幾種檔案防霉材料的性能比較研究

歐秀花　石玲玲　張晶晶

摘 要：選用衛(wèi)生球、樟腦精片、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥和自制隔卷布四種防霉材料，分別從材料的抗菌、阻燃以及對保護樣品的顏色和力學強度影響等方面進行比較。結(jié)果表明：自制隔卷布具有較好的防霉、阻燃性能，對保護樣品的色澤和力學強度影響最小。

關(guān)鍵詞：防霉；阻燃；色差；力學強度

1 引言

檔案是在一定歷史條件下形成的歷史記錄，是文化積累的重要手段，也是人類文化傳承發(fā)展的重要條件。由于制成材料本身特點所致，大多數(shù)檔案不易保存，霉變即是其耐久保存的隱患之一。在檔案保存過程中，防霉材料種類繁多，目前大多使用衛(wèi)生球、樟腦精等揮發(fā)性的、毒性的驅(qū)蟲防霉藥品[1][2]。究竟這類防霉材料的防霉性能如何，是否對檔案保存造成不利影響，仍是目前檔案界關(guān)注的熱點之一。

本文選用衛(wèi)生球、樟腦精片、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥和自制隔卷布四種防霉材料，對其抗菌、阻燃以及對保護樣品的顏色和力學強度影響等方面進行比較，優(yōu)選出較理想的防霉材料來保護檔案，盡可能延長檔案的壽命。

2 實驗原理、材料和方法

2.1 實驗原理

2.1.1 抗菌實驗（只涉及抗霉菌性能）。將抗菌藥敏片加至接種供試菌種的平皿表面，抗菌藥物在培養(yǎng)基內(nèi)向四周自由擴散，其濃度隨擴散距離的增大而降低。由于藥物的抗菌效應使供試菌種不能生長，此無菌生長的范圍稱為抑菌圈。抗菌材料的抗菌性能由抑菌圈的大小來評價。抑菌圈的大小與藥物的抑菌效應成正比。抑菌圈的直徑越大，表明該材料的抗菌效果越好；反之，該材料的抗菌效果越差。

2.1.2 阻燃實驗。利用ZBY-1型阻燃紙和紙板燃燒實驗儀測試各種抗菌材料浸漬過紙張的阻燃性能，該儀器是參照GB/T14656技術(shù)條件研制的。

2.1.3 色差實驗。采用目前廣泛應用的CIE1976色差公式及其表色系統(tǒng)CIELAB測量物體顏色的色空間。兩種顏色的色差△E*是它們在CIE1976（L*，a*，b*）色空間中兩位置的幾何距離，并由下式計算：

△E* =[ （△L*）2 + （△a*）2 + （△b*）2 ]1/2

式中：△L* = L*樣品 - L*標準 （明度差異）；

△a* = a*樣品 - a*標準 （紅/綠差異）；

△b* = b*樣品 - b*標準 （黃/藍差異）

一般用△E*評價色差，△E*值越小，表示色差越小。當△E=1時，稱為一個NBS（美國國家標準局）色差單位。在實際檢測中，需多測幾點取平均值以保證結(jié)果的可靠性。

依據(jù)△E值來判斷顏色的變化時，一般可將△E分為5個等級[3][4]：

1級為極大變化，△E≥12；

2級為明顯變化，6≤△E

3級為可感變化，3≤△E<6；

4級為微小變化，1≤△E<3；

5級為極微變化，△E

2.2 儀器與材料

2.2.1 實驗儀器。LRH-150-MS霉菌培養(yǎng)箱（廣東醫(yī)療器械廠）；AL104梅特勒-托利多METTLER電子天平（上海加惠儀器儀表有限公司，精確到0.001g）；DC-P3型全自動測色色差計（北京市興光測色儀器公司）；FG-QZD15切紙刀（四川長江造紙儀器有限責任公司）；J-KZ100型擺錘式抗張實驗機（四川長江造紙儀器有限責任公司）；南通市紡織品強力實驗機（南通市儀器有限公司）。

2.2.2 防霉材料。衛(wèi)生球（以下簡稱“W”，丸狀，福建建陽化工總廠）；樟腦精片（以下簡稱“Z”，片劑，浙江省義烏市生活用品廠）；天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥（以下簡稱“Y”，云南春城檔案用品工貿(mào)有限公司）。

