紡織品和紙質文物的霉菌防治

李景萃 李明華

（赤峰學院歷史文化學院 內蒙古赤峰 024000）

從形態(tài)和質地上來看，紡織品文物和紙質文物常被人看作兩種物品，但實際上它們擁有諸多相似之處的。甚至在古代就有人認為，早期的“紙”指的絲織物。張揖認為在蔡倫之前書寫的“紙”是用數枚素帛疊在一起書寫的是“古紙”，蔡倫使用麻布搗成的紙是“今紙”，“古紙”與“今紙”是兩個不同的概念。但早在《說文解字》中已有證明植物纖維紙已經面世，即：“紙，絮一苫也”[1]。因此“紙”即絲織物這個說法被推翻了。也不能說紙與絲帛沒有任何的關系，它畢竟是作為帛代替品被發(fā)明出來的。

紙和帛在質地上來看都是柔軟、方便剪接的；在書寫方面下筆都很流暢，且便于呈色；這二者也都是由纖維組成的。紡織品和紙質在物質分類上都屬于有機物，因此這兩類文物所出現的一些病害是存在相似之處的，霉菌就是這兩類文物的一個共同病害，文物的病害我們要著眼于預防，霉菌防治也是近些年較為關注的一點，研究其損害原因和維護方法成為保護文物的迫切任務。

一、紡織品與紙質文物的原料及特點

紙質文物和部分紡織品文物的原材料都是植物纖維，而植物纖維是由木質素、半纖維素和纖維素構成的，木質素的化學性質比較活潑，容易氧化致變黃變脆；半纖維素是異質多聚體，它是多聚糖分子的混合物，在酸堿作用下容易分解；纖維素分為莖纖維及種子纖維，一般來說，種子纖維是古代紡織品的重要原料，因為它的聚合度高，纖維細長，因此被人們選用。古代紡織品所用另外一類原料是由動物蛋白組成的，主要有羊毛和蠶絲，這類材質易遭蟲蛀、霉爛。其組成元素經過時間和外界環(huán)境的影響除了產生糟朽酸化外，很容易變成微生物的生長溫床。只有了解微生物帶來的危害，才能更好地采取有效措施，保護好珍貴的文物。

二、霉菌的種類及特點

在常溫濕潤的條件下微生物最容易發(fā)展成為霉菌，它對文物的傷害非常大，就目前調查研究結果來看，霉菌的種類非常多，約4萬多種，能夠引起文物發(fā)霉腐爛的霉菌種類有：青霉屬、曲霉菌、根霉屬、毛霉屬、擬青霉屬、毛殼霉屬，其中桔青霉是破壞文物的重要霉菌[2]。2002 年5 月起，我國十五重點科技攻關項目——古代絲織品的病害及其防治研究的子課題：“古代絲織品霉害及新型防霉劑的研究”，該課題的調查人員沿華東路線、西北路線、西南路線對數十省市的博物館、文物單位進行了古絲綢文物的霉菌采樣及保存現狀的調查。經過一系列采樣、培養(yǎng)、分離、鑒定等實驗室工作后，又將實驗結果與保存現狀進行了分析研究，得出了不同地區(qū)主要的微生物群信息以及不同地區(qū)對文物有不同的保存環(huán)境。在這三條采樣線路中每個地區(qū)都能檢驗到蠟葉芽枝抱覆，它是一種常見的紡織品危害菌[3]。

霉菌在織物和紙質文物上的生長因素除受纖維類型及其結構影響外，還與環(huán)境因素有關，包括濕度、氧氣、溫度、pH值、養(yǎng)分和光。當溫度在22℃-28℃之間，相對濕度達到80%-96%時，霉菌的生長繁殖會非常旺盛。另外，多數纖維降解真菌需要依靠氧氣生長代謝，環(huán)境中過多的氧氣會促進其生長。一旦紙質文物和織物感染上霉菌，文物中的糨糊、果膠及蛋白質會成為霉菌生長的溫床，經過長久積累霉菌產生的一些水分及粘性物質會使書籍和紡織品粘連難以揭開。霉菌對文物會造成很多危害，如，文物本體被霉菌作為養(yǎng)分分解利用；霉菌在新陳代謝的過程中產生有機酸，文物在這個過程中遭到酸蝕；霉菌菌落生成色素污染文物；文物長霉部位發(fā)潮、發(fā)粘；霉菌新陳代謝產生熱量，加快文物糟朽腐爛速度等。

