丝绸纹样的抗霉菌防治研究

李世超 黄阳阳

（苏州市职业大学丝绸应用技术研究所 江苏苏州 215104）

一、引言

丝绸纹样是丝绸档案的珍贵资料，不可再生，需长期保存。但纹样材质又是一种有机材料，满足微生物生长的营养需求，因而极容易被真菌类微生物所定殖，从而引起自身的霉变与腐蚀。特别是在江南多雨潮湿等地区，这种现象更甚，它是导致纹样资料损坏的主要原因。纹样被菌类微生物污染的机理主要是漂浮于空气中的霉菌，在环境条件适宜的情况下定殖于纹样表面，并迅速生长繁殖所致。繁殖中它一方面吸收空气中的氧分，深入到基质内部摄取所需的养料获得能量，另一方面又伸出基质表面进行延伸、分枝生长产生孢子，形成菌落。这些菌落在纹样上往往就是表现为大块面的绿、灰、白等杂色菌斑，并相互连接成片，有粉末状，有毛绒状，不仅破坏了纹样的结构，而且还散发出强烈的霉变气味。对此，有针对性地开展对纹样的防霉治理，主要就是根据微生物及纹样的理化和材料特性，研究专用的防霉抗菌方法，从而达到丝绸纹样抗霉菌的有效防治。

二、纹样抗霉菌防治方法

根据霉菌的污染机理，可以认为阻碍霉菌菌丝深入纹样纤维内部，切断营养源，以及创造一个相对封闭隔氧的小环境，抑制微生物繁殖及消灭其活体，是纹样抗霉菌防治的方法之一。这其中对纹样中的纤维进行封闭隔氧是关键，研究中采用了聚丙烯酸酯成膜材料，同时再辅助其他树脂进一步聚合组成抗霉菌防治处理基材，从而起到了一个良好的封闭作用。膜材料作为两个物相空间隔开而又能使之互相关联的中间介质体，在连接纹样纤维的同时又阻隔了菌类微生物的侵蚀，研究中还将专用的抗菌材料注入膜材料载体基材，因此在隔氧的同时又进一步起到了一种主动抗霉菌防治的作用。

纹样档案是珍贵的历史资料，不能因进行防治处理而使其再一次受到破坏，特别是对于一些自身质地强度较弱的纹样，更不能简单地采用常规的直接施压外力涂覆基材的方式，因此在处理的工艺上研究应用了一种非接触式的喷雾加压处理工艺。也就是在抗菌基材不完全渗透到纹样纤维内部以及纹样制品背面的情况下，与纤维材料产生有效的啮合，最终在纹样纤维的表面形成良好的成膜保护。这种工艺在纹样松式状态下实施，所以对一些组织较为疏松的纹样可以有效地防止其纤维的局部滑移，保证纹样的表面结构和外观特性不受破坏。

非接触式处理系统主要工艺和流程为：

1）旋转式喷雾，由中心输液管和互成一定角度的一系列喷管、喷头组成。工作时以输液管为中心旋转，通过喷头将基材处理乳液成雾状均匀喷出，保证了整个处理的均匀性。

2）设置下吸风，连接外部微量吸风器工作，以促使处理液雾在纹样中的渗透，以解决处理乳液的渗透性问题。

3）网状处理架，用以放置丝绸纹样，同时设计一组压框，与处理架使用配套，以提高吸风效率以及防止纹样在湿态下的移动和受力受损。

4）红外干燥器，在处理后对纹样上的基材乳液进行干燥。

5）微型加压泵，采用液量控制器对加压泵的用液量进行控制。

非接触式纹样处理系统流程如图1所示。

图1 非接触式纹样处理系统流程框图

三、纹样抗霉菌防治实例

以聚丙烯酸酯为主，同时辅助其他树脂聚合组成抗霉菌防治处理基材。根据丝绸上霉菌微生物的种类和其生物理化特性，以FM-2598-1抗菌剂复配成专用防霉剂，将其添加到处理基材中，其中防霉剂用量为5%，从而形成丝绸纹样的防霉基材处理乳液。

