中國國家博物館藏清代土司官服金屬線的分析研究

趙作勇

(中國國家博物館，北京 100079)

0 引 言

金屬線工藝在服飾上的應(yīng)用具有悠久的歷史，人們通過不同手段將不同材質(zhì)、不同結(jié)構(gòu)的金屬線應(yīng)用于紡織品上，從而達到不同的裝飾效果。根據(jù)制作方法的不同，可分為片金線和捻金線兩類，其中捻金線因與紡織材料性能最為相似，常用于織金和刺繡工藝中。在第一次全國可移動文物普查工作中，中國國家博物館發(fā)現(xiàn)一件清代官服生物損害嚴重，需要進行針對性的保護修復(fù)處理。該服飾為織錦纏枝牡丹吉祥紋土司官服，圓領(lǐng)對襟，有里為雙層，上下通裁，面料織纏枝牡丹紋，花枝的間隙有蝠紋、三錢紋、“卍”字紋、盤長紋等吉祥紋樣(圖1)。組織結(jié)構(gòu)為雙插合特結(jié)錦，通梭織金、全越，緯線分成兩組，每織入一根石青色地緯后再織入一根金屬線。金屬線顯花為花緯，如按花紋要求需在起花部起花時，花緯與地經(jīng)交織，浮于其上，利用花緯浮長線的變化形成花紋。該官服最為明顯的等級標識為前胸和后背部所縫綴的獸紋方補(圖2)。

圖1 官服面料Fig.1 Fabric of the official costume

圖2 后背補子Fig.2 Back Buzi

補子前后成對，圖案與大小基本相同，前片被門襟一分為二，后背部補子完整，都是先期織繡好再縫綴到衣服上。補子均為兩層，上層由金屬線在石青色素緞上采用雙金遍地盤金繡工藝制成，后再用淡黃色絲線固定于下層橘黃色平紋織物上。補子主體圖案為瑞獸右向立于湖石之上，望向補子右上方的太陽，下部為海水江崖紋和立水紋，天空中飄浮散布著蝙蝠、花卉、盤長等各類吉樣紋樣，整體形式自由靈動，布局有序。補子上所采用的金屬線分為粗細兩種規(guī)格，中心部位除獸紋的眼睛和嘴部用彩色絲線繡成外，其余部分均采用粗金屬線盤金繡工藝制成。補子外圍的一圈回紋裝飾所采用的金屬線比主體紋樣所用金屬線較細。在保護修復(fù)工作前期，通過對該官服面料使用的金屬線(編號為1號)、補子外圍回紋裝飾細金屬線(編號為2號)和補子中心部位主題紋樣粗金屬線(編號為3號)三種金屬線的結(jié)構(gòu)形貌與材質(zhì)特征進行科學(xué)分析檢測，評估其存在的各種病害，更加全面和深入地了解該文物的保存現(xiàn)狀，為后續(xù)的保管、保護修復(fù)工作提供科學(xué)的依據(jù)和指導(dǎo)，同時，也為研究清代紡織品用金技術(shù)提供一定的科學(xué)資料。

1 實驗方法

1.1 顯微觀察

通過對該官服面料金屬線以及補子上粗細不同兩種金屬線的顯微觀察，可確定三種金屬線樣品的形貌特征、芯線結(jié)構(gòu)、保存基本情況及病害種類，同時對金屬線直徑、金屬箔條寬度等數(shù)據(jù)進行測量。因文物在長期保存和使用過程中，金屬線形貌結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，為減少誤差，測量時挑選相對均勻處求平均值。顯微觀察儀器采用Leica實體顯微鏡。

1.2 掃描電鏡-能譜分析

從不同角度對三種金屬線進行掃描電鏡觀察和測量，并使用能譜儀對金屬箔層缺損區(qū)域、金屬箔層未缺損區(qū)域、褙襯材料背面等部位進行元素測量分析。使用儀器為飛納Phenom XL臺式掃描電鏡，配備背散射電子探測器及二次電子探測器。實驗條件：工作電壓為15 kV、低真空、Point模式，具體測試條件見各掃描電鏡圖像。

1.3 紅外光譜分析

采用紅外光譜法對三種金屬線芯線的纖維材質(zhì)進行鑒定，紅外光譜分析所用儀器為Perkin Elmer公司的Spotlight 200型FT-IR顯微紅外光譜儀，金剛石晶體，采用MCT檢測器，ATR附件。實驗條件：分辨率4 cm-1，波數(shù)掃描范圍4 000～400 cm-1，衰減全反射測試方法。