霉菌對紡織品和紙質文物是否能造成危害，不僅取決于內部條件還要取決于溫度、濕度及光照等外部環(huán)境條件。霉菌的生長繁殖與環(huán)境有密不可分的關系，保護文物，延緩其被霉菌污染破壞是我們應該熟知并快速實行的事情。

三、霉菌防治方法

（一）物理防治。

1.控制館藏場所的溫度與濕度。保持庫房干燥通風是前提，2006年我國對古籍管理有明確規(guī)定：古籍存放庫房的溫度應控制在16℃-22℃之間，相對濕度應控制在45%-60%之間，溫濕度保持穩(wěn)定，日溫度差應小于2℃，日相對濕差小于5%[4]。紡織品文物要求溫度不大于18℃，相對濕度不大于60%，可以有效抑制霉菌生長。必要時可采用空調調節(jié)溫度，吸濕劑調節(jié)濕度。吸濕劑有固體吸濕劑和液體吸濕劑兩種，固體吸濕劑常用的有活性炭、硅膠、生石灰、分子篩、BMC等，BMC在目前使用案例中較普遍，它的調濕性能較其他吸濕劑好，能在密閉小環(huán)境中保持相對濕度穩(wěn)定[5]。

2.保持庫房及文物的清潔衛(wèi)生。人員進出需更換衣物，文物保存前進行除塵消毒，由于空氣污染物中含有植物纖維、粉塵、霉菌孢子等微粒，這些微粒都很小，應該采取可以阻擋隔離的過濾辦法清除空氣中的微粒。我國有以下幾種過濾器：濾紙過濾器、纖維層過濾器、發(fā)泡材料過濾器、靜電自凈器等。各種過濾器針對的情況不同，可以根據實際情況挑選使用[5]。

3.除氧儲藏。眾所周知，霉菌生長離不開氧氣，無氧環(huán)境可阻礙霉菌蔓延，霉菌會因為缺氧不能進行正常的生理活動而死亡，目前我國在這一方面采用充氮或使用除氧劑等方法。

4.紫外線防護。從根本上解決防日光輻照問題，采用厚窗簾、遮陽板等，不要讓光線直接照射到文物上。市面上有一種含氧化鈷和氧化鈰的玻璃，用這種玻璃可以阻止窗外紫外線的輻射的問題，但是成本比較高；也可利用紫外線吸收劑的應用，在室內可以選擇無紫外線光源的燈，在博物館內需降低整個陳列室的總亮度。

（二）化學防治?；瘜W防治需要用到藥物手段來解決，防霉藥物對霉菌的生命活動會有影響，對霉菌生長起抑制作用，從而抑制霉菌再次大量繁殖。說到使用藥物，不少人會擔心藥物是否損害文物本體，得不償失，但是需要知道的一點是，當霉菌已經產生，且物理手段沒有太大作用時就必須使用化學手段了。高濃度的藥物可以消滅細菌，但是藥物濃度低就只能起到抑制霉菌生長的作用。因此，對防霉劑的要求是：抗霉效力高，即低濃度就有抑菌和殺菌作用，對文物的色澤、硬度和耐久性都沒有影響，毒性小，對人的身體無害，對文物沒有副作用，具有穩(wěn)定性[5]?，F在，化學防治的手段非常多，并且隨著科技的發(fā)展也在不斷推陳出新。

1.環(huán)氧乙烷。環(huán)氧乙烷能消滅各種微生物，包括細菌繁殖體、真菌孢子、害蟲（從卵到成蟲），是一種廣譜的滅菌劑。在常溫條件下是無色氣體，在低溫下為無色透明液體，有芳香的乙醚氣味，沸點10.7℃，有一定的毒性，能溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，能與水混溶，也能與二氧化碳、氮氣等惰性氣體混合。

