2011CB012800-G多时空脉冲强磁场成形制造基础研究解析
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'第九部份:[郭达志教授主要科研成果简介]笫一篇:千米竖井激光指向仪“千米竖井激光指向仪”是国家科委通过原煤炭工业部于1985年10月向中国矿业大学(原中国矿业学院)下达的国家“六五”科技攻关项目。
该项目研究组在对国内外相关情况进行充分调研的基础上,经过近二年的努力于1987年8月设计、研制出了样机,并首先在地面进行不同大气条件下的激光传输模拟试验。
试验结果表明,夜间激光束的投射距离均大于1500米,在1030米处光斑直径不超过30毫米。
根据在地面的初步测试情况,对样机做了局部改进,进而仪器于1988年4月起在山东新汶矿务局孙村煤矿的新建北风井进行工业性试验,前后历时五个多月,于1988年10月8日结束现场试验。
试验工作是在压入式通风,且井筒淋水、水汽、烟尘较大的条件下进行的,属于测试条件较差的情况。
结果表明,激光束在井筒中的投射深度为984米(井深所限),实际光斑直径为25毫米,满足小于30毫米的要求,且光斑周边清晰、亮度均匀、明显可见。
该仪器主要适用于竖井掘进施工,矿井指向测量及垂直投点测量,也可用于斜井施工、平峒和长隧道施工。
自20世纪70年代以后,我国开始在竖井建设施工中推广应用激光指向仪,这种技术方法指向速度快、精度高、作业效率高,优越性明显。
当时我国上海、西安、江苏等地的几个光电仪器厂研制了不同型号的激光指向仪,激光器均采用波长为0.6328μm的氦氖光源。
其中,以上海物理光学仪器厂生产的DJZ—1型指向仪性能最好,在抽出式通风、井筒中空气清洁的条件下,激光投射深度可达800米。
但在有淋水、雾气及烟尘较大的实际施工环境下,光束的穿透能力大为减弱,在压入式通风条件下该仪器的投射深度仅能达到300米左右,远远不能满足施工要求。
而在我国竖井施工中绝大部分都采用压入式通风方式。
井筒内的炮烟和粉尘可以通过改善通风条件、适当增加通风时间加以解决,但淋水和水雾大是施工地点水文条件本身所致,极难靠改善通风来解决。
2011年国家重大科学仪器设备开发专项获批项目汇总(更新中)仪器信息网 2012-2-4 10:27:50 点击3522次为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006- 2020年)》和《国家“十二五”科学和技术发展规划》,提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平,支撑科技创新,服务经济和社会发展,科技部、财政部2011年首次启动“国家重大科学仪器设备开发专项”。
该专项强调面向市场、面向应用、面向产业化,重点支持具有市场推广前景的重大科学仪器设备开发。
面向科学研究本身的单台(几台)套仪器研发不在此次支持范围,由基金委组织的重大科研仪器设备研制专项负责。
申报项目要突出重大的特点,集成度高,投入较大,经费原则上不低于2000万。
重大科技基础设施、生产性设备、重大研究和中试平台的升级改造、大型仪器共享平台等不在支持范围。
该专项以项目方式、分年度实施,项目周期一般不超过五年。
“国家重大科学仪器设备开发专项”获批项目为了方便广大网友更清楚直观的了解各立项项目的基本情况,即日起仪器信息网将对已发布的专项信息进行汇总,并持续更新,敬请关注。
欲了解下表中各立项项目的详细信息,可查看“聚焦2011年度国家重大仪器设备专项”新闻专题。
2011年度国家重大科学仪器设备开发专项获批项目汇总(更新中)“国家重大科学仪器设备开发专项”支持范围(一)基于新原理、新方法和新技术的重大科学仪器设备的开发。
主要支持已突破新原理、新方法和新技术,通过集成研究和应用开发,形成能够在世界上有特色、有影响的科学仪器设备。
(二)基于已有重大科学仪器设备(装置)创新成果的工程化开发。
主要支持国家科技计划(专项)或其他渠道已形成的,对相关科学研究、经济发展和民生改善具有明显带动和支撑作用的重大科学仪器设备(装置)的工程技术和产业化技术开发和应用开发。
(三)重要通用科学仪器设备(含核心基础器件)的开发。
主要支持市场上虽已有成熟产品,但能提升我国科学仪器设备产业技术等级和核心竞争力的通用科学仪器设备的开发和应用;支持科学仪器设备共性、核心关键部件的开发和应用。
DOI: 10.19289/j.1004-227x.2020.24.015氧化物包覆空心玻璃微珠的性能李双雪1,张庭2,杨子铭2,鲁逸飞2,周张健1, *(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2.中发创新(北京)节能技术有限公司,北京100049)摘要:采用液相沉积法分别制备了具有核壳结构的Y2O3、ZnO及TiO2包覆空心玻璃微珠。
用扫描电镜、X射线衍射仪、分光光度计和能谱仪探究了空心玻璃微珠包覆前后的结构、形貌、光反射性能、导热系数和分散性。
结果表明,包覆Y2O3、ZnO和TiO2之后,玻璃微珠的近红外反射率分别提升了7.63%、0.86%和5.82%,分散性也得到提升,其中Y2O3包覆玻璃微珠的性能最好。
关键词:空心玻璃微珠;包覆;氧化物;近红外反射率;导热系数;分散性中图分类号:TQ630.4; TB332 文献标志码:A 文章编号:1004 – 227X (2020) 24 – 1768 – 07Properties of hollow glass beads coated with different oxides// LI Shuangxue, ZHANG Ting, YANG Ziming, LU Yifei, ZHOU Zhangjian*Abstract: Hollow glass beads coated with Y2O3, ZnO, and TiO2 respectively with a core–shell structure were prepared by liquid-phase deposition method. The morphology, microstructures, near-infrared reflectance, thermal conductivity, and dispersibility of hollow glass beads before and after being coated were studied by scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, spectrophotometry, and energy-dispersive spectrometry. The results showed that the near-infrared reflectance of the hollow glass beads coated with Y2O3, ZnO, and TiO2 was increased by 7.63%, 0.86%, and 5.82% respectively as compared with that of the uncoated hollow glass beads, and their dispersibility were also improved. The one coated with Y2O3 had the best properties.Keywords: hollow glass bead; coating; oxide; near-infrared reflectance; thermal conductivity; dispersibilityFirst-author’s address:School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China随着能源消耗和温室气体排放量显著增加,高效节能成为当今可持续发展的关键问题。
