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新疆营盘遗址出土丝织物染料和纤维品种及来源

2024-10-22郭丹华杨萌发刘剑赵丰李文瑛康晓静

丝绸 2024年10期

Dye and fiber varieties and sources of silk fabrics from the Yingpan site in Xinjiang

摘要:

文章通过对新疆营盘遗址出土的汉晋时期部分纺织品进行染料和纤维品种鉴别,分析这批织物的纺织材料来源,为出土纺织品提供科学认知和后续保护提供依据。采用高效液相色谱—离子阱质谱联用技术鉴别染料品种,采用形貌分析、蛋白质组学方法鉴别丝纤维品种。分析结果明确了这批营盘出土的丝织品使用了川黄檗和西茜草染料;纤维采用家蚕丝和野桑蚕丝;推测这批织物中使用的家蚕丝纱线产自四川、湖南、湖北地区,野桑蚕丝纱线产自新疆本地,不同品种的丝线在原料产地采用当地产的植物染料进行丝线的染色,织物为新疆本地织造。

关键词:

营盘遗址;染料;纤维;黄檗;西茜草;家蚕丝;野桑蚕丝

中图分类号:

TS101.921.8; K876.9

文献标志码:

B

文章编号: 10017003(2024)10期数0115起始页码08篇页数

DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.10期数.013(篇序)

收稿日期:

20240128;

修回日期:

20240911

基金项目:

国家重点研发计划课题项目(2019YFC1520302,2019YFC1521302)

作者简介:

郭丹华(1983),女,工程师,主要从事纺织考古、古代纺织材料分析测试的研究。通信作者:康晓静,副研究员,632554943@qq.com。

丝绸之路绵亘万里,延续千年,新疆地处丝绸之路的交通要道,是古代东西方多元文明的汇聚之地。新疆独特干燥的气候环境,使千年前的纺织品得以较好地保存下来。1989年、1995年、1999年新疆文物考古工作者对尉犁县营盘遗址先后进行3次抢救性发掘,出土了大量汉晋时期精美的纺织品[1-2]。营盘遗址出土的纺织品色彩丰富且所用纤维涵盖了丝、毛、棉、麻4大门类。新疆地区出土纺织品的科技考古越来越受到关注,本研究对营盘遗址的8件丝织品染料、纤维进行鉴别研究,为文物的修复保护复原提供科学的基础信息,丰富了纺织文物数据库,同时对新疆营盘遗址出土纺织品的研究将为丝绸之路上古代纺织技术的交流和文化的传播提供实证。

随着现代分析测试技术的应用,采用高效液相色谱—质谱联用技术进行染料分析不仅能够分离天然染料中的不同色素成分[3],而且可以表征每种成分的分子结构。宋殷[4]在尼雅遗址出土的丝织品上发现了蒽醌类染料茜草和胭脂虫,说明有西方染料传入新疆地区。Liu等[5]在楼兰古城出土的地毯上指认出木樨草中的黄酮类化合物。在古代纺织纤维方面,曹秋玲等[6]对新疆营盘出土的棉籽进行测试分析,指出汉晋时期新疆营盘出土棉籽品种为草棉。郑海玲等[7]对营盘出土的丝织品进行氨基酸分析。南希等[8]对新疆尼雅遗址墓地出土的纺织品进行了分析,指出织物组织和纹样反映汉晋时期中原的纺织品传入西域,西域在融合中原服饰的基础上,形成适应当地的创新和发展。总体来看,现代分析测试技术可以满足文物微量无损的测试要求。虽然目前已刊发了一些关于新疆考古纺织品的研究成果,但是营盘遗址出土的纺织品值得进一步开展科学分析。目前对于出土纺织品的染料鉴别不够广泛,特别是缺乏丝绸之路上发现的珍贵纺织品文物的颜色溯源;纤维成分鉴别主要以区分丝、毛、棉、麻4大类为主,蚕丝纤维材料的具体品种及织造方式探讨也还不多。鉴于营盘遗址的特殊地理位置,出土纺织品从表观上看就具有明显的东西文化交融风格,故本研究在前人研究的基础上,从染料、纤维、纱线织物特征等多个角度综合分析、互为印证,将液相色谱—质谱联用技术、形貌分析、蛋白质组学分析等分析技术联合应用,对营盘出土部分丝织品进行了染料和纤维品种鉴别;同时与织物组织特征结合,推测这些出土纺织品的纤维原料、染色及织造来源。

