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传世纺织品文物除尘方法研究——以湖蓝色缎绣凤纹大卧单为例

  • 崔筝1

    机 构：

    1. 故宫博物院,北京 100009

    ×
  • ， 陈杨1

    机 构：

    1. 故宫博物院,北京 100009

    ×
  • ， 惠任2

    机 构：

    2. 西北大学文化遗产学院,陕西西安 710069

    ×

1. 故宫博物院,北京 100009；
2. 西北大学文化遗产学院,陕西西安 710069；

Study of dust removal methods for handed-down textile relics—taking a lake blue satin embroidered lying sheet with a phoenix pattern as an example

  • CUI Zheng1

    Affiliation：

    1. The Palace Museum, Beijing 100009 , China

    ×
  • ， CHEN Yang1

    Affiliation：

    1. The Palace Museum, Beijing 100009 , China

    ×
  • ， HUI Ren2

    Affiliation：

    2. School of Cultural Heritage, Northwest University, Xi’an 710069 , China

    ×

1. The Palace Museum, Beijing 100009 , China；
2. School of Cultural Heritage, Northwest University, Xi’an 710069 , China；

作者简介:

崔筝(1988—),女,馆员,故宫博物院文保科技部纺织品修复室,研究方向为纺织品文物保护修复研究,E-mail:6178588@qq.com

中图分类号:K876.9

文献标识码:A

文章编号:1005-1538(2022)02-0010-12

DOI:10.16334/j.cnki.cn31-1652/k.20210702206

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目录contents

    摘要

    传世纺织品文物表面蒙尘、污染是一种较为普遍的病害。除尘成为了传世纺织品文物保护修复过程中极为重要的一环。针对不同状态的文物,如何安全、有效、便捷地进行除尘工作成了本研究的方向。

    本工作主要研究原陈设于养心殿体顺堂的湖蓝色缎绣凤纹大卧单的除尘方法。首先,对现有传世纺织品文物的物理除尘方法进行归纳,总结为5种类型:吸尘法、擦拭法、震动法、粘附法和凝胶法。其次,对该文物进行全面研究,包括制作工艺、图案样式、病害分析、试验检测等。研究结果为:该文物是双层罩面罩里加四周缝网穗制作,面主要为绒线绣、捻线绣花鸟纹;黄色绣线出现合成染料酸性偶氮染料,推测可能是19世纪末至20世纪初生产;绣线纤维强度较好,绣底局部糟朽,具备一定除尘条件。再次,通过除尘实验对比博物馆专用吸尘器、真空负压液态过滤除尘设备、超细纤维布作用文物的除尘效果。实验结果确定除尘方法为:首先用博物馆专用吸尘器进行第一遍的初步除尘,然后用真空负压液态过滤除尘设备进行第二遍的精细除尘。最后,结合文物织造、刺绣的工艺特点,将文物局部特征分类为:缎底、缎面开裂、压瓣、出边、水路、绒线绣线、加捻绣线、打籽绣,并研究分析针对它们的除尘手法。

    相比以往的除尘研究,本研究对除尘对象的分析更为具体和深入,注重文物工艺特点、实验检测和除尘手法。除尘实验中借助显微镜观察除尘效果,便于除尘方法的选择;除尘前后借助测色仪对比各部位颜色数据,检验除尘效果。除尘中分析纤维织造、刺绣工艺形成的立体空间结构,结合真空负压液态过滤除尘设备的除尘特点,对不同部位的除尘手法进行了详细的描述。

    本研究梳理了传世纺织品文物的物理除尘方法,进一步分析了刺绣纺织品的除尘手法,为今后类似文物的除尘方法选择和除尘操作实施提供了一定的借鉴。

    Abstract

       Dust and contamination on the surface of textile relics are common diseases. Dust removal has become a very important part in the conservation and restoration of handed-down textile cultural relics. For a variety of cultural relics, how to remove dust safely, effectively and conveniently has become the direction of our research.