附件:973计划2011-2012年项目清单项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2011CB012800多时空脉冲强磁场成形制造基础研究李亮华中科技大学教育部2011CB012900 新型能源装备中大型锻件均质化热制造的科学基础李建国上海交通大学上海市科学技术委员会教育部2011CB013000激光微纳制造新方法和尺度极限基础研究姜澜北京理工大学工业和信息化部2011CB013100 高性能LED制造与装备中的关键基础问题研究刘岩深圳清华大学研究院深圳市科技工贸和信息化委员会2011CB013200 空间光学先进制造基础理论及关键技术研究李圣怡中国人民解放军国防科学技术大学中国人民解放军国防科学技术大学2011CB013300 人体运动功能重建的生机电一体化科学基础朱向阳上海交通大学上海市科学技术委员会教育部2011CB013400机械装备再制造的基础科学问题张洪潮大连理工大学教育部2011CB013500 大型水利水电工程高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制周创兵武汉大学教育部湖北省科学技术厅2011CB013600 近海重大交通工程地震破坏机理及全寿命性能设计与控制杜修力广州大学广东省科学技术厅中国地震局—1—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2011CB013700深海工程结构的极端环境作用与全寿命服役安全滕斌大连理工大学教育部2011CB013800 城市轨道交通地下结构性能演化与感控基础理论朱合华同济大学上海市科学技术委员会教育部2012CB113900 主要蔬菜重要品质性状形成的遗传机理与分子改良黄三文中国农业科学院蔬菜花卉研究所农业部2012CB114000主要粮食作物重大病害控制的基础研究彭友良中国农业大学教育部2012CB114100害虫暴发成灾的遗传与行为机理康乐中国科学院动物研究所中国科学院2012CB114200作物应答盐碱胁迫的分子调控机理郭岩中国农业大学教育部2012CB114300作物水分高效利用机理与调控的基础研究宋纯鹏河南大学河南省科学技术厅2012CB114400 海水养殖动物主要病毒性疫病爆发机理与免疫防治的基础研究宋林生中国科学院海洋研究所山东省科学技术厅中国科学院2012CB114500木材形成的调控机制研究卢孟柱中国林业科学研究院国家林业局2012CB114600 家蚕关键品质性状分子解析及分子育种基础研究夏庆友西南大学重庆市科学技术委员会教育部2012CB214700 中国南方古生界页岩气赋存富集机理和资源潜力评价肖贤明中国科学院广州地球化学研究所中国科学院—2—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB214800 中国早古生代海相碳酸盐岩层系大型油气田形成机理与分布规律刘文汇中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院中国石油化工集团公司2012CB214900低品质煤大规模提质利用的基础研究刘炯天中国矿业大学江苏省科学技术厅2012CB215000 绿色低碳导向的高效炼油过程基础研究卢春喜中国石油大学(北京)中国石油天然气集团公司2012CB215100大规模风力发电并网基础科学问题研究袁小明华中科技大学教育部2012CB215200 智能电网中大规模新能源电力安全高效利用基础研究刘吉臻华北电力大学教育部2012CB215300 草本能源植物培育及化学催化制备先进液体燃料的基础研究马隆龙中国科学院广州能源研究所中国科学院广东省科学技术厅2012CB215400碳基燃料固体氧化物燃料电池体系基础研究韩敏芳中国矿业大学(北京)教育部2012CB215500 基于贵金属替代的新型动力燃料电池关键技术和理论基础研究孙公权中国科学院大连化学物理研究所中国科学院2012CB315600 新型宽带大动态毫米波器件及应用中的微波光子学基础研究郑小平清华大学教育部2012CB315700 面向宽带泛在接入的微波光子器件与集成系统基础研究纪越峰北京邮电大学教育部2012CB315800 面向服务的未来互联网体系结构与机制研究刘韵洁中国科学院计算技术研究所中国科学院—3—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB315900 可重构信息通信基础网络体系研究兰巨龙中国人民解放军信息工程大学河南省科学技术厅2012CB316000能效与资源优化的超蜂窝移动通信系统基础研究牛志升清华大学教育部2012CB316100 高移动性宽带无线通信网络重点理论基础研究范平志西南交通大学教育部四川省科学技术厅2012CB316200海量信息可用性基础理论与关键技术研究李建中哈尔滨工业大学工业和信息化部2012CB316300面向公共安全的社会感知数据处理谭铁牛中国科学院自动化研究所中国科学院2012CB316400 面向公共安全的跨媒体计算理论与方法庄越挺浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB316500基于新一代测序的生物信息学理论与方法张学工清华大学教育部2012CB416600 华北克拉通前寒武纪重大地质事件与成矿翟明国中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院2012CB416700华夏地块中生代陆壳再造与巨量金属成矿蒋少涌南京大学教育部2012CB416800 我国富铁矿形成机制与预测研究张招崇中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部2012CB416900 我国主要人工林生态系统结构、功能与调控研究朱教君中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院—4—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB417000 长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所水利部中国科学院2012CB417100 典型流域陆地生态系统-大气碳氮气体交换关键过程、规律与调控原理郑循华中国科学院大气物理研究所中国科学院2012CB417200 我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究翟盘茂中国气象科学研究院中国气象局2012CB417300 西南印度洋洋中脊热液成矿过程与硫化物矿区预测周怀阳同济大学教育部上海市科学技术委员会2012CB417400 热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应王凡中国科学院海洋研究所中国科学院山东省科学技术厅2012CB517500脂代谢紊乱导致脂肪肝及高脂血症发生的机制管又飞北京大学教育部2012CB517600 