無損檢測技術(shù)在紡織品文物保護(hù)中的應(yīng)用
作者：如影隨風(fēng) 時間：2022-10-18 來源：互聯(lián)網(wǎng)
借助無損檢測技術(shù)，在不消耗文物樣品的前提下，提取更多文物附載的珍貴歷史信息，是一種被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用的文物檢測技術(shù)。
圖像技術(shù)和光譜技術(shù)是目前應(yīng)用到文物保護(hù)領(lǐng)域*多的技術(shù)，例如在紡織品文物保護(hù)中應(yīng)用的激光共聚焦/視頻顯微鏡技術(shù)、X射線熒光光譜技術(shù)、紅外光譜技術(shù)、紫外可見反射光譜技術(shù)、多光譜成像技術(shù)、拉曼光譜等技術(shù)，這些技術(shù)在解決文物的科學(xué)認(rèn)知和修復(fù)保護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用。
相比其他文物，紡織品文物的有機質(zhì)屬性導(dǎo)致其易受埋藏環(huán)境和保存環(huán)境的影響而出現(xiàn)劣化和降解，導(dǎo)致文物本體及其負(fù)載的歷史信息流失嚴(yán)重，因此如何利用無損檢測技術(shù)提升紡織品文物保護(hù)全過程的科學(xué)性是目前面臨的重要問題，加之文物檢測樣品不易獲取，急需建立一套行之有效的無損檢測方法。
文物保護(hù)過程中的無損檢測能為各修復(fù)操作步驟和方法對文物的影響進(jìn)行實時監(jiān)測；文物健康跟蹤中的無損檢測能及時發(fā)現(xiàn)影響文物安全的潛在因素，使文物得到長久保存。目前，國內(nèi)針對紡織品文物的無損檢測研究較少，中國絲綢博物館/紡織品文物保護(hù)國家文物局重點科研基地的科研人員結(jié)合無損檢測技術(shù)在紡織品文物的科學(xué)認(rèn)知、修復(fù)保護(hù)、無損分析和本體安全無損檢測中的應(yīng)用特點，系統(tǒng)地探討了現(xiàn)階段無損檢測技術(shù)在紡織品文物保護(hù)方面的優(yōu)勢與不足，有望有更多適合文物保護(hù)的無損檢測技術(shù)得到應(yīng)用，提升文物保護(hù)的科技水平。
1紡織品文物保護(hù)流程分析
紡織品文物出土后的信息提取是文物保護(hù)的重要環(huán)節(jié)，旨在提取較為完整的工藝、纖維、染料、色彩、成分、印跡等信息，如織造工藝可以通過材料、紋樣、組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)緯密度等要素進(jìn)行判斷，這些要素即為織造工藝的關(guān)鍵控制點。修復(fù)保護(hù)過程涉及消毒、清潔、背襯制作、修復(fù)等眾多環(huán)節(jié)，利用除塵清洗中的色差、回潮率、酸堿度等可以跟蹤判斷清潔度和安全性。對紡織品文物保護(hù)全過程進(jìn)行關(guān)鍵控制點分析后得到的關(guān)鍵控制指標(biāo)如表1所示。本文也將重點對表1中的重要項目內(nèi)容和關(guān)鍵控制指標(biāo)進(jìn)行分析。
表1 紡織品文物保護(hù)的關(guān)鍵控制點及分析
階段 | 項目 名稱 | 關(guān)鍵 控制點 | 關(guān)鍵控制點詮釋 |
保 護(hù) 前 | 文物 信息 | 組織結(jié)構(gòu) | 工藝復(fù)原依據(jù) |
經(jīng)緯密度 | 修復(fù)背襯織物制作依據(jù) | ||
色彩值 | 修復(fù)背襯材料染色依據(jù) | ||
材料 | 修復(fù)材料與老化程度判斷依據(jù) | ||
病害 調(diào)查 | 文物病害 | 文物出現(xiàn)破損、遭朽、褪色、污染等病害的狀態(tài)表現(xiàn)依據(jù) | |
色差 | 紡織品文物顏色變化依據(jù) | ||
回潮率 | 判斷纖維狀態(tài)(脆化還是膨脹)依據(jù) | ||