       This study mainly focuses on the dust removal method for a lake blue satin embroidered lying sheet with a phoenix pattern, which was stored in Ti Shun Tang (Hall of State Satisfaction) of Yang Xin Dian (Hall of Mental Cultivation). Firstly, existing physical dust removal methods for textile cultural relics, including the vacuuming, wiping, vibration, adhesion and gel methods, are summarized in the paper. Secondly, we carried out a comprehensive study of the object, including analyses of production techniques, patterns, diseases and other testing and detection. The results show that 1) the object was double-layered with silk lace, and the surface was mainly embroidered with flower and bird patterns by non-twist yarn and twist yarn; 2) it was speculated to have been produced in the late 19th or the early 20th century based on the acid azo dye found in the yellow yarn; 3) embroidery threads had good fiber strength, though the fabric was partially decayed, so dust removal could be carried out. Thirdly, dust removal methods were compared using a special museum vacuum cleaner and dust removal equipment with negative pressure and liquid filtration and microfiber fabric. The dust removal method determined is as follows: using a museum special vacuum cleaner for the first preliminary dust removal, followed by the dust removal equipment with negative pressure and liquid filtration for the second fine dust removal. The local parts of the object were classified as satin fabric, cracked fabric, embroidery thread intersection, embroidery pattern edge, the thin gap between embroidery pattern, non-twist yarn embroidery, twist yarn embroidery and seed embroidery, according to the characteristics of the weaving and embroidery, and a study and analysis of the dust removal.

       Compared with previous studies, the analyses of the object in this study are more specific and in-depth, focusing on the technical characteristics, experimental detection and dust removal techniques. In the dust removal experiments, the dust removal effects were observed with the help of microscopes, which was conducive to the selection of dust removal methods. Before and after dust removal, the color data of each part were compared with the help of a colorimeter to check the effects of dust removal. In the process of dust removal, three-dimensional space structures formed by fiber weaving and embroidery techniques were analyzed. In combination with the characteristics of the dust removal equipment with negative pressure and liquid filtration, the dust removal techniques of different parts are described in detail.

       In this paper, physical dust removal methods for handed-down textile relics are reviewed. The dust removal methods for embroidered textiles are further analyzed. This work can be used as a reference for the selection and operation of dust removal methods for similar cultural relics in the future.

  • 0 引言

  • 传世纺织品文物作为有机质文物易受环境等外界因素影响形成各种病害,其中表面蒙尘、脏污是较为普遍的一种。因为大气中存在众多灰尘。现有研究表明,大气灰尘中主要的污染物为总悬浮颗粒物、飘尘、SO2、NOx、Pb等[1]。总悬浮颗粒物包括各种各样的固体、液体和气溶胶,其中有固体的灰尘、烟尘、烟雾以及液体的云雾等。颗粒直径大于10 μm,便在重力作用下降落形成降尘[2]。降尘形态不规则,表面空隙大,表面积也相对较大,易吸收空气中的水分发生膨胀,当降落并渗透到纺织品纤维缝隙中时,易对其结构产生挤压和破坏。降尘还易与SO2、NO2等化学物质产生化学反应,形成酸性的硫酸盐和硝酸盐,对纺织品产生酸性损害。空气中还存有大量霉菌孢子,传播过程中灰尘不仅是各类微生物的载体,也是微生物寄生和繁殖的场所[3]。一旦降落到纺织品表面,经过适当的温湿度催化,必然会对其造成微生物侵害。因此灰尘对传世纺织品文物造成的损害不单是视觉上的覆盖,也是纤维结构甚至分子结构的破坏,需要引起足够的重视,及时做好文物除尘保护工作。

  • 1 除尘方法的概述

  • 笔者根据除尘操作将现有传世纺织品文物物理除尘方法归纳为5种类型——1)吸尘法:通过空气流动带走附着污染物,主要设备有博物馆专用吸尘器、车载吸尘器、小儿吸痰器及其他形制的吸尘器等;2)擦拭法:通过接触摩擦和静电吸附带走附着污染物,主要工具有毛刷、棉签、超细纤维布、橡皮碎等;3)震动法:借助文物与附着污染物相对悬殊的质量差,通过高频次震动达到两者分离的作用;4)粘附法:如面团、黏土、胶条等。淀粉糊化后水分子进入淀粉粒中,结晶相和无定形相的淀粉分子之间的氢键断裂,破坏了淀粉分子的缔合状态,分散在水中成为亲水的胶体溶液,使其具备粘附性;5)凝胶法:固态水溶胶的研究始于20世纪80年代,最早应用于绘画表面的清洁,后来引进到纺织品清洁中,主要用于霉斑、锈迹、血渍、油渍等顽固污渍的去除。

