石器时代的颜料、染料及建筑材料

2024-11-03 21:00   云南  

古代近东文明在化学技术领域的成就令人瞩目,尤其是在颜料制作、绘画技艺、有机染料和沥青应用等方面。

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颜料的应用


在古代近东文明中,艺术家们精心利用了自然界中的矿物质来制作颜料,这些颜料不仅用于壁画和陶器的装饰,还涉及到建筑和个人装饰。

红赭石,也称为赤铁矿,是三氧化二铁(Fe203)的一种形态,因其鲜艳的红色而被广泛用作颜料。在埃及,红赭石被用于陵墓壁画的绘制,其色泽鲜艳,能够使画像保持长时间的鲜艳如初。红赭石的使用不仅限于埃及,它在美索不达米亚、小亚细亚、巴勒斯坦等地也有广泛应用,如普林尼所提到的sinopis和rubrica,指的就是天然的红赭石

红赭石


在中国,赭石的应用可追溯至山顶洞人时期,约五万年到十几万年前。新石器时期,黄河流域的居民用赭石在躯体上涂绘各种花纹图案,这些图案不仅用于恐吓野兽,也作为氏族间相互区别的标志。1963年,在江苏邳县大墩子新石器时代遗址中出土的五块赭石,表明先民已经较多地利用矿物颜料。此外,中国古代的墓穴装饰、敦煌石窟的壁画上都大量使用了赭石,显示其在艺术创作中的重要性。

考古学家在世界各地的古人类遗址中发现了红赭石的痕迹,表明其在古代人类生活中的重要性。例如,在埃塞俄比亚的一个古人类洞穴中发现了4000多片赭石碎块,有的似乎是磨刀石,有的穿了孔,有的磨成卵石的形状,大概被用作装饰物。这些发现证实了红赭石在古代社会中的多功能应用,不仅作为颜料用于艺术创作,还可能在宗教仪式和社会象征中发挥作用。

铅丹,或称铅红,是一种铅的氧化物,通过加热铅、铅渣及铅白(一种碱式碳酸铅)的方法来制中备。在古代美索不达米亚,铅丹已被知晓并可能用于粉刷木料。铅丹的引入到埃及则是后来的事,主要由罗马人引入。埃及的术语对应铅丹的历史悠久,最初象征的是埃利潘蒂尼附近的一种特定的红玄武土(赭石的一种形式)。

埃及的黄颜料主要来源于赭石。在基色墓中发现的黄色褐铁矿或针铁矿,以及图坦哈蒙墓中的雌黄(一种天然的硫化砷),都是黄颜料的来源。赭石作为一种矿物颜料,并不产于埃及,而是需要从波斯、亚美尼亚或小亚细亚进口。

绿色颜料的选择相对有限,但人们早已开始使用粉末状的孔雀石或硅孔雀石。在埃及,人工玻璃料由熔化的砂子、碱和铜矿石来制取,这种玻璃料的粉末可以用作一种绿色颜料。蓝色颜料的选择也很有限,古代埃及人通过加热硅石、孔雀石、碳酸钙和泡碱来制备一种蓝色化合物,这种蓝色玻璃料被称为蓝铜矿,是维特鲁威和普林尼所描述的颜料。

黑色颜料可以从多种物质中得到,如方铅矿或软锰矿。白色颜料则主要是碳酸钙(白垩)或硫酸钙(石膏)的形式,这两种物质在埃及的许多地方都能找到。

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绘画底子的创新


古代画家们广泛使用陶器、灰泥、石头等作为绘画底子。例如,在美索不达米亚,墙壁粉刷技术出现得非常早,人们用黏土、石灰石膏之类的物质与水搅拌之后所形成的混合物来抹墙。在埃及,从前王朝时期起就已经开始生产灰泥,灰泥由尼罗河的淤积层与稻草搅和而成,而质量较好的灰泥则是使用含有石灰石的天然混合物进行最后的表层粉刷。

媒质的使用增强了颜料的附着力,并为绘画作品增添了独特的质感。例如,牛奶凝乳和阿拉伯树胶等天然媒质在埃及得到了应用。阿拉伯树胶,来自阿拉伯咖啡树的树皮,被蓬特和南部阿拉伯国家进口到埃及,它也为美索不达米亚人所知晓。此外,取自谷物的淀粉在埃及获得了应用,明胶和黄芪(耆)胶(取自黄芪属的树皮)也是可用的媒质。

