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0 引言
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天然大漆是中国的特产,其使用在我国具有悠久的历史,在距今7 000多年的浙江河姆渡遗址中,就出土了带有朱红色涂料的木胎漆碗,这是迄今为止发现的中国漆器的最早雏形[1]。战国时期是漆工史上的重要发展阶段,器物品种及数量大增,在胎骨做法、造型及装饰技法上均有创新,开创了髹漆工艺史上的新纪元[2]。
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彩漆竹器是战国高等级楚墓中较为常见的遗物,此前出土的楚国彩漆竹器主要有方竹笥、圆竹笥、竹扇、竹席4类。虽然出土数量不多,但却以其精美纹饰和精湛工艺闻名于世。我国经考古发现的彩漆竹席见诸报道的仅有1970年代湖北望山二号墓和沙冢一号墓两例[3]。由文献可知,这2例竹席分别由红色、黑色细篾编成颜色相间的矩形纹、十字纹和人字形花纹。保存至今的仅有湖北省博物馆藏长52 cm、宽24 cm大小的竹席1片。2015年在河南信阳城阳城八号墓南侧室出土了一批彩漆竹席[4](图1)。该批竹席经现场提取保护处理、实验室清理后共发现了4条较为完整的彩漆竹席和一叠长约1.7 m、宽约10~20 cm的彩漆席片20余幅。相比较而言:城阳城址出土的这批彩漆竹席其编织工艺同沙冢一号墓具有一定的相似特征,都是采用黑红两色竹蔑编织而成,以红色细篾为底,采用黑色竹篾编织花纹;但城阳城址出土彩漆竹席在其面积之大、数量之多乃至编织的精美程度和保存的完整性上,都具有无可比拟的珍贵性。
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彩漆竹席为典型的“漆膜+竹胎”复合结构。埋藏至今仍保持着光亮如新的外观,这种优良的耐腐蚀性能及复杂的编织工艺一直是竹木器漆保护研究的重点。迄今为止,学界对于楚国竹器的编制工艺及耐腐蚀性能进行了大量研究,但对精细竹蔑的髹漆工艺及彩漆竹席的制作工艺研究报道不多。鉴此,本工作采用X射线能谱仪、傅立叶显微红外光谱仪、激光拉曼显微光谱仪、环境扫描电子显微镜等现代分析设备,对该批彩漆竹席开展了漆膜结构及其制作工艺的检测分析,以期在理清漆膜的组分、表面形态及制作工艺特征的基础上,为下一步的彩漆竹席的脱水保护及展示提供基础数据。
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图1 彩漆竹席的出土状态
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Fig.1 Original state of a lacquered bamboo mat
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1 实验样品及方法
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1.1 实验样品
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检测分析中使用的试样来自于散落的具有代表性的彩漆竹席残片,用吸水纸拭去表面水分后进行显微结构原状观察(表1)。
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1.2 仪器和方法
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1.2.1 仪器
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共聚焦表面显微分析测量仪:德国徕卡公司DCM-3D共聚焦表面显微分析测量仪及DVM6视频显微镜,实验条件:20倍共焦显微物镜下对漆膜进行微观形貌分析。
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显微拉曼光谱仪:英国雷尼绍公司INCIA-REFLEX型拉曼光谱仪,实验条件:1 200 L/mm和1 800 L/mm光栅,20倍共焦显微物镜,CCD探测器。实验中使用了532 nm、633 nm及785 nm激光作为激发光源,依据不同物质选择合适的激光器、激光功率及扫描次数。
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环境扫描电子显微镜(ESEM)及能谱仪(EDS):FEI公司QUANTA-650型ESEM及EDAX公司的APOLLO-X型EDS,实验条件:低真空模式,工作电压为15 kV和25 kV,二次电子像及背散射像,能谱扫描时间30 s;能谱仪采用点扫与面扫工作模式。
