清中晚期双龙五凤点翠冠饰材质与工艺研究

纪 娟，谭盼盼，杨军昌，葛 洪，董少华

(1． 陕西省文物保护研究院，陕西西安 710075； 2． 西北工业大学材料学院，纳米能源材料研究中心，陕西西安 710072；3． 西北工业大学文化遗产学院，材料科学与考古研究中心，陕西西安 710072； 4. 咸阳市文物保护中心，陕西咸阳 712000)

0 引 言

点翠工艺是中国传统首饰的一种装饰手法，即将翠鸟羽毛裁剪、黏贴在金属或其他材质底板制成的胎体上，翠羽可以呈现出高贵典雅的蓝色，加上镶嵌的珠宝起着点缀美化金银首饰的作用[1-2]。点翠工艺在古代中国最早可追溯到春秋时期[3]，至宋元时期，用翠羽作为装饰品的风气日益盛行，并成为一种专门的首饰制作工艺[4]。点翠装饰工艺在明清时期达到了顶峰，现留存在世的首饰作品大多出自这一时期，最著名的当属清代定陵出土的四件点翠凤冠[5]。其他出土实物有江西南城明益宣王夫妇合葬墓中的凤冠[6]、南昌明代宁靖王夫人冠饰[7]等。到了清末民初，点翠饰品不再是宫廷贵族之物，开始在民间渐渐流行。然而随着社会的发展进步，由于点翠工艺所用的羽毛取自珍贵的保护动物翠鸟，加之人们现代审美观念的转变，使得当代的点翠饰品越来越少[8]。为了了解古代中国传统点翠工艺所用材料及工艺过程，本研究以收藏于陕西省咸阳市文物保护中心的清中晚期三水县(今陕西省旬邑县)的名门望族——唐家大院的双龙五凤点翠冠饰为研究对象(图1)，采用超景深三维视频显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱、显微红外光谱等分析方法，从科学分析的角度为传统点翠工艺提供详实的数据支持，对点翠工艺的传承、发展、创新提供一定的帮助。

图1 双龙五凤点翠冠饰

1 分析仪器及型号

用HIROX KH-7700型三维视频显微镜(Three-dimensional Video Microscope)和ZEISS EVO MA25型扫描电子显微镜(SEM)对点翠冠饰残件的显微形貌进行观察，判断点翠制作材料和微观加工痕迹；用Nicolet iN10型傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析翠羽成分及点翠胶黏剂的种类，实验条件：透射，BaF2片为背景，扫描范围4 000～600 cm-1；用OXFORD X-Max 20型能谱仪(EDS)分析翠羽的成分、胶黏剂成分和点翠金属底板的材质，实验条件：工作电压5 kV和20 kV，工作距离8.5 mm，扫描时间60 s。

2 结果与讨论

2．1 点翠冠饰显微形貌观察

首先用肉眼对整个冠饰进行观察，点翠冠饰呈半球形，主体底座由金属材料制成椭圆形，上部由造型不同的木质材料构成，冠饰底座口径21 cm，高19.5 cm。冠饰由点翠饰件装饰，点翠饰件由胎体、边框和翠羽组成。金属和木质胎体表面以蓝色羽毛做装饰，并点缀以珍珠、宝石、金丝。通过三维视频显微观察发现，蓝色翠羽所附着的胎体由金属或木质材料组成(图2a和图2b)。饰件上的翠羽有蓝色和深蓝色两种(图2c和图2d)，蓝色翠羽排列紧密整齐，直径为40～60 μm；深蓝色翠羽排列疏松，羽枝两端带有未清除的羽小枝，直径为60～80 μm。翠羽剪裁成片状后按造型黏贴在花丝边框或捻金线边框内(图2e和图2f)。对捻金线残件进行树脂镶样打磨，取截面观察，粗捻金线大致呈椭圆形，截面可观察到丝状物质和金属材料，最外层再包裹金属材料组成(图2g)；细捻金线呈圆形，由最外层金属材料包裹黄色丝状物质组成(图2h)，环形金属层厚度约25 μm，在丝线上缠绕的捻金线宽度为180～240 μm，捻金线内部的丝线直径约10 μm，捻金线的捻向呈“S”向(图3a)[9-11]。

