中国国家博物馆藏清代土司官服金属线的分析研究

赵作勇

(中国国家博物馆，北京 100079)

0 引 言

金属线工艺在服饰上的应用具有悠久的历史，人们通过不同手段将不同材质、不同结构的金属线应用于纺织品上，从而达到不同的装饰效果。根据制作方法的不同，可分为片金线和捻金线两类，其中捻金线因与纺织材料性能最为相似，常用于织金和刺绣工艺中。在第一次全国可移动文物普查工作中，中国国家博物馆发现一件清代官服生物损害严重，需要进行针对性的保护修复处理。该服饰为织锦缠枝牡丹吉祥纹土司官服，圆领对襟，有里为双层，上下通裁，面料织缠枝牡丹纹，花枝的间隙有蝠纹、三钱纹、“卍”字纹、盘长纹等吉祥纹样(图1)。组织结构为双插合特结锦，通梭织金、全越，纬线分成两组，每织入一根石青色地纬后再织入一根金属线。金属线显花为花纬，如按花纹要求需在起花部起花时，花纬与地经交织，浮于其上，利用花纬浮长线的变化形成花纹。该官服最为明显的等级标识为前胸和后背部所缝缀的兽纹方补(图2)。

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

图2 后背补子Fig.2 Back Buzi

补子前后成对，图案与大小基本相同，前片被门襟一分为二，后背部补子完整，都是先期织绣好再缝缀到衣服上。补子均为两层，上层由金属线在石青色素缎上采用双金遍地盘金绣工艺制成，后再用淡黄色丝线固定于下层橘黄色平纹织物上。补子主体图案为瑞兽右向立于湖石之上，望向补子右上方的太阳，下部为海水江崖纹和立水纹，天空中飘浮散布着蝙蝠、花卉、盘长等各类吉样纹样，整体形式自由灵动，布局有序。补子上所采用的金属线分为粗细两种规格，中心部位除兽纹的眼睛和嘴部用彩色丝线绣成外，其余部分均采用粗金属线盘金绣工艺制成。补子外围的一圈回纹装饰所采用的金属线比主体纹样所用金属线较细。在保护修复工作前期，通过对该官服面料使用的金属线(编号为1号)、补子外围回纹装饰细金属线(编号为2号)和补子中心部位主题纹样粗金属线(编号为3号)三种金属线的结构形貌与材质特征进行科学分析检测，评估其存在的各种病害，更加全面和深入地了解该文物的保存现状，为后续的保管、保护修复工作提供科学的依据和指导，同时，也为研究清代纺织品用金技术提供一定的科学资料。

1 实验方法

1.1 显微观察

通过对该官服面料金属线以及补子上粗细不同两种金属线的显微观察，可确定三种金属线样品的形貌特征、芯线结构、保存基本情况及病害种类，同时对金属线直径、金属箔条宽度等数据进行测量。因文物在长期保存和使用过程中，金属线形貌结构会发生变化，为减少误差，测量时挑选相对均匀处求平均值。显微观察仪器采用Leica实体显微镜。

1.2 扫描电镜-能谱分析

从不同角度对三种金属线进行扫描电镜观察和测量，并使用能谱仪对金属箔层缺损区域、金属箔层未缺损区域、褙衬材料背面等部位进行元素测量分析。使用仪器为飞纳Phenom XL台式扫描电镜，配备背散射电子探测器及二次电子探测器。实验条件：工作电压为15 kV、低真空、Point模式，具体测试条件见各扫描电镜图像。

1.3 红外光谱分析

采用红外光谱法对三种金属线芯线的纤维材质进行鉴定，红外光谱分析所用仪器为Perkin Elmer公司的Spotlight 200型FT-IR显微红外光谱仪，金刚石晶体，采用MCT检测器，ATR附件。实验条件：分辨率4 cm-1，波数扫描范围4 000～400 cm-1，衰减全反射测试方法。

1.4 透射显微镜观察

采用透射显微镜观察法对三种金属线所使用的褙衬材料进行纤维鉴定。将样品置于载玻片上，用解剖针分散纤维，使用赫氏染色剂(I2-ZnCl2)染色，盖上盖玻片，用滤纸吸去多余的染色剂，在生物显微镜下观察染色后纤维的颜色以及纵向的形态特征，对照标准图谱鉴别褙衬材料原料种类。金属线芯线纤维采用哈氏切片法制作切片，进行显微观察。观察所用分析仪器为Leica DM2500生物显微镜。