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傅里叶红外光谱仪:德国布鲁克公司TENSOR 27型傅里叶变换红外显微光谱仪,实验条件:采用KBr压片制样,分辨率为4 cm-1,样品和背景的扫描次数16次。
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1.2.2 分析内容及方法
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颜料分析:将样品置于载玻片上,在室温条件下干燥后对表面进行喷金处理。采用扫描电镜能谱分析确认元素组成及含量;采用显微拉曼光谱仪分析确定颜料的显色物相。两种分析结果互相印证。
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漆膜分析:将粘在漆皮背面的器物胎体用刀片刮净,在室内常温状态下,待其干燥后,将漆皮置于玛瑙研钵中研碎后,经200目铜网过筛,加入KBr粉末压片制样,供红外光谱测定。
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2 结果及讨论
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2.1 竹席漆膜的表面形貌观察
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城阳城出土的彩漆竹席由黑红两色竹篾髹漆编制而成,采用的就是色漆中最常见的黑漆和朱漆工艺。图2为黑色漆膜和红色漆膜在共聚焦显微镜下表面形貌特征图。
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图2 黑色漆膜、红色漆膜表面形貌特征
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Fig.2 Surface morphological characteristics of black and red lacquer films
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经测量彩漆竹席的竹篾片宽约2 mm,漆膜表面存在一些大小不一的黑色团状附着物,这些附着物可被清洗干净,推测是在埋藏过程中沉积到竹席表面的。因此,在后期对彩席保护工作中,应首先对其进行温和清洗之后,再用吸水性好的滤纸进行吸附,以便还原出竹席原有的亮丽色彩。
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另外,不论是黑色竹席,还是红色竹席,其漆膜表面都可观察到明显的细小裂纹的存在,这些裂纹顺竹蔑纵向呈贯穿性状态分布。为避免裂纹扩大,需要在保护中选择合适的脱水方法以控制收缩率。
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黑色漆膜表面较为平整,没有明显颗粒状物质存在;相比较而言,红色漆膜的表面较为粗糙,有大小不一的颗粒状物质呈不连续状态分布,结合能谱成分分析,这些颗粒状物质应是添加的朱砂所致。
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2.2 彩漆竹席漆膜制作工艺分析
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2.2.1 漆膜的成分测定进行了能谱和拉曼光谱分析。
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1)漆膜的能谱分析。战国时期,漆器以轻便、美观、耐用、抗腐蚀效果好等优点胜于青铜器,而成为生活用具的主角。楚人尚赤,楚地的漆器多以黑、朱二色为主,地纹互换,对比强烈[5]7-11。明代漆工黄成所著漆艺宝典《髹饰录》中对单髹色漆工艺这样描述——“黑髹,一名乌漆,一名玄漆。即黑漆也。正黑光泽为佳。”“朱髹,一名朱红漆,一名丹漆。即朱漆也,鲜红明亮为佳”[6]。矿物颜料作为一种不可溶的细微粉末,除了可以加入大漆中丰富漆膜的色彩之外,还能加强漆膜与胎体的结合度,提高漆器的抗老化性能。值得一提的是,矿物颜料入漆虽然可以使漆器色泽稳定,但也会让漆膜日久生裂,因此,除朱漆颜料外,其他颜料与漆的配比从1∶10到8∶10,不可超过漆的比重[5]218-223。《髹饰录》中记载朱漆的颜料主要有:银朱、丹砂、绛矾、赭石。
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为了确定竹席表面漆膜的主要成分及其所用颜料,采用环境扫描电子显微镜及能谱仪对其进行成分分析。竹席能谱分析的主要元素及其含量列入表2。