  • 将传世纺织品文物物理除尘方法总结归纳于表1。

  • 表1 传世纺织品文物物理除尘方法总结

  • Table1 Summary of physical methods for dust removal of handed-down textile relics

  • 传世纺织品文物作为方法研究的作用主体,首先需要了解其自身特性。古代丝织品种类繁多,根据其织物组织结构、经纬线组合方式、加工工艺、绸面的外观形态及质地可将其分为14大类和34小类。14大类即绫、罗、绸、缎、纺、绉、纱、绒、绡、锦、呢、葛、绨、绢。34小类包括双绉、乔其、碧绉、顺纡、塔夫、电力纺、薄纺、绢纺、绵绸、双宫、疙瘩、星纹、罗纹、花线、条、格、透凉、色织、双面、凹凸、山形、花、修花、有光、无光、闪光、亮光、生、特染、印经、拉绒、立绒、和服、大条[8]。从织物结构而言,又分为机织物、针织物和无纺织布等几大织物。机织物一般由经纬线交织而成,根据交织规律又分为原组织、小花纹组织、复杂组织大花纹组织。针织物则是由线圈根据一定规律串联而成。无纺布则直接由纤维成布,例如毛毡布就是一种针刺无纺布。

  • 不同品种的纺织品决定了自身不同的纤维性能和纤维空间结构,从而在不同的环境下会导致不同的老化程度和各异的污染物附着情况。因此,除尘方法与除尘强度的选择主要取决于文物本体,材质、工艺、组织结构、病害等因素均需全面考量。现以湖蓝色缎绣凤纹大卧单为例进行除尘方法与除尘强度的探讨。

  • 2 文物信息

  • 湖蓝色缎绣凤纹大卧单,三级文物,原陈设于养心殿体顺堂,于2016年6月23日因“养心殿研究性保护项目”实施退陈入库。体顺堂位于养心殿后殿东耳房,《明宫史》中记载为隆禧宫,雍正年间是后、妃、嫔们侍值之所但未曾命名,乾隆、嘉庆、道光时期只称作耳房,记载为皇后居所,咸丰二年挂御笔匾额“绥履殿”,同治帝即位初期,两宫太后垂帘听政,慈安太后曾居于此。同治十一年易名为“同和殿”,光绪大婚则改名为“体顺堂”,钤用“慈禧皇太后御笔之宝”[9]。

  • 卧单总长2.93m,宽2.56m,包含0.20m长网穗,整体是由双层罩面罩里加四周缝网穗制作而成。正面为真丝缎面底,组织结构为五枚二飞经面缎纹组织,织物组织密度为440根×500根/100cm2,由3幅宽0.72m面料拼接缝制而成,上绣花鸟纹样。具体纹样为正中1只体型巨大的凤凰侧身回颈站立在贯幅上下的粗壮玉兰树干上,四周环绕3只仙鹤、2只锦鸡、1只翠鸟、1只金翅雀、3只蝴蝶。壮硕艳丽的牡丹花簇拥凤凰而生,枝梢玉兰花怒放,两侧蔷薇花、扶桑花、兰花、菊花、水竹争奇斗艳,紫藤花缠绕玉兰树干向上蜿蜒,葡萄藤环绕全幅四周,硕果累累,间或点缀簇簇梅花,部分纹样如图1~4所示。其纹饰可谓秉承了宫廷一贯的有图必有寓意,有寓意必代表吉祥之旨,尽显百鸟朝凤、天下归附的尊贵之姿。内衬为素色真丝平纹绸,组织密度为480根×480根/100cm2。四边缝缀网穗,其中编网宽0.06m,流苏长0.14m,流苏密度为55个/m,由加Z捻丝线合双股编制而成,捻度为120捻/m。