1 实 验

1.1 化学试剂

HPLC级乙腈和甲醇(德国Merck公司),LC-MS级甲酸(美国Thermo Fisher公司),HPLC级吡啶(上海安谱实验科技股份有限公司),98%草酸(美国Acros有机试剂公司),LC-MS级超纯水(美国Fisher Scientific公司),4%~8%溶于乙醇/乙醚混合溶剂的AR级火棉胶溶液(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)。

1.2 参考品和标准品

植物染料川黄檗(杭州张同泰名医国药馆),茜草(新疆和田维药市场),西茜草(新疆巴音郭楞蒙古自治州轮台县哈尔巴克乡)。按照文献[9],采用3种植物染料对丝线进行染色制备纱线参考品。天然染料色素标准品小檗碱(99%)、药根碱(>97%)、巴马汀(97%)、茜素(97%)、靛蓝(97%)和靛玉红(>97%)(上海阿拉丁生化科技股份有限公司),茜紫素(>90%)(美国Sigma-Aldrich公司)。现代家蚕丝、野桑蚕丝(浙江理工大学纺织材料实验室)。

1.3 测试样品

本研究选取新疆营盘出土纺织品样品24个(新疆文物考古研究所),其中16个样品为毛织物或棉织物,仅对8个丝织物样品开展染料和纤维分析(表1)。

1.4 测试仪器

LC20AD高效液相色谱(SHIMADZU,日本),LTQ XL离子阱质谱(THERMO SCIENTIFIC,美国),VANOX AHB-K1万能显微镜(OLYMPUS,日本),JSM-5610LV扫描电子显微镜(JEOL,日本),Easy-nLC 1200色谱系统和Q-Exactive Plus质谱仪(THERMO SCIENTIFIC,美国)。

1.5 测试方法

染料萃取采用温和萃取方法[5]。配制200 μL吡啶/水/草酸溶液(90/90/10)萃取0.2~0.5 mg文物样品,80 ℃加热30 min后移取上清液至2.0 mL离心管,氮气干燥。干燥后残留物用60 μL甲醇/水(1/1)溶液溶解后移至进样瓶,上样20 μL。采用C18反相色谱柱(SHIM-PACK,SHIMADZU)进行分离。染料检测采用高效液相色谱—离子阱质谱联用技术(HPLC-IT-MS),仪器参数详见文献[10]。

纤维形貌测试采用制作纤维横截面切片,利用万能显微镜、扫描电子显微镜观察纤维横截面和纵向形态。丝织品文物的蛋白鉴定采用液相色谱—高分辨质谱联用技术(LC-HRMS)进行分析。将样品溶解成肽段后[11]采用纳升流速色谱系统进行色谱分离,随后通过数据依赖采集质谱分析肽段。使用质谱数据库检索软件MaxQuant(2.0.1.0版)将采集到的质谱图与NCBI-Bombyx mori(Silk moth)数据库和uniprot-Bombyx mori(Silk moth)数据库比对验证。此外,使用检索软件基于强度的绝对定量(iBAQ)程序比较同一样品中不同蛋白质的丰度差异。

2 结果与分析

2.1 染料品种分析

采用HPLC-IT-MS技术对新疆营盘出土的8个纺织品文物样品进行染料分析,通过与植物染料染色纱线参考品萃取液和染料色素标准品比对,鉴别红色、黄色和蓝色纱线的染料品种或可能来源。

