互动科普

这些宇航服质量非常好。外表是朴素的白色，由手工缝制的20多层尖端材料组成，重180磅（约80千克），宛如一副铠甲。宇航员穿着它们，能在-180℃到150℃的温度下工作，哪怕身处足以使血液沸腾的低压中也能保持健康。在1969年7月的一天，全世界都聚精会神地看着宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong），他穿着宇航服，走下梯子，踏上了尘土飞扬的外星地表，永远地改变了月球和人类的历史。“阿波罗”号宇航服作为人类探索太空的梦想与成就的标志，有着极其重要的符号意义。

回到地球后，这些宇航服成为了博物馆展品，吸引了数百万人来到美国华盛顿国家航空航天博物馆参观。然而，那里的工作人员惊讶地发现，这些宇航服需要他们的保护：它们正在逐渐分解。

去年，博物馆的管理员莉萨·扬（Lisa Young）注意到，在原本透明的头盔上，白色的雾花已经开始蔓延，头盔平滑的曲面也开始有了裂痕。 “这真是令人沮丧，”扬说， “我们原以为它们是相对稳定的。”其实，宇航服的损坏早就有了先兆。保护宇航员，防止他们在真空中爆炸的氯丁橡胶气囊早在几年前就已经开始分解，释放出酸性气体。 “接触过宇航服的工作人员都知道那种气味，”扬说， “我把它描述为略带刺激性的、有甜味的氯气味。”而在宇航服外表的白色织物上也开始出现了橙棕色粘稠色斑。

问题的关键就是构成宇航服的主要结构材料：塑料。大多数人认为塑料可以保存到天荒地老也不分解，这也使它们成为危害环境的因素之一。但是，尽管碳、氧、氢和其他元素构成的重复单元非常稳定，整个高分子链却不那么稳定。光、氧气和温度的共同作用，削弱了重复单元之间的化学键。然后，一些化学物质会进入塑料，使它们软化或变色，表面黏湿，容易沾染污垢。扬认为，宇航服上的聚碳酸酯遮阳板，正在渗出一些物质，反过来又使它更容易变形。

珍贵的20世纪艺术品也遇到了相同的麻烦。20世纪著名画家，如安迪·沃霍尔（Andy Warhol）、大卫·霍克尼（David Hockney）和马克·罗斯科（Mark Rothko）全部采用了20世纪40年代开始流行的丙烯酸颜料，来代替传统的油性颜料。事实上，塑料是许多现代文化遗产的组成部分，包括重要的设计家具、电影胶片、碰撞试验假人、世界上第一件乐高玩具、电木（酚醛树脂）首饰，以及波普艺术风格的塑料雕塑。 “我们现在知道，塑料制品是博物馆和美术馆藏品中最脆弱的。” 伊冯娜·沙舒阿（Yvonne Shashoua）说，她是丹麦国家博物馆的文物保护学家，也是第一个研究塑料降解的文化遗产研究者。

文物保护界现在正在争分夺秒，试图赶在文物迅速腐化之前研究出对策。文物保护人员已经找出了最麻烦的塑料种类，科学家们也正在开发新的检测工具，要在塑料发生肉眼可见的变化之前发现降解现象——例如检测文物表面飘散的分子等等。研究人员同时也在制定新的艺术品清洁方法以最大程度减小对它们的损坏，他们尝试了几乎所有手段，如微乳液洗涤剂和涤纶超细纤维抹布等。

“流血”的假人

人们直到最近才意识到塑料是个问题。20世纪的大部分时间，博物馆界都没有想到藏品中的塑料会降解。事实上，20世纪50到70年代，文物修复者甚至过度依赖塑料制品，在很多不合适的地方用了聚合物。例如，他们将聚氯乙烯（PVC）塑料压在比利时最古老的羊皮纸Codex Eyckensis上，以为可以保护这张从8世纪保存至今的珍贵文物。然而，几十年后，文物保护人员又不得不将这种塑料层从羊皮纸上剥下来，因为PVC开始加剧这一古老文献的腐化。

第一次使沙舒阿认识到塑料不能永久存在的是碰撞试验假人。她从小就经常去参观伦敦科学博物馆，这里展出了20世纪70年代大众汽车公司用于研究车祸中人体会有何种损伤的假人。这些模拟人体的假人有金属制成的骨架，外面用医用明胶包裹成人形，最外层还有PVC保护层。在碰撞试验中，假人任何部位撞到车厢，封装的红色油漆就会从明胶中流出，染到PVC层，那些红色的伤口就显示了人体最脆弱的部位。

