故宫博物院旧藏漆器文物中漆灰材质的科学研究

漆灰的修复是漆器文物修复工作的重要组成部分。为揭示故宫博物院旧藏漆器3种典型漆灰的材料构成及特点,以及为漆器修复工作提供科技支持,研究结合X射线荧光光谱、微区X射线衍射、红外光谱、纤维显微镜观测、热裂解-气相色谱/质谱联用等技术,综合分析了3种典型漆灰所含无机及有机原材料。研究结果表明：明代古梅花蕉叶式琴漆灰所用无机材料是动物角灰或骨灰及少量黏土,胶结材料则由中国大漆及少量植物油组成;清代黑漆描金大宝座漆灰的无机材料为含有方解石的黏土,胶结材料为熟桐油、猪血的混合物,此外,样品中还含有麻类纤维,为宝座木胎与漆灰层之间所裱麻布,宝座漆灰不但能提供平整髹漆表面,而且还对麻布有加固定型作用;清代黑漆地填金字张廷玉书圣训天伦对联漆灰的无机材料为黏土,胶结材料则为熟桐油、猪血的混合物。研究所用分析方法体系可实现漆灰原材料,特别是有机胶结材料的准确识别。3种典型漆灰的选材特点与中国古代漆器,特别是明清时期家具、器物制作用料传统相吻合,研究结果可直接应用于漆器文物修复方案的制定。     

以故宫为例谈木结构古建筑的白蚁防治技术与策略

白蚁是一种危害性极大的社会性昆虫,能够对以木结构为主的古建筑造成严重的破坏。故宫博物院自2006年发现白蚁危害以来,开展了一系列的相关研究和治理工作,取得了一定的成绩。本文对国内外在白蚁探测、预防、治理等方面的最新技术进行了综述,同时基于故宫白蚁防治经验,探讨了古建筑白蚁防治在技术选择和实施方法方面的问题,提出了古建筑白蚁防治的策略。     

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。     

故宫太和殿护板灰有机组分的红外光谱及热裂解-气相色谱/质谱分析

为研究太和殿护板灰中所含有机组分,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)及热裂解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS)对太和殿上层护板灰、太和殿上层西南角护板灰进行分析检测。FTIR分析结果表明两个护板灰样品含有碳酸盐及油脂或虫胶漆类有机物,Py-GC/MS分析进一步确定两个样品所含有机物是植物油,且可能是生桐油与十字花科植物油脂的混合物;此外,在两个样品中检测到的雪松醇应该是太和殿所用杉木望板的挥发组分,而太和殿上层护板灰中则可能含有淀粉。研究结果有助于科学还原太和殿古建护板灰的传统制作方法。     

故宫东华门城楼天花颜料胶结材料的科学研究

为研究故宫东华门城楼井口天花所用颜料胶结材料,通过热裂解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS)、红外衰减全反射(ATR)面扫描对东华门绢本、纸本天花绿色颜料层分别进行分析检测。PyGC/MS分析表明绢本天花绿色颜料层所用胶结材料应为动物胶,且天花上有油脂类污染物;红外ATR面扫描分析确定纸本天花绿色颜料层所用胶结材料为蛋白质类材料,且可能为动物胶。研究结果有助于故宫东华门城楼井口天花制作工艺的研究及保护方案的制订。     

近红外光谱结合化学计量学无损鉴定软玉产地的可行性研究

玉,在中国文化中一直具有崇高的地位。玉器产地是玉器文物研究、保护修复和真伪鉴定的重要依据。目前可用于软玉检测的方法虽然很多,但由于取样损伤文物、定量精度不足、数据分析复杂等问题的限制,难以广泛用于玉器文物产地鉴定。因此,本研究应用近红外光谱结合化学计量学无损检测新技术,对和田、青海、俄罗斯、韩国等产地的软玉样品进行了判别分析。结果表明,该方法不仅测试简单、数据处理方便,而且能够对有限的样品进行产地分类,用于玉器文物的材料产地鉴定是可行的。研究结果为玉器产地无损鉴定提供了一条新的思路。     

近红外光谱结合化学计量学无损鉴定书画印泥研究

印章是中国传统书画的重要组成部分,印章所用印泥的无损检测和对比研究,能为书画的鉴定和考证提供有益的信息。但中红外光谱、拉曼光谱等传统检测方法存在定量精度不高、不便检测大幅书画等不足。而近红外光谱结合化学计量学的新型分析技术,具有测试方便、安全无损、信息丰富、定量准确等独特优势。为了验证该技术用于书画印泥分析和鉴定的可行性,采用14种不同颜色、不同时期的印泥和5种纸、绢等用于盖印的载体进行测试、建模和验证。实验表明,该技术不仅能实现印泥的准确识别,还可用于年代判断和颜色辨别。适当的差谱处理,可在有效排除纸、绢等载体信号的同时保持足够的印泥光谱精度。     

文物中蜡类材料的热裂解-气相色谱/质谱识别

为识别文物中蜡质原材料,以及文物保护修复工作中常用蜡类材料的类别,研究通过在线甲基化热裂解-气相色谱/质谱联用技术对蜂蜡、棕榈蜡、小烛树蜡、地蜡、石蜡等蜡类材料进行分析检测。研究发现:蜂蜡的主要裂解产物为直链烷烃、直链脂肪酸、直链醇、含羟基脂肪酸;棕榈蜡为直链醇、直链脂肪酸、脂肪酸衍生物;小烛树蜡为直链烷烃、直链脂肪酸、直链醇、羽扇豆醇及其衍生物、计曼尼醇及其衍生物、脂肪酸衍生物;地蜡、石蜡等矿物蜡的主要裂解产物为直链烷烃。不同蜡中裂解产物的种类及其相对含量分布规律均有所区别,因此通过在线甲基化热裂解-气相色谱/质谱联用技术可以实现不同种类蜡的区分。通过所建立的方法及总结的数据,研究推断故宫旧藏清代紫檀木边座嵌玉人鸂鶒木山水图插屏中镶嵌珐琅构件所用棕色蜡为蜂蜡,所用白色蜡为矿物蜡及少量蜂蜡。本研究所建立方法易于推广,适用于文物中蜡类材料的准确、快速识别。     

文物保护修复场所通风系统设计

文物保护修复过程中经常产生气体或粉尘污染物,危害人员健康、影响文物安全。专业、科学、合理的通风系统,是控制和排除空气污染物最有效的手段。文物保护修复工作具有很强的特殊性和复杂性,通风需求与普通民用系统大相径庭,普通工程设计单位由于缺乏经验,经常造成工程的实际效果不尽如人意。本工作以文物保护修复相关项目经验为基础,借鉴科学实验室通风系统设计方面的先进技术与严格标准,探讨了文物保护修复场所通风系统设计的思路、技术和关键指标,可为相关博物馆工程项目提供有益的参考。