稳定同位素指纹分析在蚕茧产地溯源中的应用研究

蚕茧产地溯源是丝绸原产地溯源的基础.本研究为了探究蚕茧产地溯源最适方法,以不同产地的蚕茧为研究对象,利用不同产区蚕茧的13C、15N、18O和2H同位素组成,通过单因素方差分析、多重比较分析、Fisher线性判别分析留一法交叉验证,最后建立蚕茧产地溯源模型.单因素方差分析结果表明,不同产地蚕茧的δ13C、δ15N、δ1...     

不同朝代及现代绢丝织物中蚕丝的形貌分析

采用光学显微镜对不同朝代及现代绢类织物的表面和纤维截面形貌进行观察,并利用像素法对蚕丝纤维截面积进行测试与分析,探讨蚕丝纤维截面积变化的原因。不同朝代及现代的9批绢类织物样品表面的完整度、光洁度、污染度以及老化程度不同,可能与样品来源墓地的环境有关;不同样品蚕丝纤维截面形状有的较扁平,有的较饱满,还有一些呈碎块或空壳状,反映出蚕丝纤维老化程度不同,可能与当时的养蚕技术水平相关;不同朝代样品间、同一朝代样品间的经纬纱线粗细及经纬纱线排列密度有差别,可能与绢类织物的种类及丝织技术水平有关。9批绢类织物样品的蚕丝纤维截面积存在差异,且大多数样品的蚕丝纤维截面积方差数值较大,其中:东周到清代绢类织物样品的蚕丝纤维截面积从38.57μm2增加至75.80μm2,可能与根据织物最终用途而选用的蚕丝原料以及家蚕长期驯养后茧丝的变化有关;现代绢类织物样品的蚕丝纤维截面积在115μm2左右,明显大于古代绢类织物样品的蚕丝纤维截面积,这种变化可能与长期的蚕品种遗传改良以及饲养技术和缫丝工艺的改进有关。     

对一批出土宋代丝绸织物使用BE-1揭展剂模拟揭展的试验

以南京市报恩寺出土的一批宋代丝绸织物为材料分析丝绸固结物的主要成分,然后以表面活性剂等化学试剂配制BE-1揭展剂,对人工老化的固结丝绸织物进行模拟揭展。通过正交试验,研究使用BE-1揭展剂揭展固结丝绸织物的最佳温度、相对湿度以及揭展时间,得出较优的揭展处理工艺方案为:温度30℃,相对湿度70%,揭展时间10 min。采用BE-1揭展剂在此工艺条件下揭展固结丝绸织物时,织物的固结力由原来的147 mN/cm下降为32 mN/cm,揭展后织物的断裂强力、断裂伸长率较揭展前略有提高,硬挺度得到一定改善,色差、红外光谱、热性能以及丝蛋白氨基酸种类和含量等基本上没有变化。试验结果表明,BE-1揭展剂及优化的揭展工艺技术可用于这批出土宋代丝绸文物的揭展。     

丝素蛋白/戊二醛对脆弱丝绸织物加固的工艺条件研究

采用丝素蛋白和交联剂戊二醛作为加固脆弱丝绸织物的材料,通过正交试验,研究了丝素蛋白和戊二醛的质量浓度、浸渍时间等因素对脆弱丝绸织物断裂强度、断裂伸长率、增重率、回潮率、色差、硬挺度等的影响,得出较优的加固处理工艺方案:丝素蛋白质量浓度为5 g/L,戊二醛质量浓度为0.05 g/L,在丝素蛋白溶液中的浸渍时间(t1)为40 min,戊二醛中的浸渍时间(t2)为60 min。在此工艺条件下,丝素蛋白/戊二醛对脆弱丝绸织物的加固效果明显,而且手感和外观较好。可利用该方法及工艺对丝绸文物进行加固保护。     

环境温湿度对丝织物光老化性能的影响

丝织物老化是多因素综合作用的结果,研究丝织物在氙灯照射下环境温湿度对其老化过程的影响,为丝绸文物的保护提供科学依据。以力学性能、表面形貌、红外光谱、特性粘度等对丝织物的老化状况进行表征,试验结果表明在氙灯照射下,环境温度、湿度对丝织物的老化速度和老化程度都有明显的影响:随着温度、湿度升高,丝织物的老化速度加快,蚕丝蛋白的结晶区破坏越严重,丝织物的老化程度也越严重,尤其是在较高的湿度环境(RH 70%)中,丝织物的初期老化速度较快,之后趋于平缓,而且在该湿度环境中,温度升高后丝织物的老化速度和老化程度增加不明显;在较低的湿度环境(RH 20%)中,丝织物的老化速度趋于恒定,并且温度的升高对丝织物的老化速度和老化程度影响明显。研究结果显示,高温高湿环境会加剧丝织物的光老化速度和老化程度,并且湿度的影响更为显著。     