然而，几十年过去了，静静陈列在博物馆的假人又开始“出血”。沙舒阿震惊地看到，覆盖着这些文物的PVC正在分解，滴出很多湿黏的污物，工作人员不得不在橱窗里摆放培养皿接住它们。2011年，沙舒阿清洁这批文物时发现，随着PVC塑料的降解，假人的轮廓也渐渐不明显了。在一些部位，红色的漆和伤口处的塑料混合在一起，滴下怪异的棕红色液体。

这些液滴的产生，以及所有塑料的降解，背后的罪魁祸首都是氧气。在光和热的协助下，氧气从组成塑料制品的聚合物链上偷取电子，而损失电子会削弱聚合物的化学键，使其断裂，破坏聚合物的结构。这些长链会断裂成名为单体的小分子。在假人中，正是这种反应使塑化剂流出——在塑料合成过程中所添加的一种增加塑料柔性的添加剂。

伦敦大学学院可持续遗产研究所的文物保护学家马蒂亚·什特尔利奇（Matija Strlic）表示，一旦博物馆界意识到塑料不能永存不朽，肩负保护塑料艺术品及文物重任的保护人员就必须从头开始，深入了解藏品损坏的原因。什特尔利奇说，虽然有大量文献研究聚合物的生产，但关于塑料制品的预期寿命却无人研究，而这恰恰是文物保护人员最关心的问题。或许聚合物制造商原以为用过的旧塑料只会被扔掉，压根就没有想到它们会进博物馆。

塑料降解的罪魁祸首

文物保护人员发现了4种最容易出问题的塑料聚合物：PVC，几乎可以在从宇航服的生命维持管道到碰撞测试假人的一切物品中找到；聚亚胺酯，是连裤袜和包装海绵的基本成分，也可以用来制成雕塑；最后还有硝酸纤维和醋酸纤维，它们是最早实现工业化生产的聚合物，早期电影和拍照用的胶卷，以及仿玳瑁的梳子和烟斗，都由它们制成。

沙舒阿说，醋酸纤维和硝酸纤维不仅易碎，还被管理员称为“毒瘤”，因为他们会使周围的物品腐坏。随着聚合物网络分解，它们会释放出硝酸和醋酸气体（醋酸是醋的气味来源，胶片降解后散发出类似于沙拉酱的气味就是因为它），这些酸性气体会腐蚀塑料制品。更糟糕的是，这些气体还会腐蚀在同一个陈列柜或附近存放的金属及纺织品。这种醋一样的味道不仅仅是塑料制品本身在腐败的标志，更是周边无辜的展品正在遭受腐蚀的哀鸣。

沙舒阿发现，在时尚展柜里，降解的塑料梳子散发出来的酸性气体已经开始蚕食一同展览的纺织服装，而仿玳瑁的塑料眼镜框散发的酸性气体也在腐蚀眼镜的金属铰链。沙舒阿说，曾经在她自己的工作室，盒子里的硝酸纤维刀柄释放出硝酸，腐蚀了金属刀片和附近的橱柜铰链。要阻止这些化学攻击，文物管理人员必须把硝酸纤维制成的藏品放在通风良好的房间，以吹散危险气体。他们还用活性炭和沸石的微小孔穴吸附有害气体，就像军人佩戴的防毒面具一样。

沙舒阿表示，通风和吸附是对付醋酸纤维和硝酸纤维的好办法，但可惜不是对所有塑料都有效。例如当PVC分解时，如果把降解产物从环境中除去，只会使该塑料降解得更快，释放出更多有害物质。相反，如果管理员需要保持PVC稳定，就必须把它们密封起来，延缓其降解。当管理员发现白色的阿波罗宇航服的尼龙表面粘上了橙褐色的污渍时，他们意识到那是PVC制成的生命维持管道因降解而渗出的塑化剂滴到了织物上。这些管道中的循环冷水能在过热环境中保护宇航员。 “我们必须小心翼翼地从所有阿波罗宇航服上摘除生命维持管道，存放在密封容器中，”扬说， “这件事工作量巨大。”