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从表2竹席能谱元素组成分析结果来看:红色漆膜以C、O、S、Hg等元素为主,根据所含元素组成及其相对原子个数比推测,其颜料应为朱砂(HgS);黑色漆膜的主体成分主要包括C、O、Al、Si、S等,而C的含量超过50%,推测可能存在黑色漆膜中加入炭黑作为显色成分的可能性,需要进一步进行拉曼分析以验证。2种漆膜中均含有不等量的杂质元素,应为样品不纯,附着杂质所致。
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(续表2)
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漆膜主体元素分布图可以直观显示出:红色漆膜中C、O等主体元素均匀分布在漆膜的表面,Hg元素则呈条状穿插其中,据此元素分布图可推测出该红色漆膜中朱砂(HgS)与大漆按比例混合均匀并涂刷于竹篾表面,且色漆中朱砂所占比例应接近或远超过大漆所占比例。有文献表明,朱漆颜料与漆的配比可以同比甚至高达13∶10[5]218-223。
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2)漆膜的拉曼分析。显微拉曼光谱能给出物质结构的深层次信息,它是以光子为探针的无损无接触的检测,适用于无机组分文物的检测分析。文献[7]表明,朱砂的拉曼峰特征峰主要分布在254 cm-1和350 cm-1处。图3为2种样品的显微拉曼谱图。
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图3 漆膜的显微拉曼光谱图
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Fig.3 Microscopic Raman spectra of the lacquer films
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图3中红色竹篾拉曼最强峰位置在254 cm-1,次强峰位置在344 cm-1处,与硫化汞的拉曼标准出峰位置基本吻合。而黑色竹篾的拉曼谱图中并没有明显的特征峰,由此认为黑色竹篾中没有加入矿物颜料,黑色漆膜仅由大漆均匀涂刷于竹篾表面成膜显色。李澜[8]认为黑色漆膜中C含量较高可能为生漆老化降解所致。由显微拉曼分析结果结合表2能谱元素分析结果,可以得出彩漆竹席红色漆膜中的显色成分应该为朱砂[9]。朱砂在中国的使用历史非常悠久,早在新石器时代的山顶洞遗址中就被证实作为颜料而使用[10],同时它也是一种常见的漆膜显色材料,近年来经分析的许多古代红色漆膜多为朱砂显色[11-12]。而彩漆竹席黑色漆膜中并未检测出矿物颜料组分存在。结合能谱分析可以看出:彩漆竹席黑色漆膜中并没有加入炭黑作为颜料,依照文献[7]记载,黑色漆膜显色成分即为大漆的本色。
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2.2.2 彩漆竹席髹漆工艺分析
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漆器的制作工艺十分复杂,包括制作工艺和髹饰工艺。髹饰工艺就是对漆器进行细致的涂漆和装饰,以达到特定的艺术效果,包括色漆、罩漆、描漆、描金、堆漆、填漆等丰富多彩的装饰技法[13]。
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表3为漆膜病害的3D显微形貌,由表3可以看出漆膜存在残缺、孔洞、凸起等病害。上述病害产生原因首先同地下埋藏环境密切相关。有文献[14]报道,埋藏于地下的漆器,在土壤环境中水分及生物作用下,会造成漆膜性能劣化。另外,古代工匠们在如此精细的竹篾上进行髹漆制作需要高熟练度的技艺支撑,在复杂的髹涂过程中可能存在工艺上的缺陷,也会导致诸如孔洞、残缺等病害现象的发生。对漆膜表面病害进行分析研究,是进一步做好彩漆竹席脱水保护的基础工作。针对彩席漆膜的病害特征,在脱水过程中,要筛选出适宜的脱水材料,以控制或降低漆膜的干燥收缩率;脱水完成后,还需要选取与漆膜结合好、富有韧性的材料作为封护剂,以减少漆膜与空气中的水分交换或接触带来的其他病害,避免漆膜残缺、孔洞等病害进一步扩大。
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1)稀料分析。生漆的调制是髹漆工艺中的重要环节。正如上文分析所指,天然大漆具有一定的黏稠度,在髹涂操作中需要娴熟的技能。为提高生漆操作的便利性,对大漆进行改性也是古代工匠的重要技能。现有文献资料[5]218-223表明天然大漆经过滤搅拌后,颜色较深,难以调配出明亮的色彩。为简化大漆的操作工艺,古代工匠常添加天然油性物质来对大漆进行改性。桐油作为常用的添加剂之一具有色泽明淡,价格便宜等特点,常兑入大漆中加入颜料以丰富漆器色彩[5]218-223。经过改性的大漆不仅易于调色,而且使得天然生漆干性变慢且髹涂成本降低。