扫描电镜下观察到翠羽表面光滑、呈圆柱状(图3b)，羽毛磨损部分露出蜂窝状内部结构(图3c)。有研究认为，孔雀羽毛的色彩呈现是利用了羽毛皮质层中周期性纳米结构与光线的相互作用，是不同于色素沉积造成化学性颜色的一种结构色[12-13]，即鸟类羽毛的颜色来源于自然光和羽毛表面微观结构的相互作用[14]。因此，只要翠鸟羽毛的表面结构不被破坏，翠羽就能在较长时间内保持鲜艳的颜色，通过显微形貌观察点翠冠饰残片上部分翠羽表面有残缺和断裂，而这部分翠羽的蓝色已经不能显现。

图2 点翠冠饰残件形貌照片

图3 翠羽的扫描电子图像

2．2 点翠冠饰EDS分析

对点翠冠饰的翠羽、捻金线中的丝线、金属底板、花丝边框、捻金线边框的化学成分进行了EDS分析。羽毛和丝线的主要成分属于轻元素，且导电性差，扫描电镜测试条件选高真空模式、低电压5 kV下检测羽毛和丝线的化学成分，并选用在市场购买到的孔雀羽毛和蚕丝作为参考样品，结果见表1。羽毛的主要成分是角蛋白[15]，是由氨基酸按一定顺序排列组成，含有二硫键，所分析翠羽的化学元素组成是C、N、O、S，其定性分析结果与孔雀羽毛一致，证实冠饰所用翠羽来源于某种鸟类的蓝色羽毛。丝线的元素组成有C、N、O，与蚕丝的组成元素一致，而且丝线和蚕丝直径大约都是10 μm，因此这种动物纤维可定性为蚕丝。

金属底板、花丝边框和捻金线边框是金属材料，导电性良好，扫描电镜测试条件选高真空模式、高电压20 kV下分析样品的化学成分，结果见表2。点翠金属底板正面和背面表面(图2a)的化学元素有Au、Ag、Cu、Hg、Fe，其中Au和Hg元素的存在说明翠羽所附着的金属胎体表面使用了鎏金工艺制作而成[16]，金属内部的材质由于不能进行有损检测而无法得知，但可推断出鎏金层表面以下的材料应该是纯Cu、纯Ag或Cu-Ag合金，否则不会在金属表面再施以鎏金层做装饰，这样做的目的可能是为了降低冠饰的制作成本，亦或者冠饰属于民间用品等级不高。花丝1#、2#、3#表面的化学组成有Au、Ag、Hg，说明花丝的制作也是采用表面汞鎏金技术。对细捻金线1#表面和剖面及其他多段捻金线(2#、3#、4#、5#)表面进行能谱分析，捻金线表面的主要成分有Ag，及少量Au和Cu。细捻金线1#剖面的面扫描分析能直观地反映元素组成和分布，颜色深浅表示元素的富集程度，发现Au元素集中分布在捻金线的表面，内部主要元素为Ag和少量Cu(图4)。另外，在捻金线的表面和剖面都没有检测出Hg元素，说明捻金线未采用汞鎏金方式使Au附着在Ag表面，可能采用了贴金的方式制作。因此细捻金线的制作方法是以蚕丝为芯线，用表面附着黄金的银箔条缠绕制成。粗捻金线剖面中心的材料是纯铜和蚕丝，外部再包裹银箔条缠绕制作。粗捻金线区别于细捻金线，在捻金线的内部加入铜线，目的是为了增加捻金线的硬度和韧性，方便将捻金线做出各种造型。捻金(银)线常见于纺织品文物装饰，在点翠冠饰中常常作为辅助的装饰手段。综上，点翠冠饰金属底板和花丝表面均采用鎏金工艺制作，而捻金线表面的金可能采用了贴金方式制作。