環(huán)氧乙烷之所以能滅菌殺蟲是因為它的活性大，能與霉菌、微生物蛋白質上的DNA和RNA發(fā)生烷基化作用，也能與霉菌、微生物蛋白質上的巰基( -SH)游離基( -OH)氨基( -H2)羚基( -COOH)等發(fā)生烷基化作用，使微生物、霉菌蛋白質上的基團被烷基化，由此蛋白質失去代謝中需要的反應基，對菌體細胞代謝產生不可逆的破壞作用，從而抑制其中的氧化酶和脫氫酶的作用，抑制其中的磷酸致活酶、膽堿化酶、膽堿酷酶等的活性，阻礙霉菌、微生物蛋白質正常的化學反應和新陳代謝，導致霉菌、微生物的死亡。

目前，應用環(huán)氧乙烷熏蒸消毒比較多。熏蒸殺菌表現出的結果與環(huán)氧乙烷的濃度有直接關系，濃度越高滅菌效果越強，當濃度為40g/m3時滅菌效果可達到99%，環(huán)氧乙烷熏蒸對紙質文物的強度和顏色基本上沒有不良影響。使用環(huán)氧乙烷氣體滅殺霉菌時，對濕度有要求，當相對濕度低于30%時難以滅菌，即使延長滅菌時間也無效[5]。

南京博物院的工作人員在使用環(huán)氧乙烷對紙質、紡織品文物進行消毒殺蟲時，產生了一些疑慮，環(huán)氧乙烷會不會改變紙質和絲織文物的拉力、顏色、結構等，針對這個問題工作人員在消毒的過程中做了相關試驗，他們對樣品進行檢驗，通過對樣品拉力、色差的檢測結果看，消毒前和消毒后基本上沒有什么變化[6]。根據現有文獻以及部分博物館的實驗證明，環(huán)氧乙烷的優(yōu)點是滲透性強、廣譜，殺菌效果比較理想，它可以在溫濕度和壓力都較低的條件下滅菌殺蟲，對文物沒有腐蝕性也不會損害文物的結構，便于長期貯存。但環(huán)氧乙烷有毒，若操作不當，對工作人員的身體傷害較大，但在沒有更好的方法出來之前，環(huán)氧乙烷仍然是最佳的處理霉菌的藥品。

2.NMF-1 防霉劑。南京博物院針對消滅控制霉菌研制了相應的產品，即NMF-1 防霉劑，化學名為α-溴內桂醛（C8H7BrO）。外表為淡黃色晶體，能溶于丙酮、乙醇、乙醚、四氯化碳、二甲亞砜、甲苯等有機溶劑中，難溶于水，有較強的揮發(fā)性，沒有臭味。該防腐劑屬于氣相防腐劑，其優(yōu)點具有廣譜性并且抗菌效果顯著，它的有效期長、毒性低、對文物沒有副作用，NMF-1防霉劑對常見的霉菌和細菌都有很好的抑制作用和滅殺作用。

1995年南京圖書館古籍部在使用殺蟲除霉劑熏蒸后投放NMF-1，此后四年間未發(fā)現新的蟲害霉菌現象，南通圖書館使用NMF-1之后的一年內，也沒有再發(fā)現霉菌蟲害。這兩家圖書館的實驗證明，化學防霉對霉菌的生長的確有比較好的抑制作用，為古籍防霉提供了一條新的思路[7]。

3.溴甲烷。使用溴甲烷也是除霉除菌的一種選擇，在常溫下溴甲烷的外觀為無色氣體，且沒有味道，屬于封鎖警戒性氣體，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳等有機溶劑。液態(tài)時能溶解橡膠、脂肪、顏料、樹脂，不易被酸堿物質分解。對金屬、紡織品、木材等都沒有影響，試驗證明，對各種書寫的字跡無明顯影響。

溴甲烷通過入侵蟲體內部，發(fā)生水解反應從而產生甲醇、氫溴酸、甲醛等物質，因為甲醇具有脫水作用，可以破壞蛋白質膠體，氧化生成甲烷，能阻止呼吸作用的正常運行[8]。甲醛能與原生質的氨結合，抑制過氧化氫酶及脫氫酶的作用，因此導致害蟲死亡。

