摘要：馆藏有机类文物由于材质比较脆弱，易受环境因素影响产生霉害，对文物造成不可逆转的破坏。针对这种情况，开展了馆藏有机类文物防霉纸的研制工作，通过载体纸张、防霉剂筛选和制作工艺的研究试制了防霉纸产品，为一些保存环境条件不达标的有机类文物提供了一种有效的预防保护措施，初步试用取得了较好的效果。
关键词：馆藏文物；有机类文物；霉菌；防霉纸；研究；制作
引言
在博物馆、档案馆等收藏机构中收藏了浩如烟海的各类文物，有青铜器、玉石器、陶瓷器、书法绘画、纺织品、竹木漆器等种类，按照材质可分为有机类和无机类文物。
馆藏文物在保管过程中受到各种内在和外在因素的影响，会发生各种病害。有机类文物由于材质比较脆弱，易受环境因素影响，霉害、虫害等都是较为常见的病害。馆藏有机类文物遭受霉害之威胁，一直未能完全克服，虽然近年来文保科技发展很快，但每年仍会有很多文物遭受霉菌的侵害。
一、霉菌对馆藏文物的危害
1.文物霉变的主要影响
因素文物的霉变过程，是其物理性能下降的一个不可逆转的破坏过程。文物的霉腐变质，必需具备三个条件：首先必须有微生物存在，其次必须有供微生物所需的营养物质，第三是有适宜的环境，主要指温湿度、pH值及其它因素(如不含毒杀微生物的物质)。
微生物的分布极其广泛，自然界中无所不在。能导致文物材质劣化变质的微生物包括真菌、细菌和放射菌，其中真菌的主要类型为丝状真菌(霉菌)。
微生物的营养来源比高等生物更为广泛，有些微生物能在养分极其贫乏的条件下繁殖生长，霉菌即属于此类型。只要有足够的水分(湿度)，其它养分极少时也能够生长。即使完全没有外界养分，只要条件适合，霉菌孢子靠本身储存的养料，也能发育到一定的程度。有机类文物都可被微生物当做营养源。
霉菌由于能长出菌丝，伸展至较大区域寻求水分，因而在相对湿度高于70%时即可获得良好的生长。霉菌嗜好在偏酸的条件下生长，可生长的pH值范围为2-8，最适合之pH值为5左右。不适当的温湿度对微生物的生长发育不利，但不等于它们就会死亡，而是大都处于休眠状态，一旦条件合适，又将发育生长。[1]
2.文物发生霉变的破坏性
霉菌危害文物的过程可分为三个阶段，初期是微生物与文物建立腐生关系，其表现为轻微异味、文物表面发潮等状态；生霉阶段是微生物大量繁殖过程，微生物迅速达到稳定的生长期，霉损文物部位呈现毛状或绒状菌落，颜色则由白色逐渐变成灰绿色；霉烂阶段是文物材料遭到严重腐解过程，使其力学强度降低，甚至彻底变质。霉变对有机类文物的破坏分为以下几个方面：
(1)文物本体被微生物作为养分分解利用
微生物能分泌各种生物酶，将有机类文物中的纤维素、半纤维素、蛋白质、脂肪等高分子物质分解为霉菌可吸收的小分子物质，使文物本体遭受破坏。实验证明，由于霉菌的活动，纸张的牢固性在五天内就降低50%。
(2)微生物在新陈代谢中产生有机酸，使文物遭到酸蚀
微生物新陈代谢过程中产生的有机酸主要有柠檬酸、葡萄糖酸、曲酸等，这些产物会使文物霉变部位周围pH值降低，造成酸蚀。酸可催化纤维素的水解，使纤维素长链断裂，成为易碎的水解纤维素，纸质、丝绵毛麻等文物机械强度会明显下降，易于脆裂。
(3)霉菌菌落生成色素污染文物
有些霉菌在新陈代谢过程中产生色素，污染文物，且色斑很难清洗掉。
(4)文物长霉部位发潮、发粘
多个霉菌的菌体堆积在一起，产生粘性物质，所形成腐烂部位具有高度吸湿性。文物上长霉的这些部位变软、发潮、发粘，时间一久，还会使织物或图书的纸张粘在一起。
(5)霉菌新陈代谢产生热量，加快文物破坏速度
霉菌生长繁殖过程中释放出能量，其中的一部分提供霉菌生命活动的需要，另一部分则以热的形式散放出来，造成生霉部位发热、发潮，进而促进霉菌生长繁殖加速，文物被霉腐破坏也加速，形成恶性循环[2]。
因此，馆藏有机类文物应重视霉菌的防治工作，这是一项长期的预防性保护工作。
图 1 防霉实验
二、防霉纸的研究应用
当博物馆库房条件不能达到适宜的文物保存环境时，为防止霉害威胁文物安全需投放防霉药剂，但是此法对密集存放的文物挥发效果受到抑制，且时效性很难保证，喷洒或投放太多的话又可能会对保管人员造成伤害。针对这种情况，南京博物院于2010年开展文物库房装具系列方面的研究，并于2011年先期启动了防霉纸的研制工作，拟通过覆盖或包裹防霉纸的辅助途径保证防霉效果。此外，文物在临时存放或运输过程中环境密闭性较差，防霉纸也是一种较为有效的预防手段。