常见肾小球疾病发病机制及其早期诊断刘志红中国人民解放军南京军区南京总医院中国人民解放军总后勤部卫生部江苏省科学技术厅2012CB517700慢性肾脏病进展的机制研究侯凡凡南方医科大学广东省科学技术厅2012CB517800 环境代谢因素致高血压机制及其干预措施的研究祝之明中国人民解放军第三军医大学中国人民解放军总后勤部卫生部重庆市科学技术委员会2012CB517900 儿童孤独症的遗传基础及其致病的机制研究夏昆中南大学湖南省科学技术厅教育部—5—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB518000 重大心血管疾病相关GPCR新药物靶点的基础研究肖瑞平北京大学教育部2012CB518100 严重创伤重要组织器官修复再生的细胞与分子机制研究付小兵中国人民解放军总医院中国人民解放军总后勤部卫生部2012CB518200 高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究范明中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所中国人民解放军总后勤部卫生部2012CB518300 前列腺癌分子机制与干预的研究孙颖浩中国人民解放军第二军医大学中国人民解放军总后勤部卫生部上海市科学技术委员会2012CB518400 治疗心血管疾病有效方剂组分配伍规律研究张伯礼天津中医药大学国家中医药管理局天津市科学技术委员会2012CB518500 经穴效应循经特异性规律及关键影响因素基础研究梁繁荣成都中医药大学国家中医药管理局四川省科学技术厅2012CB518600 基于微血管病变性疾病的营卫“由络以通、交会生化”研究吴以岭河北以岭医药研究院有限公司国家中医药管理局河北省科学技术厅2012CB518700 重要病原菌与宿主相互作用分子机制的研究戈宝学同济大学教育部上海市科学技术委员会2012CB518800 动物重要病原菌功能基因组与分子致病机理研究周锐华中农业大学教育部湖北省科学技术厅2012CB518900病毒与细胞相互作用导致炎症的基础研究吴建国武汉大学教育部—6—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB519000 重要病毒持续性感染形成和维持的分子机制研究袁正宏复旦大学教育部上海市科学技术委员会2012CB619100 新型医用材料的功能化设计及生物适配基础科学问题研究王迎军华南理工大学教育部2012CB619200 高性能近红外InGaAs探测材料基础研究及其航天应用验证龚海梅中国科学院上海技术物理研究所中国科学院上海市科学技术委员会2012CB619300 全组分可调III族氮化物半导体光电功能材料及其器件应用沈波北京大学教育部2012CB619400铁性智能材料的高性能化研究任晓兵西安交通大学教育部2012CB619500 航空高性能铝合金材料的基础研究张新明中南大学湖南省科学技术厅教育部2012CB619600 先进金属基复合材料制备科学基础张荻上海交通大学上海市科学技术委员会2012CB719700城市高层建筑重大火灾防控关键基础问题研究孙金华中国科学技术大学中国科学院公安部2012CB719800 城市固体废弃物填埋孕育环境灾害与可持续防控的基础研究陈云敏浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB719900 高分辨率遥感数据精处理和空间信息智能转化的理论与方法单杰武汉大学教育部2012CB720000行星表面精确着陆导航与制导控制问题研究崔平远北京理工大学工业和信息化部—7—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB720100 大型客机座舱内空气环境控制的关键科学问题研究陈清焰天津大学教育部天津市科学技术委员会2012CB720200大型客机主要气动噪声机理及先进控制方法研究孙晓峰北京航空航天大学工业和信息化部2012CB720300 乙炔法聚氯乙烯生产过程的高效、节能、减排科学基础张金利石河子大学新疆生产建设兵团科学技术局2012CB720400钢铁生产过程高效节能基础研究张欣欣北京科技大学教育部2012CB720500 化工过程物质与能量高效利用的集成优化基础研究钱锋浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB720600基于核酸的重大疾病诊断新策略和新技术研究周翔武汉大学教育部2012CB720700 中国语言相关脑功能区与语言障碍的关键科学问题研究谭力海香港大学深圳研究院深圳市科技工贸和信息化委员会2012CB720800 食品加工过程安全控制理论与技术的基础研究陈坚江南大学教育部江苏省科学技术厅2012CB720900 脆弱性硅酸盐质文化遗产保护关键科学与技术基础研究罗宏杰中国科学院上海硅酸盐研究所上海市科学技术委员会中国科学院国家文物局2012CB721000微生物药物创新与优产的人工合成体系冯雁上海交通大学教育部—8—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB721100 新功能人造生物器件的构建与集成赵国屏中科院上海生科院中国科学院上海市科学技术委员会2012CB821200 空间合作目标运动再现中跨尺度控制的前沿数学问题贾英民北京航空航天大学工业和信息化部2012CB821300 光频标关键物理问题与技术实现高克林中国科学院武汉物理与数学研究所中国科学院2012CB821400 高通量中子散射在凝聚态物质磁相互作用方面的前沿研究戴鹏程中国科学院物理研究所中国科学院2012CB821500 高分子非晶液-固转变的基本问题研究安立佳中国科学院长春应用化学研究所中国科学院2012CB821600 若干重要元素的有机化学前沿周其林南开大学教育部天津市科学技术委员会2012CB821700有机分子基框架多孔材料的前沿研究苏成勇中山大学教育部2012CB821800 射电波段的前沿天体物理课题及FAST早期科学研究李菂中国科学院国家天文台中国科学院2012CB821900 四亿年以来中国陆地生物群演变及其与环境的关系周忠和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院2012CB822000晚中生代温室地球气候-环境演变王成善中国地质大学(北京)教育部2012CB822100肿瘤的糖化学生物学前沿研究叶新山北京大学教育部—9—。
