| 發(fā)布日期：2016-06-17 08:48:23 來源： 分享到： |
絲 綢的主要成分蠶絲蛋白為天然高分子化合物，易受光、熱、濕度和微生物等因素的影響而老化糟朽。多數(shù)古代墓葬中的絲綢在出土?xí)r已經(jīng)失去原有的機(jī)械性能，變得 非常脆弱。此外，在絲綢文物的發(fā)掘現(xiàn)場有一種十分常見卻令人印象深刻的現(xiàn)象，那就是許多古代絲綢在出土?xí)r都泡在水里，處于完全飽水的狀態(tài)。它們的機(jī)械強(qiáng)度 極其低下，手感像泥一樣。然而，隨著水分的逐漸蒸發(fā)，當(dāng)絲織品達(dá)到一種“半干半濕”的狀態(tài)時，這種飽水絲綢的強(qiáng)度會有一定程度的恢復(fù)。因此，相當(dāng)一部分脆 弱古代絲綢文物都是在這個階段進(jìn)行提取、揭展、整理等保護(hù)處理的。
目前，關(guān)于這類現(xiàn)象微觀機(jī)理的研究還未見報道。一個合理的假設(shè)是，環(huán)境中的水分子會對古代絲綢的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變其力學(xué)性質(zhì)。中紅外光譜（MIR）能有效呈現(xiàn)蠶絲蛋白的特征基團(tuán)（酰胺I-酰胺V區(qū)域）的結(jié)構(gòu)，指示肽鏈中不同的構(gòu)象信息，長期以來是應(yīng)用于探索桑蠶絲蛋白分子結(jié)構(gòu)的最有力方法之一。但是，在中紅外光譜分析中，由水產(chǎn)生的吸收帶與酰胺I和酰胺A的吸收帶有重疊，使得這種方法不適用于飽水絲綢分析的情況。在近紅外光譜（NIR）的適用波段，蠶絲蛋白的吸收峰主要?dú)w于O-H，N-H，C-H，C-N和C=O的伸縮振動和彎曲振動的合頻或倍頻模式，水在近紅外區(qū)域?qū)?shí)驗(yàn)產(chǎn)生的干擾效應(yīng)非常低。
為了在分子水平上闡釋飽水絲綢脫水過程的微觀機(jī)制，筆者選擇了3個古代絲綢樣品進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)測試分析。3個 古代絲綢樣品分別出土于安徽省南陵縣鐵拐宋墓、湖北省荊州市八嶺山戰(zhàn)國墓和安徽省六安市白聲洲戰(zhàn)國墓，以下分別簡稱為南陵樣品、荊州樣品、六安樣品。通過 測試所有樣品分別在飽水及干燥狀態(tài)下的近紅外光譜，筆者對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理及比對，并采用二階導(dǎo)數(shù)光譜及曲線擬合技術(shù)分析不同狀態(tài)下絲綢的二級結(jié)構(gòu)，曲 線擬合的結(jié)果匯總于表一。
根 據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可推斷出絲織品“半干半濕”現(xiàn)象的機(jī)理是：當(dāng)絲綢處于飽水狀態(tài)時，水分子貫穿進(jìn)入絲蛋白分子的孔隙，起塑化劑的作用，促進(jìn)了部分氫鍵作用 的消除，并且導(dǎo)致相對松散的無規(guī)卷曲構(gòu)象的形成。當(dāng)絲綢脫水以后，失去了水的增塑作用，較強(qiáng)的氫鍵作用得以重建，伴隨著構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)有序的β-折疊。絲綢的機(jī)械性能正是由于這種微觀機(jī)理而得到恢復(fù)。
本 研究對于飽水絲綢的保護(hù)工作具有深遠(yuǎn)的意義。目前在考古發(fā)掘現(xiàn)場，對這類絲綢文物的保護(hù)存在多種理念。一些文物保護(hù)工作者認(rèn)為在這種情況下應(yīng)該使用加固材 料來解決絲綢強(qiáng)度極低、無法提取的問題，并且研發(fā)了幾種復(fù)配試劑來進(jìn)行臨時性加固。一些文物保護(hù)工作者則認(rèn)識到當(dāng)水分逐漸蒸發(fā)后，絲綢的強(qiáng)度會有所恢復(fù)， 因此這種絲綢可以在其脫水后進(jìn)行提取并運(yùn)送至文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室。然而，這種經(jīng)驗(yàn)一直停留在感性認(rèn)識階段，缺乏科學(xué)的證據(jù)。本研究的結(jié)果清晰地闡釋了古代絲綢 脫水現(xiàn)象的微觀機(jī)理，從分子層面證明了這種保護(hù)理念及實(shí)踐的正確性。由此而論，以后針對這類絲綢文物保護(hù)的研究，重點(diǎn)應(yīng)該是探索絲綢和水的相互作用，而不 是所用的化學(xué)試劑。
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