重组竹材耐腐防霉性能的研究

对酚醛树脂(PF)制备的重组竹、酚醛树脂热处理重组竹及外购的重组竹,进行耐腐防霉性能评价对比。结果表明,3种重组竹的耐腐性能均可以达到Ⅰ级;PF树脂重组竹和PF树脂热处理重组竹对霉菌有一定的抑制作用;3种重组竹对蓝变菌均无抑制能力。     

竹材防霉研究概况及其展望

竹材的霉变给竹材及竹制品生产、销售部门造成了严重的经济损失,并限制了竹材的应用领域,竹材防霉一直是竹材生产及加工部门急需解决的问题。本文从竹材霉菌及其特性、竹材防霉剂的种类、防霉处理方法及防霉效果评定方法等方面介绍了国内外研究概况,并指出竹材防霉研究中存在的问题及发展趋势,旨在使人们对竹材霉菌及防霉有一个较为全面、系统的了解,研究出更为科学的综合性防霉技术。     

竹材表面ZnO超疏水涂层的制备及表征

基于"荷叶效应"仿生原理,首先采用传统一步法和晶核辅助生长法合成ZnO纳米颗粒,再通过层层自组装法分别在竹材表面构建2种不同的微纳结构,并用低表面能物质十七氟癸基三甲氧基硅烷进行修饰,获得超疏水层,最后对其性能进行表征。扫描电子显微镜和原子力显微镜观察显示,传统一步法制备的ZnO纳米颗粒呈球形结构,粒径为200～400 nm,在竹材表面相对分散,粗糙度为18.6;而晶核辅助生长法制备的ZnO纳米颗粒呈纺锤形,粒径为100～300 nm,且具有明显的分层结构,粗糙度为28.9。水静态接触角测试结果显示,随着自组装次数增加,接触角先增加后减少,当自组装次数达到20次时,传统一步法和晶核辅助生长法制备的ZnO纳米颗粒构建的微纳层的水静态接触角达到最大值,分别为142.4°和152.4°,后者达到了超疏水的要求。酸碱试剂浸渍评价纳米颗粒的耐久性结果表明,2种方法制备的ZnO纳米颗粒在强酸强碱溶液中浸泡后,接触角均无明显变化,传统一步法制备的竹材接触角在pH 2的盐酸和pH 12的氢氧化钠溶液中分别浸渍12 h后,接触角仍保持在141.1°和141.7°;晶核辅助生长法制备的竹材在pH 2的盐酸和pH 12的氢氧化钠溶液中分别浸渍12 h后,接触角仍保持在150.2°和150.8°。耐磨性测试结果表明,2种方法制备的疏水竹材具有较好的耐磨性,在30cm的线性摩擦试验后,传统一步法制备的竹材接触角仍在142°左右,晶核辅助生长法制备的竹材接触角在150°左右。X射线衍射测试结果显示,2种方法制备的疏水涂层均具有明显的ZnO晶体的衍射特征峰。2种竹材样品在XRD曲线上均出现了32.45°,34.76°,36.82°和47.65°等一系列新衍射峰,而且这些衍射峰与标准的纤锌矿ZnO的XRD卡片(JCPDS,36-1451)一致。     

重组竹材模拟室外防霉性能的研究

利用不同防霉剂处理重组竹材后模拟室外霉变试验,分析了不同浓度不同防霉剂处理后重组竹材的吸药量,对重组竹材模拟室外防霉试验后的防治效力进行了评价。结果表明:同一浸渍时间条件下,重组竹材的吸药量随防霉剂浓度的增加而逐渐增大,尤其当浓度到达0.7%时,吸药量有大幅度提升,不同的药剂浓度对重组竹材的吸药量影响显著;经同一浓度的ZJFC-I防霉剂处理后,ZJFC-I、ZJFC-I+名饰及ZJFC-I+欧诗木,均随着霉变时间的增加,霉变等级而随之升高;经不同浓度的ZJFC-I防霉剂处理后,在同一时期内,ZJFC-I、ZJFC-I+名饰及ZJFC-I+欧诗木均随着浓度的增加,霉变等级而随之降低,且浓度越高,降低程度越大;不论室内还是室外防霉试验,先用水性防霉剂浸渍重组材,再在其表面均匀刷涂一层油性防霉剂或保护剂,防霉效果均优于其他处理工艺。     

