从光谱角度研究博物馆照明对染色丝绸的影响

光照是引起染色丝绸褪色的主要环境因素之一。为评价博物馆照明对染色丝绸的褪色影响,实验研究了博物馆常用照明LED灯、荧光灯、卤素灯对茜草、苏木、栀子、黄檗、紫草、槐米、靛蓝七种植物染料染色丝绸样品的褪色影响,从灯光的发射光谱结合染色样品的光反射率曲线角度尝试进行了分析。研究结果显示由于卤素灯在低波段的能量较低,对各种染色丝绸样品的褪色影响最小,低于常见的LED灯与荧光灯;3000K色温的灯光对褪色的影响基本上低于4000K色温的灯光。由于染料的不同,其褪色敏感波段不同,造成各种照明对其褪色影响程度有差异。因此为了更好地保护文物,博物馆照明应结合文物的特质,从照明发射光谱角度综合考虑,研发博物馆专用的照明灯具。     

博物馆照明对苏木染色丝绸的影响研究

苏木是古代常见的一种红色植物染料,为了从保护角度探讨苏木染色丝绸的照明需求,研究了博物馆照明常用的LED灯、卤素灯、荧光灯对它的褪色影响,从光照与其他环境因素入手,尝试构建了针对苏木染色丝绸的"变色因子"指标。研究结果显示,LED的"变色因子"大于传统的卤素灯与荧光灯的,低色温照明的"变色因子"略小于高色温照明的;照度越高,"变色因子"越大;其他环境因素对"变色因子"也有很大影响。因此针对苏木染色丝绸文物的展陈照明,建议选用卤素灯或低色温的荧光灯和LED灯,并应控制展陈照明的照度。同时展陈环境中的其他环境因素也不容忽视。研究结果为指导博物馆在对苏木染丝绸文物的照明选择方面提供了依据,同时为客观评价各种环境因素对染色丝绸的影响提供一种可借鉴的方法。     

有机质文物的光老化模拟试验研究

<正>任何被照亮的物体都会不断地受到光子的照射。频率f等于光速c除以波长λ。光子的能量与波长成反比,波长越短,能量越大。随着光子比例的增加,光照导致物质分子感光的概率也会增加。光照是造成文物褪色或化学损坏的主要原因,尤其有机质文物对光照是极为敏感的。在策展时,保护文物避免受光老化的影响是至关重要的。FARKE M等研究设计了一组光老化模拟装置,使用不同的照明系统,如荧光灯、卤素灯、金卤灯和LED     

闪光灯对博物馆内染色丝织品的影响

闪光灯在博物馆内总被禁止使用,但其对藏品的影响存在争议。国内外在这方面的研究较少,且已有的实验不能真实反映游客在博物馆内使用闪光灯的情况,除此之外评价指标集中在色度,较为单一。 为正确评价闪光灯对博物馆内藏品的影响,前期实地调研了博物馆内闪光灯使用情况,以游客众多的陕西历史博物馆为代表,经调研数据分析,约2.4%的游客会对特定文物使用一次闪光灯。 实验部分以符合《博物馆照明设计规范》的荧光灯作为博物馆陈列光源,以植物染料花青染色的丝织品为例模拟光敏感型藏品,根据博物馆调研的数据,分别进行荧光灯和闪光灯对染色丝织品的老化实验,共予以荧光灯组样品823 011 lx·h曝光量照射,闪光灯组样品350 166次闪光灯照射。使用色差计、万能材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)检测样品的老化程度,探究闪光灯对染色丝织品的影响程度。2组实验条件下,研究结果显示:1)样品色差值ΔE皆小于1.0,外观基本没有变化。2)样品抗拉强度都有所下降,降幅低于10%,其中荧光灯组样品损失率为9.56%,闪光灯组样品损失率为2.54%,荧光灯组下降幅度更大。3)扫描电镜观察样品的纤维没有断裂,样品微观形貌老化前后没有明显差异。4)傅里叶变换红外光谱结构分析,2组光老化使样品975 cm-1处的—Gly—Gly—肽链结构发生了降解,荧光灯组比闪光灯组降解更多;2组光老化均没有使样品产生—CH₃对称变角振动;2组光老化使样品产生氧化降解,且荧光灯组氧化降解程度更大;二级结构分析中,结晶区的β-折叠均发生了轻微降解,且荧光灯组相对含量下降更大。 研究结果表明:在陈列光源照度50 lx,博物馆游客日流量10 000人的情况下,荧光灯给丝织品带来的影响大于闪光灯对丝织品带来的影响。从全国博物馆数量和游客参观数据来看,平均307.98年才能达到的游客1 449万人次参观博物馆所使用的闪光灯对染色丝织品的影响是轻微的。传统观点认为“闪光灯对文物影响很大”,而本研究表明,基于调研中的我国博物馆目前的参观情况,符合《博物馆照明设计规范》要求的荧光灯灯源影响更甚于闪光灯。     