有的要密封，有的要通风，对于不同材料，防止腐坏的方法天差地别，这也告诉我们，并不存在放之四海而皆准的解决办法。什特尔利奇说：“没有两个东西是一模一样的。”因此，为了保护文物，工作人员首先得尽力找出制作塑料艺术品或手工品的聚合物原料，这项工作要用一些分析仪器，如傅里叶变换红外光谱仪，它会记录物质透过或吸收的长波长光谱，以揭示聚合物独有的分子指纹。纽约古根海姆博物馆的管理员正是采用这种方法发现了包豪斯学派先驱拉斯洛·莫霍伊－纳吉（László Moholy-Nagy）的珍品中的隐患。博物馆负责人卡罗尔·斯特林加里（Carol Stringari）说，他们一直以为他的画作“Tp2”的材料是胶木（一种酚醛树脂），但最近芝加哥艺术学院的科学家用红外光谱仪分析表明，这些聚合物竟是硝酸纤维，就是能释放有害酸气的那种塑料。 

光谱检测法很有效，但也有局限性。它可以识别很多物质，但有时对塑料里混合的各种染料、表面活性剂、塑化剂和抗氧化剂也无能为力。制造商通常不会公开这些添加剂的配方，因为这算是知识产权的一部分。由于没有可参考的标准品，分析塑料的化学成分是非常费劲的事。

这些添加剂会改变物品的降解方式。宇航服中，生命维持系统所用的PVC在降解时会浸出邻苯二甲酸双（2－乙基己基）酯这种粘稠的塑化剂，而其他有些PVC物品降解时则会在表面形成白色粉状的硬脂酸壳。在生产过程中，硬脂酸会作为润滑剂被加入到塑料中，以防止聚合物粘在模具上。

 “闻”出腐坏的气味

快速鉴定出塑料藏品的化学成分对制定保护措施至关重要，因此文物保护人员有时就会采取直接闻气味的方法。伦敦大学学院的凯瑟琳·柯伦（Katherine Curran）就发起了一个名为“文物气息”项目：利用文物的“气息”来鉴定其组成。许多降解的塑料会散发臭味分子，不仅仅醋酸纤维的味道像醋，老化的氯丁橡胶闻起来像恶心的甜味氯气，许多塑料降解时都会释放挥发性分子：降解的PVC闻起来像新车，降解的聚亚胺酯闻起来像覆盆子果酱、肉桂或橡胶燃烧的气味。这些只是人类的鼻子能检闻到的气味。柯伦开发出了一种质谱技术，能分析出塑料制品释放的所有挥发性分子，并检测出塑料中的添加剂和稳定剂。柯伦说，他们的目标是在出现可见的腐败迹象前，就能检测塑料内部的变化，而无需采集样本。

柯伦带着她的技术去了伯明翰博物馆和艺术画廊，在那里她收集了贝宁艺术家罗穆亚尔德·哈朱姆（Romuald Hazoumé）制作的巨形艺术品“ARTicle 14, Débrouille-Toi, Toi-Même!”周围的空气样品。这件艺术品的主体是一架购物车，里面塞满了运动鞋、电脑、胶卷、高尔夫球杆、老式诺基亚手机、玩具、壶、平底锅、粉色高跟鞋和吸尘器，这些拼凑在一起的物件都是哈朱姆在20世纪90年代和21世纪初收集的。在这件混乱的艺术作品中，柯伦和同事发现了醋酸气体的存在，它是可以伤害周围材料的腐蚀性气体之一。柯伦说：“我们发现这种酸性气体是胶卷——具体而言，是胶片中正在降解的聚酯散发出来的。” 她说博物馆工作人员正在考虑是否要单独存放胶卷或是使用酸吸附剂，以防止这些气体损坏藏品的其他部分。 

柯伦还在伦敦博物馆陈列的一系列复古手提袋上使用了该技术。这些手提袋有的由人造皮革制成，有的则由仿玳瑁制成，有的甚至是由20世纪产的电话线所盘绕构成。柯伦通过分析气味的方法，在白色的电话线中发现了塑化剂——通常来自降解的PVC。这提醒工作人员要把这个由电话线制成的手提袋密封保存起来。

同时，研究人员也开始运用一种新的成像技术，绘制精确到像素点的二维图来描述物品的化学组成。什特尔利奇就用一台带有数码相机的近红外光谱仪绘制了含有多种塑料的文物的二维谱图，以及塑料降解产生的分子，这样管理员就能辨别出它们。什特尔利奇深入检查了一件诞生于20世纪50年代的复古风格藏品，叫做“穿衬裙的女人”，它是一把发刷，手柄是一位女性上半身的形状。什特尔利奇团队使用这项技术确定刷子手柄材料是醋酸纤维，而刷毛的材料是尼龙，并在图上用颜色变化显示两种材料的位置。通过识别醋酸这样的潜在危险因素，博物馆的工作人员就可以在藏品发生肉眼可见的损坏前采取行动了。