户外用竹材重组材防霉性能研究

采用竹束浸渍、重组竹材浸渍及直接涂刷三种处理,对比分析同等浓度不同药剂及处理方式对重组竹材的霉腐防治效力。结果表明:华科-108强力杀菌防霉剂和ZJFC-I型水剂防霉剂都具有良好的霉菌抑制效果。而氟酚合剂、硼酚合剂,对试验霉菌具有一定的抑制效果,防治效力中等;3种水性防霉剂采用竹束浸渍处理和竹重组材浸渍处理后,防霉效果差异显著。对竹重组材进行防霉处理的效果显著优于对其制造单元(竹束)进行防霉处理。使用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对霉变前后毛竹重组材的解剖结构和化学组成进行观察和分析,结果发现竹重组材未经防霉处理,纤维素、半纤维素、木质素均发生不同程度的降解,纤维素和半纤维素降解程度较大,振动趋势有明显改变,说明竹材易发生霉变。而经过ZJFC-I和华科-108防霉处理后的竹材,降解程度稍弱,说明经过这两种防霉剂处理对三大素的降解具有一定的抑制作用。     

竹材防霉研究现状及展望

竹材是我国重要的产业资源,大力开发竹资源对缓解木材供需矛盾、促进竹材优化利用、实现乡村振兴、减排固碳等具有重要意义。然而,竹材富含淀粉、蛋白质、糖类等营养物质,且具有吸湿性,极易发生霉变,使其使用价值降低甚至丧失,导致巨大的经济损失。因此,竹材防霉处理对竹材利用具有重要意义。近年来,国内外对于竹材防霉研究的关注度越来越高,新型防霉剂和新技术不断涌现,且随着节能减排和绿色环保理念的不断深化,发展方向更趋向于高效、环保、低毒或无毒、低成本。尽管许多防霉剂表现出优良的防霉性能,但仍存在流失率高、易挥发、易氧化降解等问题,尤其不利于户外使用。因此,竹材长效防霉已经成为竹材防霉的一个重要研究方向。为全面把握竹材防霉研究进展,对竹材和竹制品霉变原因进行了总结,重点针对近年来典型防霉处理技术及新型防霉剂进行了综述,对其作用机制进行了分析,并从工艺角度对现有竹材长效防霉策略进行了总结分析,最后对竹材防霉研究存在的问题及发展趋势进行了分析。     

竹材防腐防霉处理研究

本文论述了三种处理方法和七种防腐剂配方处理毛竹(片材)和浙江淡竹(竹竿)。气干材用热冷槽法和常压浸渍法,生材采用竹液置换法。这些方法很适合我国的国情。热冷槽法采用1.5小时热煮,48小时冷浸;常压浸渍20天左右;竹液置换法约8天,均能达到预期的药剂吸收量和透入度。此外,还进行了防腐处理竹材的室内抗霉试验和力学强度试验。野外抗腐试验正在进行中。     

竹材的防霉防腐

一、物理方法1.高温灭菌法采用烘烤、曝晒、汽蒸和沸煮等方法杀灭霉菌。经前两种方法处理的竹材应保存在通风干燥的地方,否则吸湿后易长霉;后两种方法处理的竹材应及时使其干燥才不致发霉。2.水浸法将竹材及制品放在流水或活水中浸一段时间,使表层可溶性糖和其他营养物质浸出,有利于防霉。3.烟熏法     

竹材的防霉防腐

一、物理方法1.高温灭菌法采用烘烤、曝晒、汽蒸和沸煮等方法杀灭霉菌。经前两种方法处理的竹材应保存在通风干燥的地方,否则吸湿后易长霉;后两种方法处理的竹材应及时使其干燥才不致发霉。2.水浸法将竹材及制品放在流水或活水中浸一段时间,使表层可溶性糖和其他营养物质浸出,有利于防霉。     

竹材表面胶合性能

该文主要研究竹材表面胶合性能,重点探讨了竹材的热压压力、施胶量、竹龄、组坯方式、竹材的不同处理方式等因子对竹材胶合性能的影响,用电子扫描镜观察竹材胶层分布情况。研究结果表明:热压压力、施胶量、竹坯的组合方式对竹材的胶合强度有显著影响;未经处理的竹材表面的胶合性能优于高温和硼酸处理;竹材胶层的微观观察结果表明:在相同压力下,1度竹的胶层与竹材之间的有较大的缝隙存在,胶合面平整度低;其他龄竹竹材的胶层均未发现较大的缝隙,并且胶层表面相对平整,胶层在竹材表面最薄处只有10μm,最厚处在40~50μm之间;在15 kg.cm-2和20 kg.cm-2的压力下,基本上未见到胶层与竹材之间的缝隙,压力变化对胶层厚度没有显著影响,一般胶层厚度小于10μm。     