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图4为彩漆竹席的红外吸收光谱图。从图中曲线可以看出,两个样品漆膜的红外光谱图的主要吸收峰的峰位吻合,峰形也基本一致,只是峰的强度有所不同。表4为漆膜的主要红外吸收峰及归属。
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样品的红外光谱图在峰位上与文献中古代漆膜的标准峰十分相似[7,15-19]。由文献结合谱图分析可知:3 600~3 200 cm-1处的吸收峰是漆酚苯环上羟基(-OH)的红外吸收峰,这是生漆的一个非常重要的红外光谱特征峰[7];2 930 cm-1和1 440~1 470 cm-1处为亚甲基[20];郑佳宝等[15]认为如果波数1 707 cm-1比1 620 cm-1的红外吸收峰强,则认为漆膜中含有桐油,而这2个样品在这些波数处没有明显的峰强,据此推测这批竹席在制作过程中没有加入桐油添加剂;据邱峰等[17]报道,漆膜的红外光谱图中1 285~1 240 cm-1与1 045~1 020 cm-1的两处肩峰,说明了烷基芳醚的存在;余仲元等[16]认为1 620 cm-1与1 592 cm-1是苯核面内骨架振动峰,而这2个样品在1 592 cm-1附近,都具有极强的红外光谱吸收,经查阅专业书籍,此为苯环的骨架(C=C)碳碳双键的振动峰[19]。对漆器上漆膜的分析鉴别中,可以根据以上几个主要红外光谱特征峰及其归属作为判断天然大漆成分的主要依据。
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图4 漆膜的FTIR图谱
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Fig.4 FTIR spectra of lacquer films
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本样品漆膜的红外光谱图与李澜[8]在文献中对战国早期皮甲胄上的漆膜进行FTIR检测所得谱图以及Wu等[20]在对跨湖桥出土的3件漆器漆膜的红外吸收光谱图都非常相似,在3 427 cm-1、2 924 cm-1、1 450 cm-1和1 040 cm-1等附近皆有特征吸收峰。结合前文中对竹席漆膜成分的分析,认为城阳城彩漆竹席制作时仅在竹篾表面进行简单的打磨后就髹大漆或髹涂调和了颜料的朱漆,没有添加桐油等稀料。
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2)涂层分析。为进一步了解彩漆竹席漆膜的髹涂工艺,本工作采用共聚焦显微镜DCM-3D对漆膜样品进行厚度检测。表5为彩漆竹席激光共聚焦下其表面漆膜的厚度及测量照片。结果显示:彩漆竹席上层为漆膜,厚度范围为0.02~0.03 mm;下层为竹胎,厚度范围为0.15~0.2 mm,且各层厚度均匀,结合紧密。
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由于漆膜层存在一定厚度,推测当时制作时,用已调制好颜色的大漆在修整好的竹胎上反复均匀涂刷一定次数形成厚厚的漆层,再编制成席。
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结合文献中关于色漆髹饰工艺的记载,凡制漆器均要在木、竹、陶、金属等胎体上做“底漆”,目的是使胎体不裸露,隔绝空气且表面平整光滑,便于髹漆[21]。本工作采用平整光滑的载玻片代替竹篾,进行髹漆模拟实验。流程如下:第一,在两片光滑平整的载玻片表面分别刷涂一层生漆和一层由大漆和朱砂调制好的红漆,髹漆时要反复涂刷,确保不留空白,避免气泡等缺陷;第二,把髹漆后的载玻片放入荫房,待其完全干燥后,使用砂纸磨平;第三,反复涂刷生漆,待其干后打磨。重复“髹漆-干燥-打磨”步骤,使得漆层逐渐变厚。每一层漆打磨光滑后均进行一次厚度检测,将三次实验数据汇总取平均值进行统计。表6为漆层数量和厚度对应表。由表6可以得出,涂刷一层黑色漆膜和红色漆膜的厚度较为接近,均在6.3~6.4 μm之间。因此,由实验可知,至少要在胎体表面反复髹涂三至五次漆才能达到城阳城彩漆竹席表面漆膜的厚度。
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3 结论
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战国晚期楚墓出土的彩漆竹器,其竹篾的宽度从1.0 mm到2.5 mm不等,又以1.0 mm居多,而厚度多在0.1~0.2 mm,整体尺寸并不大。城阳城出土的彩漆竹席长度可达2 m,由多段竹篾接续编制而成,具有编织精细,花纹优美,色泽艳丽的特点,是迄今为止我国战国楚墓中出土的最大彩漆竹席。由这种规格的细竹篾编织出面积如此之大的竹席,反映了我国战国时期楚国工匠高超的技术水平,是研究战国时期手工艺和古代经济的重要实物资料。
