将纳米银材料应用于绘画类文物保存的探讨

蔡珊

摘 要：因文物类型众多，使用纳米银作为防霉材料时皆需进行各材质的试验，以确保其适用性。绘画作品是由各种材料所组成的文物，包括画布和绘画层所有的油类及以颜料、保护层的树脂等。将纳米银应用于绘画类作品保存的探讨刚刚开始。

关键词：纳米银;绘画类文物;保存

文物藏品一旦保存不当，很容易发生生物性劣化，其中包含虫害以及霉害。而无论是虫蚀还是霉腐所造成的文物损坏，对于文物来说都是相当大的伤害。即使是保管环境相对较好的博物馆库房，生物性劣化依然无法杜绝。不同于物理性或化学性损害，生物性劣化具有扩散性，一旦有一件藏品出现生物性劣化，那么周边同材质的藏品多半也已遭受感染。因此，预防生物性劣化在文物保护领域是相当重要的议题。

真菌为霉菌、霉、菇类以及酵母菌的总称，相对于植物及动物，真菌自成一界。真菌类的共同特点是没有叶绿素，所以无法像植物一样自行合成碳水化合物，必须从有机体上吸收营养成分。目前已知真菌种类约有10万种。

霉是真菌的一种。霉菌分布广泛，种类众多且数量庞大，有代谢旺盛、繁殖速度快、适应能力强以及容易变异等特点，只要环境条件达到要求，即能旺盛繁殖、迅速发展。霉菌暴发须达到三个生长条件：一是微生物自身。二是营养来源，由于大多数霉菌需依赖外来养分，因此霉菌依赖附着物并分解其结构产生营养，而布料纤维、木材及纸张等都能给霉菌提供充分的营养来源。三是合适的生存环境，霉菌普遍喜好的相对湿度为70%，温度在25摄氏度左右。笔者所在的闽南地区地处亚热带且临近大海，年平均温度为25摄氏度，相对湿度一般高于80%，是比较适合霉菌生长的环境条件，所以闽南地区文物藏品时常面临严重的霉腐类生物性劣化的威胁。霉害除了会导致文物本身的结构不稳定，一旦发霉便可能影响外观乃至影响文物价值。霉害还会使文物表面覆盖霉菌而无法辨识，或是霉菌色素可能致使文物的颜色发生改变。当霉腐发生后再进行灭菌处理，一般无法完全恢复文物的结构及外观。因此，应该在文物遭遇霉害前先行预防，尽量避免此类劣化状况出现。

当保存环境不适宜时，绘画作品的正面或背面就会发生霉害。画作正面的劣化除了与其本身的材质相关之外，如油彩或水彩等，作画技法的使用也有一定的影响;背面则取决于支撑材料的类型，如画布或木材。使用麻、棉纤维等材料制成的画布更容易成为霉菌的温床，纤维质文物材料多含有纤维素等养分，可提供给霉菌足够的营养成分，促使霉菌分泌酵素分解画布纤维，造成画作霉腐。

目前对画布霉腐的修复处理方法主要有以下两种：第一种方式为画作进入修复室前或霉害发生时马上以百里香精油[1]进行熏蒸。将发霉的画作与百里香精油一同放入全封闭环境内，依照发霉程度判断熏蒸时间，放置数小时至数天不等。百里香精油内含的成分百里酚（C10H14O）能抑制霉菌[2]，且通過熏蒸法可将深入纤维的菌丝也接触到百里酚分子，进而达到抑制霉菌生长的效果。但此方法无法移除霉菌，因此常配合使用第二种方法：以75%的乙醇（医用酒精）移除霉菌，若霉害严重则可加入少量苯酚（石炭酸）。乙醇具有良好的消毒灭菌能力，而苯酚拥有防霉防腐功能，此法可以移除文物表面的霉菌。但如果霉菌丝已经深入画布纤维获得营养，那么这些深入纤维的菌丝就无法被完全移除，之后画作的保管环境一旦达到霉菌生长的条件，相同位置的霉害复发可能性大幅度增加。

