The effects of fumigants on mechanical properties of taxidermy / YE Yang, ZHANG Bo

Science Education and Museums - - 第一页 - 叶杨张波深圳博物馆

摘要 以现代剥制技术制作的黄麂皮毛为实验对象,利用毛皮与皮革质量检验标准中的撕裂力、伸长率和抗张强度三个指标,对比了硫酰氟和紫苏精油两种熏蒸剂对动物标本皮毛力学性能的影响。结果显示,经硫酰氟熏蒸20个周期后,与对照组相比, 其皮毛的撕裂力、 伸长率和抗张强度分别下降了 4.42%、10.08%和 10.35%; 而经紫苏精油熏蒸后则分别上升了7.29%、16.14%和 19.89%。 这说明硫酰氟熏蒸会损害剥制动物标本皮毛的力学性能,而紫苏精油在防治虫害的同时,能对皮毛起到一定的保护作用,有望开发成为新型杀虫剂或驱避剂,广泛应用于博物馆有机质藏品保护领域。关键词 熏蒸 剥制标本 力学性能

* 本文系 2013年深圳市战略新兴产业发展专项资金项目“动物标本制作和保存的环保安全新材料的研究”(项目编号: JCYJ20130325105212218)的研究成果之一。

0 引言

剥制动物标本是指将动物的皮连同皮外的覆盖物一同由躯体上剥离下来,通过脱脂、防腐、充填、缝制、整形和美化等技艺流程进行加工处理后,再按照

生物特性制作而成的一类动物标本 。 剥制动物标[1]

本以其完整的皮毛与逼真的造型不仅赢得了观众的喜爱,而且具有极高的研究和收藏价值。 然而,富含

有机质的剥制动物标本却易遭受各种虫害[2]。 为了

更好地保护这些珍贵的标本,国内外博物馆采取了形式多样的技术手段,如早期的二氯苯、樟脑、敌敌畏和滴滴涕等杀虫剂,以及近年来兴起的低温冷冻、低氧窒息和植物提取物熏蒸、驱避、触杀等新型环保

防治法[3-7]。馆藏剥制动物标本的保管既要考虑虫害防治的效果以及标本的安全,也要兼顾博物馆的特殊环境,保证与标本接触人群的健康。目前,鲜有研究报道过

防治方法对标本安全的影响[2]。 究其原因,主要有两

方面:一是剥制动物标本的安全标准尚未建立完善,难以借助标准化的技术手段来评估防治方法对标本 的影响;二是剥制动物标本的性能相对稳定,一般情况下单次虫害防治方法对其产生的细微影响很难有效技术和监测剥制动物标本制作技术的[8]现代 。 剥制技术两个阶段,二发展经历者的最大区别在了传统剥制

于动物皮毛的处理方式[9]。 传统剥制技术主要采用

风干等物理方式对皮毛进行简单处理,处理后的 皮毛仍属于生皮。 而现代剥制技术则运用了皮革制作工艺中的鞣皮技术, 经过鞣制处理后的皮毛由生皮转变为性能更加稳定的熟皮,其物理、化学性质也趋同于轻工业中的皮革。因此,在评估现代剥制动物标本的毛皮质量时,可借鉴皮革行业的技术指标。

1 材料与方法

本研究选用的黄麂( Muntiacus muntjak)剥制标本由深圳市金孔雀标本艺术有限公司提供, 所有的黄麂皮毛均来自养殖场的同一批次品种,并采用标

准化的现代剥制技术进行固定鞣制处理[10]。 以脊椎

为中轴线, 在每张黄麂皮的相同部位裁剪 20 张 40 cm×40 cm 的皮块,皮块的平均厚度为 1.2 mm。将

这些规格统一的皮块放置于恒温箱内保存备用,环境温度为本研究选用的熏蒸药物为硫酰氟(25℃,湿度为 60%~65%。 F2SO2 )和紫苏( Perilla frutescens)精油。 硫酰氟的熏蒸浓度采用博物馆文物库房中例行熏杀虫害的常用浓度30 g/m3[ 11],紫苏精油为实验室自制,其熏蒸浓度为0.3 ΜL/L, 这一熏蒸浓度对储藏物害虫白腹皮蠹具

