“南海Ⅰ号”沉船出水漆器的 初步分析
——以剔红葵口圆漆盘为例

2019-11-18 08:20中国文化遗产研究院北京100029
中国文化遗产 2019年5期
关键词:胎体脱盐漆器

杜 靖(中国文化遗产研究院 北京 100029)

陈 岳(中国文化遗产研究院 北京 100029)

刘 婕(中国文化遗产研究院 北京 100029)

引言

“南海Ⅰ号”是一艘南宋时期的木质沉船,于2007年成功整体打捞出水后入住广东海上丝绸之路博物馆水晶宫,船体保存情况较好,船舱内装载有大量的不同材质的货物及其他物品[1]。自2013年“南海Ⅰ号”考古发掘和文物保护工作正式启动以来,已陆续出土了一批器形多样的漆器文物及大量残片,从木条、木片残存结构及残片来看,可辨认的器形有漆碟、漆盒、漆勺、漆簪等。按髹饰技术来分,主要包括 一色漆器和雕饰漆器两类[2]。

据统计,目前“南海Ⅰ号”出水的一色漆器可辨认器形的有31件,分为髹黑漆和髹红漆两类;雕饰漆器有25件,分 为剔犀和剔红漆器两类,其中剔红漆器有7件(图1)。

一色漆器,顾名思义即通体髹一种颜色的漆器,是宋代最流行的漆器种类[3]。宋代一色漆器以黑色为主,多以薄木胎制成。雕饰 漆器,是指经过多层髹漆,达到一定厚度后进行雕刻纹样的漆器。因所雕漆色不同,分为剔红、剔黄、剔绿、剔彩、剔犀、剔黑等。据《髹饰录》记载,“唐制多印板刻平锦朱色,雕发古拙可赏……”(杨明《髹饰录·坤集·雕镂第十》),这表明雕漆起源于唐代,然而目前 所知最早的雕饰漆器实物资料为宋代时期。

“南海Ⅰ号”出水的剔红漆器漆层相对较薄,纹饰较为单一,除一件漆盘纹饰较为复杂,为缠枝草叶纹凤凰、缠枝花卉纹相结合外,其余均为香草纹。从木片、木条残存结构和散件的残片看,目前可辨认的器形有盘和盒两种。

盘,有葵口形和菱花形两种,以菱花形居多,平底、浅腹、折沿作菱花形,如图2。盒,圆形盒,内侧延存子母扣,口部呈椭圆形,通体呈圆弧形,如图3。

本文选取剔红葵口圆漆盘作为实例,进行了初步分析,以了解“南海Ⅰ号”出水漆器的基本情况和保存现状。

一、文物及样品情况

剔红葵口漆盘,盘残,器身开裂严重,漆皮剥落散见多片,为外侧边缘剔红团花纹及内缘黑褐漆构成的漆盘。盘壁内侧黑褐漆素面,外表剔红卷草纹,盘底内外黑褐色一色漆素面,木条堆砌胎。底径17.5厘米,口径约25厘米,高约4.5厘米,胎厚0.5厘米。

由于随船沉没海底,后又随沉箱被整体打捞至博物馆浸泡多年,剔红葵口圆漆盘微生物滋生,富含海水中的盐分,出水时处于通体饱水状态,结构脆弱、残缺、断裂、变形、糟朽,漆皮出现残缺、脱落、裂隙、卷曲等。

从该剔红葵口漆盘胎体底、身两部位分别取碎片两件作为样品,编号NHQ-1、NHQ-2。

二、测试仪器与条件

显微镜:Le cica DM 4000M。

扫描电镜-能谱(SEM-EDX):日立公司 S-3600N型扫描电镜(SEM),加速电压10kV或 15kV,样品用导电胶直接粘在样品台上观察。EDAX 公司DX-100型X射线能量色散谱仪(EDX),工作电压 10kV或15kV。

同步热分析仪(STA):德国NETZSCH公司STE409PC型,温度:20℃~120℃,升温速率:10℃/min,恒温20分钟。

离子色谱(STA):日 本津岛HLC-10A 型,P/N:228-40612-91,分离柱分析无机阴离子,淋洗液:3.5mmol / L的Na2CO3梯度淋洗,淋洗液流:0.8mL/min;P / N:228-40613-91,分离柱分析无机阳离子,淋洗液:0.7mmol/L 的H2SO4梯度淋洗,淋洗液流速:1.0mL/min;进样体积:60μL,检测器:自动抑制型电导。

三、分析结果

(一) 微观形貌

经过能谱及微观观测发现,“南海Ⅰ号”沉船出水剔红香草纹髹漆漆层分五层,由外至内分别为红、黄、黑、红、黄,制作时按图案剔出花纹,呈现出红色凸出勾勒云纹的效果;检测发现该样本红色主要呈色元素有S、Hg元素,成分摩尔比约为1∶1,推断为朱砂,黑色漆层呈色主要为C元素,黄色漆层呈色主要为S、As元素,摩尔比约为2∶1至3∶2,推测为雌黄。(图5、表1)。

