《Coatings》:Correction: Cao et al. A Comparative Study of Chloride Adsorption Ability and Corrosion Protection Effect in Epoxy Coatings of Various Layered Double Hydroxides Coatings 2022, 12, 1631
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西汉时期的漆器工艺闻名遐迩,然而其具体的材料选择和配方技术仍知之甚少。本研究以重庆罐口墓地出土的两件漆钫(断代为公元前186年)为案例,探讨其制作特征。研究人员利用木材解剖学分析、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱(SEM-EDS)以及热裂解-气相色谱-质谱联
西汉时期的漆器工艺闻名遐迩,然而其具体的材料选择和配方技术仍知之甚少。本研究以重庆罐口墓地出土的两件漆钫(断代为公元前186年)为案例,探讨其制作特征。研究人员利用木材解剖学分析、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱(SEM-EDS)以及热裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC/MS)对文物进行了表征,从而实现了对木胎、层序和材料组成的系统分析。结果显示了一种功能导向的材料定制:圆壶采用轻质的杨木,而扁壶则使用了硬度更高、尺寸稳定性更好的紫薇木。在结构上,圆壶呈现四层序列(木芯、含铝硅酸盐填料的地仗层、底漆层以及朱砂颜料装饰层),而扁壶则为简化的两层结构,即漆层直接涂覆于木胎之上。两件器物均使用了来自漆树(Toxicodendron vernicifluum)的生漆,但圆壶采用的是纯漆体系,而扁壶则采用了漆与干性油的混合配方。这些基于同一墓葬中两件器物的发现,展示了技术多样性,并暗示了西汉早期漆器生产中定制化的配方策略。这项工作为研究工艺传统、区域制造特征以及漆器相关材料科学史提供了实证性的案例研究证据。
一、研究背景与现存问题
西汉时期是中国传统漆器工艺的巅峰阶段,其成熟的技术标准、稳定的材料体系和精湛的装饰技法深刻反映了社会等级与专业化分工。漆钫作为重要的盛储容器,兼具礼仪与日常实用功能,是重建汉代物质文化的重要实物见证。然而,现有研究多集中于宏观形态与纹饰图案,对木胎树种鉴定、漆膜分层结构以及有机-无机成分构成等内在属性的系统性科学认知仍然有限。尽管考古测量学方法与先进微区表征技术的结合为复原古代制漆工艺提供了有力工具,但对汉代漆器的研究仍存在显著空白:多数分析聚焦于耳杯、妆奁等常见器型,针对漆钫的系统性分析十分匮乏;对比彩绘礼器与素面日用器在材料选择与配方设计上的差异尤为不足;此外,关于紫薇属这类稀有木材以及区分纯漆与油改性漆体系的经验数据也较为稀少。
具备可靠绝对年代的考古标本是进行年代学导向工艺研究的基础。位于重庆市武隆区关口遗址的M1号墓,依据出土竹木简牍的明确纪年断代为公元前186年,出土了一批保存完好的西汉早期漆器,为长江上游地区提供了难得的、有精确年代参照的标尺。该墓密封良好,地下水位高,pH值接近中性。在这批器物中,云气纹彩绘圆壶与素面扁壶均出自外棺室同一层位,埋藏超过两千年,保存相对完好。然而两者在形态、装饰与功能上差异悬殊:前者为制作精良的高等级礼器,后者为制作简单的实用容器。这种鲜明对比使其成为研究西汉早期“形随功能、材因工选”制造原则的理想案例。
二、研究方法与技术路线
本研究综合运用了三种关键技术方法:1)木材解剖学分析,用于鉴定木胎的树种来源;2)扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱(SEM-EDS),用于观察漆膜截面微观形貌并进行元素组成分析;3)热裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC/MS),用于鉴定漆膜中的有机成分,特别是区分生漆与干性油添加剂。所有样品均取自重庆罐口M1号墓出土的两件漆钫的底部圈足破损处。
三、主要研究结果
3.1 木胎鉴定
通过对木材三个切面的显微观察,依据国际木材解剖学家协会(IAWA)阔叶树材识别特征标准,研究人员确定圆壶的木胎为杨属(Populus spp.),属于杨柳科;而扁壶的木胎为紫薇属(Lagerstroemia spp.),属于千屈菜科。杨木轻软易旋,是古代漆器最常用的基材之一;紫薇木硬度高、收缩率低且耐腐性好,其选用表明工匠对异形器皿已有精细化的选材意识。紫薇属木材在出土漆器中极为罕见,这一发现为汉代漆器用材多样性提供了新证据。
3.2 漆膜分层结构
经包埋、磨抛后的截面显微观察显示,圆壶呈现典型的四层结构:“彩绘层-底漆层-地仗层-木芯”,符合西汉高级漆器的“胎-灰-底-画”经典分层模式。其中彩绘层(L1)厚0-42μm,呈砖红色至橙红色;底漆层(L2)厚50-73μm,为致密均匀的暗棕色至黑色,无矿物填料颗粒;地仗层(L3)厚86-100μm,呈黄褐色,富含明亮反射颗粒,其上层表面经过打磨处理。相比之下,扁壶仅为简化的两层结构:“表层漆膜-木芯”,无中间地仗层,表层漆膜厚度均匀为42-56μm,直接附着于木胎表面。
3.3 地仗层与颜料成分
SEM-EDS点分析和元素面扫结果表明,圆壶的彩绘层(L1)中汞(Hg)和硫(S)高度富集,含量分别约为63.3wt%和10.6wt%,符合朱砂(HgS)的化学计量比。圆壶的地仗层(L3)中检测到显著的铝(Al)和硅(Si)富集,含量分别约为4.2wt%和10.2wt%,指示其含有铝硅酸盐类矿物填料,如粘土或高岭土。扁壶的表面漆层未检测到Hg、S或Al、Si的富集,与其素面无纹的特征一致。
3.4 漆料与添加剂分析
Py-GC/MS分析显示,两件器物的漆膜均呈现出典型的漆酚指纹图谱(Anacard Gestalt Graph),确认其主要成膜物质均为来自中国漆树(Toxicodendron vernicifluum)的生漆。然而,两者的脂肪酸热解图存在显著差异:圆壶的甘油信号微弱,总油类含量极低,被归类为纯漆体系;扁壶则检测到极强的甘油峰以及明显的辛二酸、壬二酸、癸二酸等二元羧酸峰,这些是干性油长期氧化降解的特征产物。结合C16/C18脂肪酸分布,研究证实扁壶的漆膜为生漆与植物干性油的复合共混物,可能为亚麻籽油或紫苏籽油。
四、结论与讨论
本研究的系统分析揭示了这两件西汉漆器在木材选择、制漆工艺与配方设计上的显著差异。木材选择遵循“材质性能适配器用需求”的核心原则。制漆工艺呈现出明显的等级分化:圆壶采用标准的四层结构,涉及复杂的多道工序;扁壶则采用简化的两层结构,无地仗层。这种技术差异反映了高等级彩绘礼器与素面实用器在制造标准和功能定位上的根本区别。更重要的是,两件器物展现了截然不同的漆料配方策略:圆壶为纯漆体系,而扁壶为生漆与干性油的复合配方。这表明汉代工匠能够根据目标性能灵活调整漆料配比,体现了先进的实践化学知识与复配技艺。
研究结论部分翻译如下:综上所述,本研究系统重构了这两件西汉漆钫从木材原料选择、层状结构构建到化学成分特征的完整技术档案。紫薇属木胎的发现以及油改性漆配方的经验证据,为探究汉代制漆工艺的区域特色、技术传承与创新发展提供了宝贵的实物资料。