历史与文化丝绸JOURNALOFSILK传统蓝染的植物和染法及其工艺简史Traditionalindigo ̄dyedplantsanddyeingmethodsandthecrafthistory郑巨欣(中国美术学院手工艺术学院ꎬ杭州310002)摘要:蓝染是一种传统工艺ꎬ适用于不同社会阶层与各种纤维染色ꎬ也是世界许多民族的重要文化表现形式ꎮ蓼蓝㊁木蓝㊁菘蓝㊁马蓝(板蓝)是其常用染材ꎬ而别名吴蓝㊁苋蓝则为此四类所涵括ꎮ植物虽有差别ꎬ却皆含有靛苷成分ꎬ故可以直接染色法㊁水煮染色法㊁发酵还原染色法等ꎬ将靛蓝附着在织物纤维上ꎮ千百年来ꎬ人们就地取材不断积累经验ꎬ更是在融入社会生活㊁习俗与政治㊁经济因素的同时ꎬ通过广泛地交流形成独具特色的蓝染文化圈ꎮ关键词:蓝草ꎻ传统染色ꎻ染织工艺史ꎻ染色方法ꎻ蓝染文化圈中图分类号:TS193.5ꎻJ523.2㊀㊀㊀㊀文献标志码:B㊀㊀㊀㊀文章编号:10017003(2024)01010911DOI:10.3969/j.issn.1001 ̄7003.2024.01.013收稿日期:20230831ꎻ修回日期:20231215基金项目:国家社会科学基金冷门绝学研究项目(22VJXT004)作者简介:郑巨欣(1964)ꎬ男ꎬ教授ꎬ博导ꎬ主要从事工艺美术历史与理论的研究ꎮ㊀㊀ 蓝 最初指某种染蓝的植物ꎬ如«诗经 采绿» 终朝采蓝ꎬ不盈一襜 ㊁«荀子 劝学» 青ꎬ取之于蓝ꎬ而青于蓝 里的 蓝 ꎮ后来ꎬ用 蓝 染色的植物品种陆续增加ꎬ且不限于中国原产ꎮ蓝染适用于动物纤维㊁植物纤维ꎬ其色彩亮丽ꎬ耐水洗和日晒俱佳ꎬ故而受到几乎世界各族人民的喜爱ꎮ如果说地球上最广阔的色彩是天空和海洋的蔚蓝ꎬ那么来自于植物的靛蓝便是自然给予人类最广泛的馈赠ꎮ蓝染虽然遍布世界各国ꎬ但人们对其工艺的了解仍还不够全面和深入ꎬ总体来说是历史与理论的研究跟不上实践的探索ꎮ这是因为从事染色实践的人往往不擅历史与理论ꎬ而擅长历史与理论的人又未必具有实践经验ꎮ蓝染的研究不是单纯的植物学研究ꎬ未必与染色实践相通ꎬ也非书面文章ꎬ而是需要将原理与实践相结合ꎮ在蓝染工艺中ꎬ有些神奇且难以用言语表达的东西ꎬ如果没有染色的经验则难以触及要点ꎮ所以ꎬ蓝染是一门综合的学问ꎬ仍有进一步讨论的必要ꎮ1㊀文献记载中的吴蓝和苋蓝在自然界ꎬ染蓝植物很多ꎬ但有些虽可染蓝却不常用ꎮ例如ꎬ«本草纲目»«二如亭群芳谱»中提到的 甘蓝 可用ꎬ但靛苷成分少ꎬ染色不稳定ꎬ所以不常用ꎮ«中国植物志»介绍的夹竹桃科蓝树㊁萝蘑科蓝叶藤㊁绒毛蓝叶藤㊁海南牛奶菜和假大青蓝等[1]ꎬ也可以染蓝ꎬ却不是传统的染蓝植物ꎮ本文讨论的是靛苷㊁色牢度和稳定性等达到一定程度且从古至今使用的植物ꎮ北宋苏颂«本草图经»载:木蓝㊁菘蓝㊁蓼蓝㊁马蓝㊁吴蓝[2]ꎻ明代李时珍«本草纲目»载:蓼蓝㊁菘蓝㊁马蓝㊁吴蓝㊁木蓝[3]ꎻ明代宋应星«天工开物»载:茶蓝㊁蓼蓝㊁马蓝㊁吴蓝㊁苋蓝[4]ꎻ近现代杜燕孙«国产植物染料染色法»载ꎬ木蓝㊁蓼蓝㊁菘蓝㊁山蓝㊁青蓝[5]ꎮ其中ꎬ青蓝的学名杜燕孙写作Isatisinmdigoticaꎬ笔者过去曾以其为南美木蓝IndigoferasuffruticosaMill之讹[6]ꎬ其实是中国菘蓝IsatisindigoticaFort多了个 m 的笔误ꎮ问题是ꎬ文献记载五种中的 吴蓝 苋蓝 ꎬ从植物学角度难以确认ꎬ故而成为学术史上的悬念ꎮ1.1㊀吴㊀蓝吴蓝ꎬ«本草图经»载: 又江宁有一种吴蓝ꎬ二㊁三月内生ꎬ如蒿状ꎬ叶青ꎬ花白ꎮ性寒ꎬ去热解毒ꎬ止吐血ꎮ «本草纲目»载: 吴蓝长茎如蒿而花白ꎬ吴人种之ꎮ «天工开物»载: 蓼蓝㊁马蓝㊁吴蓝等皆撒子生ꎮ 这三处记载ꎬ尽管详略不一ꎬ所指却是同物ꎮ在已有研究中ꎬ以赵丰的观点最为学界认同ꎬ即 木蓝ꎬ别称吴蓝 [7]ꎮ不过ꎬ对照«本草纲目»: 吴蓝长茎如蒿而花白ꎬ吴人种之ꎮ木蓝长茎如决明ꎬ高者三四尺ꎬ分枝布叶ꎬ叶如槐叶ꎮ 吴蓝㊁木蓝二者显然有所不同ꎮ再结合吴蓝开白花ꎬ木蓝开蓝紫色花来看ꎬ以吴蓝为木蓝之说便值得再商榷了ꎮ其他观点如以吴蓝为蓼蓝优选后的变种ꎬ或豆科野百合等ꎬ大致不足信[8 ̄9]ꎮ结合文献ꎬ笔者以为 吴人种之 ꎬ值得细加推敲ꎮ理由如下:其一ꎬ既然吴蓝分见于宋明时期文献ꎬ说明其由来已久ꎮ而吴人种之ꎬ表明吴蓝产于江苏一带ꎮ其二ꎬ«本草纲目»载木蓝ꎬ而«天工开物»独无ꎮ此处有两种可能:一是与宋应星的疏忽有关ꎻ二是因为宋应星生活的年代已鲜见种植木蓝ꎮ笔者以为ꎬ后者可能性大些ꎮ据清代吴其濬«植物名实图考»: 吴地种之木蓝ꎬ俗谓之槐叶蓝ꎬ亦901Vol.61㊀No.1Traditionalindigo ̄dyedplantsanddyeingmethodsandthecrafthistory间种之ꎮ [10]所谓 亦间种之 ꎬ意思是不经常ꎬ有时候没有种植ꎬ想必在宋应星年代也有这种情况ꎬ故而未被载入书中ꎮ其三ꎬ最重要的直接佐证ꎬ是«本草图经»所载 如蒿状ꎬ叶青ꎬ花白 ꎬ及其吴蓝植物附图ꎮ察其图ꎬ特征与卵形尖叶蓼蓝相仿ꎬ全然不同于木蓝(图1)ꎮ北宋药学家唐慎微或以其不谬ꎬ故在所撰«重修政和经史证类备用本草»中沿用了这一图说ꎮ图1㊀«本草图经»的吴蓝Fig.1㊀IllustrationsofWuindigoinBencaoTujing1.2㊀苋㊀蓝苋蓝ꎬ«天工开物 彰施»曰: 近又出蓼蓝小叶者ꎬ俗名苋蓝ꎬ种更佳ꎮ 可见宋应星认为苋蓝即蓼蓝ꎬ而赵丰[7]355相对谨慎地认为 疑似蓼蓝 ꎬ榕嘉从赵说[11]30ꎮ其他ꎬ如杜燕孙 十字花科芸苔属 系供食用之蔬菜ꎬ叶中含有靛质ꎬ此物不及上列诸种之重要 ꎬ是将染材和食材的苋蓝混淆了ꎮ还有赵翰生㊁王越平引唐慎微«证类本草» 苋实当是白苋ꎬ所以云细苋亦同ꎬ叶如蓝也 ꎬ以为今不言苋蓝是因为苋蓝非良材ꎬ与以上 种更佳 相违ꎮ其实ꎬ蓼蓝以 苋蓝 命名ꎬ除表示区别外ꎬ可能还有以下两层意思:其一ꎬ蓼蓝以叶大小区分ꎬ原因在于中国原产椭圆形宽叶蓼蓝一般长10~15cmꎬ宽7~10cmꎮ而小叶卵形尖叶蓼蓝原产于中南半岛ꎬ叶长2~8cmꎬ宽1.5~5.5cmꎮ其二ꎬ苋蓝谓近又出蓼蓝小叶者ꎬ是其比较的对象为原产于中南半岛的卵形尖叶蓼蓝ꎮ«天工开物»初刊于明代崇祯十年(公元1637年)ꎬ 近又出 可理解为在崇祯十年之前ꎬ已引入种植中南半岛的蓼蓝ꎬ而约于明崇祯十年又有属性相同的蓼蓝引进ꎮ其三ꎬ«天工开物»提到的 蓼蓝 吴蓝 苋蓝 ꎬ其实都是蓼蓝ꎬ只是品种有所不同ꎮ其中 蓼蓝 指叶大偏圆的中国原产蓼蓝ꎻ 吴蓝 苋蓝 皆为原产于中南半岛的卵形尖叶蓼蓝ꎬ前者开白花ꎬ而后者开红花ꎬ这就是为什么宋应星将其作两种区分的原因ꎮ2㊀常用蓝染植物四种通过以上说明ꎬ人们知道了古代文献记载的蓝染植物尽管分为五种ꎬ但从植物学角度实则只有四种ꎮ不过ꎬ四种以下又可再细分若干ꎮ种植蓝草在中国从古至今都是农事的一部分ꎬ与时令㊁节气紧密相关ꎬ天然地保留着手工作业特征ꎮ对于工艺史研究和手工艺创作者来说ꎬ最需要了解的是它们的基本形态㊁属性㊁分布和物候特征ꎮ2.1㊀蓼㊀蓝蓼科ꎬ蓼属ꎮ主要分布在东南亚ꎬ日本也有ꎬ中国南北普遍种植ꎮ一年生草本ꎬ撒籽种ꎬ插枝亦活ꎮ旧时采摘蓼蓝一年三获ꎬ后二获ꎬ再一获ꎮ收获次数逐减与需求量有关ꎬ但各地又有不同ꎮ中国台湾种植蓼蓝ꎬ仍一年二获(5月㊁6月)ꎬ大陆则多一年一获(7㊁8月间)ꎮ染色用的蓼蓝枝叶采摘ꎬ要求在花开之前的8月左右ꎮ因为花谢之后ꎬ叶子色素锐减ꎬ不宜制靛ꎮ蓼蓝品种分开白㊁红花卵形尖叶蓼蓝ꎬ以及中国原产椭圆形宽叶蓼蓝(图2)ꎮ中国原产蓼蓝以北方种植为主ꎬ所以«诗经»«夏小正»记载的 蓝 ꎬ大抵指这个品种ꎮ但需要注意的是ꎬ«汉官仪» 葼ꎬ小蓝也 ꎬ虽以 小 称ꎬ却不同于明代«群芳谱» 小蓝 ꎮ前者是指相较菘蓝叶小的椭圆形宽叶中国原产蓼蓝ꎬ而后者是相较于中国原产蓼蓝叶小的卵形尖叶蓼蓝ꎮ图2㊀三种蓼蓝植物Fig.2㊀ThreespeciesofPolygonumtinctoriumAit011第61卷㊀第1期传统蓝染的植物和染法及其工艺简史㊀㊀日本的蓼蓝包括移植自中国的三种蓼蓝ꎬ主要种植地在德岛ꎬ统称 阿波蓝 ꎬ具体分 百贯种 和 椿叶种 ꎮ前者对应卵形尖叶蓼蓝ꎬ又分红㊁白花蓼蓝等ꎻ后者对应椭圆形宽叶的蓼蓝ꎮ2.2㊀木㊀蓝豆科ꎬ木蓝属ꎬ广泛分布于亚洲㊁非洲和美洲的热带地区ꎮ小灌木ꎬ小枝扭曲ꎬ开粉紫色花朵ꎬ花期几乎全年ꎬ果期10月ꎮ生长周期通常在一年以上ꎬ甚至更长ꎮ因其花㊁叶㊁果与槐树相仿ꎬ别称槐蓝ꎮ撒籽种ꎬ染色用木蓝一般取上半枝为佳ꎬ一年一获或二获ꎮ木蓝亦有很多品种ꎬ但用于染色的木蓝以印度产和南美洲产最著名(图3)ꎮ印度安得拉邦的古德伯和卡努尔ꎬ一般是每年是2 