表1 剔红香草纹漆膜成分检测

(二) 胎体树种鉴定

委托福建农林大学进行了胎体木材树种鉴定,样品切片显微结构照片如图6。

识别要点详述如下:

①宏观构造:木材浅黄褐色至暗褐色,呈不同程度的腐朽。生长轮明显,宽度不均匀,早材至晚材缓变,轮间界以深色晚材带;木射线少至中,极细至甚细;径切面上射线斑纹明显。

②显微构造:木射线具单列,高2-12细胞。早材管胞间与射线薄壁细胞交叉场纹孔式为杉木型,2-4个横列。轴向薄壁细胞量多,星散状及弦向带状。

依据中华 人民共和国国家标准《中国主 要木材名称》[4]《中国热 带及亚热带木材》[5]《木材鉴定图谱》[6],判断两个试样均属于杉科杉属杉木。

杉木产于长江流域以南,南至福建、广东沿海山地,向西至雷州半岛北部与广西南部中越交界的大青山,北达淮河、秦岭南坡,东至沿海山地直达台湾,西达安宁河和雅砻江河谷的西昌、德昌和盐源,尤以福建、湖南、贵州、四川等省产量最多。

此次树种种属鉴定由于样品较为珍贵,取样量小且糟朽严重,组织结构损坏严重,导致切片难度大,最终鉴定结果仅能定性到木材的科属,具体种名未能明确。

(三) 胎体含水率

饱水是漆器文物最常见的病害之一,漆器胎体的含水率在一定程度上代表了胎体木材的保存状况[7],含水率越高,胎体相对保存状况越糟糕,干燥后发生收缩变形程度高。为更准确地了解剔红葵口漆盘的含水率情况,同时选取了“南海Ⅰ号”少量不同髹漆工艺出水漆器胎体残片,进行热差分析,样品情况如图7,含水率结果见表2。

考古发掘出土漆器含水率一般在150%~400%[8]。由木胎样品的含水率测试结果可知,“南海Ⅰ号”出水漆器含水率整体偏高,剔红香草纹残片则高达516%,远高于一般漆器含水率,说明此漆盘胎体木材存在一定程度的降解,保存质量相对较差。

(四) 胎体化学成分

表2 胎体木材含水率记录表(%)

木材是一种天然生长的有机高分子材料,由碳、氢、氧、氮四种基本元素组成。木材的化学组成分为主要成分和次要成分两类。主要成分是纤维素(cellulose)、半纤维素(hemicelluloses)和木质素(lignin);次要成分有树脂、单宁、香精油、色素、生物碱、果胶、蛋白质、淀粉、无机物等。木质素、纤维素与半纤维素构成了木材的骨架支撑成分[9]。对选取船尾部漆木片进行化学成分含量测定,结果如表3,同时选取3个现代杉木树种样品进行对比,结果见表4。

对比发现,所选取胎体木质素含量比新鲜杉木高了约15%~18%,而木质素所占绝干木材的比例升高,间接反映了木材样品纤维素的相对降低,可发现漆木的杉木胎体木材仍然存在较为明显的降解。

(五)盐分脱除

“南海Ⅰ号”出水漆器由于随船沉没海底,后又随沉箱被整体打捞至博物馆浸泡多年,盐分侵蚀等病害。经现场整体固定提取后,沿用提取时的保护支架整体浸泡于0℃~5℃去离子水中浸泡,稳定保存的同时进行脱盐处理,定期监测浸泡液电导率含量,监测脱盐情况。

1.可溶盐

在漆器浸泡保存过程中,定期进行对浸泡液进行电导率测试,从2014年起起每周测定一次浸泡液的电导率,如图8所示。图中漆器开始脱盐的时间不一,大的谷峰表明换去离子水后的数值,谷峰后数值上升,表明在浸泡时,漆器内部可溶成分逐渐析出。脱盐时间较早的电导率数值较低,表明盐分已渐渐脱出;脱盐时间较晚的漆器数值偏高,表明盐分含量较大,随着持续浸泡及更换去离子水,数值逐渐下降,可溶盐的脱除效果良好。

为更为准确的评估雕饰漆器脱盐最终情况,2018年取脱盐溶液样品进行实验室离子色谱分析,结果见表5,通过测试对比Na+、K+、Cl-和SO42-的含量,评估脱盐情况。

由离子色谱结果可知,“南海Ⅰ号”出水雕饰漆器脱盐溶液中的Cl-含量较少,均低于1ppm,SO42-已经基本检测不到,Na+含量也基本低于2ppm,表明该文物的可溶盐已经基本脱除。