异氰酸酯改性竹材表面及其抗蚀性能研究

以异氰酸酯对竹材表面进行接枝改性,大幅提升了天然竹材的抗蚀性能。研究中分别以热水预处理竹材(H-bam)和碱预处理竹材(A-bam)为原料,采用二环己甲烷4,4′-二异氰酸酯(HMDI)为改性剂,得到改性竹材样品H-HMDI-bam和A-HMDI-bam。抗蚀机制研究表明:改性后竹材表面的羟基数量明显减少,羰基、酰胺官能团增加,HMDI成功接枝到纤维表面并成絮状包裹状,A-HMDI-bam和H-HMDI-bam的负载量分别为6.342和4.080 mmol/cm^2。改性样品疏水性明显增强,其中H-HMDI-bam表现优异,吸水率由原料的68.7%下降到35.5%,孔径和孔体积大幅下降到33.48 nm和0.039 0 cm^3/g。SEM观察表明H-HMDI-bam样品无明显被腐蚀的痕迹,腐蚀等级为0～1级,与工业传统炭化抗腐处理工艺水平相当。     

淀粉酶处理对竹材防霉性能的影响

毛竹竹材由于富含淀粉和糖,在适宜的条件下极易受到以此为食的各种霉菌的侵害,给竹材加工业造成重大的损失,因此必须进行竹材的防霉保护。传统的化学药剂浸渍竹材,虽然防霉效果优异,但因其含有对人体有害的化学物质或重金属成分,长期使用会影响人类的身体健康。而利用生物酶进行竹材的防霉处理,不但简便高效,而且绿色无毒。在研究过程中采用7种不同酶量的淀粉酶溶液来处理竹材样品,同时对比了最适加酶量下3种不同处理时间和3种不同处理温度对竹材样品防霉的效果。试验结果表明:随着淀粉酶处理液中酶量的增加,竹材样品的淀粉和还原糖含量下降明显;淀粉酶处理液的处理时间对降低竹材淀粉和还原糖含量起到关键作用,适当延长竹材的酶处理时间有益于降低竹材的淀粉和还原糖含量;适合的淀粉酶处理温度能提高淀粉酶水解效率,降低竹材淀粉和还原糖含量。在竹材的防霉试验中,经淀粉酶溶液处理过的竹材,对3种霉菌(黑曲霉、桔青霉和绿色木霉)均有很好的抗霉效果;随着淀粉酶处理液酶量和处理时间的增加,竹材的防霉性能有了明显的提高。结果表明,最佳淀粉酶处理工艺为:酶量120 U/mL,酶处理时间36 h,酶处理温度95℃。研究结果可为竹材的防霉研究提供参考。     

漆酶催化碘处理竹材防霉性能

【目的】利用生物酶催化氧化特性,使无毒杀菌剂碘与竹材形成稳定化学键提高碘的抗流失性,增强竹材防霉性能,为天然无毒防霉剂的开发提供新思路。【方法】以2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为促进剂,采用漆酶催化碘化钾并与竹材反应,将碘固着于竹材中,赋予竹材抗流失性和防霉性能,借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析竹材处理前后的主要基团和元素变化。以4年生毛竹为试验材料,以木霉、黑曲霉和桔青霉为试验菌种,研究不同浓度漆酶催化碘化钾对3种霉菌的防霉性能。为得到有效成分在竹材中的固着性,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定碘含量,计算竹材中碘固着率。以木霉、黑曲霉和桔青霉3种混合菌环境感染流失和未流失处理材,测试竹材流失前后的综合防霉效果。【结果】漆酶催化碘处理竹材可有效提高竹材防霉性能,不同浓度(以质量百分数wt.%表示)漆酶的参与均优于碘化钾单独处理组的防霉效果,其中浓度为4. 8×10~(-3)wt.‰的漆酶/碘化钾处理材对木霉抵抗力最强,对黑曲霉和桔青霉效果次之,21天后几乎完全被霉菌覆盖。流失试验表明,碘化钾处理竹块碘固着率为37. 47%,质量百分数为4. 8×10~(-3)wt.‰的漆酶催化碘处理竹块后碘固着率提高到86. 13%。3种混合菌环境下碘化钾只拥有有限的防霉效果,加入漆酶后防霉效果明显提高。FTIR和XPS分析表明,漆酶催化碘处理能使竹材木质素发生变化,并在木质素上形成C—I键,而纤维素和半纤维素变化较小。【结论】利用漆酶催化碘处理竹材可在一定程度上提高竹材防霉性能,漆酶浓度越大,防治效力越高。漆酶催化碘处理竹材能有效提升碘在竹材中的固着率。无论是否经过流失试验,漆酶催化碘处理竹块防霉效果均明显高于碘化钾处理竹块。该研究结果不仅可拓宽漆酶等生物酶的应用领域,而且也能为食品或人体接触的竹材提供安全可靠的防霉剂。     

