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讓國(guó)寶 “活起來(lái)”，島津科技解密古漆器髹漆工藝
導(dǎo) 語(yǔ)
近年來(lái)，中央臺(tái)的一檔文博探索類(lèi)節(jié)目《國(guó)家寶藏》，喚起了大眾對(duì)文物保護(hù)、文明守護(hù)的重視。節(jié)目中的國(guó)寶守護(hù)人為大家講述“大國(guó)重器”們的前世今生，解讀中華文化的基因密碼。島津公司的Py-GC/MS作為一把研究古代漆器的利劍，可以很好的幫助我們了解歷朝歷代漆器組成、結(jié)構(gòu)及髹(xiū)漆工藝的流變歷程，為探討文物的史學(xué)意義、文物的修復(fù)與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，真正的實(shí)現(xiàn)讓國(guó)寶“活起來(lái)”。
披津斬歷，重塑輝煌
一直以來(lái)，在人民群眾的眼中，文物都是高高在上，冷艷而高不可攀的。許多科研工作者一直致力于在文物與人之間建立聯(lián)結(jié)，拉近當(dāng)代人與歷史文物的距離，引導(dǎo)更多的科技生產(chǎn)投向古典文化，讓更多的歷史符號(hào)在新時(shí)代的新語(yǔ)境下，煥發(fā)出新的生命力，真正成為活著的傳承。
漆器是中華民族珍貴的文化瑰寶，是中華民族對(duì)人類(lèi)文明的偉大貢獻(xiàn)。由于漆器樣品的珍貴性和特殊性(不溶于酸、堿和有機(jī)溶劑，難以預(yù)處理)，很難通過(guò)常規(guī)的分析方法來(lái)剖析。Py-GC/MS是一種分析聚合物、塑料、橡膠、涂料、染料、樹(shù)脂、涂層、纖維、木材等不溶性材料和聚合物的分析方法。
島津公司多功能熱裂解儀EGA/PY-3030D特點(diǎn)主要有：
l 熱分解溫度高達(dá)1050°C，快速升溫(600°C/min)和快速冷卻(100°C/min)；
l 可進(jìn)行多步熱脫附模式；
l 檢索軟件F-Search和多樣質(zhì)譜庫(kù)(聚合物裂解產(chǎn)物質(zhì)譜庫(kù)、添加劑譜庫(kù)等)
Py-GC/MS系統(tǒng)分析具有用量少、靈敏度高、分析速度快，信息量大等特點(diǎn)，適用于各種形式的樣品，可直接對(duì)固體樣品進(jìn)行測(cè)定。Py-GC/MS技術(shù)是直接將高分子聚合物裂解成小分子碎片混合物，經(jīng)氣相色譜分離后，由質(zhì)譜檢測(cè)器檢測(cè)，后通過(guò)對(duì)高聚物裂解后的分子碎片指紋信息的提取、拼接來(lái)獲得其物質(zhì)組成，是鑒別漆器等類(lèi)似高分子材料化學(xué)成分的*方法之一。
熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜儀的分析原理圖
武漢大學(xué)童華教授課題組近些年來(lái)一直致力于多層漆器復(fù)雜基質(zhì)材料/組成、結(jié)構(gòu)和髹漆工藝微損剖析方法的建立和不同歷史時(shí)期漆器基質(zhì)成分、工藝變化的源流探究。下面我們來(lái)看看他們是如何利用Py-GC/MS技術(shù)對(duì)多層漆器復(fù)雜基質(zhì)材料的組成、結(jié)構(gòu)和髹漆工藝進(jìn)行研究的吧。
首先根據(jù)樣品的層次結(jié)構(gòu)剝離提取每層基質(zhì)，再將純化的樣品進(jìn)行Py-GC/MS分析，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行深度剖析并與其它分析方法的分析結(jié)果相互結(jié)合、驗(yàn)證獲得各層基質(zhì)的物質(zhì)組成。Py-GC/MS法對(duì)漆器基質(zhì)組成的深度解析可采用提取離子技術(shù)與ESCAPE技術(shù)(蓋蒂文物保護(hù)研究所Michael R. Schilling漆器研究團(tuán)隊(duì)研發(fā))相結(jié)合的方法：
漆液種類(lèi)來(lái)源的判斷主要靠一系列烯烴烷烴類(lèi)、苯酚類(lèi)、烷基苯類(lèi)、兒茶酚類(lèi)等物質(zhì)的裂解產(chǎn)物分布與苯環(huán)側(cè)鏈基團(tuán)的碳鏈長(zhǎng)度來(lái)確定。
干性油類(lèi)添加材料的特征裂解產(chǎn)物為甘油三酯、一系列一元和二元羧酸和部分標(biāo)志性裂解產(chǎn)物，其具體種類(lèi)的判斷靠壬二酸二甲酯(A)與軟脂酸甲脂(P)的比例、軟脂酸甲脂(P)與硬脂酸甲脂(S)的比例、軟脂酸甲脂與硬脂酸甲酯的總和占全部脂肪酸甲酯的比例及標(biāo)志性裂解產(chǎn)物來(lái)確定。
雖然蛋白質(zhì)類(lèi)添加材料的基本組成單元為氨基酸，但值得注意的是檢測(cè)到氨基酸的存在并不能確認(rèn)漆膜中添加了蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)，蛋白質(zhì)類(lèi)添加材料的確定必須通過(guò)一些含氮的裂解產(chǎn)物，如：1甲基-1氫-吡咯、吡咯、吲哚等等。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的標(biāo)志性裂解產(chǎn)物不是氨基酸，而是氨基酸在高溫下反應(yīng)生成的含氮產(chǎn)物。
多層漆器各層基質(zhì)有機(jī)物質(zhì)組成相對(duì)含量圖(例)
通過(guò)多層漆器各層基質(zhì)漆液種類(lèi)、干性油類(lèi)、萜類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)、蠟類(lèi)、多糖類(lèi)和其它有機(jī)物質(zhì)組成相對(duì)含量圖可以看出不同基質(zhì)層物質(zhì)組成的分布與差異。
后通過(guò)多層漆器的層次結(jié)構(gòu)、紋飾脈絡(luò)、各層基質(zhì)材料組成、歷史資料及現(xiàn)代漆器處理技術(shù)可以對(duì)古代不同類(lèi)型漆器的髹漆工藝步驟進(jìn)行大致的推測(cè)，從而在一定程度上模擬和還原當(dāng)時(shí)的髹漆工藝。
我國(guó)歷史悠久，各類(lèi)文物非常豐富。讓文物“活起來(lái)”是文物保護(hù)的核心。隨著社會(huì)的發(fā)展，文物保護(hù)工作越來(lái)越受到重視，各類(lèi)大型分析儀器也在文物保護(hù)工作中扮演著越來(lái)越重要的作用。島津公司的Py-GC/MS 聯(lián)用系統(tǒng)可以為各類(lèi)文物的分析提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)高靈敏度的微損分析。
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