溴甲烷滲透性強、擴散性好、不影響紡織品、紙質文物的外觀和材質，對滅菌除蟲都很有用，但是溴甲烷也存在很大的缺點：它屬于較強的神經毒物，因此使用溴甲烷殺蟲，操作人員必須高度注意安全，做好防護工作，工作結束后必須沐浴更衣。

4.硫酰氟。硫酰氟在常溫下是一種無色無味的氣體，不易溶于水，溶于苯、丙酮、乙醇、溴代烷等，在堿性溶液中緩慢水解。該藥具有擴散滲透性強、廣譜殺蟲、毒性低、殺蟲速度快等優(yōu)點，對金屬、皮革、紙質、紡織品均無明顯的影響，其毒性僅為溴甲烷的1/3。使用硫酰氟熏蒸后的紙張通過儀器檢測，殘留的藥量為0.4ppm，僅為溴甲烷的5%。

近年來，對使用硫酰氟熏殺害蟲進行了大量試驗，藥效顯著，殺蟲效果能達到100%，硫酰氟能滲透到害蟲內部，阻止其代謝，也能破壞菌體細胞的正常機能，從而使細菌真菌無法生存，硫酰氟適合處理館藏和出土的紡織品文物，也可用于原址保護的編織類文物、紡織機具等大型文物及設施的滅菌除蟲[8]。但是，硫酰氟生產中會殘留一定量的二氧化硫，二氧化硫吸收水分形成亞硫酸，亞硫酸會影響紙張的纖維和字跡，因此，在使用時必須采用高純度的硫酰氟（99%以上）[9]。

硫酰氟與其他化學藥物相比綜合毒性偏低，但是在使用中仍需要注意安全，根據美國國內硫酰氟的使用規(guī)范，要求操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具，盡量不暴露身體的任何部位，避免硫酰氟直接接觸皮膚，以免凍傷[10]。

5.細菌纖維素與殼聚糖。段大程在研究紙質文物防霉中利用了天然生物分子細菌纖維素和殼聚糖對紙質加固與保護[11]。稀弱酸溶液可以溶解一定量的殼聚糖，條件為1.0%乙酸溶液在60℃條件下加熱攪拌4小時，獲得白色透明狀的殼聚糖溶液。噴涂殼聚糖溶液后的紙質樣品經過抑菌實驗證明具有抑菌作用，同時檢測紙張理化性質的變化確定殼聚糖溶液最佳濃度為1.0%，同時對增加紙張橫向、縱向抗撕裂強度有一定的效果，對紙張白度、光澤度沒有影響。

有學者提出在殼聚糖對織物進行整理時，隨著殼聚糖濃度的逐漸增大，抗菌性會先升高隨后稍稍降低，當殼聚糖濃度較低時，黏度也較小，容易滲透進入織物內部，與織物相結合，而當殼聚糖的濃度較大時，它的黏度也變大，不易滲透進入到織物內部，大多殼聚糖會粘附在織物的表面，織物的手感會變硬，顏色發(fā)黃，也不耐洗滌[12]。

酸性條件下殼聚糖的抑菌活性要優(yōu)于堿性條件，只有在適當的酸性范圍內，殼聚糖的抑菌活性才處于最優(yōu)程度。同時，殼聚糖因具有優(yōu)異的廣譜抗菌性、有可降解性，使用更加環(huán)保、吸濕透氣性好、易成膜性、無毒、無污染等優(yōu)點，因此已廣泛應用于紡織品的抗菌處理中[13]。

6.霉敵（MD）。霉敵是西北大學研制出的產品，是一款處理霉菌高效廣譜、毒性較低的防霉劑，屬雜環(huán)類化合物，外觀為肉色針狀結晶體，化學穩(wěn)定性高，有輕微刺激性，微溶于水，溶于乙醚、丙酮等有機溶液。對桔青霉、米曲霉等霉菌最低抑制濃度（MIC）為(150 - 140)× 10-6，常用濃度為0.02%丙酮溶液。霉敵在除霉過程中穿透霉菌細胞壁，并通過對體內代謝途徑的關鍵酶活性的抑制來抑制霉菌的呼吸作用，從而使霉菌的生長繁殖被有效控制。

