拉曼光谱技术在纺织文物鉴定分析解决方案

纺织文物被发掘后，经常会出现有机高分子断裂或者氧化的问题，就会导致原来光彩靓丽的色彩变得黯淡无光。正因目前的古代纺织品染色工艺的文字记录不完整、单一，所以纺织文物出图后需要及时使用拉曼光谱技术对纺织文物进行鉴定，为文物的鉴定、保护、储存、研究提供必要的数据支撑。曼光谱技术原理是基于光照射在分子时形成非弹性散射现象，利用拉曼光谱技术去鉴定纺织文物，不仅能回溯纺织文物的生产年代与染色技艺，还能助力文物复原、修复、保存、展出等等。测试过程纺织文物中，染料的来源一般是以植物为主，主要有红、黄、绿、蓝、紫、黑、褐色，下图为各种染料的主要来源。研究中选取某纺织文物，对其是否含有常见的红花、槐米、茜草、苏木等进行鉴定，并且对各自的鉴定情况进行分析。图1 纺织文物染料来源1.红花鉴定红花是纺织文物红色染料的主要来源，属于橘生科草本植物，最早起源于地中海。红色染料就是从红花中萃取的红花素，红花素能够染成大红色，也能通过调节染成桃红色和银红色。检测过程中，首先选取标准红花染色样品，在对纺织文物进行染料鉴定时，需要从该文物上提取2.5mm的纤维，并进行原位非萃取水解处理，再添加5微升的银胶，等干燥后再进行拉曼检测，最终得到的拉曼光谱图如下图所示，从图中可以得知，实验中并没有从中采集到红花素的拉曼光谱图。图2 纺织文物红花染色纤维拉曼光谱图2.槐米鉴定槐米富含染色用的黄酮类染料，也是纺织文物中常见的黄色染料来源。在本次检测中，要鉴定纺织文物是否含有槐米染料，同时需要选取槐米染色样品（黄绿色、纯黄色），这个样品是利用槐米在丝绸纤维中染色得到的两个样品，两者之间色泽的差异能说明成分存在差异。为了明确该纺织文物的燃料成分，使用拉曼光谱技术和原位非萃取水解技术，分别选取一根2.5mm的纺织文物纤维，并进行HF处理后添加纳米银进行检测，检测结果如下图所示。从图中可以看出，黄绿色激发波长的散射峰和纯黄色激发波长的散射峰分别和芦丁、槲皮素特种峰基本吻合。图3 纺织文物槐米染色纤维拉曼光谱图3.茜草鉴定茜草是目前出土纺织文物中应用最早的红色染料，从商周时期就开始作为红色染料使用。在本次实验的纺织文物中，在检测出其含有芦丁、槲皮素后，又对其是否含有茜草进行检测。茜草中主要含有茜素和茜紫素，按照上述槐米鉴定的方法处理后，得到如下拉曼光谱图。图4 纺织文物茜草染色纤维拉曼光谱图4.苏木鉴定苏木是一种红色天然染料，在实验中，选取明矾作为媒染剂，采取前媒染、后媒染两种不同的处理工序，得到标准染色色泽效果（鲜红色、暗红色），再采用两种方法处理选取的2.5mm该纺织文物纤维，利用拉曼光谱对其分析后，得到下图所示的光谱图。从图中可以发现，两种不同色泽的拉曼光谱处理效果几乎相同，并没有对染料结构带来影响，再将其与巴西木染料标准品得到拉曼光谱对比后，发现该纤维的染料是巴西木染料。图5 纺织文物苏木染色纤维拉曼光谱图总结拉曼光谱技术在纺织物鉴定具有快速分析、高精度、实时性和便携性等优势。它们为纺织品质量控制、真伪鉴定和产品创新提供了有力的支持，并为保护文化遗产和推动可持续发展方面的工作做出了贡献。参考文献[1] 张辉;汤泽辉;黄毅涵.纺织纤维的拉曼光谱分析[J].纺织报告,2023,42(07):7-10.[2]孙辉.拉曼光谱技术在纺织文物染料鉴定中的应用研究[J].文物鉴定与鉴赏,2023,(01)