熏蒸劑對剝制動物標本皮毛力學性能的影響

葉楊 張波

摘 要 以現代剝制技術制作的黃麂皮毛為實驗對象，利用毛皮與皮革質量檢驗標準中的撕裂力、伸長率和抗張強度三個指標，對比了硫酰氟和紫蘇精油兩種熏蒸劑對動物標本皮毛力學性能的影響。結果顯示，經硫酰氟熏蒸20個周期后，與對照組相比，其皮毛的撕裂力、伸長率和抗張強度分別下降了4.42%、10.08%和10.35%；而經紫蘇精油熏蒸后則分別上升了7.29%、16.14%和19.89%。這說明硫酰氟熏蒸會損害剝制動物標本皮毛的力學性能，而紫蘇精油在防治蟲害的同時，能對皮毛起到一定的保護作用，有望開發成為新型殺蟲劑或驅避劑，廣泛應用于博物館有機質藏品保護領域。

關鍵詞 熏蒸 剝制標本 力學性能

0 引言

剝制動物標本是指將動物的皮連同皮外的覆蓋物一同由軀體上剝離下來，通過脫脂、防腐、充填、縫制、整形和美化等技藝流程進行加工處理后，再按照生物特性制作而成的一類動物標本[1]。剝制動物標本以其完整的皮毛與逼真的造型不僅贏得了觀眾的喜愛，而且具有極高的研究和收藏價值。然而，富含有機質的剝制動物標本卻易遭受各種蟲害[2]。為了更好地保護這些珍貴的標本，國內外博物館采取了形式多樣的技術手段，如早期的二氯苯、樟腦、敵敵畏和滴滴涕等殺蟲劑，以及近年來興起的低溫冷凍、低氧窒息和植物提取物熏蒸、驅避、觸殺等新型環保防治法[3-7]。

館藏剝制動物標本的保管既要考慮蟲害防治的效果以及標本的安全，也要兼顧博物館的特殊環境，保證與標本接觸人群的健康。目前，鮮有研究報道過防治方法對標本安全的影響[2]。究其原因，主要有兩方面：一是剝制動物標本的安全標準尚未建立完善，難以借助標準化的技術手段來評估防治方法對標本的影響；二是剝制動物標本的性能相對穩定，一般情況下單次蟲害防治方法對其產生的細微影響很難有效監測[8]。

剝制動物標本制作技術的發展經歷了傳統剝制技術和現代剝制技術兩個階段，二者的最大區別在于動物皮毛的處理方式[9]。傳統剝制技術主要采用風干等物理方式對皮毛進行簡單處理，處理后的皮毛仍屬于生皮。而現代剝制技術則運用了皮革制作工藝中的鞣皮技術，經過鞣制處理后的皮毛由生皮轉變為性能更加穩定的熟皮，其物理、化學性質也趨同于輕工業中的皮革。因此，在評估現代剝制動物標本的毛皮質量時，可借鑒皮革行業的技術指標。

1 材料與方法

本研究選用的黃麂（Muntiacus muntjak）剝制標本由深圳市金孔雀標本藝術有限公司提供，所有的黃麂皮毛均來自養殖場的同一批次品種，并采用標準化的現代剝制技術進行固定鞣制處理[10]。以脊椎為中軸線，在每張黃麂皮的相同部位裁剪20張40 cm×40 cm的皮塊，皮塊的平均厚度為1.2 mm。將這些規格統一的皮塊放置于恒溫箱內保存備用，環境溫度為25℃，濕度為60%～65%。

本研究選用的熏蒸藥物為硫酰氟（F2SO2）和紫蘇（Perilla frutescens）精油。硫酰氟的熏蒸濃度采用博物館文物庫房中例行熏殺蟲害的常用濃度30 g/m3[11]，紫蘇精油為實驗室自制，其熏蒸濃度為0.3 μL/L，這一熏蒸濃度對儲藏物害蟲白腹皮蠹具有很好的消殺毒性[7]。

將20塊皮塊隨機分成4組，每組5張：熏蒸前初始組L0、空白熏蒸對照組L1、硫酰氟熏蒸組L2和紫蘇精油熏蒸組L3。熏蒸實驗分別在3個恒溫恒濕的密封熏蒸柜內進行，環境溫度為25℃，濕度為60%～65%。對照組除不施加熏蒸劑外，其他操作程序與另外兩個熏蒸組保持一致。熏蒸實驗連續進行20個周期（100 d），每個熏蒸周期為5 d，其中熏蒸時間2 d，散氣時間3 d。

本研究委托中紡標（深圳）檢測有限公司依據《皮革 物理和機械試驗 撕裂力的測定：雙邊撕裂》（QB/T 2711—2005）和《毛皮 物理和機械試驗 抗張強度和伸長率的測定》（QB/T 1269—2012），對各組剝制動物標本皮毛的力學性能進行檢測，檢測內容包括撕裂力、抗張強度和伸長率。檢測儀器為高鐵檢測儀器有限公司生產的萬能拉力機（AI-7000-S）。實驗數據使用SPSS17.0軟件進行One-Way ANOVA分析，并通過Tukeys HSD判斷處理間的差異顯著性（P<0.05），結果以“平均值±標準誤差”的形式表示，并使用Excel進行作圖。

