5种防腐防霉剂对重组竹材抑菌效果的影响

采用氨溶季铵铜(ACQ),铜唑(Cu Az),丙环唑和戊唑醇(ZJFC-Ⅰ),壳聚糖铜配位聚合物(CCC),碘代丙炔基丁基甲胺酸酯、丙环唑、戊唑醇(PINSKAN)5种防腐防霉剂,分别调配成0.5%,1.0%和1.5%3种浓度;采用桔青霉(Penicillam citrinum)、绿色木霉(Trichoderma viride)和黑曲霉(Aspergillus niger)3种霉菌,绵腐卧孔菌(Poria placenta)和彩绒革盖菌(Coriolus versicolor)2种腐朽菌对毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)炭化重组竹材进行防腐防霉性能研究。结果表明:处理后的重组竹材抑菌能力明显提高,载药量随着防腐防霉剂溶液浓度的增加而增加,载药量越大,重组竹材抑菌效果越好。浓度为1.0%的ZJFC-Ⅰ和浓度为1.5%的ACQ对3种霉菌防治效力最好,均达100%;浓度为1.5%的Cu Az对桔青霉和绿色木霉的防治效力分别为81.25%和87.50%;浓度为1.5%的CCC和PINSKAN对黑曲霉的防治效力分别为87.50%和100%。处理后的重组竹材防腐能力提高60.4%以上,平均质量损失率均在3.36%以下,均达到Ⅰ级强耐腐。浓度相同时Cu Az抑制腐朽菌效果最好;未处理重组竹材防霉性能最差,对3种霉菌防治效力均为0,但具有较好的耐腐能力,平均质量损失率为8.48%,达到Ⅰ级强耐腐。     

慈竹防霉处理工艺及其对力学性能影响的研究

以慈竹为试验材料,采用绿色环保防霉剂对其进行加压防护处理,分析药剂浓度、浸渍处理时间、浸渍温度对防霉处理效果的影响,比较各工艺条件载药量的差别,并分析防霉处理工艺对竹材力学性能的影响。结果表明:药剂浓度是影响慈竹防霉处理效果的主要因素;慈竹最佳防霉处理工艺为药剂浓度2.5%、加压时间60 min、浸渍温度130℃。防霉处理使慈竹主要力学性能略微下降,但处理前后差异不显著。     

毛竹防霉处理工艺及其对力学性能的影响

以毛竹为试验材料,采用有机硅系季铵盐防霉剂对其进行防腐防霉处理,分析药剂浓度、浸渍处理时间、浸渍压力对防霉处理效果的影响,比较各工艺条件载药量的差别,并分析防霉处理工艺对竹材力学性能的影响。结果表明,药剂浓度是影响毛竹防霉处理效果的主要因素;毛竹最佳防霉处理工艺为药剂浓度1.5%、加压时间60 min、浸渍压力0.1 MPa;防霉处理使毛竹主要力学性能略微下降,但处理前后差异不显著。     

真空浸渍法制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料的工艺优化

近年来,纳米Ag/TiO_2防霉剂因具有化学性质稳定、催化活性高、成本低、环境友好等特点而受到广泛关注。但纳米Ag/TiO_2极易团聚,其使用范围和效果受到了限制。笔者采用真空浸渍法,得出纳米Ag/TiO_2防霉剂浸渍木材的理想工艺和防霉性能。通过直观分析和方差分析探究真空度、真空时间、防霉剂浓度三因素对樟子松载药量和抗流失率的影响。采用模糊数学综合评判法对载药量和抗流失率进行综合评判。研究发现,防霉效果较浸渍前提高14.5倍,防治效果达到96.67%。     

白夹竹防护处理工艺及对力学性能的影响

以白夹竹为试验材料,采用环保防霉剂对其进行加压防护处理,分析药剂浓度、加压时间、浸渍温度对防腐防霉处理效果的影响,比较各工艺条件载药量的差别,并分析防腐防霉处理工艺对竹材力学性能的影响。结果表明:药剂浓度是影响白夹竹防腐防霉处理效果的主要因素;白夹竹较为理想的防腐防霉处理工艺为药剂浓度1.5%,加压时间30min,浸渍温度120℃;防腐防霉处理使白夹竹主要力学性能略微下降,但处理前后差异不显著。     