颜料通常是预先混合在一起的,它们被做成块状或者保存在小袋子里,然后在摩擦石上研磨,并与媒质和水相混合。在调色板上发现的颜料块,经常是由干燥颜料和胶水混合制得的。在阿蒙霍特普一世和二世统治期间,蜂蜡作为固定剂和清漆在墓穴中得到应用,似乎提高了某些颜料的光亮度。

在埃及,通过将天然石膏加热到130摄氏度,对其产物进行粉碎和加水的熟化处理方法来制备石膏。吉萨墓和塞加拉墓中所用的非常纯的石膏,来自法尤姆的采石场。在早期,人们非常注意选取质量良好的石膏,经常使用含有多达85%石灰石粉的石膏来刷第二层,用以获得光滑的绘画底子。

(石膏)


除了上述媒质,蛋的蛋白也得到了应用,但是这些蛋是野鹅蛋和鸭蛋,因为早期的埃及还没有饲养家禽。蜂蜜有时候被加入到一些阿拉伯树胶、浆糊之类的水溶性媒质中,因为这种媒质保留了一些水分,所以它可以防止树胶变得过脆。

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有机染料的发现


有机染料在古代社会中扮演了举足轻重的角色,不仅在织物的染色上有着广泛的应用,还在宗教仪式和社会地位的象征中占据着重要的地位。

胭脂虫红是一种从寄生在仙人掌类植物上的雌性胭脂虫体内提取出的天然色素,主要成分是胭脂虫酸(蒽醌衍生物)。胭脂虫原产于中南美洲、墨西哥等地,尤其是秘鲁和加纳略群岛,全球总产量大约为250~300吨。胭脂虫红因其鲜艳的红色而被用于宗教仪式和化妆品中,甚至在制药行业中也有应用,如片剂和微丸的包衣材料以及胶囊壳的着色剂。

胭脂虫红


茜素(1,2-二羟基-9,10-蒽醌)是一种典型的媒介染料,由植物茜草的根中获得,也通过人工合成的方式制得。茜草在古代欧洲的使用至少可以追溯至铁器时代早期,其染色方法一直沿用至18世纪,并未有太大改变。茜草染色通常需要加入媒染剂,如明矾,以增强颜色的附着力和耐久性。

在古代,特定的颜色常常与社会地位和权力有关。例如,在宋代,紫色与红色一样是尊贵之色,一品至三品的高官即服紫,而且紫色的服饰在宋代皇家并没有像西方皇家那样垄断,从宋太宗朝开始向百姓全面开放,贵贱共享。这种开放性促进了紫色的创新,如油紫的出现化解了朱紫难分的历史难题,推动了社会经济的发展。

胭脂虫红因其鲜艳的红色,在宗教仪式中被广泛使用,这种颜色常与血液和生命联系在一起,因此在宗教仪式中具有重要的象征意义。茜素也同样因其耐久性和鲜艳的红色而被用于宗教仪式中,这些染料的使用不仅增添了仪式的庄重感,也反映了当时社会对色彩的重视。

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染工技艺的发展


染工技艺的发展体现了古代社会对色彩的极致追求,染工们通过掌握复杂的染色配方和媒染剂的使用,能够制作出丰富多彩的织物。这一过程包括羊毛或其他材料的预处理、染色和后处理等步骤,均需精确的技术和对染料特性的深刻理解。

在染色之前,羊毛织物需要进行预处理,以去除污渍和松弛纤维,使其具备更好的染色条件。预处理通常包括脱脂、除杂和使用预处理剂。例如,羊毛织物可以浸入碱性溶液中去除脂肪和油脂,使用金属棉去除表面杂质,或用碱性溶液进行处理,使纤维更柔软,便于染料渗透。

在预处理完成后,染色过程是整个染色工艺的核心部分。染工们根据染色要求选择合适的染料,并将其与染料助剂混合,以提高染料的溶解度和附着性。古代染色方法包括直接染、媒染、还原染、防染和套色染等。例如,使用茜草染色时,通常会用明矾作为媒染剂,以增强红色的牢固性。