尽管研究人员已经能初步了解塑料制品或艺术品降解的过程，但他们仍没有找到阻止腐败和修复损伤的最佳方法。2008年，来自世界各地的20家机构共同设立了一个课题，叫做“博物馆馆藏塑料文物保护计划”（Preservation of Plastic ARTefacts in Museum Collections ，简称POPART），正是为了解决这一挑战。清洁文物的表面可以使它们更好看，但可能会加快文物的腐败速度。文物表面的白色硬壳观感不佳，但能起到保护作用，就像旧铜器表面被氧化腐蚀而产生的铜绿一样。

无损的清洁方法

即便洗掉保护层是正确的选择，POPART的研究人员也想找到安全的操作方法。照管着价值数百万美元的艺术品，管理人员需要非常谨慎，一旦用错洗涤剂就可能会使塑料开裂、溶解或掉色。POPART调研了各种清洁文物的方法，从高科技微纤维、超声，到精心配制的清洗微乳（由水、油和去污表面活性剂的混合溶液）和凝胶。科学家发现，常用于洗去指甲油的丙酮，如果用来清洁聚苯乙烯物品，会把透明塑料变得不透明，并最终溶解掉塑料。然而异丙醇，一种与丙酮不同的醇基清洗溶剂，则可以安全地清洗大多数塑料制品。

英国泰特博物馆联盟（Tate，包含四家博物馆）的文物保护学家布朗温·奥姆斯比（Bronwyn Ormsby）说，简单地用水来清洁丙烯酸颜料是有风险的。她要清洁的是泰特博物馆最古老的丙烯酸画——1962年的画作《仙女座》（Andromeda）。《仙女座》是俄罗斯裔美国艺术家亚历山大·利伯曼（Alexander Liberman）在一块圆形画布上创作的抽象几何作品，用四种纯色：黑色、淡紫色、深紫色和深绿色，描绘了外太空的黑暗。为了使颜料中的色素保持悬浮而不沉底，利伯曼在丙烯酸颜料中添加了表面活性剂。这对画家来说很方便，然而，一旦颜料涂在干燥的画布上，这些表面活性剂便会迁移到表面，形成黏稠的东西，容易粘附污垢。到2007年，《仙女座》表面已经有了很多这样的团块，奥姆斯比说：“这张深色画的表面粘有白色的污垢，非常显眼。”通常情况下，她可能会用水作为清洁剂：“相比于其他溶剂，水往往能更好地除去尘土。”但水也会使丙烯酸颜料膨胀，导致颜料在清洗过程中受到损失。

在水中稍微加一点东西，就能使它更安全。由美国特拉华大学的理查德·沃尔贝斯（Richard Wolbers）领导的研究小组发现，pH值约为6、含有适量盐的水，可以防止丙烯酸颜料膨胀。奥姆斯比清洗利伯曼作品时就用了这一技术，使它像50年前一样透着黑暗和孤独。泰特博物馆的研究者还利用原子力显微镜观察了清洁后的沃霍尔的丙烯酸画像《布鲁克·海沃德》（Brooke Hayward），确保污垢被清除了，而颜料完好无损。

让艺术品永葆青春

奥姆斯比等人与陶氏化学的科学家合作，利用该公司工业规模的产能，快速进行大量的化学反应来测试各种用于清洗丙烯酸颜料的微乳液。他们的目标是通过试验不同的清洗液，找到效果最好且不伤害画的配方。

塑料的研究者还向艺术家们介绍用塑料创作艺术的潜在隐患。伦敦大学学院文物保存研究所的科学家卡罗利安·库恩（Carolien Coon）说： “这个想法不是要干涉艺术家的创作过程，只是告诉艺术家，在需要的时候可以选择使用这些信息。”库恩本人也是一名艺术家，她很想知道自己几年前卖掉的一件雕塑作品的现状，这件雕塑由硅胶、一个青铜铸件、一个鱼缸和婴儿护肤油制成。 “我不知道它现在怎么样了，我希望它还没有漏得满桌都是。”

文物保护学家的最大愿望是通过修复过去的文物，为将来的艺术品保存提供前车之鉴。现在的塑料材料，如3D打印产品已经开始为博物馆收藏。像第一个3D打印的原声吉他或退役的国际空间站宇航服，都可能成为博物馆的藏品。最终它们都会衰老，而文物管理人员希望有办法使它们重新焕发青春。