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。     

无机复配防霉剂对木竹材性能的影响

为获得低成本、低毒环保、工艺简便且高性能的木竹材防霉剂,采用无机试剂硫酸铜、硼酸及双氧水复配防霉剂,对杨木和毛竹材进行浸渍处理,并考察其防霉功效,同时探究试剂对木竹材物理力学性能的影响,结果表明:浓度为1%硫酸铜、1.5%硼酸与6%双氧水复配的无机试剂抑菌效果较好,且对杨木及毛竹17 d的防治效力达到100%;复配防霉剂对试材的物理力学性能影响不大,但会导致试材表面色差增加。研究结论为低毒无机木竹材防霉剂的开发和应用提供基础理论依据。     

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。     

等离子体处理对杨木单板层积材性能的影响

采用常压冷等离子体处理杨木单板制备非结构用单板层积材(LVL),研究处理功率、处理速率对单板层积材性能的影响。结果表明:常压冷等离子体处理能明显改善杨木LVL的胶合性能,当处理功率为4.5 k W、处理速率为2 m/min时LVL的浸渍剥离率降低了59.3%;常压冷等离子体改性可以明显影响杨木单板表面的物理化学性质,提高单板表面润湿性,当处理功率为6 k W、处理速率为8 m/min时脲醛树脂胶在杨木单板表面接触角的初始角下降25.4%、平衡角下降36.8%;红外光谱分析表明,杨木单板经常压冷等离子体处理后表面羰基数量有所增加,并产生少量的酮基,杨木表面的共轭羰基或羧基数量增加,C—O数量也有所增加。     

薄竹单板浸渍工艺对阻燃胶合板性能的影响

在常压下研究了温度、时间、复配阻燃剂质量分数等不同浸渍工艺参数对薄竹单板载药量的影响,测定了不同载药量薄竹胶合板的燃烧和力学性能。结果表明,在温度为60℃,时间为8h,复配阻燃剂质量分数为30%时,单板载药量趋于稳定;单板厚度增加,单板载药量会相应减少。力学性能表明,经过阻燃处理的薄竹胶合板随着载药量的增加,胶合强度有所下降,与未处理试样的胶合强度相比,经载药量为6%,8%,10%和12%阻燃处理的胶合板胶合强度分别下降了16.1%,22.0%,28.0%和35.6%,含水率范围为12.3%~13.2%,胶合强度和含水率均能满足Ⅱ类胶合板的要求。燃烧性能表明,随着载药量的增加,胶合板的点燃时间和残余质量逐渐增加,而总热释放量和总烟释放量逐渐减小,阻燃效果明显。因此,利用常压浸渍工艺生产阻燃薄竹胶合板是可行的。     

密实型杨木单板层积材制造技术

介绍了单板层积材、密实型单板层积材在国内外的研究和利用概况.探讨了采用低分子量酚醛树脂浸渍处理杨木单板的方法制备杨木单板层积材的生产技术.结果表明:施胶量相当时,浸渍方式与涂胶方式生产的单板层积材相比,密度相当,吸水厚度膨胀(24hTS)降低了24%,胶合强度提高了:16%,弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR)分别提高了20.17%和44.76%.采用浸渍树脂方式生产的密实型强化杨木单板层积材随着吸药量的增多,密度增大;24hTS减小;胶合强度随着吸药量的增加先增大而后趋于平稳;MOE和MOR先增大后减小.当吸药量为168%时,MOE、MOR达到最大,分别为15.34GPa和135.31 MPa.密实型强化单板层积材能够满足建筑和木结构等结构材要求,具有良好的发展空间.     

基于响应面法的重组竹硅铝溶胶防霉剂研究

为了满足防霉型重组竹的制造需要,在炭化竹束中引入硅、铝、铜、硼等无机物,研究开发了以溶胶凝胶法制备的硅铝溶胶固着铜硼复配防霉剂。采用响应面分析法研究硅铝溶胶、磷酸、硼酸和铜盐4个组分处理炭化竹束并干燥,经热压成重组竹板材,以黑曲霉、绿色木霉、桔青霉3种霉菌的平均防治效力作为防霉性能的评定指标,分析防霉剂各组分对重组竹防霉性能的影响,并优化出重组竹硅铝溶胶防霉剂的制备工艺。结果表明:当硅铝溶胶、磷酸、硼酸和铜盐的较佳质量分数分别为20.78%,3.06%,1.66%和0.99%时,制备的防霉剂对霉菌的防治效力可达到91.75%,显著提高了重组竹的防霉性能,且具有良好的物理力学性能和尺寸稳定性,其中吸水厚度膨胀率可达3.27%,弹性模量为10 560.92 MPa,静曲强度为103.06 MPa。通过SEM对重组竹微观形貌观察得出,防霉剂处理前后的重组竹表面结构具有明显的差异性,硅铝溶胶防霉剂在重组竹中形成了不规则的多孔结构,有助于铜和硼的固着。研究结果将为生产防霉型重组竹提供更多选择。     