丙烯酸树酯Paraloid B72用于脆弱丝绸文物加固保护的工艺条件和加固效果评价

丙烯酸树脂Paraloid B72是广泛用于文物保护的一种聚合物材料。采用Paraloid B72作为脆弱丝织品的加固剂,通过正交试验优化加固工艺中的2个主要因素:加固剂Paraloid B72的质量浓度为7.50 g/L,浸渍时间为20 min。将此优化工艺条件应用于清代丝绸文物样品的加固保护,并对加固后样品的纤维形态、结构以及物理性能进行观察和测试。结果表明,经Paraloid B72加固的丝绸文物,其丝纤维表面不均一地附着的颗粒状Paraloid B72将丝纤维固着在一起,从而使加固样品的断裂强力和断裂伸长率明显提高(分别提高了73.95%、1.47个百分点),且对硬挺度影响很小(仅增加1.85%),此外,加固样品的质地也未发生改变,耐热性能还略有提高。综合各项测试结果认为:进一步改善Paraloid B72对加固丝绸文物的色差的影响后,可应用于脆弱丝绸文物的加固保护。     

不同照明条件下靛蓝染色真丝织物的光老化速度及褪色机制分析

光老化是对丝绸文物的损害原因之一。研究靛蓝染色丝绸文物的光老化影响因素,有利于丝绸文物展览合理选择照明光源。采用荧光紫外灯、卤素灯和LED灯作为光源,模拟靛蓝染色丝绸文物在博物馆中的自然光老化过程。3种照明条件下靛蓝染料的褪色规律曲线表明:荧光紫外灯光对靛蓝染料破坏很严重,褪色很快;LED灯光在500~650 nm波段的相对能量较大,靛蓝染料在该波段有明显吸收峰,故在LED灯光照射下褪色较快;卤素灯光在能量较低的长波段对靛蓝染料的破坏作用不明显,因此褪色速度较慢。用高效液相色谱方法进一步分析靛蓝染料光老化的内在规律表明,靛蓝色谱峰面积的变化呈现很好的规律性,可以定量判断其光老化程度。通过色谱鉴定得到靛蓝染料成分的光老化产物为靛红成分。研究结果提示:采用卤素灯光作照明,更有利于靛蓝染色丝绸文物的保护。     

老化蚕丝纤维形貌结构和轻稳定同位素比值变化的观测分析

将稳定同位素技术应用到古代丝织品产地溯源的研究受到极大关注,其中老化对丝织品同位素的影响研究是非常重要的内容之一。通过人工模拟的方式,对蚕茧茧层及丝织品分别进行热老化和光湿老化处理后,观测分析蚕丝纤维的形貌结构变化以及样品中相关的轻稳定同位素比值变化。结果显示,2种老化处理方法对蚕茧茧层与丝织品中氢、氧、碳同位素比值以及蚕丝纤维的形貌结构均有明显影响。各种老化样的丝纤维表面粗糙,出现严重断裂,丝蛋白的非结晶区被破坏。不同老化处理方法及不同老化样品的轻稳定同位素比值变化有所不同,其中对2H普遍存在富集作用,表现为氢同位素比值明显较高,并且有水分参与的光湿老化方式对所有样品尤其是蚕茧茧层样品的同位素比值影响较大。     

L-Cys/EGDE对水解老化和光老化真丝织物的加固效果

采用L-半胱氨酸(L-Cys)和乙二醇二缩水甘油基乙醚(EGDE)作为加固材料,分别对水解老化和光老化真丝织物进行加固处理,为脆弱丝绸文物的加固保护提供简便而有效的技术方法。水解老化样品在加固后的断裂强力由1.9 N±0.3 N提高到18.0 N±0.4 N,断裂伸长从3.0 mm±0.5 mm提高到14.0 mm±0.5 mm;而光老化样品加固后断裂强力由1.8 N±0.3N提高到4.1 N±0.5 N,断裂伸长保持1.0 mm±0.3 mm不变。通过热重分析、13C固体核磁共振表征发现,水解老化样品加固后的热稳定性有所提高,分子结构有所变化;而光老化样品加固后的热稳定性及分子结构都没有发生明显变化。氨基酸分析证明真丝织物在光老化处理后,可以与EGDE反应的酪氨酸(Tyr)、组氨酸(His)的含量大大降低,造成反应位点的大量减少,因此与水解老化样品的加固效果悬殊。将真丝织物水解老化样品、光老化样品的丝蛋白氨基酸组成及含量与文物样品进行比较发现,水解老化样品的丝蛋白氨基酸组成及含量与文物样品更为接近,因此,可利用该加固方法对脆弱丝绸文物进行加固保护。     

蚕品种对不同发育阶段蚕体、蚕沙及蚕茧稳定同位素特征的影响

丝绸具有重要的经济与文化价值。为探究桑蚕品种对丝绸产地溯源模型准确率的影响,本研究通过桑蚕饲养试验,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和椭圆联合置信区间(EJCR)测试探讨桑蚕从幼虫至吐丝结茧的不同发育阶段蚕体、蚕沙样本中4种稳定同位素比值(δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O)的变化趋势,并比较不同品种对稳定同位素比值的影响。结果表明,不同龄期蚕体的δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H和δ¹⁸O值变化趋势不同,且不同龄期蚕沙的稳定同位素比值变化趋势与蚕体相似。单因素方差分析结果表明,在相同饲喂条件下,除少数龄期外,不同品种之间蚕体和蚕沙样本稳定同位素组成总体不存在显著差异,且蚕体和蚕沙样本的δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H相关性较强。桑蚕品种可能导致蚕茧中单个稳定同位素出现较大变化,对δ¹³C、δ¹⁸O影...