丝绸纺织品传统染色工艺的色度学研究

本研究在对传统染色方法染色丝绸色度测定的基础上,尝试对其色度参数所隐含的规律进行解释和说明,以达到对传统染色方法有更好的理解和应用。为此使用传统染色方法对丝织品染色,应用无损色度学分析技术,测量染色后的丝绸纺织品的色度参数。利用RGB、XYZ、Lab和LCh色度参数,分析了传统染色工艺的色度参数的分布范围和分布规律以及染色工艺对色度参数的影响。特别观察到了R-G、X-Y参数都存在线性相关的关系,C-L数值存在近似线性关系;植物染料对丝绸染色的a-b参数存在一个大致的范围;多次染色使RGB参数下降,L值下降;套染效果基本符合颜色加法;媒染剂的光谱图主要受染料影响,丝绸材质对染色结果几乎没有影响。建立了简单染色模型,利用"亮度显色因子"和"彩度显色因子"的概念,解释了C-L参数的近似线性相关关系,以及L参数随染色次数增加而递增和递减的现象。本研究的成果对于未来进一步深入研究与丝绸纺织品的文物保护和修复相关的色彩还原、配色等问题奠定了实验基础。     

丝绸表面光老化实验研究

为使可见光区分波段的纺织品老化实验能够进行,研制了一种纺织品分波段光老化实验仪器,并使用该仪器进行了丝绸的可见光区分波段光老化实验,得到一批实验数据。通过对六组未染色的丝绸进行光老化实验数据进行的分析,发现了在可见光区段中,存在几个光老化比较弱的波段,并且找到了丝绸表面光老化现象与受照射光强、波长和照射时间影响的规律。对丝绸表面光老化的情况与光照时的环境温度和湿度之间的关系有了初步的认识,实验结果可为今后纺织类博物馆展览光源的制造和选择提供参考。     

模拟古代丝织品上天然染料剥色研究

剥色是古代纺织品染料分析的第一步。如何选择合适的剥色方法和试剂是做好染料分析研究的基础。为此,本研究在已有研究的基础上,以模拟古代染色样品及其老化样品为对象,对染料剥色方法和试剂进行了实验研究。本研究采用古代常用的九种植物染料苏木、茜草、紫草、栀子、槐花、姜黄、黄柏、五倍子/栗壳靛蓝对现代丝绸用古代方法模拟染色。选取DMF、乙酸、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、2%碳酸氢钠（pH=10）、盐酸/甲醇/水(2:1:1) （括号中为体积比,下同）、3M盐酸/甲醇 (1:1) 和10%硫酸/乙酸乙酯（1:1）等溶剂对各种染色丝绸进行剥色实验。此外,对染色后的丝绸进行老化,并将其与未老化的样品做剥色对比研究。结果表明,盐酸/甲醇/水、DMF、乙酸的剥色效果好,但盐酸/甲醇/水体系丝纤维水解严重。苏木、茜草、紫草、栀子、姜黄、黄柏染色丝绸用甲醇/水、10%硫酸/乙酸乙酯、2%碳酸氢钠剥色均有一定效果,姜黄和黄柏染色丝绸也可以用乙醇和水剥色。媒染染色丝绸用EDTA/DMF的无损方法剥色效果好。五倍子和栗壳丝绸用水或70%乙醇剥色效果好,靛蓝丝绸用吡啶、吡啶/水、DMF、乙酸剥色效果好。热老化丝绸上色素发生了一定程度的氧化和交联作用,剥色效果不如未老化的纤维。如果剥色试剂不符合后续分析的要求可以用蒸干重新溶解或者萃取的方法。     