2 结果与讨论

2.1 显微观察

图3为三种金属线的显微照片，通过观察发现：1号金属线金属箔条的颜色为银白色，部分金属线发生了氧化，颜色发黑；2号和3号金属线金属箔条的颜色为金黄色。三种金属线的形貌呈螺旋状“缠绕”，其中3号金属线直径最大，1号次之，2号金属线直径最小。三种金属箔条的捻向均为Z捻，箔条边缘光滑整齐，应为通过切金裁剪后得到，其宽度与金属线的粗细相对应，大小次序相同。显微观察的详细结果见表1。由此可见，在金属线的制作过程中为了使金属箔达到最好的覆盖效果，切金裁剪成条时也充分考虑到了芯线的粗细。该文物在长期使用过程中金属线保存状况不佳，蛀洞遍布全身，虫蛀造成面料金属线存在各种不同程度的残缺和断裂。补子上的两种金属线也都存在扭曲、断裂现象。其中一个重要的影响因素为：该官服第三和第四排盘扣正位于补子的下方，由于铜扣的支撑作用，左襟以及后背部补子相应位置处的金属线在支撑部位都发生了断裂。这些因素都导致金属线部分相邻金属箔条之间的空隙距离(俗称蚂蚁脚)已经不再均匀，在外力作用下有的金属箔条紧密地挤压在一起，有些则距离较远。从平均值来看，3号金属线的空隙距离最大，1号和2号金属线的距离相差不大，约为3号金属线的一半。此外，金属箔条与芯线的夹角也决定着金属线的稳定性，夹角越小金属线的结构越稳定[1]。3号金属线的夹角最大，1号次之、2号最小，因此2号金属线的结构稳定性最好。

表1 三种金属线形貌与结构尺寸测量结果Table 1 Measurement results of morphology and physical dimension of three kinds of metal threads

图3 三种金属线的显微照片Fig.3 Photomicrographs of three kinds of metal threads

从金属箔条之间较大的缝隙中可观测到芯线的形貌，三种金属线所用芯线均为双股芯线，芯线为Z向加捻，面料金属线芯线的颜色为白色，补子中两种金属线芯线的颜色为淡黄色。芯线的颜色与金属箔条的颜色相对应，更加衬托出金属箔的色彩，提升了金属线的呈色。

2.2 扫描电镜观察及能谱分析

图4为三种金属线的扫描电镜显微照片，通过扫描电镜观察发现该官服使用的金属箔片很薄，其在厚度中所占比例非常小。中国古代从商代开始就有了金箔打制工艺，金属合金通过“拍叶”“做捻子”“打开子”和“打了戏”等步骤制作出的金属箔已经可以薄如蝉翼[2]。通过能谱分析发现面料金属线为捻银线，补子部位所使用的两种金属线为捻金线。其中，补子两种金线的金箔均为Ag含量在20%左右的金银合金。在金箔的制作过程中虽然常主动掺入一定比例的银、铜等金属，以用来增强打制中的延展性、成箔性，但补子部分的两种金属线Ag含量比例相对较大，可能系使用未经提炼的Au直接打制而成。该服饰文物为边疆少数民族土司所使用的官服，所属品阶较低(六品)，在制作时，与清宫官服相比可能为减少成本而使用了相对便宜的材料。另一方面，金箔中的合金成分的配比还可以影响金箔的色泽，补子中的金属线颜色发白，更亮一些，这正是由于金箔中的银含量较多所致。能谱分析结果见表2。

图4 三种金属线的扫描电镜图片Fig.4 SEM photographs of three kinds of metal threads

表2 三种金属线的SEM-EDS分析结果Table 2 SEM-EDS analysis results of three kinds of metal threads (%)

从图4中可见，三种金属线的金属箔层上存在许多细小的裂缝，部分区域开始大块脱离，有的区域破损较为严重，直接露出底层褙衬纤维；有的区域只是金属箔层脱落，露出的表面光滑、平整。金箔在按传统工艺的制作过程中，是利用胶粘剂将金箔粘在褙衬材料上，首先将金箔按褙衬大小排列好，然后将涂刷了胶粘剂的褙衬材料对准金箔扣下去，金箔就粘到了褙衬材料上，此项工作称为“褙金”，是制作金线的关键步骤之一[3]。从图3d中可以观察到，金属箔层脱落后漏出的褙衬层表面呈红色。这是由于一般金箔层都非常薄，使得褙衬材料和芯线的颜色也能够影响金属线的色泽。因此胶结物中常被加入一些红色物质，将其涂刷在褙衬材料表面，可使褙衬材料发红，从而提升金属线的色泽。根据对传统金线厂的实地走访，了解到胶粘剂的制作过程被称为“做胶”或者“做粉”，其材料主要有菜籽油、骨胶，且还会加入白土和铁红等材料，以起到防腐和托色的作用。从三种金属线金箔脱落处的能谱分析来看，Fe、Si和Al的含量都比较高，结合显微观察，三种金属线应按传统工艺制成，在胶结物中可能也加入了白土和铁红。另外面料金属线褙衬材料的背面通过扫描电镜观察发现也存在有刷胶的痕迹。通过能谱分析显示Fe、Si和Al的含量也比较高，由此可见面料金属线褙衬材料的正反两面都刷了胶。由于金箔层与褙衬材料之间的胶粘剂会因时间发生老化现象，因此在保护修复和保存过程中，应避免清洗、折叠等不恰当的作用力，以防止金属箔层进一步的破损与脱落。