茜草


染色完成后,后处理同样重要,通常包括清洗和固色。清洗是去除未附着的染料,以防止褪色,而固色则是通过化学方法增强颜色的持久性。古代的染工还会使用天然成分如草木灰和石灰进行漂白,以确保织物的色彩鲜艳且持久。

古代染工使用的染料种类繁多,包括植物染料和矿物染料。植物染料如胭脂虫红、茜素、蓝草等,矿物染料则包括赤铁矿、朱砂等。这些染料的性质各异,染工们必须根据不同的染料特性,调整染色工艺和配方,以达到理想的染色效果。

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沥青的多功能应用


在古代美索不达米亚,沥青的应用是多方面的。沥青因其耐水性和粘合性,被广泛用作建筑材料。在美索不达米亚,沥青被用于建造砖石结构。提供防水层和作为密封剂。沥青与合适的填料(如沙子、石灰或石灰石)的混合物被用作胶泥这种胶泥在古代建筑中的含量高达25%-35%,远高于现代标准(12%-16%)。

沥青的防水特性使其成为制作防水层的理想材料。在美索不达米亚,沥青被用于制作防水的墙和地板,尤其是在浴室和厕所等需要防水的环境。沥青的防水性能也使其在船只建造中得到应用,用于确保船只的水密性。

沥青还被用作涂料,尤其是在木材和砖石结构上。在美索不达米亚,沥青被加热并与沙子、填料和纤维材料混合,形成胶泥,用于涂抹在表面以提供保护和装饰效果。这种胶泥的应用在宫殿、神庙和其他官方建筑中尤为常见。

沥青与沙子、填料和纤维材料(如切碎的芦苇、灯芯草、稻草等)的混合使用,提高了其机械性能和耐久性。这种混合材料的应用在古代建筑中非常广泛,如在砖块的粘合和防水处理中。

沥青的开采通常涉及露天采矿或原位提取方法,如蒸汽辅助重力排水(SAGD)和蒸汽萃取(VAPEX)。这些技术涉及向储层注入热量或溶剂以动员和提取沥青,而无需进行大量的地表挖掘。

尽管沥青开采对环境有重大影响,包括栖息地破坏、水污染和温室气体排放,但古代的美索不达米亚人已经采取了一些可持续的实践来减少这些影响。例如,他们可能会在沥青中添加纤维材料以提高其性能,减少对环境的破坏。

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胶泥的制备


在古代美索不达米亚,胶泥的制备和使用是建筑和工艺中的重要技术。胶泥由沥青与沙子、填料和纤维材料混合而成,这种复合材料因其极高的粘性和防水性而被广泛使用。

胶泥的制备涉及到将沥青与砂、填料(如石灰或石灰石)以及纤维材料(如切碎的芦苇、灯芯草、稻草等)混合。这种混合物在古代建筑中的含量可高达25%-35%,远高于现代标准(12%-16%) 。

胶泥在建筑中的应用非常广泛,包括砌砖、铺地面、砌墙和建门槛。它在防水和加固结构方面的效果尤为显著。例如,在美索不达米亚,沥青被用于建造砖石结构,提供防水层和作为密封剂。沥青与合适的填料的混合物被当作一种胶泥来使用,这种胶泥的品质与现代蒸馏原油得到的残渣——柏油沥青的品质是一样的。

胶泥不仅在建筑中有所应用,还被用于制作模型和雕像,展现了古人在材料应用上的多样性和创造力。例如,古代乌尔的样本中,胶泥被塑成标准体积的饼状物,这些胶泥在篮子或模子里成型,有时还能看到篮子的印痕。

胶泥的防水性能使其成为浴室、厕所墙和地面的理想材料。此外,胶泥还被广泛地应用于烤硬的砖的建筑上,因为砖的低烘烤温度(550-600℃)导致了它的多孔结构,可以充分吸收胶泥,从而使得由胶泥和烤砖建成的墙壁非常坚固。

胶泥的应用过程相对简单。将胶泥加热后,倒在或用泥铲涂在所要覆盖的表面上即可。由于胶泥的昂贵,它很少用于建造晒干的砖块所砌成的墙,但通常只用于建造宫殿、神庙和其他官方建筑。

 



掌镜史
人性与历史脉络。偶尔严谨,大多数时候胡说八道
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