2.1.1 红色染料

本研究检测的红色纱线取自贴金衣下摆镶锦绦(95BYYM14:9)、刺绣枕(99BYYM2:5)和红黄蓝香囊(BZ:39)。古代红色染料的来源丰富,含有蒽醌类、多酚类、类胡萝卜素类等天然产物的动植物都能提供红色色素用于纺织品着色。蒽醌类染料往往提取自茜草属植物和介壳虫,多酚类染料主要是苏木和巴西木,类胡萝卜素染料最重要的是红花。在刺绣枕(99BYYM2:5)红色绣线萃取液的高效液相色谱图如图1(a)所示,可以观察到两个色谱峰分别位于13.24 min和14.32 min。其中化合物Ⅰ的紫外—可见吸收光谱的最大吸收峰为278 nm和429 nm,化合物Ⅱ的最大吸收峰为292 nm和482 nm,均反映了蒽醌类化合物的特征吸收带。在负离子模式下,这两个化合物的准分子离子峰[M—H]-分别为m/z 239和m/z 255,二级质谱的碎片离子如表2所示,均为中性分子(CO、CO2、H2O)丢失[12]。通过比对蒽醌类化合物标准品,可以确认化合物Ⅰ和Ⅱ分别为茜素和茜紫素。Mouri等[13]对东南茜草(Rubia argyi)、西茜草(Rubia tinctorum)、印度茜草(Rubia cordifolia)和野茜草(Rubia peregrina)进行了蒽醌类特征标记物的识别,认为茜素和茜紫素为主要成分的植物染料来源为西茜草。Cardon[9]调研了染色用茜草属植物在世界各地的分布,其中东南茜草生长于中国东部、中部,以及日本和韩国,西茜草原产于地中海沿岸并延伸至中亚腹地,野茜草仅出现在欧洲,印度茜草在非洲和亚洲南部均有种植。结合茜草属植物的化学成分分析和产地分布,该样品可以认为是西茜草染色。图1(b)为西茜草染色纱线萃取液的高效液相色谱图,除了观察到茜素和茜紫素,还发现在保留时间13.50~14.20 min存在两个色谱峰,它们的最大吸收峰和质谱碎片离子说明化合物Ⅲ和Ⅳ为伪茜紫素和茜草酸。由于在地下埋藏1 500多年,自然老化很可能导致刺绣枕红色纱线上的伪茜紫素和茜草酸脱去羧基(—COOH)。本研究检测的所有营盘出土纺织品的红色纱线样品均为西茜草染色。

2.1.2 黄色染料

本研究检测的黄色纱线取自刺绣枕(99BYYM2:5)、营盘95绿方格绫(未编号)、绢面刺绣手套(BZ:3958)和红黄蓝香囊(BZ:39)。与红色染料的化合物类别不同,黄色染料的来源主要是含有黄酮类化合物和小檗碱类化合物的植物。黄酮类化合物广泛地分布在绿色植物的枝叶,其品种非常丰富,有槐米、黄栌、木樨草、染料木、鼠李等,而小檗碱主要存在于黄檗属植物。黄檗属植物包括川黄檗(Phellodendron chinense)和关黄柏(Phellodendron amurense),分别产于中国湖南、湖北地区和东北华北地区。图2是绢面刺绣手套黄色纱线萃取液的总离子流色谱图和提取离子流色谱图。在保留时间8.86 min出现了一个高强度的色谱峰,紫外—可见吸收光谱显示最大吸收波长为264、347 nm和425 nm(表3),与小檗碱类化合物的特征吸收峰相符。然而,在正离子模式下,观察提取离子流色谱图发现该色谱峰包含了两个化合物,化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的准分子离子峰分别为m/z 336和m/z 352,它们的二级质谱碎片离子来源于CH3·和CO2的丢失。通过与天然色素标准品比对,确认化合物Ⅰ和化合物Ⅱ分别为小檗碱和巴马汀,且前者的相对含量超过后者相对含量的10倍。根据冯媛等[14]研究,该文物样品的染料很可能来源于川黄檗。此外,刺绣枕(99BYYM2:5)、营盘95绿方格纹绫和红黄蓝香囊(BZ:39)的黄色纱线均为该植物染料染色。

2.1.3 蓝色染料

在营盘95绿方格绫(未编号)和红黄蓝香囊(BZ:39)的绿色和蓝色纱线上检测出靛蓝和靛玉红,这两种吲哚类化合物是靛青的主要色素。靛青是目前所知古代唯一用于纺织品着色的天然蓝色染料[15],由含靛植物马蓝、菘蓝、蓼蓝或木蓝[16]经过氧化—还原的生物化学过程制得。尽管这四种植物具有各自的产地特征,但是目前的分析技术仅能够识别它们共有靛蓝和靛玉红,因此,鉴别靛青染料的植物来源存在一定的难度。今后,期望通过植物考古和分子生物学分析技术解决古代纺织品蓝色染料的品种区分问题。此外,靛青常与黄色染料套染获得绿色。