在制作金属线时加入褙衬材料，不但可以降低成本，也能增加金属线的韧性和强度。用于制作褙衬的材料一般分为两种，一种为动物皮或动物肠子的薄膜，另一种为纸张。此处，三种金属线的褙衬材料所露出来的纤维细长，相互交织在一起，有明显的植物纤维的特征，因此推测褙衬材料应为纸张。其中2号金属线的纸褙衬厚度最大，3号次之，1号最小。古代造纸常进行加填或表面涂布处理，以用来改善纸张的外观、平滑度、吸收性等[4]。此处，补子两种金属线褙衬材料背面的能谱分析结果表明Al、Si、Ca和S的含量较高。这些都是古代纸张表面常见的无机元素，文献中常将其推测为在造纸过程中可能使用了高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)和石膏(CaSO4)等作为填(涂)料[5]。但文物在长时间的保存过程中受环境的影响较大，无机元素的来源较为复杂，仅从纸张表面元素的分析结果，只能表明物质的化学元素，并不能确定纸张填(涂)料使用了何种矿物[6]。本项研究中也曾使用显微激光拉曼光谱仪对褙衬纸张进行分析，但是由于荧光背景过强，没有得到相应的结果，这里有待更加深入地研究。

2.3 褙衬材料和芯线材质分析

2.3.1褙衬材料 图5为1号金属线褙衬纸张分散纤维的显微照片，经染色剂染色后纤维呈现出蓝紫色，在透射显微镜下可以观察到两种宽度的纤维。其中一种纤维端头较尖细，硬挺，平均宽度约为14 μm，细胞壁表面光滑，无分丝帚化现象，可见椭圆形竹薄壁细胞和竹的大导管(图6)，因此这种纤维应该为竹纤维。另一种纤维平均宽度约为7 μm，同时通过显微镜还观察到分散纤维中存在有锯齿状的表皮细胞(图7)，因而该纤维应为禾草纤维。在造纸中为了更好地利用原料和改善纸张性能，往往混合多种原料抄纸[7]，因此褙衬纸张可能为竹纤维和禾草类纤维混合打浆后抄造而制成。经检测三种金属线的褙衬材料均为竹纤维和禾草类纤维混合打浆后抄造制成。

图5 1号金属线褙衬纸张显微镜照片Fig.5 Biological photomicrograph of lining paper in No.1 metal threads

图6 竹导管分子Fig.6 Catheter cell of bamboo fiber

图7 锯齿状细胞Fig.7 Serrated epidermal cells

2.3.2芯线 图8为2号金属线芯线的红外光谱图，其中3 296 cm-1为-OH和N-H伸缩振动，1 636 cm-1为酰胺Ⅰ谱带，1 516 cm-1为酰胺Ⅱ谱带，1 233 cm-1为酰胺Ⅲ谱带，并且在998 cm-1和977 cm-1有两个吸收峰存在，在960 cm-1附近没有特征峰。同时，结合横截面切片分析，纤维横截面呈不规则的三角形，角略钝(图9)。由此，综合分析可确定2号金属线的芯线材质为桑蚕丝纤维。经检测，1号金属线所用芯线也为桑蚕丝纤维。

图8 2号金属线芯线红外光谱图Fig.8 Infrared spectrogram of the No.2 metal threads

图9 2号金属线横截面Fig.9 No.2 metal threads (cross section)

图10为3号金属线芯线的红外光谱图，其中在3 361 cm-1附近有很强、很宽的吸收带，属于纤维素-OH的伸缩振动，1 638 cm-1为纤维素中含有的水分，1 432 cm-1为-CH2弯曲震动，1 370 cm-1为-CH弯曲震动，1 320 cm-1为-OH面内变形振动，1 050 cm-1为苷键C-O的伸缩振动，在其两旁伴有连续的肩峰，为棉纤维的特征峰[8]。同时，结合横截面切片分析，纤维横截面为不规则的腰圆形，有中腔(图11)。由此，综合分析可确定3号金属线的芯线材质为棉纤维。

图10 3号金属线芯线红外光谱图Fig.10 Infrared spectrogram of the No.3 metal threads

图11 3号金属线横截面Fig.11 No.3 metal threads (cross section)

3 结 论

通过对中国国家博物馆藏清代土司官服面料金属线以及补子上两种金属线的显微观察和分析研究，三种金属线的形貌呈螺旋状“缠绕”，金属箔条的捻向为Z捻，均按传统工艺制成。其中面料中的花纬金属线为捻银线，所用芯线材质为桑蚕丝线。补子部分所使用的两种粗细不同的金属线均为捻金线，其中粗金属线的芯线材质为棉线，细金属线的芯线材质为桑蚕丝线。三种金属线所使用的褙衬材料均为纸张，系竹纤维和禾草类纤维两种纤维混合打浆后抄造而成。该服饰文物中的部分金属线保存状况较差，存在断裂、残缺、扭曲以及金属箔层脱落等病害形式。文物如长期折叠存放易造成褶皱，不仅影响文物的美观，而且易造成金属箔的脱落和金属线断裂。因此为了更好地保存文物，应根据文物的尺寸，为其单独定制无酸囊匣。

致 谢：本工作得到了中国国家博物馆马燕如老师、王撵、杨琴，故宫博物院王允丽老师的启发和帮助，在此表示感谢！