表面酸堿度 | 判斷紡織品文物纖維劣化風(fēng)險依據(jù) | ||
保存 環(huán)境 | 溫濕度 | 反映紡織品文物保存的溫濕度是否合適 | |
光照強度 | 反映紡織品文物保存的光照是否合適 | ||
保 護(hù) 中 | 殺菌 消毒 | 回潮率 | 判斷纖維狀態(tài)(脆化還是膨脹)依據(jù) |
除塵 清洗 | 色差 | 紡織品文物顏色變化依據(jù) | |
表面酸堿度 | 判斷紡織品文物纖維劣化風(fēng)險依據(jù) | ||
回潮率 | 判斷纖維狀態(tài)(脆化還是膨脹)依據(jù) | ||
化學(xué) 加固 | 色差 | 紡織品文物顏色變化依據(jù) | |
回潮率 | 判斷纖維狀態(tài)(脆化還是膨脹)依據(jù) | ||
表面酸堿度 | 判斷紡織品文物纖維劣化風(fēng)險依據(jù) | ||
物理 修復(fù) | 經(jīng)緯密度 | 反映背襯材料是否合適 | |
色差 | 紡織品文物顏色與背襯修復(fù)材料匹配依據(jù) | ||
表面酸堿度 | 判斷紡織品文物纖維劣化風(fēng)險依據(jù) | ||
填充 模具 | Oddy指標(biāo) | 銅、鉛、銀腐蝕變化反映材料安全性依據(jù) | |
酸堿度 | 模具酸堿度反映材料適用性依據(jù) | ||
緩沖 包裝 | Oddy指標(biāo) | 銅、鉛、銀腐蝕變化反映材料安全性依據(jù) | |
酸堿度 | 包裝材料酸堿度反映材料適用性依據(jù) | ||
包裝規(guī)范指標(biāo) | 反映文物運輸包裝的物理指標(biāo) | ||
保 護(hù) 后 | 保存 環(huán)境 | 溫濕度 | 反映紡織品文物保存的溫濕度是否合適 |
光照強度 | 反映紡織品文物保存的光照是否合適 | ||
文物 安全性 | 保存過程病害 | 文物出現(xiàn)破損、斷折、發(fā)霉、里外伸縮不一、背襯材料變色、污染等病害的狀態(tài)表現(xiàn)依據(jù) | |
展覽過程病害 | 文物出現(xiàn)縫線開裂、破損、褪色等病害的狀態(tài)表現(xiàn)依據(jù) | ||
運輸過程病害 | 文物出現(xiàn)變形、破損等病害的狀態(tài)表現(xiàn)依據(jù) | ||
色差 | 紡織品文物顏色發(fā)生變化依據(jù) | ||
回潮率 | 判斷纖維狀態(tài)(脆化還是膨脹)依據(jù) | ||
表面酸堿度 | 判斷紡織品文物纖維劣化風(fēng)險依據(jù) |
2紡織品文物信息的無損分析
工藝信息
紡織品是通過織造方法制作的織物，其組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)緯密度、捻度、紗線粗細(xì)、針法等是了解紡織品文物歷史工藝信息的重要因素，利用顯微鏡成像可以直觀地拍攝并精確測量其尺寸，如采用日本Scalar顯微鏡(放大30倍)拍攝的織物(見圖1)緯密為30根/cm，無捻；經(jīng)密為77根/cm，弱捻或無捻。目前可通過二維和三維視頻顯微鏡實現(xiàn)織物工藝信息的觀察，放大倍數(shù)為20~2000倍，相比于二維視頻顯微鏡，三維視頻顯微鏡通過景深疊加能夠更好地處理織物表面聚焦失真，但由于疊加計算，圖像分辨率會降低。
纖維測量
古代毛織物及裘皮文物所使用的動物纖維種類繁多，利用毛纖維表面的鱗片特征，包括鱗片形狀、鱗片直徑、翹角、厚度、間距等，可以初步判別纖維的種屬來源。可通過激光共聚焦顯微鏡對樣本進(jìn)行逐點掃描，逐層獲得二維光學(xué)橫斷面圖像，再通過三維重建獲得其三維圖像及結(jié)構(gòu)尺寸。
采用德國卡爾蔡司Axio CSM 700型激光共聚焦顯微鏡拍攝的綿羊毛纖維鱗片如圖2所示，可知其鱗片高度為16~19μm；鱗片翹角為29°~34°；鱗片厚度為0.56~0.64μm。相比掃描電鏡，激光共聚焦顯微鏡可無損地拍攝纖維結(jié)構(gòu)尺寸的立體圖像，測量較為準(zhǔn)確。
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