2 實驗結果

通過圖1、圖2和圖3可以看出熏蒸前后黃麂皮毛在撕裂力、伸長率和抗張強度上的變化。熏蒸前，黃麂皮毛的初始撕裂力為178.60 N±8.32 N，伸長率為30.78%±2.39%，抗張強度為38.24 N·mm-2±3.75 N·mm-2。薰蒸20個周期后，對照組的撕裂力細微提高，伸長率和抗張強度細微降低，但與熏蒸前相比未出現顯著變化（P<0.05）。經硫酰氟熏蒸后，與對照組相比，皮毛的撕裂力、伸長率和抗張強度分別下降了4.42%、10.08%和10.35%；而經紫蘇精油熏蒸后則分別上升了7.29%、16.14%和19.89%。通過對比可以發現，皮毛經紫蘇精油熏蒸后比經硫酰氟熏蒸后，其撕裂力、伸長率和抗張強度分別上升了12.25%、29.17%和33.73%，且存在顯著差異（P<0.05）。

3 討論

剝制動物標本作為有機質藏品，隨著時間的推移將發生自然劣變現象。博物館的保管工作要根據其劣變機理，采取相應的措施，通過預防、保養、修復來最大限度地避免標本劣變的發生[12]。

剝制動物標本主要由體表動物皮毛和體內假體填充物兩部分構成。由現代剝制技術制作的動物標本，其假體填充物大多是玻璃鋼或樹脂材料，在很大程度上彌補了稻草、棉花和布料等傳統填充材料易劣變的缺陷。因此，標本的劣變主要體現在其體表動物皮毛上。雖然，現代剝制動物標本的體表皮毛已從生皮變為熟皮，但作為質地脆弱的有機質藏品仍然受到諸多自然因素的影響，如保存環境的溫度、濕度、光照和生物損害等[13]。本研究發現，在模擬博物館庫房溫濕度的環境下，不施加任何藥物放置100 d后，皮毛的撕裂力、伸長率和抗張強度均未出現明顯變化。這表明此溫濕度環境在短期內不會對動物標本的皮毛產生顯著的損害，也進一步印證了現行館藏動物標本保存環境中溫度與濕度的可行性。

剝制動物標本至今尚未建立統一的質量評估標準，更多地依賴于專業人員的主觀判斷。本研究借助毛皮與皮革的相關技術指標來評估剝制動物標本的質量，主要出于兩方面的考慮：一是，現代剝制動物標本制作中大量運用了毛皮與皮革的加工工藝，二者的處理技術已經出現融合的現象；二是，毛皮與皮革的檢測設備及技術標準現已相當成熟完備，為剝制動物標本的質量檢測提供了有力支持。本研究選用的撕裂力、伸長率和抗張強度都是皮革行業中常用的檢測指標，能夠很好地反映毛皮與皮革的力學特性，并且已有皮質文物研究運用這一標準來檢測皮質的特性變化[14]。

硫酰氟作為一種廣譜熏蒸劑，因其具有無色無嗅、不易燃、用量少、見效速度快且可在常溫下操作等諸多優點，而廣泛運用于博物館藏品的害蟲消殺[15]。現有研究表明，包括毛織品及皮革制品等眾多有機質文物使用硫酰氟進行熏蒸殺蟲后，其外觀均未發現明顯變化[17]。但本研究中，經硫酰氟連續熏蒸20個周期后，剝制動物標本皮毛的撕裂力、伸長率和抗張強度都出現了不同程度的降低，其中伸長率存在顯著差異（P<0.05）。有研究發現單次硫酰氟熏蒸對有機質藏品產生的損害非常細微，僅憑肉眼是無法覺察到的；但通過蛋白質電泳測定、傅里葉變換紅外光譜檢測、氨基酸分析等方法就會發現，其蛋白質結構及氨基酸組成均已發生改變，即單次硫酰氟熏蒸對有機質藏品產生了一定的損害[8]。本研究連續進行了20個周期的熏蒸，按照每年熏蒸2次計算，相當于受到了長達10年的累積損害。這些損害累積后，最終表現為明顯可見的變化。

紫蘇精油是指采用特定的提取方法從紫蘇葉中獲得的一種揮發性芳香物質。大量研究表明紫蘇精油具有抗氧化、殺菌消毒等作用[16-17]。之前，我們通過熏蒸、驅避、觸殺等方法研究了紫蘇精油對博物館害蟲白腹皮蠹的殺滅效果，結果表明其防治效果良好[7-8]。本研究中，剝制動物標本經紫蘇精油熏蒸20個周期后，皮毛的撕裂力、伸長率和抗張強度均出現不同程度的提高，其中撕裂力達到顯著水平（P<0.05）；且與硫酰氟熏蒸相比，二者間的撕裂力、伸長率和抗張強度均存在顯著性差異（P<0.05）。從這三個指標來看，紫蘇精油的熏蒸不但沒有損害皮毛，反而能對皮毛起到保護的作用。這可能是由于在熏蒸過程中，紫蘇精油滲透到皮毛的內部，起到類似皮革加工中加脂劑的作用。即通過施油工藝使油脂材料進入纖維中，再利用物理吸附和化學鍵結合使得皮革纖維處于分離狀態，增加纖維之間相互的可移動性，從而賦予皮革成品一定的柔軟性、豐滿性、延伸性和彈性[18]。

4 結論

本文選取經現代剝制技術處理的黃麂熟皮作為實驗對象，并根據毛皮與皮革質量檢驗標準中的撕裂力、伸長率和抗張強度三個指標，測試與分析硫酰氟和紫蘇精油熏蒸對動物皮毛力學性能的影響，旨在為博物館開展剝制動物標本保護的相關研究提供理論支撐。結果表明，硫酰氟熏蒸會影響剝制動物標本皮毛的力學性能，而紫蘇精油熏蒸則能對其起到一定的保護作用。未來，紫蘇精油有望開發成為一種新型殺蟲劑或驅避劑，廣泛應用于有機質文物保護領域。

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