有很好的消杀毒性[7]。

将 20块皮块随机分成4 组,每组 5 张:熏蒸前初始组 L0、空白熏蒸对照组 L1、硫酰氟熏蒸组 L2 和紫苏精油熏蒸组L3。 熏蒸实验分别在3个恒温恒湿的密封熏蒸柜内进行, 环境温度为 25℃, 湿度为60%~65%。 对照组除不施加熏蒸剂外,其他操作程序与另外两个熏蒸组保持一致。 熏蒸实验连续进行20 个周期( 100 d),每个熏蒸周期为 5 d,其中熏蒸时间 2 d,散气时间 3 d。本研究委托中纺标(深圳) 检测有限公司依据《皮革 物理和机械试验 撕裂力的测定: 双边撕裂》( QB/T 2711—2005)和《毛皮 物理和机械试验抗张强度和伸长率的测定》( QB/T 1269—2012),对各组剥制动物标本皮毛的力学性能进行检测, 检测内容包括撕裂力、抗张强度和伸长率。检测仪器为高铁检测仪器有限公司生产的万能拉力机( AI-7000-S)。 实验数据使用 SPSS17.0 软件进行One-way ANOVA 分析,并通过 Tukey’s HSD 判断处理间的差异显著性( P< 0.05),结果以“平均值±标准误差”的形式表示,并使用 Excel 进行作图。

2 实验结果

皮毛在撕裂力、伸长率和抗张强度上的变化。黄麂皮毛的初始撕裂力为通过图1、 图 2 和图 3 178.60 N±8.32 可以看出熏蒸前后黄麂N,熏蒸前,伸长率为3.75 N 30.78%±2.39%,· mm- 2。 薰蒸 20个周期后,对照组的撕裂力细抗张强度为 38.24 N · mm- 2±

微提高,伸长率和抗张强度细微降低,但与熏蒸前相比未出现显著变化( P< 0.05)。经硫酰氟熏蒸后,与对照组相比,皮毛的撕裂力、伸长率和抗张强度分别下降了 4.42%、10.08%和 10.35%; 而经紫苏精油熏蒸后则分别上升了 7.29%、16.14%和 19.89%。 通过对比可以发现, 皮毛经紫苏精油熏蒸后比经硫酰氟熏 蒸后, 其撕裂力、 伸长率和抗张强度分别上升了12.25%、29.17%和 33.73%,且存在显著差异( P< 0.05)。

3 讨论

剥制动物标本作为有机质品藏 , 随着时间的推移将发生自然劣变现象。 博物馆的保管工作要根据其劣变机理,采取相应的措施,通过预防、保养、修复

来最大限度地避免标本劣变的发生[12]。

剥制动物标本主要由体表动物皮毛和体内假体填充物两部分构成。 由现代剥制技术制作的动物标

本,其假体填充物大多是玻璃钢或树脂材料,在很大程度上弥补了稻草、劣变的缺陷。因此,标本的劣变主要体现在其体表动物皮毛上。虽然,现代剥制动物标本的体表皮毛已从生皮变为熟皮,但作为质地脆弱的有机质藏品仍然受到诸多自然因素的影响,如保存环境的温度、湿度、光照和生物损害等房温湿度的环境下,不施加任何药物放置皮毛的撕裂力、 化。的皮毛产生显著的损害,这表明此温湿度环境在短期内不会对动物标本伸长率和抗张强度均未出现明显变[13]。棉花和布料等传统填充材料易本研究发现,在模拟博物馆库也进一步印证了现行馆藏100 d 后,动物标本保存环境中温度与湿度的可行性。准,更多地依赖于专业人员的主观判断。本研究借助毛皮与皮革的相关技术指标来评估剥制动物标本的剥制动物标本至今尚未建立统一的质量评估标质量,主要出于两方面的考虑:一是,现代剥制动物标本制作中大量运用了毛皮与皮革的加工工艺,二者的处理技术已经出现融合的现象;二是,毛皮与皮革的检测设备及技术标准现已相当成熟完备,制动物标本的质量检测提供了有力支持。 本研究选为剥用的撕裂力、 伸长率和抗张强度都是皮革行业中常用的检测指标, 能够很好地反映毛皮与皮革的力学特性, 并且已有皮质文物研究运用这一标准来检测