具体处理时采用纹样正反面直接喷雾的方式，步骤为：

1）处理纹样为丝绸古香缎，桑蚕丝含量为32%,人造丝含量为68%。将其平放在网状处理架上，反面朝上，用处理乳液在纹样表面进行喷雾处理。

2）喷雾时调整喷管喷头的旋转角度和速度，使液雾分布均匀。

3）根据古香缎纹样的织物特点和保护要求，处理乳液用量为250ml/m2，由流量控制器进行控制。

4）喷雾完成后，放上压框进行吸风处理，时间为100min。处理乳液一方面向纹样内部渗透，另一方面防止吸风过程中纹样的移动。

5）吸风完成后，开启红外干燥器进行干燥，干燥温度为50℃。

6）达到一定回潮率后再进行纹样正面处理，处理工艺相同。

7）最后移置丝网架自然平衡。

经处理后的纹样进行殖菌培养，其中实验菌株为黑曲霉（Aspergillus niger），试验温度：28℃；时间：7天；相对湿度RH≥95%。

实验结果表明，纹样经7天殖菌培养后，“肉眼观察，未见霉菌生长”。非接触式处理与接触式处理一样，在纹样的防霉处理上同样起到了良好的处理效果。处理效果如图2所示。

图2 纹样非接触式防霉处理效果

处理后的纹样再进一步采用TM3030扫描电镜观察，可以看到纹样中的纤维已经被处理基材整体包覆，没有空隙留下，形成了一个相对封闭隔氧的小环境，因此，从理论上来说它已有效地起到了切断霉菌微生物营养源的作用。而未处理的纹样，纤维表面没有基材保护膜，霉菌微生物有机可乘，这是纹样霉变的直接原因。纹样表面成膜性对比如下图3所示。

图3纹样纤维表面成膜对比图

四、防治处理对纹样性能影响

1）纹样强伸性的影响

丝绸纹样中的桑蚕丝具有天然的强伸性，品质十分优良。但经抗菌处理后这种特性是否会恶化，这是纹样保护所关心的。针对纹样的强伸性，采用YG（B）026PC电子织物强力机对处理前后的纹样其强伸性能进行了检测。试验结果显示，处理前纹样的断裂强力和断裂伸长率平均为687.50N和17.12%，而处理后纹样的断裂强力和断裂伸长率平均为702.22N和16.89%。从试验数据来看，强伸值的变化和对纹样的影响都不大。

2）纹样柔软性的影响

同样处理中处理乳液是否会渗透到纹样的织物结构之间，使纹样的柔软性在抗菌处理前后受到一定的影响，也是纹样保护中所关心的一个问题。对此采用YG811织物悬垂性测试仪对处理前后的纹样进行了悬垂系数的测定。抗菌处理前纹样的悬垂系数测定值为69.3%，处理后悬垂系数为70.8%。应该说纹样的这种抗菌处理工艺对纹样的柔软性有一定的影响，但处理工艺控制好后，这种影响也不是很大，整体上没有破坏纹样织物原有的结构以及纹样资料的柔软性能。

3）纹样表面颜色的影响

表面花型颜色是纹样外观的主要表现内容。处理中处理乳液在纹样纤维表面成膜是否会影响到纹样外观的花型颜色因而引起色差，这种情况不能排除。研究中采用Datacolor CkeckⅢ分光测色仪对处理前后纹样的表面颜色进行定点色差测试，试验结果表明纹样在处理前后表面的同一位置，定点测试的颜色空间坐标从[-37.19，-22.78]变化到[-36.45，-21.96]，同时测试明度也下降了0.94，因而引起了1.45的色差变化。但是，根据色差值与色差评定等级换算，该色差变化相当于4级以上的色差等级，所以处理对纹样表面的颜色变化影响并不大。

五、结语

丝绸纹样作为珍贵的实物档案资料，不可再生，具有较高的研究价值。但对于江南多雨潮湿地区，纹样的霉变往往造成纹样质地的变化，是纹样资料档案保存中的一大难题。

以聚丙烯酸酯聚合物为基材，添加专用的防霉试剂，在纹样的织物纤维表面包覆一层抗霉菌保护膜，形成一个封闭隔氧和针对性的防霉环境，同时在防治的工艺上又研究了一种非接触式的处理方法。因此，它不仅能使丝绸纹样得到有效地霉菌防治保护，同时对纹样自身也不会造成因处理而引起的二次伤害。

研究表明，这种纹样的抗霉菌防治对纹样本身的强伸性、柔软性以及处理后纹样表面的色泽色差等性能不会造成种种不利的影响，所以目前它是一种较为实用和有效的纹样防霉菌保护方法。

参考文献：

[1]田金英，王春蕾，白志平.古代文物丝织品霉斑清除的研究[J].文物保护与考古科学，2005，17（4）：1-6.

[2]季君晖主编.抗菌材料[M].北京：化学工业出版社，2004：344-348.

[3]李世超，唐长波.宋锦防腐与FM防腐膜阻隔真菌侵蚀的研究[J].江苏丝绸，2012，4：40-42.

[4]李世超，唐长波，黄阳阳.丝绸纹样档案保护中的霉菌防治[J].档案与建设，2017，3：88-90.

[5]熊元林主编.微生物学实验[M].武汉：华中师范大学出版社，2008：30-35.

[6]中国纺织品鉴定保护中心主编.纺织品鉴定鉴定保护概论[M].北京：文物出版社，2002：154-157.

[7]国家文物局博物馆与社会文物司主编.博物馆纺织品文物保护技术手册[M].北京：文物出版社，2009：17-33.