3月播种ꎬ在7月或8月未等开花便收割ꎬ取上枝制靛ꎮ南美木蓝的主产地在墨西哥和秘鲁ꎬ其与印度木蓝同种ꎬ形态亦相仿ꎮ但是相较而言ꎬ南美洲木蓝的枝略高ꎬ茎偏灰绿ꎬ荚果不是像印度木蓝的荚果那样为线形(背缝线具皮刺)ꎬ而是镰状弯曲(镰刀状三棱形)ꎮ图3㊀二种木蓝Fig.3㊀TwospeciesofIndigoferatinctoriaLinn郭义恭«广志»载 有木蓝 ꎬ与贾思勰«齐民要术»载 今世有苃赭蓝也 ꎬ二者或有联系ꎮ过去有人认为苃赭蓝是蓼蓝ꎬ笔者也曾以为是ꎬ但仔细想来却未必如此ꎮ«广志»记载的是岭南木蓝ꎬ«齐民要术»的意思是ꎬ岭南有木蓝ꎬ黄河下游也有ꎬ只不过名叫 苃赭蓝 而已ꎮ苃即草根ꎬ赭即红褐色ꎬ符合木蓝的根部特征ꎮ2.3㊀马㊀蓝爵床科ꎬ板蓝属ꎮ多见于马来西亚和中国南方山地ꎬ故有南板蓝㊁山蓝之谓ꎮ日本也栽马蓝ꎬ称琉球蓝ꎮ马蓝为灌木状草本ꎬ多年生ꎬ一次性结实ꎬ可种籽繁殖亦可栽种(图4)ꎮ栽种马蓝在年前收种ꎬ开春以宿根育苗ꎮ留蔸栽培ꎬ能连续生长三年ꎮ花期9 11月ꎬ腋生淡紫色ꎬ用作染材要于开花前ꎮ目前台湾㊁贵州等地一年二获(6月㊁10月)ꎬ浙江一年一获(10 11月)ꎮ马蓝的记载较少ꎬ名物错杂ꎮ如«尔雅 释草»曰 葴ꎬ马蓝 ꎬ郭璞注: 今大叶冬蓝也ꎮ 又ꎬ«本草图经»云: 有菘蓝ꎬ可以为淀者ꎬ亦名马蓝ꎮ [2]其实ꎬ此二马蓝者ꎬ皆非今谓之马蓝ꎮ李时珍曰: 苏恭以马蓝为木蓝ꎬ苏颂以菘蓝为马蓝ꎬ宗奭以蓝实为大叶蓝之实ꎬ皆非矣ꎮ 原因是ꎬ古人之谓 马 ꎬ是如图4㊀马蓝Fig.4㊀Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek罗愿所释: 凡物大于其类者ꎬ多以马名之ꎬ今人言亦然ꎮ [12]所以ꎬ«尔雅» 马蓝 本义是大叶的蓝草ꎬ非植物的马蓝ꎮ而郭璞注ꎬ则又将菘蓝与马蓝混淆了ꎮ马蓝在«天工开物»中有明确说明: 近来出产ꎬ闽人种山ꎬ皆茶蓝ꎬ其数倍于诸蓝ꎮ 此处的茶蓝ꎬ即今之所谓马蓝ꎮ马蓝从植物学角度或可更名为板蓝ꎬ前者为别称[8ꎬ13]ꎬ不过从历史学角度ꎬ将板蓝称马蓝ꎬ已然约定俗成ꎮ2.4㊀菘㊀蓝十字花科菘蓝属ꎬ欧亚大陆和非洲都有ꎮ二年生草本ꎬ种籽繁殖ꎬ露地越冬ꎮ第一年生长的菘蓝形如生菜ꎬ古代中国人称白菜㊁菘ꎮ第二年经过春化后抽茎㊁开花ꎬ花色嫩黄ꎬ如油菜花ꎮ果期在5 7月ꎬ形为短角㊁扁平㊁矩圆形ꎬ结实后枯死ꎮ中国原产菘蓝与欧洲菘蓝的形态有所不同(图5)ꎮ二者的根㊁叶统称板蓝根㊁大青叶ꎬ只是中国原产菘蓝的根就叫板蓝根ꎬ欧洲菘蓝的根另有小叶板蓝根的叫法[14]ꎮ国产菘蓝上部多分枝ꎬ光滑无毛ꎬ基生叶具柄较大ꎬ叶片为长椭圆形ꎮ«本草纲目»载 菘蓝ꎬ叶如白菘 ꎬ«农政全书»载 大蓝 ꎬ皆指中国原产菘蓝ꎮ其中ꎬ 大蓝 或指是菘蓝栽培品种中叶较大者ꎮ欧洲的菘蓝全株有白色柔毛ꎬ基生叶为深绿色ꎬ叶质相对肥厚ꎬ叶子长势稍有向下弯曲ꎬ果实相对短小ꎮ考虑到二者的种间过渡杂交与渐渗现象比较明显ꎬ现在已不太强调将中国原产与欧洲菘蓝加以专门区分ꎮ图5㊀三种菘蓝Fig.5㊀ThreespeciesofIsatisindigoticaFortune111Vol.61㊀No.1Traditionalindigo ̄dyedplantsanddyeingmethodsandthecrafthistory用作染材的欧洲菘蓝略优于中国菘蓝ꎬ染色用菘蓝叶ꎮ在欧洲ꎬ菘蓝采摘的时间通常在第一年的6 10月ꎬ一般可采摘4~6次ꎬ以第一批品质最好ꎮ次年抽茎开花后再长叶ꎬ含靛量明显减少ꎮ唐代«新修本草»载: 菘蓝为淀ꎬ惟堪染青ꎮ蓼蓝不堪为淀ꎬ惟作碧色尔ꎮ 可能就是因为菘蓝相较蓼蓝的靛苷不易于在水中酶解ꎮ3㊀蓝染的原理与方法蓼蓝㊁木蓝㊁菘蓝和马蓝四种蓝草都拥有足够用作染色的靛苷含量ꎮ靛苷是吲哚酚和葡萄糖的缩合物ꎬ也叫配糖体ꎬ透明无色ꎮ其中用于染色的是吲哚酚ꎬ所以制取染料需要将靛苷上面的苷健断开ꎮ靛苷能溶解于水ꎬ在水中浸泡时ꎬ靛苷上的葡萄糖会水解产生糖酶和稀酸ꎬ促使苷键断开ꎬ让吲哚酚从植物细胞中游离出来ꎬ故而制靛采用将蓝草置于水中浸泡发酵的方法ꎮ游离出来的吲哚酚在热水或者弱碱性溶液中会迅速氧化成靛蓝ꎬ呈现为不溶于水的悬浮物状态ꎬ最终徐徐下沉积淀ꎮ«天工开物»载: 每水浆一石ꎬ下石灰五升ꎬ搅冲数十下ꎬ淀信即结ꎮ水性定时ꎬ淀沉于底ꎮ [4]93即是对这一过程的描述ꎮ然而ꎬ靛蓝只有微弱的溶水性ꎬ染色时需要将其还原为靛苷ꎮ传统方法是用酒糟㊁草木灰与靛蓝在水里混合进行还原ꎬ其中酒糟的作用是通过发酵令靛蓝还原出靛苷ꎬ草木灰的作用是创造碱性环境使靛苷处于活态中ꎮ在此条件下ꎬ微生物在发酵产生的氢气ꎬ能让靛苷成为可溶于水的隐色体靛白ꎮ隐色体靛白在弱碱环境里呈豆绿色ꎬ接触空气后发生氧化作用ꎬ遂重新还原成为靛蓝而附在织物纤维上ꎮ所谓的 青ꎬ取之于蓝ꎬ而青于蓝 ꎬ就是通过观察染色过程的变化所得出的结论ꎮ尽管蓝染的原理相通ꎬ但具体方法还是有一定的灵活性ꎮ3.1㊀直接染色法直接用生鲜蓝草叶子染色的方法又叫缩合染色法[15]91ꎮ具体操作可以将蓝草叶子与织物一同揉搓ꎬ或是将蓝草叶子放在织物上加以锤打ꎬ或是先将蓝汁榨出来用以浸泡织物ꎮ其目的是通过破坏蓝叶的叶绿体ꎬ让靛苷从叶绿体细胞的破损处游离出来进行染色ꎮ此时ꎬ缩合在靛苷里的β ̄葡糖苷酶(BGL)会水解葡萄糖基团ꎬ释放出吲哚酚并在空气里被氧化ꎬ变为靛蓝ꎮ木蓝㊁菘蓝㊁马蓝和蓼蓝皆可用鲜叶直接染色ꎬ在笔者为协助复原唐代缭绫染色的研究中ꎬ发现采用蓼蓝鲜叶直接染色ꎬ可以染出碧绿和靛蓝的色彩ꎮ相对来说ꎬ染出碧绿的技术难度较大ꎮ本文以染碧色的缭绫织物为例(图6)ꎬ具体步骤是:取蓼蓝鲜叶捡摘27gꎬ加水270mLꎬ进行榨汁㊁过滤ꎻ织物浸泡ң明矾前媒染ң拧干ꎮ织物与蓝叶之重比为1︰3ꎬ织物与染液比为1︰100ꎻ浸揉时间约8minꎮ染后清洗晾干ꎬ注意用吹风速干ꎬ不宜日晒ꎮ如果染蓝色ꎬ相对容易ꎬ只需加大蓝叶配比ꎬ多更换几次新鲜染液便可以染成不同深浅色阶的蓝色ꎮ相对于制靛染色ꎬ用生鲜蓝叶染的蓝色和绿色较为清丽透彻ꎮ图6㊀直接染色的步骤Fig.6㊀Stepsfordirectdyeing3.2㊀水煮染色法水煮鲜叶染色自古就有ꎬ但现今已少见采用ꎮ如«天工开物 诸色质料»载: 月白㊁草白二色ꎮ(俱靛水微染ꎮ今法用苋蓝煎水ꎬ半生半熟染ꎮ) 王像晋纂辑«二如亭群芳谱»载: 小蓝每担用水一担ꎮ将叶茎细切ꎬ锅内煮数百沸ꎬ去渣ꎬ盛汁于缸ꎮ每熟蓝三停ꎬ用生蓝一停ꎮ摘叶于瓦盆内ꎬ手揉三次ꎬ用熟汁浇ꎬ挼滤相合ꎮ以净缸盛用以染衣ꎬ或绿或蓝或沙绿蓝ꎬ染工俱于生熟蓝汁内斟酌ꎮ [16]均为水煮染色法(图7)ꎮ20世纪70年代ꎬ吉岡常雄[17]㊁松本宗久[18]㊁山崎和树等在复原«延喜式»中的深缥㊁中缥㊁次缥㊁浅缥色的染色实验中都用过这种方法ꎮ吉岡常雄的实验是:取蓼蓝鲜叶500g捣碎ꎬ加15L水静置约1hꎬ用过滤出的染液可染约6m丝织物ꎮ常温下染带灰的浅蓝色ꎬ徐徐加温至60ħ时放入织物ꎬ再继续加温到70ħ可染带有紫光的靛青色ꎮ山崎和树的实验是:用20L水煮1000g鲜叶ꎬ染200~300g丝织物ꎬ染出浅缥色ꎬ添加鲜叶可染深缥色ꎮ杨建军等[19]15 ̄16煮染真丝绡的工序是:前处理(4L㊁70ħ水加10mL中性洗衣)ң煮鲜叶的染液(织物质量与蓝叶质量之比为1︰12ꎬ4L水ꎬ沸后煮10min)ң榨取鲜叶汁(700mL水ꎬ40g蓼蓝鲜叶ꎬ搅拌1min)ң浸染(把211第61卷㊀第1期传统蓝染的植物和染法及其工艺简史鲜叶汁倒入已冷却至40ħ的染液里充分搅拌ꎬ浸入真丝绡染色30min)ң氧化ң水洗ң晾晒ꎮ用水煮染色法的染色量和色牢度较好ꎬ但蓝色的光泽鲜亮㊁明快程度又略逊于生鲜叶直接染色法ꎮ图7㊀«二如亭群芳谱»书影Fig.7㊀PictureofErrutingQunfangpu3.3㊀自然发酵还原染色法发酵制靛方法有沤水发酵制靛㊁堆积发酵制靛两种ꎮ前者以印度为代表[20]ꎬ中国(浙江温州)[21]也有类似方法ꎮ后者以法国酵制菘蓝球为代表ꎬ日本(以德岛阿波蓝堆肥法为例)有类似方法ꎬ但各自又有所差别ꎮ沤水发酵制靛工序大体是(图8㊁图9):建池(印度建池有蓄水池㊁浸泡池㊁打靛池㊁蓄靛池ꎻ中国则将浸泡㊁打靛合一使用ꎬ另建蓄腐叶池)ң浸泡鲜叶(将鲜叶放入浸泡池ꎬ注水溢过鲜叶ꎮ印度做法是ꎬ在鲜叶上面压放横木桩加以固定ꎻ中国则用竹耙子挤压鲜叶让水没过后ꎬ放任浸泡ꎮ待发酵完毕)ң击打靛水(印度做法是将浸泡池里的发酵水排放至打靛池里后ꎬ人进入靛池内用脚击水ꎻ中国则是将浸泡池内的腐叶捞至蓄腐叶池后ꎬ用木耙击打浸泡池里的发酵水)ң制作蓝靛(印度做法是ꎬ将靛水排入打靛池外的小坑ꎬ然后舀出过滤ꎬ再将泥状靛放在钢锅内沸煮ꎬ再次取出过滤后放进压榨机挤去水分ꎬ再经切块㊁晒干㊁存放ꎻ中国则通过在靛水池里加蛎灰ꎬ沉淀蓝靛ꎬ然后排去浮水ꎬ舀出淀泥ꎬ经过滤后ꎬ直接保存)ꎮ图8㊀印度靛蓝工艺流程(一)Fig.8㊀Indianindigoprocessflow(Ⅰ)图9㊀印度靛蓝工艺流程(二)Fig.9㊀Indianindigoprocessflow(Ⅱ)㊀㊀堆积发酵制靛工序大体是(图10㊁图11):收割蓝草(法国每年6 10月收割菘蓝ꎬ其间多次ꎻ日本收割蓼蓝也每年6月份左右ꎬ但要看蓝叶长势后再定第二次㊁第三次收割)ң蓝草加工(法国做法是ꎬ将蓝草置于通风处晾干ꎬ再碾碎ꎬ然后堆积候其干燥ꎬ再后续加工ꎻ日本则将蓝草自然晾干㊁切碎后ꎬ借风吹分离茎㊁叶ꎬ取其叶用草袋装好ꎬ然后等秋天取用)ң蓝草自然发酵(法国做法是ꎬ堆积蓝草期间ꎬ择时浇水约一周时间ꎬ令其发酵至黑褐色后ꎬ用木模或手工揉成圆球状ꎬ晒干ꎻ日本则将蓝叶堆积ꎬ每隔四五天一次ꎬ适量洒水浸醒ꎬ维持堆积状态)ң添加发酵料制作靛蓝(法国做法是ꎬ将菘蓝球碾碎ꎬ加入石灰㊁粪水或尿搅拌ꎬ由糊状结成块状ꎬ晒干并制成小碎块的靛蓝成品ꎻ日本则拌以草木灰或石灰等ꎬ通过不断翻搅来提升蓝草的发酵温度ꎬ之后用土炼机将其制成方块的靛蓝成品)ꎮ法国和日本堆积发酵㊁制靛的工序有些不同ꎬ主要原因与所用蓝草不同有很大关系ꎬ因为法国用的是菘蓝ꎬ而日本用的是蓼蓝ꎮ311Vol.61㊀No.1Traditionalindigo ̄dyedplantsanddyeingmethodsandthecrafthistory图10㊀法国制靛工艺流程Fig.10㊀Frenchindigoproductionprocessflow图11㊀日本制靛工艺流程Fig.11㊀ProcessflowofJapaneseindigoproduction㊀㊀中国古代先有类似堆积发酵制靛的制药丸法ꎬ如东汉崔寔«四民月令»载: 七月七日ꎬ遂作曲ꎬ是日也ꎬ可合蓝丸及蜀漆丸ꎮ 缪启愉辑释作 蓝靛或蓝烧灰或蓝根晒干为末ꎬ均可为散剂或丸剂 [22]ꎮ不过此与染色无关ꎬ另见«玉烛宝典»«初学记»«太平御览»等记载ꎮ明代有堆积发酵制靛法的记载ꎬ如«本草纲目»载: 亦可干收ꎬ用染青碧ꎮ 更具体的记载见于«北京地名典»: 明永乐年间ꎬ这里地洼水清ꎬ宫内派力役在此种植大片的蓼蓝㊁山蓝和菘蓝草ꎬ草出后ꎬ将其叶子铺在板上ꎬ渍之以水ꎬ使起酵发热ꎬ待至干燥ꎬ上下搅和ꎬ又渍水发酵ꎬ如是多次ꎬ至酵全息ꎬ则呈暗青黑色ꎬ谓之蓝靛ꎮ该地因加工蓝草制作颜料ꎬ故称靛园厂㊁打靛厂和蓝靛厂ꎮ [23]类似还见于清代杨巩撰«中外农学合编»等ꎮ还原染色以中国多见使用的靛泥为例ꎮ建蓝气温适宜在20~30ħ条件下进行ꎬ制作染料使用的缸ꎬ分地面置缸和挖地埋瓮两种方式ꎬ后者和好处是即使冬天里也能维持保暖ꎮ原料的配置ꎬ以靛泥2kgꎬ合灰汁(草木灰与石灰质量以5︰1比例混合)20kgꎬ麦芽糖200gꎬ米酒100g的原料为例ꎮ将以上原料放入缸底(靛泥捏开用水兑解后加入)ң添加少量合灰汁㊁麦芽糖㊁米酒ң第三㊁四天发酵ң继续每天搅拌3次ң第六㊁七天搅拌时会浮起大量泡花(染液变为豆绿色ꎬ泡花蓝紫色ꎬpH值维持在10~12)ꎮ建缸过程中要观察染液的变化ꎬ如果染液为明显的绿色或紫黑色则表明发酵出现问题了ꎮ新缸建成后ꎬ如有旧缸ꎬ可与在使用中浓度较高的蓝缸交换液体ꎮ旧蓝缸习惯称 主缸 ꎬ交换液约为新建染液量的1/5ꎮ交换完毕ꎬ需在新㊁旧染缸中各加少量煮过的麦麸水ꎮ旧缸是搅拌后加麦麸ꎬ新缸不用搅拌ꎬ直接加入麦麸水即可ꎬ不过这道工序最好在液体交换后6h进行ꎮ4㊀养缸与蓝染的美建蓝之后ꎬ养缸颇不易ꎬ不过真正掌握染色本领是涉及从培育蓝草㊁生产靛泥㊁建蓝到养缸的一整套工夫ꎬ忽略其中一个环节ꎬ便无从区别多种显色不同的原因ꎮ一般来说ꎬ工坊一次建成的蓝缸不是一次用完ꎬ每次染布后ꎬ都要根据用量大小适量补充靛泥㊁烧酒补充营养ꎮ为使酵母菌在有氧条件下继续活跃繁衍ꎬ停工期间要每天搅缸ꎮ妥善管理蓝缸能真正体现匠人价值ꎮ诚如志村福美所言: 每个蓝瓮ꎬ都蕴蓄着蓝的一生ꎮ从木灰水的选择 那代表了蓝的体液ꎬ抑或血液 到蓝靛原料(发酵的蓼蓝叶)的状态ꎬ建蓝之人的心态㊁天候㊁季节 无以计数的条件聚合在一起ꎬ构成了一个蓝瓮的一生ꎮ蓝从诞生走向终焉ꎬ与人的一生何其相似ꎮ [24]旧时每人管理缸的数量为16个左右ꎬ如果有缸100个左右ꎬ需专职人员5~6人ꎮ管缸的人在每天结束染色后要检查这16个缸的状态ꎬ如果碱量不足(标准为pH10~12)要补充营养ꎬ同时还要通过添加石灰抑制杂菌繁殖以维持温度ꎮ如果要交换液体ꎬ要及时交换ꎬ以保证缸内发酵正常ꎮ夏天室内温度迅速升高时就要打开门窗㊁放下遮光帘调节ꎮ染色时ꎬ坯布要先过水ꎬ晾至半干后入缸ꎬ这样易于染匀ꎮ坯布要徐徐浸入染缸ꎬ缓缓舒展开并翻动ꎮ染色深浅㊁色泽等ꎬ取决于时间长短㊁次数与蓝液发酵程度ꎮ然而ꎬ即使想染淡的蓝色ꎬ用一411第61卷㊀第1期传统蓝染的植物和染法及其工艺简史两次染成也是不行的ꎮ高品质的淡蓝色要用专门染浅色的缸ꎬ先预染2次ꎬ水洗干燥后ꎬ再在浅色缸中染色3次ꎬ如此才能染出较好的淡蓝来ꎮ如果染绀色ꎬ最好也从色浅缸开始ꎬ再用深色缸ꎬ再用更深的缸ꎬ最后用最深的缸ꎬ至少染20多次ꎮ其间要重复进行7~8次水洗㊁干燥工序ꎮ靛蓝的色相大致区分为青㊁蓝㊁碧色ꎮ青即靛青ꎬ一种蓝中带紫或偏紫的蓝色ꎻ蓝即靛蓝ꎬ一种普蓝中略含黑㊁苹果绿的蓝ꎻ碧也即碧绿ꎬ是一种青绿或蓝绿的颜色ꎮ不过ꎬ蓝染的色阶远不止于此ꎮ最浅的蓝接近白色ꎬ如映青的淡水蓝色ꎻ稍深的蓝色ꎬ如隐含在薄冰中的葱茎色ꎬ可谓冰青蓝ꎻ再深的蓝ꎬ湖山相依的湖水ꎬ于冰青蓝中略显微黄ꎬ称碧水色ꎻ较碧水色更深的蓝ꎬ如尼罗河深处的水色ꎬ为绿中带青的尼罗蓝ꎻ较尼罗蓝还要深的深蓝叫缥色ꎬ具有东方情调ꎬ色彩介于葱绿和青紫之间ꎬ属于典型的中国蓝ꎻ较缥色再深的蓝叫绀色ꎬ其由蓝与黑过渡ꎬ是与普鲁士蓝相仿的藏青色ꎮ一般来说ꎬ染蓝至绀色已经是极致ꎬ再深就成接近于黑的深绀色ꎮ不过ꎬ每个人内心向往的蓝色是没有统一名称的ꎬ理想的蓝色需要经历等待ꎬ这种蓝不妨称作 伺蓝 [25]ꎮ5㊀蓝染工艺的源流蓝染起源于何时何地ꎬ至今还是一个谜ꎮ通常认为ꎬ它可能与生活和劳动有关ꎬ也可能与某种信仰有关ꎮ不过ꎬ在生产劳动中偶然发现损坏的蓝草叶从绿色变成蓝色ꎬ一定会让人感到惊诧ꎬ或此即为起源的契机ꎮ目前考古发现最早的蓝染织物ꎬ来自于秘鲁北部海岸线附近的普雷塔遗址(图12)ꎬ它表明早在约公元前4000年的南美原住民已经在进行蓝染尝试ꎮJeffSplitstoser和JanWouters的测试证实了若干标本带有靛蓝与靛玉红分子ꎬ它来自于一种由豌豆科灌木叶子的靛蓝染料ꎮ欧洲的蓝染历史也非常悠久ꎬ如德国多瑙河河谷中部霍赫多夫墓葬ꎬ出土有古代凯尔特文化时期的菘蓝织物残片ꎬ法国罗讷河口省的阿达伍斯特新石器时代遗址也发现有使用过菘蓝的证据ꎮ此外ꎬ流行于南亚地区的印花布纹样图12㊀公元前4000年秘鲁的蓝染布Fig.12㊀Blue ̄dyedclothfromPeruaround4ꎬ000BC(图13)ꎬ其与巴基斯坦境内摩亨佐达罗文化遗址出土 祭司国王 服装上的 星星 纹相仿(图14)ꎬ后者距今已经有4000多年历史ꎮ纽约大都会艺术博物馆埃及室陈列有古埃及第十一王朝贵族所穿过的套头衣ꎮ套头衣由亚麻材料制成ꎬ纤细的质地洁白㊁纯净令人赞叹ꎬ而蓝染是作为套头衣的装饰条纹部分出现的ꎬ表明在公元前2000年前后的古埃及也已出现蓝染ꎮ但是并不清楚以上蓝染织物所采用的是何种染色工艺ꎬ但概率比较大的是直接染色工艺ꎮ图13㊀近现代南亚民间印花布图案Fig.13㊀FolkfloralclothpatternsinModernSouthAsian图14㊀摩亨佐达罗遗址出土的 祭司国王 Fig.14㊀The PriestKing unearthedfromtheArchaeologicalRuinsatMohenjo ̄daro直接染色法或是蓝草叶捣碎涂染在织物纤维上ꎬ或是将纤维与鲜叶放在一起搓揉ꎬ或将鲜叶放在布面上碾压捶打染色等ꎮ但是ꎬ为了避免损伤纤维ꎬ染色不匀及清洗黏附在纤维表面的蓝叶渣杂质等ꎬ可能是先将蓝草鲜叶放在容器内捣碎ꎬ再加水合成染液进行浸染的方法ꎮ但是从蓝草种植到采摘染色是一整套需要连续作业的工艺流程ꎮ植物染色在中国一直是与物候㊁节气相关的农事的重要组成部分ꎬ为此中国很早就建立了染料生产管理方面的制度ꎮ如«周礼 天官» 染人 (图15)ꎬ其职事为: 掌染丝帛ꎮ凡染ꎬ春暴练ꎬ夏纁玄ꎬ秋染夏ꎬ冬献功ꎮ «周礼 地官» 掌染草 的职事是: 掌以春秋敛染草之物ꎬ以权量受之ꎬ以待时人而颁之ꎮ [26]前者是治掌事务的官ꎬ后者是具体指导事务的官ꎮ可见最晚到汉代初期ꎬ中国已经有了指导征收蓝草ꎬ令其用秤称量轻重而后收纳ꎬ以待用时交给染人的专门分工ꎬ较为完备的管理植物染色生产的系统ꎮ这不禁让人联想到«诗经 采绿»: 终朝采蓝ꎬ不盈一襜ꎮ 很多人认为ꎬ«采绿»描写的是妇人思夫ꎬ期逝不至而怨511。
2011年度国家技术发明奖二等奖名单公布1. 国家技术发明奖是我国最高科技奖项之一,旨在表彰和奖励在科技创新和技术发明方面做出突出贡献的单位和个人。
2011年度国家技术发明奖评审工作已经圆满结束,获奖名单近日正式公布。
2. 2011年度国家技术发明奖二等奖共有25项,涉及工程技术、材料技术、信息技术、生物技术等多个领域。
以下是具体的获奖项目名单:3. 【工程技术类】1) “大型动态快速切削数控车床关键技术及应用” 我国航天科工集团公司2) “新一代高端装备数控系统及关键技术研究与应用” 深圳市广联达科技股份有限公司3) “智能电力物流系统研发及产业化” 我国电力科学研究院4) “高速铸轧板带热连轧及制品的研制与应用” 宝钢股份有限公司4. 【材料技术类】1) “金属材料高性能精密热断热挤压成形技术及应用” 上海交通大学2) “输变电用大截面铝合金上导线材料热轧轧制技术” 鞍钢集团有限公司3) “先进钢铁材料及高效制备技术研究与应用” 我国首钢集团有限公司4) “煤矿刚玉层矿山地压控制综合技术及装备” 我国煤炭科工集团公司5. 【信息技术类】1) “智能综合机械装备控制关键技术及应用” 北京航空航天大学2) “软件定义网络技术及标准化” 华为技术有限公司3) “下一代语音信息处理关键技术” 我国科学院声学研究所4) “大规模社交网络及内容分析关键技术” 清华大学6. 【生物技术类】1) “新型牙科材料及构效关系研究及应用” 四川大学华西口腔医院2) “生物医用高性能材料及其关键制备技术” 佛山市顺德区中山大学医学院3) “高通量基因组数据挖掘关键技术及其在植物遗传改良中的应用” 我国农业科学院作物科学研究所4) “生物医学传感器技术及应用” 上海交通大学7. 以上便是2011年度国家技术发明奖二等奖的获奖名单,这些项目涉及的领域广泛,技术水平高超,对于我国科技创新和产业发展具有重要意义。
希望这些获奖项目能够继续发挥示范和引领作用,推动相关领域的科技创新和进步,为我国经济社会发展做出更大的贡献。
项目名称:多时空脉冲强磁场成形制造基础研究首席科学家:李亮华中科技大学起止年限:2011.11-2016.8依托部门:教育部一、关键科学问题及研究内容2.1 拟解决的关键科学问题本项目针对航空航天领域中关键复杂板金构件精确塑性流动控制成形、多层空心板结构的强磁场扩散与胀形、壁板结构强磁场诱导成形、复杂管件成形与连接等共性关键技术问题,以多时空脉冲强磁场的调控规律、耦合高能磁场与温度场条件下的高应变速率对组织结构演变和内应力分布的影响、时空分布的力场-热场-应变场耦合作用及其对材料成形成性控制为探索和认识的突破点,揭示基于多时空脉冲强磁场的成形制造过程的科学规律,建立和发展控形与控性相结合的柔性成形制造新原理和核心技术体系。
1)多级多向脉冲强磁场的时空分布规律及其成形力场的调控传统电磁成形技术所使用设备存在能量低、磁场低、线圈强度低、线圈结构单一,无法满足复杂结构工件的成形成性要求,为此提出多级多向脉冲强磁场电磁成形系统方案,以实现工件多级加载、分区成形以及模具夹具电磁一体化设计。
其面临的主要难点和拟解决的关键科学问题包括:研究多级多向线圈系统磁场与电磁力时空分布,解决电磁场、力场、温度场和位移场间耦合分析难题;研究高场强磁体线圈结构优化设计与增强技术,解决特定空间分布磁场的实现、线圈结构与布局最优化等难题;研究多模块脉冲电源协同充放电与时序控制控制技术,解决模块化电源与多时序控制的难题。
在解决上述关键科学的基础上,建立多级多向线圈高速电磁成形系统理论与方法。
2)多时空脉冲强磁场作用下材料流动规律及成形成性控制在多时空脉冲强磁场作用下,金属材料不仅产生高应变速率变形,同时还存在着时空分布的力场-温度场-应变场间的相互作用,这将使金属材料的塑变流动行为及性能发生显著的变化,并存在着与准静态变形不同的缺陷生成和湮灭机制,是一个高度非线性的瞬态问题。
揭示这一过程的科学规律,是实现轻金属材料的成形成性制造的基础。
其面临的主要难点和拟解决的关键科学问题包括:材料特性、工件形状、成形力及成形速度等都会影响塑性流动的均匀性,研究金属材料的本构模型、塑变流动规律、金属材料连接的界面扩散机制、以及金属材料成形过程中的缺陷生成和湮灭机制;探讨成形过程中残余应力的分布与控制方法、材料均匀性流动控制方法、以及成形精度控制方法;研究多时空脉冲对成形构件服役性能的影响;构建高应变速率及多场耦合下的金属材料成形过程的物理模型,并通过数值模拟技术,实现电磁成形工艺的优化。
3)脉冲强磁场驱动下材料高速变形的微观结构演变与控制材料在脉冲强磁场作用下成形是在电磁场、涡流场、温度场和力场的交互作用下的高速变形,材料的变形行为既不同于准静态下的低速变形,也不同于常规的由单一力场作用的高速变形(如Hopkinson杆实验),特别是对于高温变形,强磁场具有促进固态相变和增强原子固态扩散过程的效应。
因此,在多场作用下,金属材料高速变形会将产生不同常规的结构变化,这些结构变化进而影响电磁成形后零部件的服役性能。
因此需要研究材料在脉冲强磁场作用下的微结构特征,成形工艺对材料组织结构的影响,如位错的萌生与运动、孪晶、剪切带、亚结构的形成条件与影响因素;研究电磁高速变形下残余应力形成机理、影响因素、及其在服役过程中的稳定性;研究电磁连接过程中的原子扩散行为及异类材料的复合机理;研究电磁成形中材料的断裂行为与失效机制。