目前，医学、纺织等领域中将纳米银应用于防霉抗菌上的效果显著，研究纳米银材料于防霉领域的文献也相当广泛，纳米银材料应用范围从工业消毒灭菌到日常生活防霉抗菌产品都有，但至今尚未大量应用于文物保存上。文物展品的保存修复是希望能够维持文物寿命并延缓其老化，使文物的历史及艺术价值能被后人所欣赏。文物保存所使用的修护材料除了考虑到修护成效外，还必须考虑材料安全性和可恢复性，所以即便纳米银于其他领域防霉抗菌上的研究成果丰硕，也必须更进一步研究此材料对于文物藏品的可操作性。

纳米银（Nanosilver）基本定义为银金属颗粒大小处于5～50纳米之间，或是包含银离子的产品，都可称为纳米银。科学上定义，任何含银金属材质，且尺寸达到纳米大小，即可统称为银纳米材质（Silver Nano-materials）。纳米银常见合成法有化学还原法、绿色合成法、生物合成法以及照光合成法。银的杀菌运用相当早，西方在古罗马帝国时期就有使用银质器皿存放液体避免腐坏的记录;第一次世界大战时，英、德、法三国都大量使用银器来防止伤口感染。金属银本身具有预防疮伤感染和加速愈合的功能。经过纳米技术处理的纳米银，因表面积增大，杀菌效果比银器增强许多。目前纳米银材料已经广泛应用于杀菌防霉的范畴，日常生活用品、纺织衣物、化妆品的抗菌以及冷气机、洗衣机等家电的抗菌功能皆有纳米银材料的运用。由于纳米银材料的杀菌原理，银离子（正电）与霉菌（负电）蛋白质的结合，使霉菌的蛋白质变性而无法再复制、生长，进而使霉菌死亡。此原理不同于其他杀菌剂，某些化学药剂杀菌剂易使霉菌产生抗药性，一段时间后就无法再使用，然而纳米银的杀菌原理并不会使霉菌产生抗药性。纳米银的抗菌防霉机制是由于带正电荷的银离子遇上带负电荷的细胞后，银离子会吸引细胞体内的酶蛋白分子中的硫醇基（-SH）、氨基（-NH2）、羧基（-COOH），使组成多糖类与蛋白质的细胞壁失去完整性而形成孔洞，且细胞膜上的蛋白质结构遭受破坏，影响其内外渗透的调节及合成ATP的功能。银离子进入细胞内干扰核酸的合成，与微生物的DNA作结合，使得DNA失去复制能力，加速细胞衰老或死亡，达到抗菌效果。纳米银应用于文物上所能维持的防霉有效时间长度，从文献数据悉知纳米银特殊的杀菌机制原则上是能达到永久抗菌、防霉效果，因其纳米级银离子会一直附着于文物藏品上，与霉菌结合后导致无法正常作用生长机制，于其死亡后再遇下一个菌体进行结合，不断重复其循环，而纳米银并不因此而有所耗损。

纳米银原料在市场上只要与化工原料公司咨询即可购入，不需经过特殊采购，其稀释配置只需使用纯水。对于普通藏家而言，其购买方便，且操作容易。不过值得注意的是，浸泡过纳米银的文物会有变色的可能，且随着浓度的提升，变色更为显著。因此，在有机质文物上使用时，我们应尽量避开温度及光照可能造成的影响，避免文物藏品劣化的发生。纳米银材料不但可在绘画类文物上使用，对于织品类文物和木质文物在霉菌侵害时所面临的问题与解决方法也具有参考价值。■

参考文献

[1]郭宏.文物保存环境概论[M].北京：科学出版社，2001：257.

[2]王蕙贞.文物保护学[M].北京：文物出版社，2009：281.