碳酸钙原位合成改性杨木单板及胶合板性能研究

木材易燃的特性是限制其应用的重要原因,通过绿色环保的改性处理提升木材阻燃特性对其发展具有重要意义.通过将杨木单板先后真空浸渍于氯化钙和碳酸氢钠两种溶液中,在杨木单板内原位合成碳酸钙,探讨了0.5,1.0,1.5和2.0 mol/L浸渍液对杨木单板浸渍效果及性能的影响,选取最佳浸渍液浓度制备碳酸钙改性杨木胶合板并研究其性...     

几种防霉剂对丛生竹防霉效果研究

采用4种不同防霉剂(CCA/SMR、DDAC/IPBC、NCM/IPBC和NCM)对丛生竹梁山慈竹进行防霉处理,研究了防霉剂种类、防霉处理工艺对竹材防霉效果的影响,同时对3种防霉效果检测方法包括实验室培养皿法、野外遮荫法和野外暴露法进行了对比。研究结果表明,本试验条件下CCA/SMR和NCM防霉剂的防霉效果约为2个月,使用浓度分别为1.5%/0.3%和5.0%,可用于竹材贮存、运输、加工过程中的防霉;混合防霉剂DDAC/IPBC和NCM/IPBC的防霉效果更好,可考虑用于竹制品使用过程中的防霉;采用加压处理工艺的竹材,其防霉效果明显优于浸泡处理工艺;3种防霉效果测试方法得出的处理竹材的防霉结果基本一致,但测试的侧重点、针对的霉菌种类和环境影响因素有所不同。对于户外用竹制品防霉效果的测试,以野外暴露测试为主;室内用竹制品或竹材贮运过程中的防霉效果的测试,以实验室培养皿和野外遮荫法测试为主。     

PF树脂对二种单板浸渍改性的比较研究

为提高混凝土模板用胶合板的表面耐磨性,采用浸渍方法,在常温、常压下用PF树脂胶液对杨木和马尾松单板进行了改性处理,对胶液种类、浸渍时间与单板增重率、表面磨耗值之间的关系进行了研究,探讨了提高单板表面耐磨性的合适工艺。研究结果表明,单板经浸渍处理后,胶黏剂主要分布在单板表层,随浸渍时间延长,二种单板的增重率呈上升趋势,表面磨耗值呈下降趋势。当浸渍时间相同时,加入耐磨剂的PF树脂胶液,可显著提高单板的表面耐磨性,碳化硅的耐磨性比二氧化硅更明显,杨木单板的表面耐磨性优于马尾松单板。验证试验表明,PF树脂中加入0.4%的碳化硅、0.1%的海藻酸钠和3.5%的微晶纤维素,杨木单板浸渍3 h,马尾松单板浸渍5 h,二者的表面耐磨性可显著提高。     

杨木单板的压缩与树脂浸渍处理对胶合板性能的影响

采用正交试验设计方法,研究了杨木单板压缩率、胶液浓度、树脂浸渍时间和热压温度四个因素对杨木胶合板性能的影响。结果表明:杨木单板的压缩与树脂浸渍处理可以显著提高杨木胶合板的力学性能。当杨木单板压缩为35%、胶液浓度90%、树脂浸渍时间2h、热压温度150℃时,杨木胶合板的MOE、MOR和胶合强度分别高出国家标准127%、212%和77%。     

微波预处理对杨木渗透性的影响

研究微波预处理过程中辐射功率、时间和处理方式对杨木单板渗透性的影响规律,以获得后续杨木改性处理理想的微波预处理工艺。在本试验条件下,微波预处理可以使经过质量浓度20%的聚乙二醇2000(PEG-2000)浸渍后的杨木单板烘干后的增重率从26.8%提升至38.2%;随着微波预处理辐射时间的增加,杨木单板浸渍增重率的平均值先上升后下降,并在辐射时间为50 s时达到顶峰;随着微波源输出功率的增加,对杨木单板的渗透性提升效果逐渐上升。微波预处理含水率为10%～13%的杨木单板的优化组合工艺条件为:微波源输出功率100%、微波辐射时间50 s,可使杨木单板在短时间内达到平均温度135.5℃。在微波预处理过程中,需要注意谐振腔与试件接触部位的温度控制,以减小同组试件升温速率差异对微波处理效果的影响。     

