示,普通家养桑蚕丝和 柞蚕、天蚕等大蚕蛾科的蚕丝在红外谱图上有明显 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.P
16、DFWatermarkR to remove the watermark 第4 期郭丹华等:新疆营盘出土丝纤维品种及其老化状况分析 1 3 图3营盘丝和现代桑蚕丝的S E M 照片 F i g 3 S E Mi m a g eo fY i n g p a na n dm o d e ms i l k ( a ) Y i n g p a ns i l k2 ;( b ) M o d e r nb o m b y xm o r is i l k 40 0 0 30 0 020 0 010 0 0 0 波数c m 注:1 桑蚕丝;2 一柞查丝;3 一野桑蚕丝。 图4 现代丝纤维红外谱图 F i g
17、4 F T I Rc u r v eo fm o d e r ns i l k 的区别,可以通过10 0 0 9 5 0c m “区域加以区分。 普通桑蚕丝在9 9 0 、9 7 0c m “附近有2 个峰,而柞蚕 丝、天蚕丝等大蚕蛾科的蚕丝仅在9 6 0c m 。1 附近有 1 个较强吸收带,而没有9 9 0 、9 7 0c m “附近的特征 4 0 0 030 0 020 0 010 0 00 波数c m - I 注:1 2 ;2 9 ;3 - - 1 。 图5 营盘出土丝纤维红外谱图 F i g 5 F T I Rc u r v eo fY i n g p a ns i l k 吸收峰。
18、根据A s a i 等o 对多肽及相关化合物红外 光谱的研究,桑蚕丝和柞蚕丝:天蚕丝等大蚕蛾科的 蚕丝氨基酸构成的肽链是不同的,可以在红外光谱 中反映,其最大的区别也是在10 0 0 9 5 0c m “区 域。9 9 0c m 。附近出现的峰是G l y G l y 的骨架振动, 9 6 0c m “附近尖锐的峰,被认为A l a A l a 链的骨架振 动。这与蒋猷龙的氨基酸分析H 。结果也是一致的。 桑蚕丝中甘氨酸含量高于丙氨酸,柞蚕丝、天蚕丝等 大蚕蛾科的蚕丝中丙氨酸含量却高于甘氨酸。 结合图4 5 分析可以看出,营盘出土丝纤维红 外谱图中没有出现9 6 0c m “附近尖锐的峰,可以
19、排 除属于柞蚕等大蚕蛾科蚕丝的可能。结合纤维的截 面可以推断,营盘出土丝纤维主要是桑蚕丝和野桑 蚕丝。 2 3 营盘出土丝纤维的x 射线衍射图分析 图6 为现代丝纤维和营盘出土丝纤维的X 射 线衍射图。可以看出,桑蚕丝与柞蚕丝等大蚕蛾科 蚕丝的X 射线衍射图有明显的区别1 。桑蚕丝在 2 0 = 2 0 5 。处有明显的衍射峰,柞蚕丝在2 0 = 1 7 8 0 和2 0 5 0 处有明显的衍射峰,野桑蚕丝的x 射线衍 射图与桑蚕丝的一致。 营盘出土的桑蚕丝和野桑蚕丝的X 射线衍射 图在2 0 = 2 0 5 。处有明显的衍射峰。营盘桑蚕丝和 营盘野桑蚕丝的结晶峰形与现代桑蚕丝和野桑蚕丝 的一
20、致。由此也可以判定营盘出土的是桑蚕丝和野 桑蚕丝,而不是柞蚕丝等大蚕蛾科的野蚕丝。同时, 营盘出土丝的衍射图在2 0 = 2 7 0 附近出现了衍射 峰,这可能是由于出土织物上存在不可避免的污物 所致。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 4 纺织学报 第3 1 卷 f 叩 籁 毫 京 嚼 靛 霹 注:1 一现代柞蚕丝;2 一现代桑蚕丝; 3 一现代野桑蚕丝;4 一营盘2 。;5 一营盘9 。 图6 现代丝和营盘出土丝x 射线衍射曲线 F i g
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- 新疆 营盘 出土 纤维 品种 及其 老化 状况 分析
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