纤维包埋切片法在出土纺织品研究中作用的探讨*——以山普拉出土纺织品为例

李 菁

在历史长河中，纺织品对人类的文明进步做出了极大贡献。纺织品蕴含着大量的信息，对出土纺织品的测试研究，对于了解我国古代纺织技术的起源和发展，当时经济、文化、宗教的发展，当地居民的生活风俗等都有着重要的作用。

纺织品有机物的性质，使得其在历史遗存中很难保存，且研究出土纺织品需要多种交叉学科，使得纺织品考古没有得到应有的重视。伴随着我国发掘的一些墓葬中均发现了精美的纺织品，例如马王堆汉墓、新疆营盘墓葬、新疆尼雅墓葬等，以及我国对出土纺织品的保护水平也不断提高，对纺织品考古的研究在国内外开始受到了关注①赵丰、金琳主编：《纺织考古》，北京：文物出版社，2007年，第17～18 页；金琳：《纺织品考古一百年》，《丝绸》2004年第9 期，第44～47页。。文物的研究要遵循“无损微量”的要求，形貌分析是对其分析的第一步，也是很必要的一步。纤维切片就属于微观形貌分析中的一种。

1 出土纺织品的分类及各自特征

从远古人类开始使用树叶、枝条和动物毛皮，到发现和利用纤维有相当久远的历史。如8000年前古埃及的麻纤维，6000年前古巴比伦的羊毛，5000年前古印度的棉花以及4700年前中国的蚕丝。这也只是有记载的记录，人类利用纤维的历史应该更为久远①于伟东主编：《纺织材料学》，北京：中国纺织出版社，2006年，第15～23页。。

本文所使用的样品皆出土自新疆洛浦县山普拉墓葬，该墓葬处于前1世纪～4世纪末的汉晋时期，距今2000年左右。在1983年至1993年之间，共进行了3次正规的科学挖掘。随葬品主要有石、陶、铁、铜、木、角、骨、皮制品和纺织品，品类包括了生活用具、工具、装饰品和服饰②新疆维吾尔自治区博物馆、新疆文物考古研究所编著：《中国新疆山普拉——古代于阗文明的揭示与研究》，乌鲁木齐：新疆人民出版社，2001年，第1～40页。。其中，出土纺织品原材料多为天然纤维，个别样品里含金线。

常见用于纺织的天然纤维为棉、麻、丝、毛。这四种天然纤维在横截面上有明显的差异。其中棉纤维横截面常态是腰圆形，有中腔，中腔呈干瘪状，纵向有天然的扭转，称为“转曲”；麻纤维的横截面因为麻种类不同差异较大，横截面形状多为腰圆形、多角形或其他不规则形状，中腔大小随品种而不同，腔壁多有辐射状裂纹；丝纤维的横截面多为三角形，家蚕丝截面为不规则的圆角三角形，柞蚕丝横截面为长条状三角形，野蚕丝的横截面比桑蚕丝小③郭丹华：《新疆营盘出土纺织纤维及其老化状况研究》，浙江理工大学硕士学位论文，2010年。；毛纤维横截面多为圆形，动物种类不同，横截面差异较大，同种动物取毛部位不同，横截面也有一定差异，以最常见的羊毛纤维为例，簇生毛多为实心圆柱体，导向毛直径较粗且有髓腔④李菁、吴子婴、张阳阳等：《10种动物毛纤维的主要鉴别方法研究》，《浙江理工大学学报（自然科学版）》2014年第2期，第138～142页。。

2 材料与方法

本文所选样品，皆出土自山普拉墓葬，为颜色鲜艳、且保存较好的11种样品，样品清单如表1所示。样品选用从织物上脱落的纱线，或借助镊子将纱线轻轻地从织物上剥离。由于样品量较少，采用包埋法，用粘胶纤维包裹纱线置于哈氏切片器（Y172型，常州纺织仪器厂）中，采用哈氏切片法得到纱线截面切片，在万能显微镜（Stemi 2000-C，ZELSS公司）下观察，并获得放大倍数100倍、400倍的照片。

表1 样品清单

3 通过纤维切片法得到的文物信息

3.1 纤维间是否有污染物

图1 纤维间污染物图

如图1 所示，这两个样品的纤维间存在污染物。可结合能谱，分析结晶物的元素组成，推测结晶物种类。最常见的污染物是结晶盐，多为钠盐、钙盐，推测为地下水或雨水渗入地下，将土壤中的物质带入，最终以结晶盐的形式残留在样品上①李菁：《新疆小河等墓葬出土毛织品的分析研究》，浙江理工大学硕士学位论文，2014年。。

3.2 初步判断样品原材料

出土纺织品多为天然材料，如果保存状况较好，利用天然纤维横截面形态的特征，在显微镜下就能够非常清楚地区分棉麻丝毛四个大类。如图2所示，四种样品从左至右分别为棉、麻、丝、毛。

