为受霉斑影响的纺织文物开发高效清洁剂

旧织物为何生霉——以及这为何重要

从中国皇后用的丝绸袍到绣花节日外衣，历史纺织品是过去的脆弱见证。然而在储藏室和墓室潮暗的角落里，霉菌悄然侵蚀这些织物，留下深色污渍并削弱纤维强度。修复人员长期以来一直在努力移除霉斑，同时避免将他们试图保存的历史一并擦掉。本研究探索了一种新型、精细调配的清洁配方，能够在保持纤维强度和年代风化特征的前提下，去除珍贵织物上的霉斑。

珍贵布料上霉菌的隐秘生活

纺织文物通常由棉、亚麻、丝和羊毛等天然纤维制成，这些材料富含碳水化合物和蛋白质，是霉菌的理想食物。在温暖、潮湿、多尘且空气流通不良的环境中，霉菌能迅速在织物表面定殖。它们生长时会形成丝状菌丝并分泌酸性物质、粘性黏液和有色颜料，这些物质渗入纤维。绿色、黑色或白色斑块在布面扩散，遮蔽精细图案，并悄然削弱材料。一旦发生这些损伤，就无法完全逆转，因此尽早且尽可能彻底地安全去除霉菌，是纺织品修复的核心任务。

为不可替代的文物构建安全替代品

由于不能拿博物馆的真正珍品去做反复试验，研究者先制作了逼真的替代样品。他们选择了四种典型织物——棉、亚麻、丝和羊毛，并通过受控化学处理使其人工老化，以模拟老旧织物的脆化特性。随后这些样品被故意感染了三种常见于中国纺织文物的霉菌菌株：绿色的曲霉属（Trichoderma）、淡色的青霉或曲霉属（Aspergillus）和黑色的根霉属（Rhizopus）。几天内，霉菌在纤维上扩展，形成致密的菌毯和有色沉积物。研究团队用色度测量、力学强度测试、光学显微镜和电子显微镜记录了每一步，建立了用于比较不同清洁方法的详细基线。

设计三部分清洁配方

研究没有依赖单一的类皂成分，而是测试了一类“三级”清洁体系，由三部分组成：一种表面活性剂用于松动并提起污垢，一种酶用于分解生物粘结物，和一种抗微生物剂用于抑制残留霉菌。比较了多种天然和合成表面活性剂，包括茶皂素（一种植物提取物）、一种适用于植物纤维的实验室合成化合物C₈E₉，以及一种生物表面活性剂糖脂（rhamnolipid）。添加了碱性蛋白酶和纤维素酶等酶以针对蛋白质和纤维素类残留物，同时加入温和的防腐剂如锌盐和山梨酸钾以防再生长。所有混合物都在近中性pH的温和超声浴中使用，所选条件旨在对脆弱的历史纤维友好。

哪种组合对何种霉斑和织物效果最佳

摄影记录和色度测量显示，单独使用表面活性剂可以去除可见的表面绒毛，但往往留下粘性薄膜和颜料。加入酶后效果显著：污渍进一步淡化，颜色值更接近已老化但清洁的织物，尤其是在对富含蛋白质的沉积物使用碱性蛋白酶时。最佳表面活性剂取决于霉菌类型和纤维种类。糖脂在清洁所有织物上的黑色根霉斑方面表现优异，而C₈E₉对覆盖着绿色或淡色霉斑的棉和亚麻尤其有效。纤维素酶进一步改善了植物性纤维的清洁效果，而脂肪酶的贡献较小。显微镜观察证实，使用优化混合物后，霉菌菌丝、黏液和颜料晕基本被去除，原始织纹再次显现。

在去斑的同时保持强度

修复学中最大的担忧之一是清洁可能以牺牲强度换取光亮。此处的力学测试显示了相反的结果：即便短期霉菌侵袭已略微削弱织物，但用新配方洗涤后，断裂强度未再下降，有时甚至略有增加。作者认为这并非纤维“修复”，而是由于去除了滞留的水分和具有腐蚀性的霉菌代谢产物，以及中性、低应力的洗涤条件所致。扫描电子显微照片显示纤维表面清洁且轮廓分明，没有新的裂纹或点蚀。换言之，这些配方对霉菌有力，但对风化织物温和。

从实验台到清代苗族刺绣

为检验实际应用价值，研究者将其表现最好的混合配方——以C₈E₉、碱性蛋白酶和山梨酸钾为核心——施用于一件带有黄褐色霉斑的清代天然色丝绸苗族刺绣。经过超声处理和仔细冲洗后，霉斑大幅减轻，图案变得更清晰，未观察到新的损伤，尽管该件仍保留其自然包浆和磨损边缘。该结果体现了修复学的一个指导原则：清洁到足以去除活性危害，但不过度以至抹去时间的痕迹。

拯救霉斑纺织品的新工具箱

简言之，本研究表明并不存在适用于霉变纺织品的一刀切“神奇皂”。更安全且更有效的方法是量身定制的三级体系，其中每种成分都承担不同角色：表面活性剂分离霉体与污物，酶分解将污渍固定的生物粘结物，抗微生物剂防止残留孢子重启循环。通过将这些成分与霉菌类型和织物材质相匹配，修复人员可以在保留不可替代织物强度和风貌的同时，去除顽固的绿色和黑色斑点。这项工作为博物馆和档案机构应对长期存在的霉菌问题提供了基于科学的路线图。

引用: Wei, Y., Cao, X., Su, Z. et al. Developing efficient cleaning agents for textile relics affected by mold stains. npj Herit. Sci. 14, 226 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02502-x

关键词: 纺织品修复, 霉斑, 遗产保护, 基于酶的清洁, 历史织物