第35卷，第1期 2015年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
红外光谱在纤维质文物材料鉴别中的应用研究
Vol.35,No.1-pp60-64
January，2015
罗曦芸1，杜一平”，沈美华3，张文清”，周新光1，方淑英”，张瑞
1.上海博物馆文物保护与考古科学实验室，上海200050
2.华东理工大学，上海市功能性材料化学重点实验室，上海200237 3.上海市毛麻纺织科学技术研究所，上海200082
摘要纺织纤维和纸张纤维是常见纤维质文物材料，是构成博物馆精美文物如服饰手稿书画的基本材料，近年来寻求通过无损或微损方法对这一类材料的鉴别以及务化状况评价备受文物鉴赏家和文物保护工作者的关注。借助傅里叶变换红外光谱，研究博物馆常见纺织纤维材料棉、麻、桑蚕丝、蚕丝、羊毛的红外光谱特征和它们的分子结构组成异同，研究传统纸纤维稽草、麦草、龙须草、龙旗松、桑皮红外光谱特征。结果表明：衰减全反射傅里叶变换红外光谱无损分析技术可通过比较3300～2800cm-CH，NH，0H振动区间光谱形状以及指纹区峰位以区别不同种类纺织品纤维：碳氧振动纸张纤维最明显光谱差异位置出现在与纤维素0H伸缩振动相关波数3300cm-和与C—0C相关波数1332，1203，1050cm-。文章探索研究红外光谱技术结合主成分分析法在快速鉴别纤维材料中的应用。通过对全光谱数据多元散射校正（MSC）预处理后进行主成分分析，可以把红外光谱十分相似的纺织纤维棉和亚麻、桑蚕丝和椎蚕丝明显分类；对光谱相似的纸纤维，可采用选择不同光谱波数段进行主成分分析，比较发现能够把五种纸纤维明显区分的光谱区间为3800～2800cm-。本研究为分子光谱无损分析技术应用于文物材料鉴别、科学评估纤维材料保存状况提供基础研究。
关键词纺织品纤维；纸纤维；红外光谱；主成分分析
中图分类号：G262
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964 /j. issn. 1000-0593 (2015 )01-0060-05
用纤维鉴别方法。显微鉴别纺织晶纤维通常是基于纤维形貌、编织法、纹理密实方面差异；鉴别纸纤维通常是基于纤维形态和细胞形状观察，但显微分析无法得到材料分子结构
文物材料是研究文物历史和美学价值内涵的重要佐证，其基本属性构成了博物馆各类精美艺术品。由于文物材料的不可再生和稀缺性，使寻求文物真伪鉴别和如何减缓文物材料劣化问题成为文物收藏者和文物保护工作者长久讨论的话题。丝绵毛麻纤维和纸纤维是博物馆精美藏晶如服饰、手稿、书画、古籍等的基本组成材料，保存过程中极易受到各种环境因素（如光、温湿度、污染物等)作用发生氧化降解或由虫霉侵蚀引起的生物降解或发生损坏口.汀。了解文物材料是认识文物和保护好文物的重要前提。
红外光谱是分子结构组成定性的重要方法之一，随者计算机技术的快速发展和仪器信噪比分辨率等方面的优化，红外光谱分析技术正逐渐成为文物保护和考古领域极具价值的文物材料定性分析手段。纤维材料的鉴别可通过化学成分测定和显微分析，前者需要较大样品量而受到局限，后者是常
收稿日期：2013-10-23，修订日期：2014-02-05
基金项目：国家科技支撑计划课题项目（2006BAK20B01-4)资助
作者简介：罗曦芸，1962年生，上海博物馆研究馆员
差异方面的信息。
本文采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术，通过分
析纤维材料红外光谱变化，得到关于纤维分子结构差异信息。结合主成分分析法，探索研究纤维质文物材料快速鉴别分析技术。
1实验部分 1.1样品制备
纺织纤维样品：三种动物纤维桑蚕丝、作蚕丝、羊毛和两种植物纤维棉、麻均由上海市毛麻纺织科学技术研究所提供。
传统纸纤维样品：五种纸纤维稽草、麦草、龙须草、龙
旗松、桑皮均由北京造纸工业研究所提供，
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