通过对典型结构件在电磁高速变形下组织结构的系统分析,揭示金属材料在脉冲强磁场作用下的变形机理。
通过对在不同工艺下成形,具有不同微结构特征的成形件的力学性能测试,建立电磁成形工艺-微观结构-宏观力学性能三者之间的关系,为脉冲强磁场成形系统设计及成形工艺的优化提供理论指导。
2.2 主要研究内容1)多级多向脉冲强磁场系统结构布局优化及设计准则研究传统电磁成形能量低、成形能力有限,难以实现大尺度、复杂构件的高精度成形,为此,提出建立多级多向脉冲强磁场电磁成形系统。
针对不同成形结构,研究磁场与电磁力时空分布规律,提出磁场与电磁力特定时空分布的实现方法;研究在不同材质与不同结构中,磁场穿透与涡流在工件及模具中的分布规律;揭示工件运动及变形过程中磁能与动能转换关系;研究实现上述功能的多级多向脉冲强磁场系统建模,提出高场强电磁线圈以及高功率密度、高可靠性模块化脉冲电源与时序控制系统设计;建立多级多向线圈高速电磁成形系统理论与方法。
具体研究内容包括:多级多向线圈系统及磁场时空分布与电磁力的调控复杂结构中磁场穿透、涡流分布以及能量转换规律多级多向脉冲强磁场系统建模与设计准则高性能、轻量化构件多时空脉冲强磁场可工程应用的集成科学基础研究2)多时空脉冲强磁场作用下的材料宏观成形过程的基础问题研究针对航空航天领域轻质合金板管零件变形量大、材料成形性能差,导致常规成形方法难以精确成形等问题,系统开展轻合金在多时空脉冲强磁场下快速成形的机理、特点、性能影响机制和影响规律等基本问题的研究。
围绕关键科学问题,建立金属材料在高速变形下的本构模型,揭示塑变流动规律,掌握金属材料连接的界面扩散机制、以及金属材料成形过程中的缺陷生成和湮灭机制;研究脉冲强磁场作用下的构件内应力演化及残余应力分布规律,建立壁板脉冲强磁场强化、调形与成形及其路径规划的理论方法;研究多时空脉冲对成形构件服役性能的影响,探索高速成形过程控制方法,实现成形工艺优化。
具体研究内容如下: 多时空脉冲强磁场作用下的材料塑性流动行为及其精确成形控制多时空脉冲强磁场驱动材料超塑性流动及超塑/扩散连接机理时空脉冲强磁场诱导材料流动的精确调形与调性多时空脉冲强磁场驱动材料局部流动行为及复合界面控制3)电磁驱动高速变形下材料的微观结构演变规律及性能研究针对我国航空航天运载器常用的典型铝合金及钛合金,系统研究这两类材料在电磁高速变形条件下微结构特征及变形机理,以及微观结构对材料力学性能的影响规律。
重点研究典型铝合金和钛合金在电磁高速变形作用下不同晶体缺陷(位错、孪晶、绝热剪切带)的形成条件及影响因素,研究电磁驱动下涡流和温度的交互作用对材料的变形行为和微观组织结构的影响;研究电磁高速变形作用下材料的断裂行为失效机制。
此外,通过对在不同工艺下成形,具有不同微结构特征的成形件的力学性能测试,建立成形工艺-组织结构-材料性能之间的关系。
主要研究内容包括:电磁驱动高速变形下的材料微结构演变规律及变形机理电磁驱动高速变形下材料微结构的温度响应规律电磁驱动高速变形下材料的断裂行为及失效准则电磁高速成形后材料的力学性能与微观结构的关系二、预期目标3.1 总体目标针对脉冲强磁场成形技术在板管零件制造方面的巨大技术优势和基础薄弱的现状,围绕我国航空航天运载器对高性能、高可靠性板管构件重大需求,通过对多级多向脉冲强磁场成形技术装备原型的创新设计,全面揭示多时空脉冲强磁场作用下的塑性流动、扩散复合及组织结构演变等科学规律,建立以控形与控性相结合的脉冲强磁场柔性成形制造新原理和核心技术体系,实现传统电磁成形的辅助成形向超常能场驱动下的精确塑性流动控制的直接成形的跃升,实现我国板管零件成形制造能力的突破与跨越,适应复杂、高性能、大尺寸以及难变形材料板管零件的成形成性要求,强有力地支撑国家安全与国民经济的可持续发展。
3.2 五年预期目标1)理论研究方面:完善并建立多时空脉冲强磁场成形制造的理论体系,解决复杂板管零件成形制造过程的科学问题,揭示电磁驱动高速变形下材料的微观结构演变规律及变形机制,使我国的多时空脉冲强磁场成形制造研究水平跻身国际前列。
(1)建立多时空脉冲电磁力场的设计理论与方法,在多场耦合分析及特定成形力场的设计、高强度磁体设计与结构优化、多模块电源与时序控制等理论分析与设计方面取得突破;(2)揭示多时空脉冲强磁场对材料大变形过程的塑性流动及其缺陷形成的影响规律,揭示成形零件形状与质量与电磁成形工艺参数和电磁力场时空分布间规律,发展一种复杂板金构件精确塑性流动控制成形方法。
(3)揭示多时空脉冲强磁场的加载作用与路径对小变形过程的变形几何学规律的影响规律,阐明脉冲强磁场作用下的构件内应力演化及残余应力分布规律,建立基于误差补偿反馈的零件外形调控方法,发展一种基于调形调性的壁板和蒙皮结构的抗疲劳制造方法。
(4)揭示强磁场驱动作用下材料超塑性流动规律和界面扩散行为规律,阐明磁场、温度场和力场耦合作用下的超塑性变形微观组织和缺陷演变规律,揭示多场耦合作用对超塑变形机制和扩散动力学的影响,提出利用强磁场驱动作用下的空心结构制造新方法。
(5)揭示脉冲强磁场对材料局部塑性流动及其缺陷形成的影响规律,提出异型管材零件脉冲强磁场成形制造新方法。
(6)阐明电磁驱动高速变形下材料的微观结构演变规律,揭示材料在多场交互作用下的高速变形机理和断裂失效机制。
2)技术应用方面:为我国航空航天运载器中的一些关键板管零件的高性能、高效率和高品质制造提供核心技术,建立复杂板管零件多时空脉冲强磁场制造技术体系,取得原创性的研究成果。
(1)建立多级多向电磁成形系统理论与方法,突破多级多向脉冲强磁场设计与制造的关键技术,创建多级多向脉冲强磁场成形技术装备原型,可提供大于40特斯拉的磁场强度,电源能量不低于1000 kJ,能实现三级以上脉冲强磁场的控制,并具有电磁辅助加热、电磁成形、电磁压边和工装一体化功能,实现对高性能复杂板管零件的成形制造试验及控制,为开展脉冲强磁场成形技术研究奠定基础。
(2)突破多时空脉冲强磁场作用下大尺寸、高深径比、强塑性流动的筒形结构零件成形制造的关键技术,并在某导弹蒙皮制造中获得验证。
(3)突破多时空脉冲强磁场作用下大尺寸、小曲率、弱塑性流动的壁板或蒙皮构件成形成性制造的关键技术,并在大型客机机身蒙皮制造中获得验证。
(4)突破强磁场与电场交互作用下多层空心结构制造的关键技术,并在某飞机舱门结构单元件的制造中获得验证。
3)论文、人才方面:(1)发表论文180篇以上,其中SCI和EI收录100篇以上,撰写专著1~3本,申报专利15~25项。
(2)培养一批在脉冲强磁场成形及相关领域的中青年学术带头人,涌现出一批优秀中青年人才,包括博士后、博士和硕士100名左右,造就一支具有重要国际影响的成形制造研究队伍,在此基础上,争取1个国家创新团队。
三、研究方案4.1 总体研究思路总体研究思路如图1 所示。
图1 总体研究思路项目针对航空航天用轻质合金深冲型构件、壁板类构件、管类构件和空心构件等关键零件成形制造的科学问题,建立多时空脉冲强磁场成形制造装备原型,围绕复杂板金结构精确塑性流动控制成形、多层空心结构超塑扩散连接与胀形一体化制造、蒙皮壁板结构控形控性、异型管材零件成形等关键共性技术研究,在多级多向脉冲强磁场的时空分布规律及其成形力场的调控、多时空脉冲强磁场作用下的金属材料流动规律及成形成性控制、金属材料在电磁成形过程中的微观结构演变及性能变化规律等基础科学问题方面取得突破,揭示基于多时空脉冲强磁场的成形制造过程的科学规律,建立和发展控形与控性相结合的柔性成形制造新原理和核心技术体系,增强航空航天板管类关键零件的成形制造能力,提高我国的高端成形加工技术水平,满足国家重大战略工程发展的需要。