清代莫晋绢本书法立轴的科学分析

徐文娟，裔传臻，沈 骅，周新光

(1． 上海博物馆，上海 200003； 2． 馆藏文物保存环境国家文物局重点科研基地(上海博物馆)，上海 200231)

0 引 言

中国书画经过数千年的发展，其绘画材料极其丰富。纸和绢是我国传统绘画的重要载体，现存于世的众多书画作品，有相当一部分是在绢上绘制完成的。伴随着中国丝织业的产生和发展，绢本画的历史也是源远流长。历史上各时期书画用绢由于来源及时代不同，其制作方法也有一定的差异性，对于书画的艺术特征有很大的影响。中国画用绢有生绢和熟绢两种。所谓熟绢，就是在表面上用胶矾水进行表面施胶[1-2]。在明清古旧字画中有一大部分画芯用的是熟绢。如今工笔画还在广泛应用熟绢。

上海博物馆藏清代进士莫晋(1761—1826)书法立轴(145 cm×50 cm)，画芯为绢本。不同于一般书画用绢加工方式，绢表面被一层紫红色涂层覆盖，上面手绘有云纹、蝙蝠纹和“寿”字纹等，加工精美。由于保存不当，画芯老化发脆，多处严重折断、开裂，并有局部残缺，印章模糊不清。鉴于这幅书法立轴用绢加工方式并不多见，为了对这幅作品进行科学有效的保护修复，需要了解文物材料及制作方法。受文物样品限制，采用了视频显微镜、扫描电镜能谱仪、红外光谱、拉曼光谱和高光谱等无损(微损)检测技术对文物组织结构、纤维及颜料等进行了分析，并在此基础上对其材料加工方法进行了初步研究。

1 实验样品和方法

1．1 实验样品

选取局部云纹、蝙蝠纹和“寿”字纹明显处和脱落样品(图1)进行测试。

图1 莫晋书法立轴Fig.1 Calligraphy scroll of Mo Jin

1．2 视频显微镜

采用日本Keyence公司的VHX-5000型视频显微镜，将文物置于视频显微镜下，通过不同的放大倍数，观察文物的表观形貌，获得放大倍数20～200倍不等图片。

1．3 显微拉曼光谱

Renishaw inVia型激光共焦显微拉曼光谱仪，配有Leica镜头；激光器：785 nm，1 200 mm光栅，50×物镜，扫描频次为10×10 s。

1．4 傅里叶红外光谱

美国Thermo傅里叶红外光谱仪，采用水平-ATR附件测试，将样品置于样品台，施加固定压力后测试，扫描范围400～4 000 cm-1，扫描数32次，分辨率4 cm-1。

1．5 扫描电子显微镜-能谱分析仪

采用FEI公司Quanta650型环境扫描电子显微镜，配备有TEAM能谱仪。将样品置于高真空仓中，加速电压20 kV，工作距离10 mm。

1．6 XYZ纤维分析仪

将少量纤维润湿，用手指揉搓成小球，滴入少量水使纤维分散，采用赫兹伯格染色剂染色，通过纤维分析仪分析纸张植物纤维组成。

2 结果和讨论

2．1 组织结构分析

画芯绢上有一层厚厚的红色涂层，100倍视频显微镜下(图2)可见部分涂层脱落处绢丝清晰，裸露出后面浅黄色托纸纤维，画芯背面绢的经纬线未被覆盖，托纸纤维明显。文物用绢组织结构比较稀疏，空隙较大，经线双丝52根/cm，纬线26根/cm。可以推断，该绢是背面先托一层纸以后再进行的加工处理，将填料和染色剂涂于绢表面进行加工，再绘制云纹、蝙蝠纹、“寿”字纹等。有文献[3]记载清代有一种绢，俗称之为库绢，是一种很粗糙的绢，尺寸很长很宽，绢面上加了各种颜色的粉浆，有的是素的，也有的被画上了各种金花和粉花，或撒上了大小金片或金星。汪由敦、董诰等人常用这种绢来写字条或字对，但对其加工分析没有相关研究。本文物用绢可能与库绢加工方法相似。

图2 绢组织结构显微图Fig.2 Micrographs of silk

2．2 红色涂层分析

利用扫描电子显微镜对画芯红色层进行观察可见(图3)，由于年代久远，红色层出现大量裂纹，局部区域脱落明显。能谱测试表明红色涂层主要元素为C、O和Pb。C、O是绢的元素成分，Pb元素是涂层的主要元素成分。显微激光拉曼光谱测试过程中发现，红色涂层表面在不同的测试光源下都有很强的荧光效应。一般有机颜料在做拉曼光谱分析的时候会有比较强的荧光背景，据此推测表面的红色极有可能是植物染料染色。受样品限制，未能对植物染料进行分析。去除红色表面露出下层白色部分在136 cm-1、274 cm-1有比较强的拉曼信号。对比文献[4-5]，这些峰位和铅的氧化物相似。红外光谱图吸收峰1 388 cm-1、996 cm-1、676 cm-1表明红色涂层有碳酸根存在[6]。结合能谱、拉曼和红外光谱测试分析可以推断涂层主要成分为铅白。铅白是中国古代绘画常用的一种矿物颜料，保存中容易氧化而发黑，变成暗红色或棕色。

图3 红色涂层分析Fig.3 Analyses of the reddish coating

2．3 云纹分析

显微图像(图4)可以看出白色云纹绘制于红色涂层上层，经过扫描电镜-能谱仪测试分析，主要元素为C、O、Pb、Si和Al。结合加工纸[7]方式，推断白色云纹主要原料是高岭土Al2(Si2O5)(OH)4。

图4 白色云纹Fig.4 White cloud pattern

2．4 黑色蝙蝠纹饰分析

肉眼观察蝙蝠纹饰基本是黑色的。在视频显微镜下放大200倍(图5)，这些纹饰呈现带有金属光泽的深灰色。扫描电镜能谱分析的结果表明，蝙蝠纹饰处除了含有铅元素外，还有大量的银元素的存在。说明这些深色纹饰是用金属银描绘的，由于长期存放，金属银氧化而变成了深灰色。

图5 黑色蝙蝠纹饰Fig.5 Bat pattern

2．5 背纸分析

背面托纸纤维染色后在纤维分析仪下放大100倍观察(图6)。纤维中段较宽，两端变细，纤维端部刮刀形，纤维壁上有横节纹，胶衣不明显[8]，可以判断绢后面托纸原料为三桠皮纤维。

图6 托纸纤维分析Fig.6 Fiber analysis of the lining paper

2．6 印章分析

在修复前的调查中发现，文物右上角有模糊红色痕迹，似乎有一枚印章，视频显微镜50倍下(图7)可见红色颜料，由于颜料部分脱落无法识别。采用高光谱图像系统采集光谱数据，通过最小噪声分离变换[9]对该处印章提取鉴别，此印章为作者莫晋的一枚闲章“和以天睨”。

图7 印章处红色痕迹显微图Fig.7 Micrograph of the seal

3 结 语

通过综合采用视频显微、扫描电镜-能谱仪、拉曼光谱和高光谱系统，成功检测出清代莫晋书法立轴绢本材料和加工方法。该件文物绢表面红色涂层主要以铅白为原料加植物染料调色而成；白色云纹由高岭土绘制，蝙蝠纹由金属银绘制而成。有效提取了模糊印章的图像信息为莫晋闲章“和以天睨”。通过多种技术联用为书画文物分析提供了有效手段，为文物保护修复方案提供了依据。