一组古代丝织品上蓝色植物染料的分析鉴定

本研究以显微共焦拉曼光谱技术(Micro-Raman)、薄层色谱(TLC)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及高效液相色谱(HPLC)为主要分析手段,对一组古代丝织品(包括清代传世品扇套、元代鸽子洞出土蓝棉袄和百纳枕顶)上蓝色染料进行分析鉴定。结果表明,该组样品中蓝色均为靛蓝染色,色素成分有靛蓝素和靛玉红,由于制靛工艺或老化程度不同,在各样品中两成分相对比例均不相同。分别对靛蓝试剂进行UVA、50℃高温、85%高湿老化实验,对老化前后样品进行了检测。分析发现,光照2个月后,靛玉红相对含量降低较明显。高温、高湿老化6个月后靛蓝素和靛玉红含量的显著降低。特别是在高温环境下靛蓝素相对含量降低幅度相当大,可见较之靛玉红,靛蓝素更不耐高温老化。该研究采用无损与微损技术结合的方法有效解决了蓝色植物染料的鉴定,同时通过老化试验初步明确了靛蓝染料的降解原因,对于染色工艺研究以及色彩保存工作具有重要意义。     

古代织品染料的分析

从染草中提取出各种植物染料,然后进行古样品的模拟染色。以薄层色谱法为主要测试手段,并结合化学分析以及高效液相色谱。紫外光谱等近代方法对染料进行分析与鉴定,建立起一套行之有效的天然植物染料分析和鉴定的方法,并成功地用于古代样品的分析,揭示了三千年前古样品染料色素的成分。     

几种植物染料染色修复配纸的适用性研究

橡碗子、红茶、槐米和栀子为常见的黄色天然植物染料,常用于纸质文物修复配纸的染色做旧,从而达到“修旧如旧”的修复效果.植物染料染色纸的耐久性及颜色稳定性等不仅关系纸质文物的修复周期和修复效果,而且有可能影响到文物本体的稳定性.因此,对植物染料染色后纸张的耐久性、颜色稳定性等进行探讨.结果发现,植物染料染纸均具有较好的耐久性,其中橡碗子染纸的耐热老化颜色稳定性较好.由于植物染液显酸性,为防止酸对纸张的危害考虑对其去酸处理.随着染液去酸的进行,染液pH值逐渐增大,颜色加深,染纸色差有一定变化但不影响修复配纸的使用.此外,染液和染纸颜色的变化程度还可通过稀释染液的方法进一步减小.研究结果可为修复界另辟纸源,选取纸张原料、厚度、帘纹等与待修复纸张相近的纸,对其染色做旧从而达到与待修复纸张良好匹配做参考.     

故宫院藏缂丝挂屏中染料的快速筛查分析

缂丝文物珍贵,保存要求高,受环境的影响容易发生脆损和褪色,为染料的鉴定带来极大的挑战。利用超高效液相色谱质谱联用技术结合UNIFI天然产物库对故宫毓庆宫惇本殿“长”字缂丝挂屏中的染料进行分析,不同颜色的丝线经优化后的两步萃取法剥色后,利用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)分析,并采用天然产物库对结果进行筛查,能够快速鉴定出该缂丝挂屏中的黄色“长”字是由黄檗染色的,红色“绵”字是红花和黄檗共同染色所得,蓝色的托背布和青色的背纸是靛蓝染色而成的。利用该方法对染料进行研究能够大大提高染料分析的效率,及时为修复工作提供科学依据,并为文物的合理展陈和保存提供指导。     