西北大學文博學院就霉敵對文物的效果做了老化實驗，霉敵在棉、毛、絲、麻四類紡織品使用兩年后的檢測結果表明：霉敵具有良好的防霉能力，防霉樣品的拉伸強力和撕裂強力比對照樣品均有提高，且織品顏色未發(fā)生改變[14]。目前，霉敵已廣泛用于農業(yè)、醫(yī)學、工業(yè)及文物保護等領域的防霉防腐。

7.甲醛。在保護文物的過程中，若文物已經生長霉菌，應該立即隔離，采取滅菌措施。針對這種情況常采取的藥物是甲醛（HCHO），它與蛋白質的氨基結合使蛋白質變性，進而破壞細菌的細胞膜和細胞壁，同時破壞霉菌內部部分系統，引起菌體內蛋白質的凝固致死。據資料介紹，0.1%-0.2%的甲醛溶液能殺死細菌的芽孢，溫度越高，殺菌效率越高[9]。

使用甲醛消毒滅菌，一般都選擇在消毒箱中進行，但是在真空消毒箱中進行滅菌效果是最好的。一般在消毒箱的用藥量為20%濃度的甲醛溶液240-300ml/m，滅菌時相對濕度控制在60%-80%，溫度控制在60℃，真空度在450-680mmHg，經24小時處理能100%殺滅細菌霉菌。需要注意的是甲醛有一定的毒性，在使用中操作人員應多注意安全，操作完畢后也需要及時的通風散去甲醛，防止其他人員吸入。

以上屬于市面上常見的可同時用于紙質文物和紡織品文物霉菌處理的化學手段，除此之外，針對真絲文物有兩種藥品效果也比較顯著即MIT（-甲基-4-異噻唑啉-3-酮）和BIT（苯并異噻唑啉-3-酮），這兩種均屬于異噻唑啉酮類藥劑。有學者就四種防霉劑進行滅菌實驗，根據防霉劑的說明書進行操作，最后得出：不同類型的防霉劑對于不同的菌株抑制效果有較大的差異，其中MIT與BIT兩種防霉劑對文物的抑制作用較好，有推廣前景[15]。

若文物上已存在大量霉菌需要治理時，可利用酸化水生成機，使水在高電位時，分子能夠以離子的形式存在（H++OH-），形成弱酸性水和弱堿性水，使用pH值在5.6-6.5之間的弱酸化水，再利用超聲清洗使附著在絲織品文物上的污漬與絲織品分離，對后續(xù)文物的保護及展覽也不會有影響[16]。故宮博物院使用這個方法清洗了很多絲織文物，這個方法可以大大提高工作效率，同時清洗數件文物，值得在其他博物館或檔案館推廣使用。

四、結語

任何文物都具有無法衡量的價值，因此對文物的保護是迫在眉睫的大事。但還是需要遵循“預防為主”和“最小干預原則”，畢竟“是藥三分毒”。在面對文物時，應把重點放在霉菌的防御上，控制好外界因素，時刻關注博物館或庫房的環(huán)境，讓霉菌沒有繁殖的“溫室”。而不是等到霉菌繁殖后開始用化學手段大力消除霉菌，這樣對于文物的傷害是非常大的，如果抱著霉菌已經發(fā)生再做處理的心態(tài)，這樣永遠都不能消滅霉菌。

現有的化學手段有很多，但是因環(huán)氧乙烷熏蒸法較為便捷且有效，所以針對霉菌處理其仍是各大圖書館、博物館的首選手段，隨著社會的發(fā)展，更多的化學試劑在不斷推陳出新，并用于紡織品和紙質文物的保護中，期望經過時間的檢驗，以及后續(xù)的記載，會有更多更優(yōu)方法出現，可以更好地保護這些脆弱的瑰寶。