2.2 纤维品种分析

利用显微镜观察纺织纤维微观形貌特征,所需样品量少,对于纺织文物是可行的鉴别手段。蚕丝纤维横截面呈三角形,纵向光滑,与棉纤维的天然转曲、麻纤维的横节、毛纤维的鳞片等显微形貌有着明显的区别,利用这些纤维的微观形态特征鉴别4大类的天然纤维是便捷高效的。本研究采用显微形貌观察方法和现代丝纤维形貌对比相结合来鉴别这批营盘出土纺织品的纤维种类。

这批出土织物品类丰富,既有单层织物绢、绫、绮,也有多层织物锦绦,还有刺绣。通过显微镜观察纤维横截面切片,并扫描电镜观察纤维纵向形态,如图3、图4所示;单层织物绢、绫、绮样品所用家蚕丝微观形貌横截面呈现较规则的三角形,

纵向呈现平直的丝纤维形态,与现代家蚕丝形貌一致。样品贴金衣下摆镶锦绦(95BYYM14:9)、刺绣枕(99BYYM2:5),这2个样品通过纤维形貌判定所用纤维也是蚕丝纤维。但是贴金衣下摆镶锦绦(95BYYM14:9)和绣枕(99BYYM2:5)中红色纱线所用丝纤维的横截面形状与黄色的纱线不同,红色纱线的丝纤维截面呈现一端略圆、一端略尖的形状,相同放大倍数下,单根纤维的面积比黄色纱线小。对比观察红色纱线的截面形貌与现代野桑蚕丝的形貌及单纤维较吻合,如图3所示。这样小而细长的丝纤维横截面形态在至目前所见研究成果中丝质文物比较少见,多年来也仅在新疆地区出土的纺织品中有发现。彭婕等[17]曾对江西、湖北、江苏、内蒙古等地出土的古代纺织品做过蚕丝纤维形貌分析,研究中的丝纤维横截面多呈现与现代家蚕丝类似的较规整三角形形貌。说明新疆

地区作为丝绸之路西域和中原等其他地区的交汇之地,所用的纺织材料与中原、湖南、湖北等地区相比,有着多元的特征。

贴金衣下摆镶锦绦(95BYYM14:9)红色纱线的纤维微观形貌与现代野桑蚕丝的形貌相似而非家蚕丝。形貌观察只能初步判定出纤维为蚕丝这一大类,为了进一步探索贴金衣下摆镶锦绦(95BYYM14:9)红色纱线的丝纤维品种,本研究采用基于质谱技术的蛋白质组学分析方法进行进一步的鉴别。Lee等[18]采用蛋白质组学分析技术对帕尔米拉遗址出土的丝织品进行分析,指出家蚕的特征蛋白和野桑蚕的特征蛋白,将家蚕丝和野蚕丝在分子水平上区分出来。Chen等[19]也曾利用蛋白质组学技术找到家蚕与柞蚕的标志蛋白,用于区分家蚕丝和柞蚕丝。采用蛋白质组学分析该文物的红色纱线,鉴别的结果发现除了具有家蚕(Bombyx mori)特征蛋白P05790,

还找到野桑蚕(Bombyx mandarina)的特征蛋白A0A6J2KE10、Q9BLL8和P04148。并且结合该文物样品纤维横截面与现代野桑蚕丝近似的特征,说明红色纱线的原料很可能来自于野桑蚕或其相近物种。因为家蚕由野桑蚕驯化,两者具有同源性,因此蛋白检测结果显示锦绦红色纱线也存在家蚕蛋白。

2.3 丝织物的来源

丝绸主要起源于中国黄河流域和长江流域。丝绸的传播包括产品的传播、织造技术的传播、蚕种的传播等,反映了丝绸之路上文明互鉴的情况。丝绸作为产品传播开始很早,从中原和江南往西的传播,通过河西走廊到达西北地区,然后与草原丝绸之路联通。在中国的西北地区,张骞通西域之前丝绸已开始向西传播,新发现的丝织文物出自甘肃张家川马家塬战国墓地、新疆哈巴河喀拉苏墓地等都是强有力的证据。到汉晋时期,中国典型的织锦已经出现在丝绸之路沿途更为遥远的地区[20]。古代丝绸的技术交流传播,内容涉及染料、