2.难溶盐

采用SEM-EDX对所选取胎体样品的微观形貌和化学成分进行了分析。分析结果见图9及表6。由图中可以看到,在木材的中空部分存在很多球状颗粒,采用能谱对颗粒的成分进行了分析。

白色盐颗粒的分析发现,主要元素有:P、Ca 等。这可能来自漆器在长期浸泡的过程中吸收水环境中的可溶盐,检测到漆器胎体中未发现硫铁化合物类结晶。

表3 船尾杉木漆片的化学成分含量 (%)

表4 现代杉木种的化学成分含量(wt%)

表5 漆器文物浸泡水样氯离子含量(ppm)

(六) 微生物病害调查

“南海Ⅰ号”漆器的主要结构是木材成份,容易遭受细菌和真菌的破坏,在漆盘表面、胎体及凝结物其浸泡水样取样,进行微生物群落组成的检测,以了解“南海Ⅰ号”出水漆器的微生物病害情况。

对于漆盘水样的分析,因部分样品的DNA质量无法满足高通量测序的要求,所以决定采用高通量测序和克隆文库相结合的方法,尽可能全面揭示漆盘水样中微生物群落组成情况。

对于漆盘水样的检测,采用MO BIO公司的水样DNA提取试剂盒取水样300mL提取总DNA,溶于100 μL洗脱溶液中,对总DNA进行扩增子测序, 根据其测序结果分析水样中所含的细菌群落,可以得出,浸泡水样中,假单胞菌属是含量最高的细菌,达到了7.43%。

表6 胎体可溶盐分检测

由于部分样品的总D N A 无法满足扩增子测序的要求,采用克隆文库的方法进行分析,真菌18S-ITS部分区域使用引物ITS1-ITS4:ITS1:5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’,ITS4:5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’,2. PCR反应条件为:反应体系:模板2μL(总DNA洗脱液),10×Taq酶buffer2.5μL,dNTP(2.5mM)2μL,引物(10μM)各1μL,Taq酶(5U/μL)0.5μL,加灭菌ddH2O至25μL。条件:94℃预变性3min;94℃变形30s;54℃复性30s;72延伸40s;30个循环;最终72℃延伸10min。用1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,将得到的PCR产物均采用OMEGA公司DNA Gel Extraction Kit 进行纯化回收。完成载体和PCR产物的连接,转化E.coliDH5α感受态细胞。将细胞均匀涂在含氨苄青霉素(终浓度80μg/mL)的固体LB培养基上,37℃过夜。未发生载体转化的细胞无法生长,接受载体转化的细胞产生单菌落。随机挑选克隆文库中的白色单菌落,每份样品(木块样品16SrDNA、ITS的克隆文库)各20-40个克隆,使用菌落PCR确定是否为重组子,引物均采用M13r-M13f。测序结果表明,青霉属是含量最高的真菌,达到了74.19%;其次是支顶孢属,含量为12.90%;杂色曲霉属含量为9.68%。

从保存水样中细菌检测结果发现,主要的优势菌属均为鞘氨醇杆菌属、假单胞菌属和盐单胞菌属。这些细菌是否具有降解纤维素和木质素的能力,还需要进一步进行分析。

对于漆盘表面的微生物样品,则采取传统的微生物培养、分离、纯化和鉴定的方法。将样品接种在PDA培养基上,28℃进行真菌的培养,通过3次的分离纯化后,提取总DNA后进行分子生物学的鉴定。鉴定结果说明,漆盘样品分离到的真菌主要包括青霉菌、镰刀菌属、炭疽菌属等3种真菌,主要是青霉菌(丰度为8%~30%),与漆器浸泡水样检测中青霉属是优势菌属相一致。

青霉属子囊菌门,营腐生生活,青霉菌丝体生长在植物的表面或深入物体内部,对木材影响较小。而早期的研究表明[10],镰刀菌具有较强的降解纤维素半纤维和木质素的能力。

结语

“南海Ⅰ号”剔红葵口圆漆盘结构脆弱、残缺、断裂、变形、糟朽,漆皮出现残缺、脱落、裂隙、卷曲等。微生物滋生,镰刀菌对漆器木胎的安全保存存在较大威胁,应及时进行防霉抑菌保护。

髹漆方式为红-黄-黑-红-黄剔红五层髹漆,其中黑色漆料呈色元素主要为C元素,红色漆料呈色主要为朱砂,黄色漆料主要呈色为雌黄。

经木材种属鉴定,胎体为杉木,含水率较高,木质素含量所占绝干木材的比例升高,即木材样品纤维素的相对降低,胎体木材存在较为明显的降解,保存质量相对较差。

胎体未受到硫铁化合物类难溶盐的侵蚀,但含有一定量的可溶盐。经过现场低温浸泡脱盐后,可溶盐脱除效果良好。

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