1.4 透射顯微鏡觀察

采用透射顯微鏡觀察法對三種金屬線所使用的褙襯材料進行纖維鑒定。將樣品置于載玻片上，用解剖針分散纖維，使用赫氏染色劑(I2-ZnCl2)染色，蓋上蓋玻片，用濾紙吸去多余的染色劑，在生物顯微鏡下觀察染色后纖維的顏色以及縱向的形態(tài)特征，對照標準圖譜鑒別褙襯材料原料種類。金屬線芯線纖維采用哈氏切片法制作切片，進行顯微觀察。觀察所用分析儀器為Leica DM2500生物顯微鏡。

2 結(jié)果與討論

2.1 顯微觀察

圖3為三種金屬線的顯微照片，通過觀察發(fā)現(xiàn)：1號金屬線金屬箔條的顏色為銀白色，部分金屬線發(fā)生了氧化，顏色發(fā)黑；2號和3號金屬線金屬箔條的顏色為金黃色。三種金屬線的形貌呈螺旋狀“纏繞”，其中3號金屬線直徑最大，1號次之，2號金屬線直徑最小。三種金屬箔條的捻向均為Z捻，箔條邊緣光滑整齊，應(yīng)為通過切金裁剪后得到，其寬度與金屬線的粗細相對應(yīng)，大小次序相同。顯微觀察的詳細結(jié)果見表1。由此可見，在金屬線的制作過程中為了使金屬箔達到最好的覆蓋效果，切金裁剪成條時也充分考慮到了芯線的粗細。該文物在長期使用過程中金屬線保存狀況不佳，蛀洞遍布全身，蟲蛀造成面料金屬線存在各種不同程度的殘缺和斷裂。補子上的兩種金屬線也都存在扭曲、斷裂現(xiàn)象。其中一個重要的影響因素為：該官服第三和第四排盤扣正位于補子的下方，由于銅扣的支撐作用，左襟以及后背部補子相應(yīng)位置處的金屬線在支撐部位都發(fā)生了斷裂。這些因素都導(dǎo)致金屬線部分相鄰金屬箔條之間的空隙距離(俗稱螞蟻腳)已經(jīng)不再均勻，在外力作用下有的金屬箔條緊密地擠壓在一起，有些則距離較遠。從平均值來看，3號金屬線的空隙距離最大，1號和2號金屬線的距離相差不大，約為3號金屬線的一半。此外，金屬箔條與芯線的夾角也決定著金屬線的穩(wěn)定性，夾角越小金屬線的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定[1]。3號金屬線的夾角最大，1號次之、2號最小，因此2號金屬線的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最好。

表1 三種金屬線形貌與結(jié)構(gòu)尺寸測量結(jié)果Table 1 Measurement results of morphology and physical dimension of three kinds of metal threads

圖3 三種金屬線的顯微照片F(xiàn)ig.3 Photomicrographs of three kinds of metal threads

從金屬箔條之間較大的縫隙中可觀測到芯線的形貌，三種金屬線所用芯線均為雙股芯線，芯線為Z向加捻，面料金屬線芯線的顏色為白色，補子中兩種金屬線芯線的顏色為淡黃色。芯線的顏色與金屬箔條的顏色相對應(yīng)，更加襯托出金屬箔的色彩，提升了金屬線的呈色。

2.2 掃描電鏡觀察及能譜分析

圖4為三種金屬線的掃描電鏡顯微照片，通過掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)該官服使用的金屬箔片很薄，其在厚度中所占比例非常小。中國古代從商代開始就有了金箔打制工藝，金屬合金通過“拍葉”“做捻子”“打開子”和“打了戲”等步驟制作出的金屬箔已經(jīng)可以薄如蟬翼[2]。通過能譜分析發(fā)現(xiàn)面料金屬線為捻銀線，補子部位所使用的兩種金屬線為捻金線。其中，補子兩種金線的金箔均為Ag含量在20%左右的金銀合金。在金箔的制作過程中雖然常主動摻入一定比例的銀、銅等金屬，以用來增強打制中的延展性、成箔性，但補子部分的兩種金屬線Ag含量比例相對較大，可能系使用未經(jīng)提煉的Au直接打制而成。該服飾文物為邊疆少數(shù)民族土司所使用的官服，所屬品階較低(六品)，在制作時，與清宮官服相比可能為減少成本而使用了相對便宜的材料。另一方面，金箔中的合金成分的配比還可以影響金箔的色澤，補子中的金屬線顏色發(fā)白，更亮一些，這正是由于金箔中的銀含量較多所致。能譜分析結(jié)果見表2。