纤维材料、织造工艺及图案设计等,本研究基于出土丝织品染料和纤维品种科学鉴别的结果,再结合纱线及织物的结构特征,进一步探讨这些出土丝织品的来源,为出土丝织品的来源研究提供了新的依据和佐证。

家蚕的驯化是农业史上的重大事件之一,养蚕、缫丝、织绸是中华民族对人类文明做出的重要贡献。近十多年,大量基于DNA分子标记、线粒体基因或基因组的研究进一步确定了家蚕的祖先是中国野桑蚕,家蚕起源于中国野桑蚕已获得学界共识[21]。1926年山西夏县西阴村仰韶文化遗址出土的半个蚕茧,1958年湖州钱山漾出土的良渚文化时期的丝线,1977年,浙江余姚河姆渡遗址出土的雕刻有蚕纹的牙雕小盅,这些出土文物实证至少在5 000年以前,古代中国的北方、南方从野桑蚕到家蚕的驯化已经开始[22]。中国东方的织锦技术于公元3世纪前后传入新疆地区。当时的人们从东方引进了蚕种,而且还模仿学习了汉式织锦的图案循环方法[23]。

蒋猷龙《浙江认知的中国蚕丝业文化》一书指出:在当时的新疆有着不杀蚕,待蛹蛾羽化后以茧壳制造绵打线的传统[24]。这一传统在《大唐西域记》中有着详细的记载:“王妃乃刻石为制,不令伤杀,蚕蛾飞尽,乃得制茧。敢有违犯,神明不佑。”因为蚕种的来之不易和蚕种本身的稀少,且汉晋时期新疆一带信奉佛教不肯杀生的传统,新疆当时没有像内地一样煮茧缫丝以抽取长丝,而是任凭蚕蛹在化蛾之后破茧而出,采集蛾口茧进行纺丝织绸[25]。所以,新疆地产的丝织品所用纱线多需要加捻方可便于织造。孙志芹等[26]认为加强捻的习惯也源于纺织原料的区别。西亚古代的纺织原料主要是亚麻和羊毛,而羊毛为短纤维,必须加捻成毛线方可织造。虽然后来西方也采用了蚕丝作为原料,但由于纺织习惯的不同或者未能彻底了解丝的性能,西亚、中亚织物的经线常加强捻。新疆地区在蚕丝纤维传入之前也主要是使用毛纤维为主,所

以新疆地产丝质纱线加捻就也可能受到此习惯的影响。随着蚕桑技术传入新疆,当地人民开始学习织造丝绸特别是提花织锦的方法。赵丰[25]的研究曾指出此类加有Z捻的绵线锦绦为新疆地产。绵线锦绦应该是他们最初的产品,这一产品采用了与中原完全一致的平纹经重组织及风格接近的动物造型,不过从提花方法上则是一种挑花的方法。

营盘贴金衣下摆镶锦绦(95BYYM14:9)和刺绣枕(99BYYM2:5)黄色纱线的染料经检测为川黄檗。《本草纲目》中记载该染料植物的产地为四川、湖南、湖北或周边地区[27]。川黄檗被用来染色唐代丝绸[28],采用该染料染色丝织品能够避免微生物和昆虫地侵蚀,其杀菌除虫的特殊功能也能曾被广泛用于染纸。敦煌藏经洞出土的最早金刚经写本就被检测出含有川黄檗的主要成分小檗碱和巴马汀[29]。这也说明川黄檗这种主要产自四川和湖南、湖北地区的植物,广泛应用于染色。营盘出土的这两件织物是采用家蚕丝纤维原料染黄色。《大元毡罽工物记》记载中国出产的茜(草)根有四处,分别为回回茜(宁夏)、西蕃茜根(西域)、哈剌章茜根(云南)和陕西茜根[30],锦绦和刺绣枕的红色纱线用西茜草染色,很可能就是来自于新疆本地的茜草属植物。因此,认为这些红色纱线可能采用新疆本地的野桑蚕丝作为原料,在新疆本地使用新疆特有的茜草植物染得红色。营盘锦绦(95BYYM14:9)丝线加Z捻,织物组织为古代中国东方传统的平纹经锦结构。刺绣枕(99BYYM2:5)为红色地上黄色绣,加Z捻(图5)。这一纱线加捻、织物组织特征跟染料、纤维的使用情况是吻合的,都表明其是采用新疆以东地区的材料和新疆本地的材料相结合。