2.2.3 查氏培養(yǎng)基。NaNO3 2g；K2HPO4 1g；KCl 0.5g；MgSO4 0.5g；FeSO4 0.01g；蔗糖30g；瓊脂15 g；水1000mL；1 %NaOH溶液；6mol/LHCl。

2.2.4 供試菌種。黑曲霉、黑根霉和宛氏擬青霉由陜西省微生物研究所提供。

2.3 實驗方法

2.3.1 防霉材料的準備

a.衛(wèi)生球抗菌液：將2 g衛(wèi)生球粉末倒入盛有50 mL無水乙醇中的無菌燒杯中，攪拌溶解。

b.樟腦精抗菌液：將2 g樟腦精片粉末倒入盛有50 mL無水乙醇中的無菌燒杯中，攪拌溶解。

c.天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥抗菌液：將2 g研細的天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥倒入盛有50 mL無水乙醇中的無菌燒杯中，攪拌溶解。

d.自制隔卷布（以下簡稱“G”）抗菌液：選用硼砂、硼酸等無揮發(fā)性的抗菌無機化學藥品，按照一定比例制得。

e.對照組（以下簡稱“D”）：單獨使用無水乙醇作其他各種防霉材料的對照實驗。

將潔凈無污染并滅菌處理后的棉布分別浸漬上述各抗菌液，晾干備用。

2.3.2 抑菌藥敏片的制備。使用打孔器將定性濾紙制成9 mm直徑大小的圓片，放入干燥潔凈的試管中，經(jīng)160 ℃干熱滅菌2h，保存?zhèn)溆谩?/p>

2.3.3 菌懸液制備。將已經(jīng)活化的供試菌種用0.8%的生理鹽水制成濃度為106～107個/mL的菌懸液。

2.3.4 培養(yǎng)基的制作

①溶解配料：按培養(yǎng)基配方稱取各種材料，依次加入溶解到水中；②調(diào)節(jié)pH值：配料溶解完之后，冷卻到室溫用酸度計測試溶液的pH值，然后用NaOH或HCl調(diào)節(jié)pH至7.2～7.6；③加入凝固劑：將瓊脂加入到煮沸的培養(yǎng)基中，不斷攪拌至融化，最后補足所蒸發(fā)的水分。④倒平板：移取0.2 mL的菌懸液倒入平皿中，然后倒入15mL培養(yǎng)基，輕輕轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)基與菌懸液混勻，靜置凝聚成平板。

2.3.5 試樣制取法。

將各種抗菌液浸漬后的棉布，按防霉材料保護樣品示意圖（見圖1）放置被保護樣品，置于T=25℃，RH=40～50%的環(huán)境中，45d后取出。

被保護紙張試樣：常壓，T=25℃，RH=60%的條件下，取代表性紙張（距離紙張邊緣5cm以內(nèi)），采用“交錯裁切法”用切紙刀將試樣裁成15mm×250mm大小。每種試樣至少制取10組。

被保護織物試樣：常壓，T=25℃，RH=60%的條件下，取代表性試樣，利用扯邊紗條樣法制成試樣大小為50 mm×200 mm，每種試樣至少制取10組。

上述兩類試樣在測試前均需在T=20±5℃，RH=50%下作恒溫恒濕處理。

1、3.宣紙（潔凈，無污染）；2.被保護樣品；4.防霉材料

圖1 防霉材料保護樣品示意圖

2.3.6 抑菌圈實驗法。分別取無菌干燥的濾紙片浸于抗菌液充分浸潤后，用滅菌鑷子夾出，放在制好的平板培養(yǎng)基中。夾出時，應在容器邊緣停留片刻濾掉多余的藥液，每個平板紙片間距應大于24mm，紙片邊緣距平皿邊緣不少于15mm，菌種接種1 min后貼完藥敏片，使之與培養(yǎng)基充分緊貼并做好標記，置于霉菌培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h（T = 28±1 ℃，RH > 92 %），觀察霉菌生長情況并測量抑菌圈直徑大小。