  • 图1 刺绣纹样1

  • Fig.1 Embroidery pattern 1

  • 图2 刺绣纹样2

  • Fig.2 Embroidery pattern 2

  • 图3 刺绣纹样3

  • Fig.3 Embroidery pattern 3

  • 图4 刺绣纹样4

  • Fig.4 Embroidery pattern 4

  • 绣面整体采用绒线绣和捻线绣相结合的方式进行绣制。绒线绣见于凤凰、鸟、蝴蝶等动物的绣制,捻线绣见于花卉、草木、枝叶等植物的绣制。在绣面背后发现有上浆后的粗网纱支撑,如图5所示。

  • 图5 上浆粗网纱

  • Fig.5 Sizing mesh

  • 3 文物病害及分析

  • 纺织品文物作为有机质文物对陈设和保存环境要求较高,极易因环境因素的变化产生不可逆的病害。体顺堂前后檐均有开窗,前檐有4扇步步锦槅心支窗,下层屉窗为有仔边且加双棂条玻璃屉窗[10]。据测量气密性(即建筑在正常使用中的密闭状态下,室内外气体在单位时间内经过建筑围护结构的各种孔隙渗透进行交换的数量,用单位时间内室内外气体交换体积与室内总体积的比值表示,单位换气次数/h[11]),体顺堂每小时换气次数大于0.5,表明其通风性强,气密性低[12]。该文物长期在体顺堂原状展陈,铺盖在床榻上,一侧上方放置叠放的被褥,而另一侧直接暴露在空气中,直至床沿垂挂下来,因此导致承接大量灰尘,并形成了1条较为清晰的脏污界线,而与床褥的长期接触与堆叠导致接触部位发生搭串色现象。床榻坐北朝南,有雕花床罩,日照阳光容易照射或散射到床沿部位,因此靠床沿部位颜色受光照影响褪色、老化严重,出现了开裂现象。同理,这侧流苏老化严重出现多处破损。病害局部细节如图6、7所示,病害示意如图8所示。

  • 图6 病害局部细节图1

  • Fig.6 Details of disease1

  • 图7 病害局部细节图2

  • Fig.7 Details of disease2

  • 图8 病害示意图

  • Fig.8 Schematic diagram of diseases

  • 4 实验检测

  • 4.1 纤维品种鉴定

  • 检测方法为用蔡司Zeiss Axio Scope A1显微镜观察纤维纵向和横切面显微形态。检测结果:红色花蕊绣线、黄色花蕊绣线、褐色花蕊绣线、边缘缝合线(绿)经过显微镜纵向形貌观察判定为丝纤维;面与里缝合线(白)通过显微镜纵向形貌观察判定为棉纤维。面与里缝合线(白)通过显微镜横截面形态观察,横截面呈不规则的腰圆形,并且在圆心处有明显的中腔,与棉纤维的截面形态特征相符,如表2所示。

  • 对面与里缝合线(白)样品进一步进行红外光谱测试,测试结果中发现了纤维素分子的特征峰如下:1)羟基:样品在3 289cm-1处出现的特征吸收峰,对应的是纤维素中的羟基在3 300~3 400cm-1出现的伸缩振动带;2)碳氢键:在2 902cm-1处出现的吸收峰,对应的是纤维素中的碳氢键在2 900cm-1左右出现的伸缩振动带。3)苷键:样品在1 158cm-1、1 106cm-1、1 026cm-1处出现的几个吸收峰,对应的是纤维素中的—C—O—C—在1 160cm-1、1 110cm-1、1 050cm-1处左右会出现的伸缩振动带,是棉纤维最有代表性的特征峰,如图9所示。水分子的特征峰:样品在1 640cm-1处出现的吸收峰,对应的是棉纤维在1 638~1 650cm-1处的羟基振动带,该振动是由水分子中的羟基引起的。综上,可以得知面与里缝合线(白)原料为棉纤维。

  • 整件织物绣线大部分是由蚕丝纤维纺织而成的,仅在缝合处使用了棉线。大多数绣线样品保存状况都比较完好,颜色清晰,纤维具有一定韧度,未发现有严重的老化降解现象。

  • 表2 取样纤维纵向和横切面显微形态图

  • Table2 Micrographs of longitudinal and transverse sections of sampled fibers

  • 图9 面与里缝合线(白)的红外光谱

  • Fig.9 Infrared spectrum of surface-interior sutures (white)