“阿波罗”号宇航服在降解

进入20世纪以来，很多珍贵文物和艺术品都是塑料制成的，如“阿波罗”号

飞船宇航员的宇航服、安迪· 沃霍尔（Andy Warhol）的绘画等等。但问题来了，这些文物中的塑料会随着时间推移逐渐分解。如今，研究人员正在苦思怎样

挽救这些濒临毁灭的珍品。

撰文 萨拉 · 埃弗茨（Sarah Everts） 翻译 颜磊

这些宇航服质量非常好。外表是朴素的白色，由手工缝制的20多层尖端材料组成，重180磅（约80千克），宛如一副铠甲。宇航员穿着它们，能在-180℃到150℃的温度下工作，哪怕身处足以使血液沸腾的低压中也能保持健康。在1969年7月的一天，全世界都聚精会神地看着宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong），他穿着宇航服，走下梯子，踏上了尘土飞扬的外星地表，永远地改变了月球和人类的历史。“阿波罗”号宇航服作为人类探索太空的梦想与成就的标志，有着极其重要的符号意义。

回到地球后，这些宇航服成为了博物馆展品，吸引了数百万人来到美国华盛顿国家航空航天博物馆参观。然而，那里的工作人员惊讶地发现，这些宇航服需要他们的保护：它们正在逐渐分解。

去年，博物馆的管理员莉萨·扬（Lisa Young）注意到，在原本透明的头盔上，白色的雾花已经开始蔓延，头盔平滑的曲面也开始有了裂痕。 “这真是令人沮丧，”扬说， “我们原以为它们是相对稳定的。”其实，宇航服的损坏早就有了先兆。保护宇航员，防止他们在真空中爆炸的氯丁橡胶气囊早在几年前就已经开始分解，释放出酸性气体。 “接触过宇航服的工作人员都知道那种气味，”扬说， “我把它描述为略带刺激性的、有甜味的氯气味。”而在宇航服外表的白色织物上也开始出现了橙棕色粘稠色斑。

问题的关键就是构成宇航服的主要结构材料：塑料。大多数人认为塑料可以保存到天荒地老也不分解，这也使它们成为危害环境的因素之一。但是，尽管碳、氧、氢和其他元素构成的重复单元非常稳定，整个高分子链却不那么稳定。光、氧气和温度的共同作用，削弱了重复单元之间的化学键。然后，一些化学物质会进入塑料，使它们软化或变色，表面黏湿，容易沾染污垢。扬认为，宇航服上的聚碳酸酯遮阳板，正在渗出一些物质，反过来又使它更容易变形。

珍贵的20世纪艺术品也遇到了相同的麻烦。20世纪著名画家，如安迪·沃霍尔（Andy Warhol）、大卫·霍克尼（David Hockney）和马克·罗斯科（Mark Rothko）全部采用了20世纪40年代开始流行的丙烯酸颜料，来代替传统的油性颜料。事实上，塑料是许多现代文化遗产的组成部分，包括重要的设计家具、电影胶片、碰撞试验假人、世界上第一件乐高玩具、电木（酚醛树脂）首饰，以及波普艺术风格的塑料雕塑。 “我们现在知道，塑料制品是博物馆和美术馆藏品中最脆弱的。” 伊冯娜·沙舒阿（Yvonne Shashoua）说，她是丹麦国家博物馆的文物保护学家，也是第一个研究塑料降解的文化遗产研究者。

文物保护界现在正在争分夺秒，试图赶在文物迅速腐化之前研究出对策。文物保护人员已经找出了最麻烦的塑料种类，科学家们也正在开发新的检测工具，要在塑料发生肉眼可见的变化之前发现降解现象——例如检测文物表面飘散的分子等等。研究人员同时也在制定新的艺术品清洁方法以最大程度减小对它们的损坏，他们尝试了几乎所有手段，如微乳液洗涤剂和涤纶超细纤维抹布等。

“流血”的假人

人们直到最近才意识到塑料是个问题。20世纪的大部分时间，博物馆界都没有想到藏品中的塑料会降解。事实上，20世纪50到70年代，文物修复者甚至过度依赖塑料制品，在很多不合适的地方用了聚合物。例如，他们将聚氯乙烯（PVC）塑料压在比利时最古老的羊皮纸Codex Eyckensis上，以为可以保护这张从8世纪保存至今的珍贵文物。然而，几十年后，文物保护人员又不得不将这种塑料层从羊皮纸上剥下来，因为PVC开始加剧这一古老文献的腐化。

第一次使沙舒阿认识到塑料不能永久存在的是碰撞试验假人。她从小就经常去参观伦敦科学博物馆，这里展出了20世纪70年代大众汽车公司用于研究车祸中人体会有何种损伤的假人。这些模拟人体的假人有金属制成的骨架，外面用医用明胶包裹成人形，最外层还有PVC保护层。在碰撞试验中，假人任何部位撞到车厢，封装的红色油漆就会从明胶中流出，染到PVC层，那些红色的伤口就显示了人体最脆弱的部位。