表1 翠羽和丝线EDS分析结果

图4 细捻金线剖面化学元素分布图

2．3 点翠冠饰胶黏剂及翠羽FTIR分析

对点翠冠饰残件表面的胶黏剂及掉落的翠羽进行FTIR分析(图5)。图5a是点翠正面和背面胶黏剂的FTIR谱图，特征吸收峰在3 080 cm-1附近代表酰胺Ⅱ带的倍频吸收，2 960 cm-1和2 930 cm-1附近为CH伸缩振动，1 640 cm-1附近为C=O伸缩振动，1 541 cm-1附近为CN伸缩或NH弯曲振动，1 453 cm-1附近为-CH2-或CH3-弯曲振动，1 335 cm-1附近为-CH2-摇摆振动，1 238 cm-1附近为C-O伸缩振动，证明点翠工艺中使用的胶黏剂为动物胶，即由动物皮肤、骨等结缔组织中的胶原部分降解而成的多种氨基酸的缩聚物[17-19]。动物胶在古代常常用作胶黏剂，是一种廉价易得的胶。在本研究中，翠羽能黏接在金属或者木质底板上面正是使用了动物胶。图5b是点翠冠饰翠羽样品和孔雀羽毛的FTIR谱图，由于翠鸟羽毛难以获得，选用和翠羽类似的孔雀羽毛作为参考样本。羽毛的主要成分是角蛋白，红外光谱中1 694 cm-1吸收峰属于酰胺Ⅰ带C=O伸缩振动，1 562 cm-1吸收峰属于酰胺Ⅱ带NH和CN伸缩振动，1 245 cm-1吸收峰属于酰胺Ⅲ带吸收峰[20]。证明点翠冠饰中使用的蓝色翠羽和孔雀羽毛的类型相似，其分析结果也与能谱结果一致。

图5 FTIR谱图

3 点翠冠饰材质与工艺探讨

根据双龙五凤点翠冠饰的外观观察、显微形貌观察和制作材料的科学分析，发现其制作材料以金属和木质为主，制作工艺以传统的细金工艺和点翠工艺为主[21]。

本研究中的点翠冠饰的主要骨架部件使用了金属材料制作，推测以纯Cu、纯Ag或Cu-Ag合金为基底，使用鎏金工艺将Au附着在金属胎体表面呈现黄金的光泽。为了减轻重量或者由于冠饰等级不高，点翠冠饰中较小的构件使用木质或纸质材料制作。金属或木质底板上再用花丝或捻金线圈出“边框”，和底板组成可以“镶嵌”翠羽的各种造型。花丝边框由两股鎏金金属线拧成，焊接在金属底板上；捻金线以蚕丝为芯，表面贴金的Ag-Cu合金金属条缠绕而成，黏接在木质底板上。金属胎体和木质胎体制作好后，用动物胶将裁剪好的翠羽黏接、填充到花丝或捻金线边框内。整个制作过程可总结如下：胎体制作—边框焊接—翠羽黏接，制作原则是尽量少使用贵金属材料，以降低制作成本和冠饰自身的重量。

双龙五凤点翠冠饰中使用的翠羽可分为两种，一种是包括了完整羽枝、羽小枝、羽小钩结构的翠羽，这种翠羽只在金属胎体面积比较小的区域使用；另一种是蓝色的羽枝，这种翠羽作为主要的翠羽种类，在木质和金属胎体的大部分区域内使用。为了进一步确定双龙五凤点翠冠饰上的翠羽来源于哪种翠鸟，还需收集多种翠鸟羽毛进行类比分析。

4 结 论

清中晚期双龙五凤点翠冠饰制作使用了金属和木质材料，以铜或铜银合金为基体、表面鎏金制作成金属胎体，木质胎体则直接做成所需造型应用于冠饰构件。黏结翠鸟羽毛所用的黏合剂是动物皮肤及骨骼熬制的动物胶，点翠用的羽毛选取羽枝为主，以带羽枝、羽小枝、羽小钩结构的翠羽为辅。点翠冠饰的工艺过程是先制作带有花丝边框的金属或带有捻金线边框木质胎体，然后在胎体边框内用动物胶将裁剪好的翠羽放置并黏贴固定，最后将不同构件组合成冠饰。唐家大院双龙五凤点翠冠饰是中国古代传统手工制作精湛技艺的集中体现，它的制作过程包括了中国古代传统的首饰加工工艺，有花丝、捻金线等细金工艺、鎏金工艺、点翠工艺。通过研究清代双龙五凤点翠冠饰的材质与制作工艺，对传统工艺的科学化认知、继承及发展创新具有重要意义。