  • 4.2 染料检测

  • 对红色、黄色和蓝色绣线进行了高效液相色谱-质谱联用技术进行检测。高效液相色谱系统为二元高压泵LC20AD(日本岛津)。质谱仪为线性离子阱LTQ-XL(美国热电)。染料萃取采用三元溶剂吡啶/水/草酸在80℃加热样品纱线30min,萃取液经氮气干燥后用甲醇/水重溶,离心后取上清液进样10 μL。黄色绣线染料的高效液相色谱如图10所示,标号1是在保留时间14.00至15.00min之间有3个吸收光谱相似的化合物,它们在负离子模式下的分子离子峰[M-H]-分别为m/z 307、337和367,推测为姜黄素及其衍生物;标号2的紫外可见吸收光谱的最大吸收峰在311和482nm,负离子模式下的分子离子峰[M-H]-为m/z 327,二级质谱中基峰为m/z 171,通过与早期合成染料的标准品比对确认标号2为橙黄Ⅱ,属于酸性偶氮染料,属于合成染料。

  • 图10 黄色绣线染料的高效液相色谱

  • Fig.10 HPLC result of yellow embroidery dye

  • 因合成染料传入中国的年代不早于1880年,而在检测结果中又发现了合成染料,因此可以推测此件文物可能是19世纪末至20世纪初生产。

  • 5 除尘方法选择

  • 针对本件文物,修复室可用除尘工具有博物馆专用吸尘器、真空负压液态过滤除尘设备、超细纤维布等。

  • 博物馆专用吸尘器是文博行业普遍适用的一款轻巧便携的除尘设备,吸力可以从无渐次调节到最大,配有种类多样的专用柔性吸头、刷头和延长管。其优点是可大面积作业,作业时间短,作业过程中可根据文物状态、形貌等区别随时调整吸头和吸力,从而确保文物安全。其缺点是使用时间过长后电机过热,需停机散热,吸头大小选择有限,可能吸除不了部分渗透到纤维深处的灰尘。

  • 真空负压液态过滤除尘设备是由真空负压泵、单向引流瓶、连接胶管和吸头组合而成,通过仅有2~3mm直径的细小吸头将灰尘吸入到几重盛水和酒精的引流瓶中,从而达到除尘效果。其优点是吸力集中,可有效控制吸尘区域,有效吸除渗透到纤维间隙中的灰尘,能够达到良好的除尘效果。其缺点是因为吸头过小,作业耗时,吸力恒定不可调节,吸尘手法要均匀紧密,否则文物表面易出现吸痕,吸尘时最好借助显微镜实时进行观察。

  • 超细纤维布是由聚酯类纤维织造而成的,其纤维细度只有头发丝的1/100,是普通纤维的1/20[13]。超细而又紧密的纤维增大了布面的表面积,从而增大了其静电吸附能力,通过接触或擦拭可以将文物纤维缝隙中的灰尘颗粒吸附出来。其优点是操作灵活便捷,可擦拭可沾压,除尘力度可控,除尘效率高。其缺点是使用消耗较大,过水后面料柔软度、蓬松度和除尘能力下降,仅凭手力难以有效接触细微立体结构部位,还需注意使用力度避免对文物造成划伤。

  • 为选择合适的除尘方法,进行了除尘实验,对比了博物馆专用吸尘器、真空负压液态过滤除尘设备、超细纤维除尘前后的显微照发现,博物馆专用吸尘器除尘明显但纤维内部还残存一部分灰尘,真空负压液态过滤除尘设备除尘效果良好,超细纤维除尘效果较好,但有文物纤维起毛现象,如图11所示。

  • 图11 除尘效果对比

  • Fig.11 Comparison of dust removal effects

  • 综上所述,结合文物尺寸、除尘效率等因素,制定了除尘方法为:首先用博物馆专用吸尘器进行第一遍的初步除尘,然后用真空负压液态过滤除尘设备进行第二遍的精细除尘。

  • 6 除尘手法

  • 宏观看湖蓝色缎绣凤纹大卧单是1件平面织物,但除尘的作业对象是微米级灰尘,因此需要从微观视角,观测纤维织造、刺绣、编织等工艺过程中形成的立体空间结构。除此之外,纤维强度的大小直接关系到吸尘强度及吸尘手法的选择,并影响到最终的吸尘效果。综合刺绣工艺、纤维空间结构和纤维强度多重因素,将本件纺织品文物中出现的主要除尘手法进行归纳总结,具体分类见表3。

