 丝绸的主要成分蚕丝蛋白为天然高分子化合物，易受光、热、湿度和微生物等因素的影响而老化糟朽。多数古代墓葬中的丝绸在出土时已经失去原有的机械性能，变得非常脆弱。此外，在丝绸文物的发掘现场有一种十分常见却令人印象深刻的现象，那就是许多古代丝绸在出土时都泡在水里，处于完全饱水的状态。它们的机械强度极其低下，手感像泥一样。然而，随着水分的逐渐蒸发，当丝织品达到一种“半干半湿”的状态时，这种饱水丝绸的强度会有一定程度的恢复。因此，相当一部分脆弱古代丝绸文物都是在这个阶段进行提取、揭展、整理等保护处理的。 目前，关于这类现象微观机理的研究还未见报道。一个合理的假设是，环境中的水分子会对古代丝绸的微观结构产生影响，进而改变其力学性质。中红外光谱（MIR）能有效呈现蚕丝蛋白的特征基团（酰胺I-酰胺V区域）的结构，指示肽链中不同的构象信息，长期以来是应用于探索桑蚕丝蛋白分子结构的最有力方法之一。但是，在中红外光谱分析中，由水产生的吸收带与酰胺I和酰胺A的吸收带有重叠，使得这种方法不适用于饱水丝绸分析的情况。在近红外光谱（NIR）的适用波段，蚕丝蛋白的吸收峰主要归于O-H，N-H，C-H，C-N和C=O的伸缩振动和弯曲振动的合频或倍频模式，水在近红外区域对实验产生的干扰效应非常低。 为了在分子水平上阐释饱水丝绸脱水过程的微观机制，笔者选择了3个古代丝绸样品进行模拟实验测试分析。3个古代丝绸样品分别出土于安徽省南陵县铁拐宋墓、湖北省荆州市八岭山战国墓和安徽省六安市白声洲战国墓，以下分别简称为南陵样品、荆州样品、六安样品。通过测试所有样品分别在饱水及干燥状态下的近红外光谱，笔者对光谱数据进行了处理及比对，并采用二阶导数光谱及曲线拟合技术分析不同状态下丝绸的二级结构，曲线拟合的结果汇总于表一。 根据以上实验结果，可推断出丝织品“半干半湿”现象的机理是：当丝绸处于饱水状态时，水分子贯穿进入丝蛋白分子的孔隙，起塑化剂的作用，促进了部分氢键作用的消除，并且导致相对松散的无规卷曲构象的形成。当丝绸脱水以后，失去了水的增塑作用，较强的氢键作用得以重建，伴随着构象转变为结构有序的β-折叠。丝绸的机械性能正是由于这种微观机理而得到恢复。 本研究对于饱水丝绸的保护工作具有深远的意义。目前在考古发掘现场，对这类丝绸文物的保护存在多种理念。一些文物保护工作者认为在这种情况下应该使用加固材料来解决丝绸强度极低、无法提取的问题，并且研发了几种复配试剂来进行临时性加固。一些文物保护工作者则认识到当水分逐渐蒸发后，丝绸的强度会有所恢复，因此这种丝绸可以在其脱水后进行提取并运送至文物保护实验室。然而，这种经验一直停留在感性认识阶段，缺乏科学的证据。本研究的结果清晰地阐释了古代丝绸脱水现象的微观机理，从分子层面证明了这种保护理念及实践的正确性。由此而论，以后针对这类丝绸文物保护的研究，重点应该是探索丝绸和水的相互作用，而不是所用的化学试剂。 (责任编辑：admin) |