皮质的特性变化[14]。

硫酰氟作为一种广谱熏蒸剂, 因其具有无色无嗅、不易燃、用量少、见效速度快且可在常温下操作等诸多优点, 而广泛运用于博物馆藏品的害虫消

杀[15]。现有研究表明,包括毛织品及皮革制品等众多

有机质文物使用硫酰氟进行熏蒸杀虫后, 其外观均

未发现明显变化[17]。但本研究中,经硫酰氟连续熏蒸

20 个周期后,剥制动物标本皮毛的撕裂力、伸长率和抗张强度都出现了不同程度的降低, 其中伸长率存在显著差异( P< 0.05)。 有研究发现单次硫酰氟熏蒸对有机质藏品产生的损害非常细微, 仅凭肉眼是无法觉察到的;但通过蛋白质电泳测、定 傅里叶变换红外光谱检测、氨基酸分析等方法就会发现,其蛋白质及结构 氨基酸组成均已发生改变, 即单次硫酰氟

熏蒸对有机质藏品产生了一定的损害[8]。 本研究连

续进行了 20 个周期的熏蒸,照按 每年熏蒸 2 次计算,相当于受到了长达 10 年的累积损害。 这些损害

累积后,最终表现为明显可见的变化。紫苏精油是指采用特定的提取方法从紫苏叶中获得的一种挥发性芳香物质。 大量研究表明紫苏精

油具有抗氧化、杀菌消毒等作用[16-17]。之前,我们通过

熏蒸、驱避、触杀等方法研究了紫苏精油对博物馆害虫白腹皮的蠹 杀灭效果,结果表明其防治效果良

好[7-8]。 本研究中,剥制动物标本经紫苏精油熏蒸 20

个周期后,皮毛的撕裂力、伸长率和抗张强度均出现不同程度的提高, 其中撕裂力达到显著水平( P< 0.05);且与硫酰氟熏蒸相比,二者间的撕裂力、伸长率和抗张强度均存在显著性差异( P< 0.05)。从这三个指标来看, 紫苏精油的熏蒸不但没有损害皮毛,反而能对皮毛起到保护的作用。这可能是由于在熏蒸过程中,紫苏精油渗透到皮毛的内部,起到类似皮革加工中加脂剂的作用。 即通过施油工艺使油脂材料进入纤维中, 再利用物理吸附和化学键结合使得皮革纤维处于分离状态,加增 纤维之间相互的可移动性,从而赋予皮革成品一定的柔软性、丰满性、

延伸性和弹性[18]。

4 结论 实验裂力、伸长率和抗张强度三个指标,测试与分析硫酰本文选取经现代剥制技术处理的黄麂熟皮作为对象, 并根据毛皮与皮革质量检验标准中的撕氟和紫苏精油熏蒸对动物皮毛力学性能的影响,旨在为博物馆开展剥制动物标本保护的相关研究提供理论支撑。结果表明,硫酰氟熏蒸会影响剥制动物标本皮毛的力学性能, 而紫苏精油熏蒸则能对其起到一定的保护作用。未来,紫苏精油有望开发成为一种新型杀虫剂或驱避剂, 广泛应用于有机质文物保护领域。

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( 2016-10-28 收稿; 2016-12-02 修回)

作者简介:叶杨( 1962—),男,研究馆员,主要从事考古学、博物馆学和文物保护研究, E-mail:@yeyang@shenzhen-

图 3 熏蒸前后黄麂皮毛的抗张强度变化

图 2 熏蒸前后黄麂皮毛的伸长率变化

图 1 熏蒸前后黄麂皮毛的撕裂力变化

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