圖4 三種金屬線的掃描電鏡圖片F(xiàn)ig.4 SEM photographs of three kinds of metal threads

表2 三種金屬線的SEM-EDS分析結(jié)果Table 2 SEM-EDS analysis results of three kinds of metal threads (%)

從圖4中可見，三種金屬線的金屬箔層上存在許多細小的裂縫，部分區(qū)域開始大塊脫離，有的區(qū)域破損較為嚴重，直接露出底層褙襯纖維；有的區(qū)域只是金屬箔層脫落，露出的表面光滑、平整。金箔在按傳統(tǒng)工藝的制作過程中，是利用膠粘劑將金箔粘在褙襯材料上，首先將金箔按褙襯大小排列好，然后將涂刷了膠粘劑的褙襯材料對準金箔扣下去，金箔就粘到了褙襯材料上，此項工作稱為“褙金”，是制作金線的關(guān)鍵步驟之一[3]。從圖3d中可以觀察到，金屬箔層脫落后漏出的褙襯層表面呈紅色。這是由于一般金箔層都非常薄，使得褙襯材料和芯線的顏色也能夠影響金屬線的色澤。因此膠結(jié)物中常被加入一些紅色物質(zhì)，將其涂刷在褙襯材料表面，可使褙襯材料發(fā)紅，從而提升金屬線的色澤。根據(jù)對傳統(tǒng)金線廠的實地走訪，了解到膠粘劑的制作過程被稱為“做膠”或者“做粉”，其材料主要有菜籽油、骨膠，且還會加入白土和鐵紅等材料，以起到防腐和托色的作用。從三種金屬線金箔脫落處的能譜分析來看，F(xiàn)e、Si和Al的含量都比較高，結(jié)合顯微觀察，三種金屬線應(yīng)按傳統(tǒng)工藝制成，在膠結(jié)物中可能也加入了白土和鐵紅。另外面料金屬線褙襯材料的背面通過掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)也存在有刷膠的痕跡。通過能譜分析顯示Fe、Si和Al的含量也比較高，由此可見面料金屬線褙襯材料的正反兩面都刷了膠。由于金箔層與褙襯材料之間的膠粘劑會因時間發(fā)生老化現(xiàn)象，因此在保護修復(fù)和保存過程中，應(yīng)避免清洗、折疊等不恰當(dāng)?shù)淖饔昧?，以防止金屬箔層進一步的破損與脫落。

在制作金屬線時加入褙襯材料，不但可以降低成本，也能增加金屬線的韌性和強度。用于制作褙襯的材料一般分為兩種，一種為動物皮或動物腸子的薄膜，另一種為紙張。此處，三種金屬線的褙襯材料所露出來的纖維細長，相互交織在一起，有明顯的植物纖維的特征，因此推測褙襯材料應(yīng)為紙張。其中2號金屬線的紙褙襯厚度最大，3號次之，1號最小。古代造紙常進行加填或表面涂布處理，以用來改善紙張的外觀、平滑度、吸收性等[4]。此處，補子兩種金屬線褙襯材料背面的能譜分析結(jié)果表明Al、Si、Ca和S的含量較高。這些都是古代紙張表面常見的無機元素，文獻中常將其推測為在造紙過程中可能使用了高嶺土(Al2O3·2SiO2·2H2O)和石膏(CaSO4)等作為填(涂)料[5]。但文物在長時間的保存過程中受環(huán)境的影響較大，無機元素的來源較為復(fù)雜，僅從紙張表面元素的分析結(jié)果，只能表明物質(zhì)的化學(xué)元素，并不能確定紙張?zhí)?涂)料使用了何種礦物[6]。本項研究中也曾使用顯微激光拉曼光譜儀對褙襯紙張進行分析，但是由于熒光背景過強，沒有得到相應(yīng)的結(jié)果，這里有待更加深入地研究。