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本工作通过对城阳城M8出土的彩漆竹席的残片进行显微观察和制作工艺分析可以得出以下结论:
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1)出土的彩漆竹席其整体外观形态保持较好,彩漆竹席为黑红两色竹篾编织而成,竹席表面漆膜的主要成膜成分为大漆,大漆调制过程中未发现有桐油添加剂。
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2)红色漆膜中朱砂含量较高,其制作是由大漆添加朱砂调制制而成,黑色竹席漆膜中未发现矿物颜料成分,为大漆自然显色。
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3)竹席表面漆膜的髹漆厚度比较均匀,厚度范围在0.02~0.03 mm之间,和胎体的结合度好,结合涂漆实验,推测竹席表面的漆膜由调制好的大漆涂刷3~5次左右形成。
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参考文献
摘要
河南信阳城阳城遗址M8为高等级战国晚期楚国贵族墓,该墓出土了以漆木器为主的各类文物400余件,其中尤以黑、红两色竹蔑编织而成的髹漆竹席最为精美。为开展彩漆竹席脱水保护提供基础数据,采用激光共聚焦显微镜、拉曼分析仪和傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等现代分析仪器对竹席漆膜的成分及表面形态进行了分析,并在此基础上,结合传统髹漆文献资料探讨了漆膜的制作工艺。结果表明:城阳城彩席中的黑色漆膜为大漆自然显色,红色漆膜是大漆掺加朱砂调制而成;黑色漆膜表面较为平整,漆膜与胎体结合紧密,红色漆膜表面相对粗糙,结构较为疏松;竹席漆膜的厚度在0.02~0.03 mm之间,应是由大漆涂刷至少3~5次制备而成。研究结果可为下一步的彩漆竹席的脱水保护及展示提供基础数据。
Abstract
The no.8 Grave at Chengyangcheng Site, located in Xinyang, Henan Province, is a noble tomb of Chu State during the late Warring States Period. More than 400 pieces of lacquer and wooden wares were excavated from the tomb, of which a lacquer-bamboo mat woven with black and red bamboo strips was the most exquisite. In order to understand the production process and to carry out the research on protection from dehydration of the painted bamboo mat, the composition and surface morphology of the bamboo mat lacquer film were analyzed using laser confocal microscopy, Raman spectrometry, Fourier infrared absorption spectrometry and scanning electron microscopy-energy dispersive spectrometry. The results show that the black color of bamboo mat lacquer film is the natural color of lacquer, and the red one is the color of lacquer mixed with vermilion. The surface of the black lacquer film is smooth and has a tight combination with the bamboo body, whereas the surface of red lacquer film is rough and its structure is loose. The lacquer film is between 0.02 and 0.03 mm thick, and is thought to have been formed by brushing with lacquer three to five times, based on simulated lacquer films.
Keywords
Lacquer film ； Component analysis ； Surface morphology ； Lacquering craft
