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晚清椅墊的綠竟然不是“綠”：故宮博物院揭開(kāi)故宮染料秘史 | 前沿用戶報(bào)道
“絳色羅裙，彩繡綢衫”展現(xiàn)了古代紡織品的絢爛與精湛工藝，故宮博物院珍藏眾多此類珍品，彰顯中華傳統(tǒng)植物染的魅力。對(duì)這些珍品染料的研究不僅有助于加深我們對(duì)中國(guó)古代歷史文化和科技的認(rèn)知，更為現(xiàn)代紡織業(yè)提供靈感。
然而，傳統(tǒng)染料分析方法，如表面增強(qiáng)拉曼散射光譜和光纖反射光譜，均難以滿足無(wú)損全色彩分析的要求，這在一定程度上阻礙了我國(guó)古代染料研究的突破性進(jìn)展。
近日，故宮博物院文?？萍疾抗劝墩n題組創(chuàng)新性地利用三維熒光光譜(Excitation Emission Matrix Spectra，簡(jiǎn)稱 EEM)技術(shù)，成功對(duì)清道光時(shí)期黃色緙絲方凳墊進(jìn)行無(wú)損原位分析，揭示了其染料及工藝，實(shí)現(xiàn)了"讓文物開(kāi)口說(shuō)話"。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《Archaeometry》。
圖1：黃緙絲勾蓮紋方凳墊局部圖
EEM 識(shí)別染料基礎(chǔ)：構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)
谷岸團(tuán)隊(duì)首先制作了一系列中國(guó)古代常用染料的染色樣品，同時(shí)也制作了一批經(jīng)過(guò)套染、發(fā)酵染等復(fù)雜工藝處理過(guò)的樣品。隨后，研究團(tuán)隊(duì)使用三維熒光光譜技術(shù)對(duì)這些樣品進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同染料(如圖2 所示)及工藝(如圖3 所示)染色的樣品均展現(xiàn)出獨(dú)特的 EEM 光譜。(圖2、圖3 展示了部分染料樣品的特征光譜圖。若您對(duì)其他染料的熒光特性光譜感興趣，可點(diǎn)擊文末閱讀原文獲取詳細(xì)信息。)
圖2：(a)黃檗的 EEM 熒光特征譜；(b)蘇木的 EEM 熒光特征譜；(c)蓼藍(lán)的 EEM 熒光特征譜
圖3：發(fā)酵染工藝處理前(d)后(e)槐米的特征光譜對(duì)比，充分說(shuō)明 EEM 技術(shù)能夠準(zhǔn)確捕捉到工藝處理所帶來(lái)的光譜變化
基于這些數(shù)據(jù)，課題組成功構(gòu)建了一個(gè)包含 18 種中國(guó)古代染料樣本的 EEM 光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)中國(guó)古代染料識(shí)別奠定了重要基礎(chǔ)。今后當(dāng)考古人員再次面對(duì)未知染料與工藝的文物樣本，僅需將其 EEM 光譜與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，即可快速識(shí)別該染料的成分及工藝信息。
故宮藏品驗(yàn)證 EEM 數(shù)據(jù)庫(kù)， 揭示皇家染色工藝
為了進(jìn)一步驗(yàn)證上文中 EEM 數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性，課題組同時(shí)使用 EEM 與液相色譜-質(zhì)譜法(LC-MS)進(jìn)行染料分析。由于 LC-MS 是有損檢測(cè)，因此課題組選擇有磨損痕跡的黃緙絲勾蓮紋方凳墊作為檢測(cè)對(duì)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，LC-MS 的檢測(cè)結(jié)果與 EEM 一致。
圖4 展示了 EEM 檢測(cè)結(jié)果，方凳墊中的黃色、藍(lán)色、綠色和紅色均在數(shù)據(jù)庫(kù)中找到了相匹配的特征光譜。有趣的是，EEM 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，方凳墊正反兩面的黃色染料是由不同的天然染料制成，方凳墊中的綠色也并非是綠色染料染制，而是由藍(lán)色與黃色套染而成！
圖4：黃緙絲勾蓮紋方凳墊及其 EEM 熒光特征光譜
據(jù)《紫禁城里的宮廷色譜》一文中介紹，清代染色技術(shù)成熟穩(wěn)定，豐富的色彩僅用 9 種染料通過(guò)相互配合、添加助劑、變化工藝染得，十分巧妙！看來(lái)，這個(gè)小小的凳墊，也是極為用心染制出來(lái)的。
一個(gè)小小的凳墊，正反兩面選用不同的黃色染料出于什么樣的思路？藍(lán)黃套染的工藝與直接使用綠色染料相比，在視覺(jué)上又會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的差異？那就需要一睹實(shí)物，體會(huì)古人將天地萬(wàn)物的感知印染在衣食住行、繪畫器物上的那份智慧與審美了。
熒光技術(shù)突破表征難點(diǎn)， 染料識(shí)別撥云見(jiàn)日
HORIBA Aqualog 同步吸收-三維熒光光譜儀在本次研究中提供了不可或缺的技術(shù)支持。研究人員表示：“本研究利用 EEM 技術(shù)的‘熒光指紋’特性，顯著提高了對(duì)同色系天然染料鑒別的準(zhǔn)確性和可靠性。與傳統(tǒng)二維光譜相比，EEM 技術(shù)通過(guò)捕捉不同波長(zhǎng)下的激發(fā)和發(fā)射光譜，提供了更為豐富的數(shù)據(jù)信息，使得同色系天然染料的鑒別成為可能。此外，團(tuán)隊(duì)使用儀器配備的外置光纖和固體樣品支架，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品文物非侵入性、無(wú)損、原位的檢測(cè)分析。“
HORIBA Aqualog 同步吸收-三維熒光光譜儀
雖然古代織物染料中仍存在諸多未解之謎，但谷岸團(tuán)隊(duì)通過(guò) EEM 技術(shù)已為我們打開(kāi)了探索之門。此研究系統(tǒng)性地構(gòu)建了首個(gè)中國(guó)古代染料 EEM 光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，為全球研究者提供了寶貴的科學(xué)參照。隨著傳統(tǒng)技藝與前沿光譜技術(shù)的融合，我們期待中華色彩文明在數(shù)字時(shí)代綻放出更加璀璨的光彩。