银杏外种皮提取物对木材霉变菌抑制效果的研究

以银杏(Ginkgo biloba)外种皮提取物(提取物)不同浓度溶液作为木材防霉防腐剂,对木材上常见的8种霉变菌进行培养基抑菌试验,并对枫香树(Liquidambar formosana)木材的防腐效果进行了测定。结果表明,0.5 g/L浓度的提取物对8种霉菌均有不同程度的抑制效果,其中对杂色曲霉、绵皮卧孔菌、黑曲霉、黄曲霉、彩绒革盖菌的抑制效果与硼酸相当,对可可球二孢抑制效果优于硼酸;提取物浓度1.0 g/L时,对鲜绿青霉的抑制效果与硼酸相当;提取物浓度2.0 g/L时,对绿色木霉的抑制效果与硼酸相当;当提取物浸渍液浓度1.0 g/L以上、吸药量0.23 g/m~2以上时,提取物溶液冷浸处理的枫木防腐等级可达I级。     

几种有机酸对木质材料防治黑曲霉效力初步研究

为了开发新型木质材料防霉剂,以柠檬酸、水杨酸、肉桂醛为抑菌成分,制备单一配方及复配防霉剂,处理麦秸板和毛白杨试件。防霉性能测试结果显示,三种有机酸单一配方防霉剂以肉桂醛抑菌效果最好;不同比例三种有机酸复配防霉剂的处理效果不同;以16.67 mg/mL肉桂醛、26.67mg/mL柠檬酸和6.67 mg/mL水杨酸处理麦秸板的抑菌效果最佳;肉桂醛、柠檬酸、水杨酸质量浓度均为26.67 mg/mL时处理毛白杨的抑菌效果最佳。采用肉桂醛、柠檬酸、水杨酸复方防霉剂可在保证防霉效力前提下降低肉桂醛的使用量,达到节约成本的目的。     

超声波辅助纳米Ag/TiO_2浸渍木材的化学改性与微观构造表征

【目的】采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料,分析其化学结构与微观构造,为防霉抗菌型纳米木基复合材料研发提供理论依据。【方法】以樟子松为原料,以纳米Ag/TiO_2为主要试剂,以六偏磷酸钠和KH560为分散剂,采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料,分析超声功率、超声时间和纳米Ag/TiO_2浓度对木材载药量和抗流失性能的影响,以及浸渍前后木材的微观构造、轴向分布、化学结构、结晶度和热稳定性。【结果】1)随着超声功率增加,木材载药量呈先升高后降低的趋势,在功率为75 W时达到峰值,载药量较常压浸渍提高31.5%,抗流失率随着超声功率增加持续提高,在功率为300 W时,抗流失率较常压浸渍提高7%;2)超声时间对载药量的影响不大,对抗流失率的影响呈先升高后降低的趋势,在超声时间为30 min时抗流失率达到峰值77.73%;3)随着纳米Ag/TiO_2浓度增加,载药量持续上升,浓度为2.0%时载药量为3.363 kg·m-3,抗流失率则持续下降,浓度为0.5%时抗流失率为78.33%;4)超声波辅助浸渍处理后,纳米Ag/TiO_2成功进入木材内部并附着在细胞壁上,团聚现象减少,分散性显著增强,浸渍深度加深;5)纳米TiO_2与木材表面的羟基发生氢键缔合反应,偶联剂KH560不仅枝接在TiO_2上,而且与木材纤维素中的羟基发生反应;6)纳米Ag/TiO_2木基复合材料出现锐钛矿型纳米TiO_2特征峰,在超声波作用下,纤维表面生长疲劳裂纹,木材纤维素结晶度略有下降;7)纳米Ag/TiO_2使纳米Ag/TiO_2木基复合材料热稳定性增强,最大降解温度升高11.8℃。【结论】1)超声波辅助处理可提高木材的载药量和抗流失率,超声功率对抗流失率影响显著;2)纳米Ag/TiO_2成功进入木材细胞腔并附着于细胞壁上,部分与木材纤维素羟基发生反应;3)纳米Ag/TiO_2木基复合材料较素材热稳定性能提高。