古代染料及其分析检测技术

纺织品考古具有百年历史,但纺织品科技考古是一个新兴的研究领域。其中,古代染料的分析检测可以提供天然染料的来源、相关染色方法,甚至纺织品文物的生产地点和时间等重要信息,从而为古代文物的修复和保护提供科学依据,且有助于了解古代纺织服饰的色彩文化。古代染料按颜色分可分为红色系染料、蓝色系染料和黄色系染料等,其中:红色系染料中植物染料较为常见的有红花、苏木和茜草等,动物染料主要有南美胭脂虫、克玫兹胭脂虫和紫胶虫等;蓝色系染料一般为靛青,主要从含靛植物中获得,中国历史上使用的含靛植物主要有马蓝、木蓝、蓼蓝和菘蓝;黄色系染料主要包括黄栌、槐米、黄檗和姜黄等。目前,用于古代染料分析检测的方法主要有光纤反射光谱(FORS)、荧光光谱(FS)、高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)和表面增强拉曼光谱(SERS)技术等,这些方法具有各自特点,为纺织品文物上天然染料的研究提供了科学支持。

清代团鹤纹石青缎的染料鉴定及色彩分析

纺织品文物是人类历史文化的珍贵遗产,色彩是纺织品文物重要的外在表现,而染料是色彩表现的基本内核。染料考古通过对文物的色彩、染料进行测试,结合古文献记载,可获得染料来源、染色工艺、内在审美、商品流通、文物年代和产地等重要历史信息。本文以中国丝绸博物馆馆藏清代团鹤纹石青缎为例,运用高效液相色谱—质谱联用技术检测丝织品文物上的染料,成功鉴别出红色染料苏木,蓝色染料靛青,黄色染料姜黄、黄檗、黄荆等,并结合相关历史文献对清代纺织品色彩的使用进行了分析。苏木与姜黄套染可得杏黄色,黄檗、黄荆与靛青套染可得绿色。该文物是在清代纺织品中发现使用黄荆染料的首个案例。该文物的鉴别结果为清代丝织品染色研究提供了科学依据,结合色彩分析有助于研究清代时期的经济、文化历史,亦可为清代丝织品色彩复制和文物修复及展示方法提供参考。

天然染料质谱数据库的建立与应用

为提高纺织品文物中天然染料鉴定的准确性和便捷性,利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术对68种天然染料化合物标准品进行分析,收集化合物分子质量、碎片离子及丰度、检测离子模式、保留时间等信息,建立了基于美国国家标准技术研究院质谱数据库的天然染料质谱数据库。通过设置合理的检索条件,确定质谱库检索最佳参数,对代表性蒽醌类(茜素)、黄酮类(槲皮素、木犀草素)、生物碱类(小檗碱)化合物进行了分子碎裂机制解析。应用自建的质谱数据库成功实现了2件古代纺织品文物中天然染料的快速鉴定,质谱数据库检索结果显示其含有茜素、茜紫素、木犀草素、小檗碱、巴马汀等染料化合物,且在文物样品的检索过程中,质谱数据库正向检索匹配度与反向检索匹配度均大于800,匹配率均在95%以上。利用质谱数据库检索技术鉴定天然染料具有可行性,为纺织品文物中天然染料的研究工作提供了新思路。