关于防霉(抗菌)纸国内外很多学者都做过一些研究，杨飞[3]等人阐述了无机抗菌剂和有机抗菌剂的分类及抗菌机理，介绍了抗菌剂在抗菌纸中的应用现状，提出了工业用纸防霉抗菌的方式，指出浆内添加抗菌剂将成为生产抗菌纸的发展方向；周亮[4]阐述了抗菌纸生产的必要性，并就生产抗菌纸所用有机和无机两大类抗菌剂进行了介绍，希能促进抗菌纸的研发，更好的满足人民生活的需要;刘秉钺等人[5]对壳聚糖-铜络合物在抗菌纸上的应用进行了研究；张静等人[6]在纸浆中分别加入壳聚糖、nisin和修饰过的具有抗菌功能的纳米SiOx中的一种或几种，进行抄纸；Kim Chul-Hwan等人[7]用nisin分别与聚丙烯酸和醋酸盐-乙烯聚合物混合，在纸上涂布，并检测nisin的迁移情况和涂层的抗菌活性，结果表明，醋酸盐-乙烯混合物能更快的迁移到食物所含的水溶液中，同时也表现出较好的抑制金黄色葡萄球菌的能力；Lee Ho Chan等人[8]将nisin或壳聚糖以3%的浓度用醋酸盐-乙烯聚合物为媒介在纸上涂布，得到抗菌纸，希望得到更广谱抗菌的效果。王小平等[9]对杀菌纸用杀菌剂的种类、杀菌纸的杀菌机理、杀菌纸的加工方法作了简要介绍；林润惠等人[10]介绍了银系广谱抗菌纸的制作方法。
图 2 防霉剂抑菌效果实验
目前市面上出售的常见工业用防霉包装纸分两大类。一类主要应用于玻璃制品贮运中的包装，其防霉原理是在纸的制造过程中添加了某种防玻璃发霉试剂，该试剂既能中和玻璃表面的钠离子，又能抑制玻璃内部钠离子不断向表面扩散。另一类主要用于农产品、水果、日用卫生品等方面，其防霉原理是在造纸过程中添加某种防生物霉菌生长的试剂，破坏霉菌的生存[11]。这些工业用防霉纸其pH值大多为酸性，不适合在文物上使用，需单独开发适合用在文物上的防霉纸。
防霉纸研究主要包括载体纸张的选取、防霉剂的筛选和制作工艺的研究。现代造纸工艺及造纸原料导致了现代机制纸很容易出现酸化，需采用传统手工纸作为防霉剂的吸附载体，并初选传统的宣纸。预计最终产品有包裹纸、夹衬纸和包装袋等形式。宣纸在手工纸中质量上乘，且购置方便，是包裹纸和夹衬纸首选，但是其质地较柔软，耐折度较低，不耐磨损，在实际使用中发现不适合作为包装袋的用纸。经调研和实验最终选用贵州地区所产的手工皮纸作为包装袋的载体纸，该纸厚度较大，耐折度和耐撕裂度值均很高，较为耐磨，做包装袋较为适合。
防霉剂的筛选从安全角度出发选用几种经过各文博单位实际使用效果良好的成熟产品，经过筛选对比实验选出最适宜的防霉剂和使用浓度。南京博物院自制的NMF-1防霉剂具有多年成功使用经验，受到博物馆、档案馆等收藏机构保管部门的青睐。为了进行对比实验，还前往国内文博界防霉工作研究较为深入的秦始皇兵马俑博物馆进行调研，并在他们的帮助下获得了一些比利时杨森公司的防霉剂样品。此外，还前往西北大学购置了该校研制的霉敌防霉剂。样品取回后，在实验室通过抑菌圈法测定抗菌载体的抑菌性能，获得了各型防霉剂不同浓度的抑菌效果数据。
比较几种常见防霉纸制作方式，决定采用浸渍法来试制。该方法最为常见且应用广泛，因为纸张为多孔性结构，吸液性能好，能把液体防霉剂吸附保存在纸张中。配制一定浓度的防霉溶液倒入储液槽中，将纸张浸渍其中并充分吸收液体，然后晾干即可制得防霉(抗菌)纸。
图 3 三种产品形式(包裹纸、夹衬纸和包装袋)
三、结语
防霉纸生产制作的小试产品已在南京博物院保管部试用，在一年多的时间里经历了南京梅雨季节高温高湿环境的考验，验证了该产品良好的防霉效果。
馆藏文物防霉纸的研制为高温高湿环境下一些环境条件不达标的中小博物馆馆藏有机类文物提供了有效的防范保护，是一项具有实用意义的预防性保护产品。
(本文为基金项目：南京博物院2011年度院课题“文物库房装具系列研究制作——防霉纸”)
作者｜郑冬青（南京博物院文物保护研究所馆员）
原文发表于《博物馆研究》2013年第1期
参考文献
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