点击数：0 2026年03月06日
皮革文物是承载人类文明的珍贵载体。然而，如何快速、无损地鉴定皮革文物的鞣剂类型，一直是文物保护领域的难题。古代皮革鞣制技术众多，包括植鞣、油鞣、烟熏鞣、铝鞣、铁鞣、硝面鞣等。其中，植物鞣因其原料易得、工艺相对简单，制成的皮革厚实坚硬、化学性质稳定，在古代应用最为广泛。准确识别是否为植物鞣革，对于理解其劣化机理、评估保存状况、制定针对性保护策略至关重要。
为此，四川大学制革清洁技术国家工程实验室王亚楠教授、余跃副研究员团队应用同步辐射小角X射线散射（SAXS）技术，为植鞣皮革制文物的无损快速鉴定提供了一种全新解决方案。皮革的本质是多层级胶原纤维网络。其中，胶原的原纤维在纳米尺度上具有周期性明暗交替的条带结构，称为D周期。SAXS技术就像一双“超级显微镜”，能够无损地捕捉到这种周期性结构产生的独特衍射图案，这相当于皮革的“纳米指纹”。研究发现，当使用植物单宁鞣制时，大分子的单宁会与胶原纤维形成氢键，在纤维表面形成一层致密、连续的包覆层，这层“外衣”恰好掩盖了胶原原纤本身的D周期结构。因此，在SAXS图谱上，植物鞣革通常表现为几乎没有衍射峰。相比之下，使用无机鞣剂（如铝盐、铁盐、芒硝）鞣制的皮革，其胶原D周期结构保存完好，SAXS图谱上会显示出清晰、强烈的周期性衍射峰。而油鞣革、烟熏鞣革等有机鞣革虽具有衍射峰，但强度相对较弱。
图文摘要
为验证该方法，研究团队首先按照古籍复原了六种古代鞣制工艺，制备了古代皮革模拟样品。通过ATR-FTIR、XRF、Py-GC-MS等多种技术确认了其鞣剂成分后，再用SAXS进行分析。结果证实，只有植鞣皮革的SAXS图谱缺乏周期性衍射峰（图1），而非植鞣革的衍射峰则清晰可见，这是由于植物单宁包覆胶原原纤维所致（图2）。
图1 未鞣制生皮和古代皮革模拟样品的SAXS二维 (a) 和一维 (b) 衍射图谱
图2 未鞣制生皮及古代皮革模拟样品中胶原原纤维的SEM图像
该技术被应用于7件文物样品的鞣剂鉴定。样品2#、3#的SAXS图谱无周期性衍射峰（图3），结合其表面发黑、纤维结构模糊的形态（图4），被初步判定为植物鞣革。后续通过热裂解气质联用的微损检测，果然在其热解产物中发现了苯酚、邻苯二酚、愈创木酚等植物单宁的特征裂解产物（图5），确证其为植物鞣革。样品4#~7#的SAXS图谱显示清晰的衍射峰，被判定为非植物鞣革。样品1#的SAXS图谱平滑无特征峰，且截面形貌无胶原纤维特征（图3），被判定为非皮革文物。
图3 文物样品纵切面的低倍 (a) 和高倍 (b) SEM图像
图4 文物样品的SAXS二维 (a) 和一维 (b) 衍射图谱
图5 文物样品的Py-GC-MS色谱图
该研究首次建立了基于SAXS技术的植鞣皮革制文物鉴定方法，不仅避免了对珍贵文物的损伤，而且分析速度快，有助于更精确地“读懂”古老皮革的制造密码，为皮革制文物保护的决策提供科学依据，为传承跨越千年的文化遗产提供技术支撑。
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