综合织物使用的染料、丝纤维种类及纱线捻向、织物的组织特征,推测营盘出土的此类绵线锦绦和绵线刺绣应是新疆本地织造,所用的家蚕丝线很有可能是从四川、湖南、湖北地区等地区染色后传入的,红色纱线使用了新疆当地的野桑蚕丝。既有四川、湖南、湖北地区特有的川黄檗,也有新疆地区特有的西茜草;既有新疆以东地区形貌的家蚕丝,也有特殊丝纤维形貌的野桑蚕丝;多种染料和多种纤维材质集合使用于一件纺织品上,这正说明当时东部地区与新疆的纺织技艺往来交流的频繁,在纺织原材料染料和纤维的使用上也充分体现了融合。新疆在吸收其东部地区的材料、织造技术的同时又有着西方艺术特色。营盘M14墓出土的贴金衣装饰带上贴着连续的圆形金箔,形成联珠纹[1]。M15墓出土的刺绣裤,用绵线绣出菱格联珠十字花卉纹样[31]。这些联珠纹样具有西亚、中亚地区的艺术风格。这充分说明新疆是古代东西方的枢纽,多种材料、多种技艺、多种艺术风格在此地交汇,新疆地产织物兼收了东西方的材质、技艺、纹样、艺术特点,在古代丝绸之路东西文化和技艺的交流互鉴中呈现独特的魅力。

3 结 论

营盘出土纺织品保存良好,至今仍能保持鲜艳的色彩和一定的强度,这跟新疆当地干燥的地理气候有重要关系。抢救性发掘获得的这批纺织品为揭示营盘遗址群在丝绸之路要塞上的纺织技术交流与传播提供29838943c7d5d7cdb372968e38454218了宝贵的资料。对取自新疆营盘遗址出土的8个丝织物进行了进一步研究,发现8个丝织物样取自绢、绫、绮、锦绦、刺绣、手套、香囊,通过对8个样品的染料和纤维品种鉴别,鉴别结果结合纱线、织物组织结构特征分析,可以得出以下结论。

1) 本研究中营盘遗址出土的丝织品染料主要为两种,红色染料为西茜草,黄色染料为川黄檗。目前所知,西茜草为新疆特有植物,川黄檗为四川、湖南、湖北地区特有植物,这两种染料的来源具有鲜明的地域特征。这可以作为鉴别出土纺织品染料产地的一个重要参考依据。

2) 本研究中营盘遗址出土绢、绫、绮、锦绦、刺绣、香囊等织物的纤维原料均为蚕丝,主要有两类丝纤维。一类是家蚕丝,用于出土的绢、绫、绮等织物组织相对简单的单层织物;另一类是野桑蚕丝和家蚕丝集合应用于锦绦、刺绣等相对复杂的织物,同一件织物使用了至少两种丝纤维品种。这为野桑蚕丝在新疆地区的使用提供了实证。

3) 推测本研究中的营盘锦绦(95BYYM14:9)和刺绣枕(99BYYM2:5)中红色纱线采用新疆当地野桑蚕丝在新疆使用西茜草染色;黄色纱线采用四川、湖南、湖北地区家蚕丝,很大可能在当地使用黄檗染色,但也不排除黄檗染料西传进入新疆后染色的可能,由于相关文献资料的缺乏,有待进一步的研究和证实。通过丝绸之路上的贸易传播或其他途径,研究认为纱线进入新疆地区后在当地进行织造。这说明了汉晋时期新疆地区丝绸技术的传播不仅有成品的传播,也有着半成品的传播,并伴随着纺织技艺的提升。

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Dye and fiber varieties and sources of silk fabrics from the Yingpan site in Xinjiang

ZHANG Chi, WANG Xiangrong

GUO Danhua1, YANG Mengfa2, LIU Jian2,3, ZHAO Feng2,4, LI Wenying5, KANG Xiaojing5