然而，几十年过去了，静静陈列在博物馆的假人又开始“出血”。沙舒阿震惊地看到，覆盖着这些文物的PVC正在分解，滴出很多湿黏的污物，工作人员不得不在橱窗里摆放培养皿接住它们。2011年，沙舒阿清洁这批文物时发现，随着PVC塑料的降解，假人的轮廓也渐渐不明显了。在一些部位，红色的漆和伤口处的塑料混合在一起，滴下怪异的棕红色液体。

这些液滴的产生，以及所有塑料的降解，背后的罪魁祸首都是氧气。在光和热的协助下，氧气从组成塑料制品的聚合物链上偷取电子，而损失电子会削弱聚合物的化学键，使其断裂，破坏聚合物的结构。这些长链会断裂成名为单体的小分子。在假人中，正是这种反应使塑化剂流出——在塑料合成过程中所添加的一种增加塑料柔性的添加剂。

伦敦大学学院可持续遗产研究所的文物保护学家马蒂亚·什特尔利奇（Matija Strlic）表示，一旦博物馆界意识到塑料不能永存不朽，肩负保护塑料艺术品及文物重任的保护人员就必须从头开始，深入了解藏品损坏的原因。什特尔利奇说，虽然有大量文献研究聚合物的生产，但关于塑料制品的预期寿命却无人研究，而这恰恰是文物保护人员最关心的问题。或许聚合物制造商原以为用过的旧塑料只会被扔掉，压根就没有想到它们会进博物馆。

塑料降解的罪魁祸首

文物保护人员发现了4种最容易出问题的塑料聚合物：PVC，几乎可以在从宇航服的生命维持管道到碰撞测试假人的一切物品中找到；聚亚胺酯，是连裤袜和包装海绵的基本成分，也可以用来制成雕塑；最后还有硝酸纤维和醋酸纤维，它们是最早实现工业化生产的聚合物，早期电影和拍照用的胶卷，以及仿玳瑁的梳子和烟斗，都由它们制成。

沙舒阿说，醋酸纤维和硝酸纤维不仅易碎，还被管理员称为“毒瘤”，因为他们会使周围的物品腐坏。随着聚合物网络分解，它们会释放出硝酸和醋酸气体（醋酸是醋的气味来源，胶片降解后散发出类似于沙拉酱的气味就是因为它），这些酸性气体会腐蚀塑料制品。更糟糕的是，这些气体还会腐蚀在同一个陈列柜或附近存放的金属及纺织品。这种醋一样的味道不仅仅是塑料制品本身在腐败的标志，更是周边无辜的展品正在遭受腐蚀的哀鸣。

沙舒阿发现，在时尚展柜里，降解的塑料梳子散发出来的酸性气体已经开始蚕食一同展览的纺织服装，而仿玳瑁的塑料眼镜框散发的酸性气体也在腐蚀眼镜的金属铰链。沙舒阿说，曾经在她自己的工作室，盒子里的硝酸纤维刀柄释放出硝酸，腐蚀了金属刀片和附近的橱柜铰链。要阻止这些化学攻击，文物管理人员必须把硝酸纤维制成的藏品放在通风良好的房间，以吹散危险气体。他们还用活性炭和沸石的微小孔穴吸附有害气体，就像军人佩戴的防毒面具一样。

沙舒阿表示，通风和吸附是对付醋酸纤维和硝酸纤维的好办法，但可惜不是对所有塑料都有效。例如当PVC分解时，如果把降解产物从环境中除去，只会使该塑料降解得更快，释放出更多有害物质。相反，如果管理员需要保持PVC稳定，就必须把它们密封起来，延缓其降解。当管理员发现白色的阿波罗宇航服的尼龙表面粘上了橙褐色的污渍时，他们意识到那是PVC制成的生命维持管道因降解而渗出的塑化剂滴到了织物上。这些管道中的循环冷水能在过热环境中保护宇航员。 “我们必须小心翼翼地从所有阿波罗宇航服上摘除生命维持管道，存放在密封容器中，”扬说， “这件事工作量巨大。”