  • 表3 湖蓝色缎绣凤纹大卧单除尘手法总结

  • Table3 Summary of dust removal techniques for the lake blue satin embroidered lying sheet with a phoenix pattern

  • (续表3)

  • (续表3)

  • 历经了博物馆专用吸尘器初步除尘、真空负压液态过滤除尘设备的精细除尘后,除尘效果显著,刺绣纹样和色彩全部显露出来。用柯尼卡美能达CM-26D分光测色仪在除尘前后进行色彩测量,色泽指标L*(D65)、a*(D65)、b*(D65)。通过前后数据对比,发现除尘前后亮度变化显著,色彩空间也有不同程度变化,可确定除尘达到一定效果,具体数据见表4。除尘前后对比如图12、13所示。

  • 表4 除尘前后颜色数据

  • Table4 Color data before and after dust removal

  • 注:SCI(specular component include)是包含镜面正反射光测量颜色的表达方法,数据不会受物体光亮程度影响,可理解为真实色;SCE(specular component exclude)为排除镜面正反射光测量颜色的表达方法,数据受物体表面粗糙程度、结构影响大,可理解为人眼观察到的颜色。

  • 图12 除尘前

  • Fig.12 Before dust removal

  • 图13 除尘后

  • Fig.13 After dust removal

  • 7 总结

  • 除尘方法的选择需要综合考量文物纤维品种、纤维强度、组织结构、装饰工艺等因素,并结合现有操作设备、操作能力和作业时间进行筛选判断。湖蓝色缎绣凤纹大卧单因体量大,布满刺绣工艺,部分纤维糟朽严重,先后使用了博物馆专用吸尘器和真空负压液态过滤除尘设备进行除尘,除尘效果显著,但作业时间较长。在该文物修复验收会上,故宫博物院文保科技部王允丽老师提出,可将卧单正面朝下平铺后对其轻轻拍打,促使灰尘散落,然后在表面再用超细纤维进行沾压式的灰尘吸附,会大大缩减除尘时间。这种方法可在今后的传世纺织品文物除尘过程中借鉴使用。

  • 除尘手法、力度的选择,需要在实际操作中进行不断的实验和验证。例如,顺经线方向吸尘,经线不易起毛,但不易除净丝纤维束缝隙中的灰尘,而且遇到糟朽部位易对经线造成损伤或牵引断裂,形成纬向裂口;顺纬线方向吸尘,经线易起毛,但能够有效去除丝纤维束缝隙中的灰尘。丝纤维表面光滑可来回吸尘和擦拭,如素缎面,但在绒线绣除尘中最好单向吸尘避免绒线毛糙。同理可推断,毛纤维在除尘过程中,因表面有鳞片,为避免损伤鳞片造成毛糙应沿着根部向末端进行吸尘和擦拭。因此吸尘过程中需要实时借助显微镜进行观察,及时了解纤维显微状态和污染物情况,同步调整除尘手法和力度。

  • 本研究主要以湖蓝色缎绣凤纹大卧单为例进行除尘方法的研究,着重于精细吸尘方法的探讨,对于其他类型的除尘方法没有进行过多探讨,在今后工作中可以加强相关方面的实践和实验。

  • 致谢:湖蓝色缎绣凤纹大卧单的保护修复工作隶属于院课题“养心殿寝具类纺织品文物保护修复方法研究”项目,在此感谢修复室组长陈杨老师对工作的指导和支持,感谢修复室同仁王旭、曲婷婷、李鹿老师在工作中提供的帮助,感谢采编组韩童老师拍摄文物修前修后照,感谢西北大学惠任老师提供的检测帮助。

  • 参考文献

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  • 基本信息

    中图分类号: K876.9
    文献标识码: A
    DOI: 10.16334/j.cnki.cn31-1652/k.20210702206
    文章编号: 1005-1538(2022)02-0010-12

    基金信息

    故宫博物院院课题“养心殿寝具类纺织品文物保护修复方法研究”项目资助；

    引用信息

    稿件历史

    收稿日期: 2021-07-26

  • 参考文献

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