2.3 褙襯材料和芯線材質(zhì)分析

2.3.1褙襯材料 圖5為1號金屬線褙襯紙張分散纖維的顯微照片，經(jīng)染色劑染色后纖維呈現(xiàn)出藍紫色，在透射顯微鏡下可以觀察到兩種寬度的纖維。其中一種纖維端頭較尖細，硬挺，平均寬度約為14 μm，細胞壁表面光滑，無分絲帚化現(xiàn)象，可見橢圓形竹薄壁細胞和竹的大導(dǎo)管(圖6)，因此這種纖維應(yīng)該為竹纖維。另一種纖維平均寬度約為7 μm，同時通過顯微鏡還觀察到分散纖維中存在有鋸齒狀的表皮細胞(圖7)，因而該纖維應(yīng)為禾草纖維。在造紙中為了更好地利用原料和改善紙張性能，往往混合多種原料抄紙[7]，因此褙襯紙張可能為竹纖維和禾草類纖維混合打漿后抄造而制成。經(jīng)檢測三種金屬線的褙襯材料均為竹纖維和禾草類纖維混合打漿后抄造制成。

圖5 1號金屬線褙襯紙張顯微鏡照片F(xiàn)ig.5 Biological photomicrograph of lining paper in No.1 metal threads

圖6 竹導(dǎo)管分子Fig.6 Catheter cell of bamboo fiber

圖7 鋸齒狀細胞Fig.7 Serrated epidermal cells

2.3.2芯線 圖8為2號金屬線芯線的紅外光譜圖，其中3 296 cm-1為-OH和N-H伸縮振動，1 636 cm-1為酰胺Ⅰ譜帶，1 516 cm-1為酰胺Ⅱ譜帶，1 233 cm-1為酰胺Ⅲ譜帶，并且在998 cm-1和977 cm-1有兩個吸收峰存在，在960 cm-1附近沒有特征峰。同時，結(jié)合橫截面切片分析，纖維橫截面呈不規(guī)則的三角形，角略鈍(圖9)。由此，綜合分析可確定2號金屬線的芯線材質(zhì)為桑蠶絲纖維。經(jīng)檢測，1號金屬線所用芯線也為桑蠶絲纖維。

圖8 2號金屬線芯線紅外光譜圖Fig.8 Infrared spectrogram of the No.2 metal threads

圖9 2號金屬線橫截面Fig.9 No.2 metal threads (cross section)

圖10為3號金屬線芯線的紅外光譜圖，其中在3 361 cm-1附近有很強、很寬的吸收帶，屬于纖維素-OH的伸縮振動，1 638 cm-1為纖維素中含有的水分，1 432 cm-1為-CH2彎曲震動，1 370 cm-1為-CH彎曲震動，1 320 cm-1為-OH面內(nèi)變形振動，1 050 cm-1為苷鍵C-O的伸縮振動，在其兩旁伴有連續(xù)的肩峰，為棉纖維的特征峰[8]。同時，結(jié)合橫截面切片分析，纖維橫截面為不規(guī)則的腰圓形，有中腔(圖11)。由此，綜合分析可確定3號金屬線的芯線材質(zhì)為棉纖維。

圖10 3號金屬線芯線紅外光譜圖Fig.10 Infrared spectrogram of the No.3 metal threads

圖11 3號金屬線橫截面Fig.11 No.3 metal threads (cross section)

3 結(jié) 論

通過對中國國家博物館藏清代土司官服面料金屬線以及補子上兩種金屬線的顯微觀察和分析研究，三種金屬線的形貌呈螺旋狀“纏繞”，金屬箔條的捻向為Z捻，均按傳統(tǒng)工藝制成。其中面料中的花緯金屬線為捻銀線，所用芯線材質(zhì)為桑蠶絲線。補子部分所使用的兩種粗細不同的金屬線均為捻金線，其中粗金屬線的芯線材質(zhì)為棉線，細金屬線的芯線材質(zhì)為桑蠶絲線。三種金屬線所使用的褙襯材料均為紙張，系竹纖維和禾草類纖維兩種纖維混合打漿后抄造而成。該服飾文物中的部分金屬線保存狀況較差，存在斷裂、殘缺、扭曲以及金屬箔層脫落等病害形式。文物如長期折疊存放易造成褶皺，不僅影響文物的美觀，而且易造成金屬箔的脫落和金屬線斷裂。因此為了更好地保存文物，應(yīng)根據(jù)文物的尺寸，為其單獨定制無酸囊匣。

致 謝：本工作得到了中國國家博物館馬燕如老師、王攆、楊琴，故宮博物院王允麗老師的啟發(fā)和幫助，在此表示感謝！