有的要密封，有的要通风，对于不同材料，防止腐坏的方法天差地别，这也告诉我们，并不存在放之四海而皆准的解决办法。什特尔利奇说：“没有两个东西是一模一样的。”因此，为了保护文物，工作人员首先得尽力找出制作塑料艺术品或手工品的聚合物原料，这项工作要用一些分析仪器，如傅里叶变换红外光谱仪，它会记录物质透过或吸收的长波长光谱，以揭示聚合物独有的分子指纹。纽约古根海姆博物馆的管理员正是采用这种方法发现了包豪斯学派先驱拉斯洛·莫霍伊－纳吉（László Moholy-Nagy）的珍品中的隐患。博物馆负责人卡罗尔·斯特林加里（Carol Stringari）说，他们一直以为他的画作“Tp2”的材料是胶木（一种酚醛树脂），但最近芝加哥艺术学院的科学家用红外光谱仪分析表明，这些聚合物竟是硝酸纤维，就是能释放有害酸气的那种塑料。 

光谱检测法很有效，但也有局限性。它可以识别很多物质，但有时对塑料里混合的各种染料、表面活性剂、塑化剂和抗氧化剂也无能为力。制造商通常不会公开这些添加剂的配方，因为这算是知识产权的一部分。由于没有可参考的标准品，分析塑料的化学成分是非常费劲的事。

这些添加剂会改变物品的降解方式。宇航服中，生命维持系统所用的PVC在降解时会浸出邻苯二甲酸双（2－乙基己基）酯这种粘稠的塑化剂，而其他有些PVC物品降解时则会在表面形成白色粉状的硬脂酸壳。在生产过程中，硬脂酸会作为润滑剂被加入到塑料中，以防止聚合物粘在模具上。

 “闻”出腐坏的气味

快速鉴定出塑料藏品的化学成分对制定保护措施至关重要，因此文物保护人员有时就会采取直接闻气味的方法。伦敦大学学院的凯瑟琳·柯伦（Katherine Curran）就发起了一个名为“文物气息”项目：利用文物的“气息”来鉴定其组成。许多降解的塑料会散发臭味分子，不仅仅醋酸纤维的味道像醋，老化的氯丁橡胶闻起来像恶心的甜味氯气，许多塑料降解时都会释放挥发性分子：降解的PVC闻起来像新车，降解的聚亚胺酯闻起来像覆盆子果酱、肉桂或橡胶燃烧的气味。这些只是人类的鼻子能检闻到的气味。柯伦开发出了一种质谱技术，能分析出塑料制品释放的所有挥发性分子，并检测出塑料中的添加剂和稳定剂。柯伦说，他们的目标是在出现可见的腐败迹象前，就能检测塑料内部的变化，而无需采集样本。

柯伦带着她的技术去了伯明翰博物馆和艺术画廊，在那里她收集了贝宁艺术家罗穆亚尔德·哈朱姆（Romuald Hazoumé）制作的巨形艺术品“ARTicle 14, Débrouille-Toi, Toi-Même!”周围的空气样品。这件艺术品的主体是一架购物车，里面塞满了运动鞋、电脑、胶卷、高尔夫球杆、老式诺基亚手机、玩具、壶、平底锅、粉色高跟鞋和吸尘器，这些拼凑在一起的物件都是哈朱姆在20世纪90年代和21世纪初收集的。在这件混乱的艺术作品中，柯伦和同事发现了醋酸气体的存在，它是可以伤害周围材料的腐蚀性气体之一。柯伦说：“我们发现这种酸性气体是胶卷——具体而言，是胶片中正在降解的聚酯散发出来的。” 她说博物馆工作人员正在考虑是否要单独存放胶卷或是使用酸吸附剂，以防止这些气体损坏藏品的其他部分。 

柯伦还在伦敦博物馆陈列的一系列复古手提袋上使用了该技术。这些手提袋有的由人造皮革制成，有的则由仿玳瑁制成，有的甚至是由20世纪产的电话线所盘绕构成。柯伦通过分析气味的方法，在白色的电话线中发现了塑化剂——通常来自降解的PVC。这提醒工作人员要把这个由电话线制成的手提袋密封保存起来。

同时，研究人员也开始运用一种新的成像技术，绘制精确到像素点的二维图来描述物品的化学组成。什特尔利奇就用一台带有数码相机的近红外光谱仪绘制了含有多种塑料的文物的二维谱图，以及塑料降解产生的分子，这样管理员就能辨别出它们。什特尔利奇深入检查了一件诞生于20世纪50年代的复古风格藏品，叫做“穿衬裙的女人”，它是一把发刷，手柄是一位女性上半身的形状。什特尔利奇团队使用这项技术确定刷子手柄材料是醋酸纤维，而刷毛的材料是尼龙，并在图上用颜色变化显示两种材料的位置。通过识别醋酸这样的潜在危险因素，博物馆的工作人员就可以在藏品发生肉眼可见的损坏前采取行动了。