Characterizations of palace lantern tassels preserved in The Palace Museum,Beijing, by UPLC-ESI-Q-TOF

Palace lanterns were important and highly visible decorations in the imperial palace in Beijing, China, during the Qing dynasty (1636–1912). Most lanterns had colourful tassels made of fibres. The study performed a comprehensive investigation of the materials and dyes used for palace lantern tassels preserved in The Palace Museum, Beijing. Eight samples with different colours, including yellow, green and red, from five palace lanterns were analysed. By using ultra-performance liquid chromatography combined with time-of-flight mass spectrometry, the compositions of the dyes were identified quickly, and thus the dyes' origins were explored. A X-ray fluorescence spectrometer assisted in the detection of whether a mordant was used during the dyeing process. As a result, the tassels were all made of silk, discovered through the use of microscopic observation and micro-Fourier transform infrared spectrometry analysis. Different dyeing techniques were found in these tassels: yellow tassels were dyed by cork tree or turmeric by a direct dyeing method; greens were dyed by pagoda bud with an iron mordant, or by the combination of cork tree and indigo using multi-dyeing method; and red tassels were coloured with different acid red industrial dyes. These results provide valuable data for the conservation of ancient textile tassels and contribute to the investigation of other hanging tags.     

山普拉墓群出土毛织品上蓝色染料的分析研究

本文采用薄层色谱法、红外光谱法、高效液相色谱法、质谱及快原子轰击质谱法的分析测试手段,通过综合比照认定毛织品上的蓝色染料的主要成分应是靛蓝素,染色过程中可能采用了复染与套染工艺     

天然染料苏木的光褪色机理研究

有机质文物如书画和纺织品在修复保护过程中常常遇到褪色问题,对于染料分子是一种不可逆的损伤,因此有必要采用一定的科学方法对原因机理进行研究。苏木在文化遗产领域常作为天然染料用于纺织品染色,但色牢度较差。通过溶液动力学模拟实验借助紫外光老化过程推测降解副产物,追踪了对曾经在文物中检测到的有效化学组分巴西苏木素和原苏木素B在N,N-二甲基甲酰胺基质里光催化老化代谢过程,分别获得20组不同老化程度的紫外老化的标准品。实验表征手段主要采用紫外可见漫反射光谱、超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱联用及核磁共振氢谱对颜色变化趋势和老化过程进行分析。通过苏木染色及丝织品光老化实验,得到17组不同褪色程度的纺织品样品。采用液质联用在负离子模式下结合化学计量学统计分析差异代谢物及老化机制,巴西苏木素、苏木红素及原苏木素B可能的转化及降解产物分别得到一定的推论。结果显示褪色纺织品随着光老化的发生反射光谱最大波长总体发生蓝移。巴西苏木素季碳羟基容易发生脱水反应产生一系列变化,原苏木素B光老化过程容易转化成原苏木素C、尿石素C等化合物。苏木染褪色纺织品总体可分为两类组间差异,通过主成分分析出差异代谢物巴西苏木素、原苏木素B以及C等多种老化产物,这些总体因素造成体系的光老化颜色变化。这些探索性发现期待为今后天然染料的相关研究提供启发,助力提升有机质文物的科学价值认知。     

Towards the identification of dyestuffs in Early Iron Age Scandinavian peat bog textiles

A large systematic dye investigation of prehistoric Danish and Norwegian bog textiles was carried out using high performance liquid chromatography with photo diode array detection. After the selection of the most suitable protocol for dye extraction and HPLC analysis for this specific group of archaeological samples, the second part included the characterisation of the dyes detected in the whole series of the Early Iron Age textiles and the interpretation of the dyeing technology. Natural organic dyes were found from the three main categories of natural dyes, hence throwing new light on the use of biological dye sources in Early Iron Age Scandinavia. The results clearly indicate that most Scandinavian peat bog textiles originally were dyed and that already during the 1st millennium BC, the populations in Scandinavia were familiar with the dyeing technology.