图2 纤维种类鉴别图

如果因为年代久远或保存条件不佳，无法获得完整的显微横截面，可通过电子扫描显微镜观察纤维纵向加以区分。四种天然纤维的纵向也有明显的特征：棉纤维纵向天然转曲；麻纤维纵向有麻结；丝纤维表面光滑；毛纤维表面覆盖有鳞片。有文献表明，用红外显微镜可以准确鉴别棉麻丝毛②王颖、张国宝、赵根锁：《用红外显微镜鉴别棉、麻、毛、丝、化纤制品的研究》，《河南科学》2000年第6期，第170～172页。，但在针对文物的实验中，要遵循“微量无损”的原则，对于文物不适宜用KBr压片法进行红外测试，用红外显微镜图谱信号较弱，多采用傅里叶变换衰减全反射（ATR-FTIR）进行测试。

3.3 初步分析样品颜色

古代用于纺织物染色的染料主要分成矿物染料和植物染料两类。大部分矿物染料有不溶于水、不能直接染色、固色性不好等特点，使用范围远不如植物染料广泛。植物染料与矿物染料相比，可直接用于染色，且色牢度较高。根据染色方法的不同，可将植物染料分成直接染料和还原染料两种，常用的植物染料有茜草、红花、紫草、菘蓝等。可用作分析出土纺织品上染料测试方法有薄层色谱法、高效液相色谱法、紫外光谱法等①金少萍、吴昊：《中国古代文献中记载的植物染料及其文化内涵》，《烟台大学学报》2012年第10 期，第79～89 页；张雪莲、唐静娟、熊贤礼等：《古代织品染料的分析》，《文物保护与考古科学》1996年第5期，第1～8页。。

通过万能显微镜观察纤维横截面，可以初步判断出土纺织品为原色还是染色。白色、黄色的出土毛织物多为原色织物，纤维横截面每根间无色差，棕色、褐色多为原色织物，纤维横截面上有大量的黑点。如图3所示，图3（a）为样品为浅色动物毛，图3（b）为深色动物毛，均为原色。相关文献②郭海涛、薛晓明、侯森林：《红外光谱分析在野生动物毛发鉴定中的应用》，《江苏农业科学》2011年第6期，第495～497页。表明黑点是色素沉积点，是毛纤维呈现出深色的原因。

图3 原色样品

图4所示样品均为染色，可以观察到纤维横截面基本无色素沉积点，推断出用于染色的毛纤维均为浅色羊毛。图4（a），图4（b），图4（c）可以看出，虽然经过了2000年左右的地下埋葬，样品的颜色依然非常鲜艳。对部分山普拉纺织品进行染料分析的结果显示，主要染料品种为茜草、靛青和黄酮类化合物。

图4 染色样品

图4（d），图4（e）是整根纱线的横截面图，可以看出纱线边缘处的纤维颜色较深，较为鲜艳，越靠近纱线中心的纤维颜色越浅，类似于现代纺织业中的未透染现象。图4（f）纤维未透染，纤维边缘颜色较深，较鲜艳，纤维中心颜色较浅或没染上色。图4（g）出现褪色情况，部分纤维边缘颜色较浅，中间颜色较深。

3.4 纤维老化状况

同一墓葬中不同埋葬位置的文物，老化程度可能不同。以小河墓葬出土的纺织品为例，相关学者基于大量样品，通过观察织物组织、纤维横截面、纵向、能谱分析等方法，分析了小河墓地出土毛织物的纤维劣化情况①周旸、龙博、李菁等：《小河墓地出土毛织物的纤维劣化分析》，《纺织学报》2014年第9 期，第67～72 页；李菁、吴子婴、周旸等：《新疆小河墓葬出土毛纤维老化状况的研究》，《文物保护与考古科学》2017年第1期，第86～91页。。将毛纤维老化状况分为四种：完好如初——初露端倪——持续劣化——完全解体。小河墓地距今4000～3500年，绵延近500年，越靠下层的文物经历的埋藏的时间越长，劣化程度越强，纤维老化状况基本与埋藏位置有密切关系。

山普拉墓地，处于前1 世纪～4 世纪末的汉晋时期，距今2000年左右，与小河墓地相比，埋葬时间短。该批山普拉出土纺织品的保存状况较好，个别样品横截面不完整或出现裂痕，处于完好如初和初露端倪的老化阶段。

4 结论

对于纺织品文物的研究，形貌分析是必须且便捷的，形貌分析一般包括织物组织结构分析、纤维横截面分析、纤维纵向分析，常用作形貌观察的仪器包括体视显微镜、万能显微镜、电子扫描显微镜等。

纤维切片法是在纺织品文物的分析检测、修复保护中最常用的方法之一，因为需要的样品量非常少，常常作为出土纺织品检测的第一步。通过观察纤维切片，可以收集文物基本信息，也为后续的染料分析、污染物分析以及保护修复提供一定的依据。

形貌分析只是纺织品文物测试的第一步，也是最基础的一步，符合“微量无损”的要求。要进一步研究纺织品文物的染料、老化状况和老化机理，还需要进行大量的实验和研究。相关研究中，用到的现代分析测试方法包括红外光谱测试、X射线衍射测试、热重分析、氨基酸测试等。