(1.Zhejiang Museum of Natural History, Hangzhou 310014, China; 2.International Institute of Silk, Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018, China; 3.China National Silk Museum, Hangzhou 310002, China; 4.School of Art andArchaeology, Zhejiang University, Hangzhou 310030, China; 5.Xinjiang Research Institute ofArcheology and Cultural Relics, Urumqi 830011, China)

Abstract:

A lot of textiles are unearthed from the Yingpan site. The climate of Yingpan is dry, so the colors of the unearthed textiles are well preserved, which provides reliable samples for dye identification. These textiles provide important evidence of cultural and technical exchange on the Silk Road during the Eastern Han and Jin Dynasties. It is of great significance to clarify the spread and development of textile dyes, silk fiber raw materials and weaving techniques on the ancient Silk Road in China, which not only enriches the information database of ancient textile cultural relics, but also provides scientific basis for the subsequent protection, restoration and display of cultural relics.

Eight silk samples from the Yingpan site in Xinjiang were selected for study. On the one hand, the dye and fiber species were identified. On the other hand, the places of origin of these fabrics were analyzed according to the dye and fiber varieties and the characteristics of yarns and fabrics. High performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) was used to identify dye varieties, and fiber micro-morphological analysis and proteomics methods were used to identify silk fiber varieties. By identifying the varieties of dyes and fibers of the eight samples, and combining the identification results with the analysis of the structural characteristics of yarns and fabrics, three major conclusions were drawn. Firstly, there are mainly two types of dyes for silk fabrics unearthed from the Yingpan site in this study: the main colorants detected in the red dye are alizarin and purpurin, indicating that the source of the dye is Rubia tinctorum; the presence of berberine as the main ingredient in the yellow dye, with small amounts of palmatine and pharmacophorine, suggests that the source is Phellodendron chinense. Rubia tinctorum is native in Xinjiang, while Phellodendron chinense is grown in Sichuan, Hunan and Hubei provinces. The sources of these two dyes exhibit distinct regional characteristics, which provides important reference for place origin analysis. Secondly, in this study, the fiber materials of fabrics unearthed from the Yingpan site are all mulberry silk, being either domestic silkworm (Bombyx mori) silk or wild mulberry silkworm (Bombyx mandarina) silk. The domestic silkworm silk is used for the simple single-layer textiles, such as spun silk, twill and patterned silk with simple weaves. The cross-section of the microscopic morphology of the used silk is a regular triangle, and the longitudinal morphology of the silk fiber is straight, which is consistent with the morphology of modern silk. The wild mulberry silkworm silk is used together with domesticated silkworm silk for more complex textiles such as Jin-tape and embroidery pillows. The cross-sectional shapes of silk fibers used for red yarns in Jin-tape (95BYYM14:9) and embroidered pillow (99BYYM2:5) are slightly rounded at one end and pointed at the other end, which are consistent with the morphology of modern wild mulberry silk. The protein identification of the red yarn also reveals that it has the characteristic proteins of the wild mulberry silkworm silk. Both domestic silkworm silk and wild mulberry silkworm silk are used on Jin-tape and embroidery pillow, which provides evidence for the use of wild mulberry silk in Xinjiang area, and also reflects the richness and diversity of silk textiles unearthed in Xinjiang. Thirdly, it is speculated that the red yarns of sample Jin-tape (95BYYM14:9) and embroidery pillow (99BYYM2:5) in this study are dyed with Rubia tinctorum in Xinjiang, while the yellow yarns are made of domestic silkworm silk from Sichuan, Hunan and Hubei, and they are likely to be dyed with Phellodendron amurense locally, and then imported into Xinjiang for weaving. This suggests that silk technology in the Han and Jin Dynasties was transmitted not only through finished products but also through semi-finished products, accompanied by improvements in textile techniques.

The article uses micronondestructive analysis test techniques to scientifically identify the dyes and fibers of some fabrics unearthed from the Yingpan site in Xinjiang, and combines the characteristics of the yarns and fabrics from multiple angles to infer the place of weaving. It provides new evidence and support for the study of the transmission of textile materials, technologies and culture along the Silk Road in Xinjiang and the research on the development of textile techniques.

Key words:

the Yingpan site; dye; fiber; Phellodendron chinense; Rubia tinctorum; Bombyx mori; Bombyx mandarina