尽管研究人员已经能初步了解塑料制品或艺术品降解的过程，但他们仍没有找到阻止腐败和修复损伤的最佳方法。2008年，来自世界各地的20家机构共同设立了一个课题，叫做“博物馆馆藏塑料文物保护计划”（Preservation of Plastic ARTefacts in Museum Collections ，简称POPART），正是为了解决这一挑战。清洁文物的表面可以使它们更好看，但可能会加快文物的腐败速度。文物表面的白色硬壳观感不佳，但能起到保护作用，就像旧铜器表面被氧化腐蚀而产生的铜绿一样。

无损的清洁方法

即便洗掉保护层是正确的选择，POPART的研究人员也想找到安全的操作方法。照管着价值数百万美元的艺术品，管理人员需要非常谨慎，一旦用错洗涤剂就可能会使塑料开裂、溶解或掉色。POPART调研了各种清洁文物的方法，从高科技微纤维、超声，到精心配制的清洗微乳（由水、油和去污表面活性剂的混合溶液）和凝胶。科学家发现，常用于洗去指甲油的丙酮，如果用来清洁聚苯乙烯物品，会把透明塑料变得不透明，并最终溶解掉塑料。然而异丙醇，一种与丙酮不同的醇基清洗溶剂，则可以安全地清洗大多数塑料制品。

英国泰特博物馆联盟（Tate，包含四家博物馆）的文物保护学家布朗温·奥姆斯比（Bronwyn Ormsby）说，简单地用水来清洁丙烯酸颜料是有风险的。她要清洁的是泰特博物馆最古老的丙烯酸画——1962年的画作《仙女座》（Andromeda）。《仙女座》是俄罗斯裔美国艺术家亚历山大·利伯曼（Alexander Liberman）在一块圆形画布上创作的抽象几何作品，用四种纯色：黑色、淡紫色、深紫色和深绿色，描绘了外太空的黑暗。为了使颜料中的色素保持悬浮而不沉底，利伯曼在丙烯酸颜料中添加了表面活性剂。这对画家来说很方便，然而，一旦颜料涂在干燥的画布上，这些表面活性剂便会迁移到表面，形成黏稠的东西，容易粘附污垢。到2007年，《仙女座》表面已经有了很多这样的团块，奥姆斯比说：“这张深色画的表面粘有白色的污垢，非常显眼。”通常情况下，她可能会用水作为清洁剂：“相比于其他溶剂，水往往能更好地除去尘土。”但水也会使丙烯酸颜料膨胀，导致颜料在清洗过程中受到损失。

在水中稍微加一点东西，就能使它更安全。由美国特拉华大学的理查德·沃尔贝斯（Richard Wolbers）领导的研究小组发现，pH值约为6、含有适量盐的水，可以防止丙烯酸颜料膨胀。奥姆斯比清洗利伯曼作品时就用了这一技术，使它像50年前一样透着黑暗和孤独。泰特博物馆的研究者还利用原子力显微镜观察了清洁后的沃霍尔的丙烯酸画像《布鲁克·海沃德》（Brooke Hayward），确保污垢被清除了，而颜料完好无损。

让艺术品永葆青春

奥姆斯比等人与陶氏化学的科学家合作，利用该公司工业规模的产能，快速进行大量的化学反应来测试各种用于清洗丙烯酸颜料的微乳液。他们的目标是通过试验不同的清洗液，找到效果最好且不伤害画的配方。

塑料的研究者还向艺术家们介绍用塑料创作艺术的潜在隐患。伦敦大学学院文物保存研究所的科学家卡罗利安·库恩（Carolien Coon）说： “这个想法不是要干涉艺术家的创作过程，只是告诉艺术家，在需要的时候可以选择使用这些信息。”库恩本人也是一名艺术家，她很想知道自己几年前卖掉的一件雕塑作品的现状，这件雕塑由硅胶、一个青铜铸件、一个鱼缸和婴儿护肤油制成。 “我不知道它现在怎么样了，我希望它还没有漏得满桌都是。”

文物保护学家的最大愿望是通过修复过去的文物，为将来的艺术品保存提供前车之鉴。现在的塑料材料，如3D打印产品已经开始为博物馆收藏。像第一个3D打印的原声吉他或退役的国际空间站宇航服，都可能成为博物馆的藏品。最终它们都会衰老，而文物管理人员希望有办法使它们重新焕发青春。