3 結(jié)果與討論

3.1 抗菌性能?？咕牧系囊志Ч麥y試結(jié)果，見表1和見圖2。

由表1可知，衛(wèi)生球、樟腦精片和天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥對三種供試菌種的抑菌圈直徑均小于9.50 mm。自制隔卷布對該三種供試菌種的抑菌圈直徑分別為21.08 mm、23.91mm和21.67 mm，這說明自制隔卷布對三種供試菌種抑制效果良好，尤其是對黑根霉抑制效果最好。

對照組（48 h） 黑根霉（48 h）

黑曲霉（48 h） 宛氏擬青霉（48 h）

1. D 2. W 3. Z 4. Y 5. G

圖2 抗菌材料對供試菌種的抑制效果

由圖2可知，衛(wèi)生球、樟腦精片和天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥的抗菌效果不理想，其抑菌圈直徑均小于為0.30mm，而自制隔卷布對黑曲霉、宛氏擬青霉、黑根霉三種供試菌種均有明顯的抑制效果。實驗中觀察到，四種防霉材料在使用初期均具有一定的抑菌效果，但隨著時間的增加，抑菌作用明顯減弱以致消失，成為微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)。

3.2 阻燃性能。防霉材料的阻燃性能測試結(jié)果，見表2

由表2知，自制隔卷布的續(xù)燃時間為1s，灼焰時間為16.32s，炭化長度為8.11s，這說明自制隔卷布具有阻燃性。數(shù)據(jù)也顯示，衛(wèi)生球、樟腦精片和天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥三種防霉材料點燃后均完全燃燒，阻燃性能差。

3.3 顏色和力學強度。防霉材料對被保護樣品顏色和力學強度的影響，結(jié)果分別見表3和表4。

由表3可知，樟腦精片、衛(wèi)生球、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥三種防霉材料對被保護樣品的顏色均有一定的影響，其中衛(wèi)生球?qū)γ薏?、毛布和絲織物的影響最大，云南藥對宣紙的顏色影響最大；自制隔卷布對被保護樣品的顏色影響均小于其他各組。

表4 力學強度測試結(jié)果

由表4可知，老化前后自制隔卷布對各種被保護樣品的力學強度變化影響不大，其他三種材料對被保護樣品的影響均比自制隔卷布大。在選取的四種被保護樣品中，宣紙受到各種防霉材料的影響較大。其中，老化前天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥保護的宣紙，其縱向抗張強度為5.57mN，老化后變?yōu)?.60mN；橫向抗張強度由老化前的4.48mN變?yōu)槔匣蟮?.60mN；衛(wèi)生球保護宣紙的橫向強度由老化前的5.70mN減少為老化后的3.40mN。自制隔卷布保護宣紙的橫向強度，老化前數(shù)值為5.81mN，老化后變?yōu)?.67mN；縱向強度也由老化前的4.47mN變?yōu)槔匣蟮?.40mN。這說明自制隔卷布可以保護其內(nèi)置樣品。

4 總結(jié)

通過對衛(wèi)生球、樟腦精片、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥和自制隔卷布四種材料的防霉、阻燃以及其對保護試樣影響的性能比較，得出以下結(jié)論：

（1）四種防霉材料均具有一定的防霉效果。其中自制隔卷布的防霉效果最佳。其他三種材料使用初期

表現(xiàn)出一定的抑菌作用，但隨著時間的增加，抑菌作用明顯減弱以至于消失，甚至成為微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，加速了有機質(zhì)地文物的霉變。

（2）四種防霉材料對被保護樣品的顏色均有一定的影響，其中衛(wèi)生球?qū)γ薏?、毛布和絲織物的影響最大，云南藥對宣紙的顏色影響最大；自制隔卷布對被保護樣品的顏色影響最小。

（3）自制隔卷布不僅具有一定的防霉效果，還具有一定的阻燃作用。該種保護紙質(zhì)檔案的方法具有一定的新穎性，營造了一種的特殊保存環(huán)境。

參考文獻：

[1]顧曉紅.檔案防霉驅(qū)蟲方法多[J].檔案與建設(shè)，2005（08）：52.

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（作者單位：甘肅天水師范學院生化學院 來稿日期：2013-10-18）