纳米ZnO处理对毛竹材防霉和阻燃性能的影响

在室温条件下,分别采用0.2%,1%,2%,4%浓度的纳米ZnO对毛竹试件进行处理,比较了纳米ZnO处理前后毛竹防霉性能和阻燃性能的差异。结果表明:当药剂浓度从0%提高到2%时,毛竹试件的防霉效果随纳米ZnO吸药量的增加而提高,当药剂浓度从2%提高到4%时,纳米ZnO吸药量的增加并未提高毛竹试件防霉效果;纳米ZnO处理使毛竹的霉变时间推迟2～3周,并提高了毛竹的阻燃性能。     

γ射线辐照对竹材防霉性能的影响

利用(60)CO源的γ射线对竹材进行辐照处理,研究辐照前后竹材防霉性能的变化规律,并分析γ射线改善竹材防霉性能的机理.研究结果表明,随着辐照剂量的增加,竹材的防霉效果明显提高.     

竹材的防霉试验研究报告

本研究根据竹材防霉效力值,试验五种配方对竹材的防霉效果。结果:0.1％MBT和0.5％DP的防霉效果不次于2.5％BP(主剂为Na-PCP),尤其是MBT,使用浓度较低,高效,有可能代替氯酚类防霉剂;0.5％苯菌灵和3.0％季胺盐化合物的防霉效果较差,建议可用作竹材的短期防霉。     

竹材防霉染色处理的初步研究

以铜化物、硼化物、新洁尔灭的质量分数为因素,按正交试验方案组成不同配比的复合防霉药剂,分别加入到质量分数为1%的酸性染料溶液中,在一定温度下对竹材进行防霉染色处理;同时测定防霉染色处理竹材与染色处理竹材的色度指数,并评价其变化.结果表明:将该复合防霉剂与酸性大红染液复配,不仅能提高染色竹材的防霉性,而且防霉剂的配比对竹材的染色效果基本无影响.     

塑化改性竹材的物理力学性能及防霉性能

为了改善竹材及竹制品防霉和防蓝变性能,同时提高竹材尺寸稳定性,以低分子量不饱和酸、脂溶液为塑化改性剂,通过真空加压浸渍处理工艺进行竹材改性处理,并对竹材的物理、力学及防霉性能进行测试。结果显示,改性后竹材的一次增重率达25.6%:尺寸稳定性和顺纹抗压强度大幅提高:对霉菌及蓝变菌的防治效力达100%。     

二氧化钛对竹材颜色稳定性和防霉性能的影响

纳米二氧化钛不仅对紫外线具有超强的吸收能力,而且还能利用光能将氧激活形成活性氧,有效破坏表面吸附霉菌的结构,具有改善材料颜色稳定性和防霉性能的巨大潜力。探索在低温条件下,采用溶胶一凝胶法在竹材表面形成纳米二氧化钛薄膜,大幅度改善竹材颜色稳定性和防霉性能的可行性。研究发现,竹材表面形成了二氧化钛薄层,呈无定形态。经过120h加速老化,改性试样总色差△E约为空白试样的1／16,表明竹材颜色的稳定性显著增强,同时改性竹材的防霉性能也有一定程度增强。     

竹材霉菌生理特性及防霉研究

中南林学院环境与资源系冉隆贤等人，为了探明霉菌对竹材的致霉机理并有效阻止霉菌在竹材上繁殖生长，对竹材上5种主要霉菌，即黑曲霉、黄曲霉、黑根霉、指状青霉及枯青霉的生物学特性，竹材可溶性总糖和淀粉含量对霉菌生长的影响，以及5种霉菌淀粉酶、纤维素酶活性与霉烂竹材的顺纹抗压强度的相关性进行了研究，在此基础上进行了防霉剂毒性测定和竹林防霉试验。结果表明：在温度为25～30℃，相对湿度93％以上，霉菌孢子萌发和生长最快，而在5℃以下，或相对湿度低于65％时，5种霉菌孢子均不萌发，菌落不生长；最适生长PH值在4～6之间；5种…