壳聚糖及其金属配位聚合物在木材工业中的应用现状与展望

壳聚糖(chitosan)是从虾、蟹等甲壳动物中提取的一种天然碱性高分子多糖,壳聚糖易与过渡金属及稀土金属配位形成壳聚糖金属配位聚合物[chitosan metal complexes(CMC)],壳聚糖及壳聚糖金属配位聚合物是目前研究广泛的一类新型高分子生物材料,近年来的研究表明壳聚糖及壳聚糖金属配位聚合物在木材工业中有着广泛的应用前景,例如作为环保型木材防腐剂,促进木材防腐工业的持续发展。笔者介绍了其基本应用,重点报道其在木材染色、木材保护及用于木质材料胶合方面的应用及研究进展。     

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。     

壳聚糖金属盐抑菌效果研究

采用抑菌圈法研究了壳聚糖金属盐防霉剂对木霉Trichoderma viride,青霉Penicillamcitrinum,黑曲霉Aspergillus niger,黄曲霉Aspergillus flavus以及酵母菌Microzymesp.的抑菌作用,并筛选出最佳抑菌质量分数。结果表明壳聚糖铜盐对于所选菌种的抑制效果高于其他几种试剂,且抑制持续性也较长;质量分数为20.0 g.kg-1时,壳聚糖对木霉和酵母菌的抑菌效果特别明显,且抑制持续性也最长;壳聚糖锌盐对木霉和酵母菌的抑菌效果高于硼酸;硼酸只对黑曲霉有较长的抑制持续性。图9参11     

世界木材颜色调控技术研究现状及其展望

本文论述了木材颜色调控技术的定义及其研究内容，回顾了木材颜色测定及其遗传变异，木材变色与防治，木材漂白，木材着色等国内外研究现状，指出了未来木材颜色调控技术的发展方向。     

壳聚糖处理对木材染色的助染效果及其机理的研究

采用酸性染料酸性橙Ⅱ对经壳聚糖处理的毛白杨原木木粉、苯醇抽提木粉以及木材主要组分进行染色，并用等物质的量的强碱、弱碱、强酸、弱酸以及水和有机溶剂处理相同质量经壳聚糖处理的原木木粉与壳聚糖染色试样，测定其助染效果和确定其助染机理。结果表明：壳聚糖处理能显著提高酸性染。料对毛白杨原木木粉、苯醇抽提木粉、纤维素、半纤维素和木质素的上染率，其助染机理是与木材组分结合的壳聚糖分子的氨基与酸性染料上的磺酸基以离子键结合，形成磺酸盐，从而提高了上染率。     

不同添加剂对防霉剂野外防霉性能的影响

为了提高户外用竹材防霉剂的抗水解、光降解和抗氧化降解能力,采用向防霉剂中添加抗氧剂、紫外线吸收剂等方法,以4年生新伐毛竹Phyllostachys edulis为试材,以防霉剂丙环唑和戊唑醇为试剂,通过24周野外防霉实验,研究抗氧剂和紫外线吸收剂的添加对防霉剂防霉性能的影响。结果表明:抗氧剂二叔丁基对甲酚（BHT）对戊唑醇的防霉效力具有较好的促进作用,以质量分数1.0%戊唑醇为例,其处理材上表面的综合防霉效力为19.14%,加入BHT后提高到34.84%,而同时加入BHT和BTA这2种添加剂可提高到42.75%;然而,BHT对丙环唑防霉效果的影响不明显。紫外线吸收剂苯骈三氮唑（BTA）对戊唑醇防霉效果有减弱作用,对丙环唑则起到明显的促进作用,以质量分数1.0%的丙环唑处理材上表面为例,纯药剂防霉效力为14.43%,加入BTA后提高到37.23%,同时添加BHT和BTA防霉效力增加到54.12%。;同时添加BHT和BTA对所选2种防霉剂均能起到明显的防霉促进作用。图4表6参17     

南洋楹木材锯解过程中刺激性气味的来源及处理

南洋楹是一种生长在东南亚热带地区的速生树种,其在锯解过程中产生的刺激性气味极易导致工人打喷嚏和流鼻涕等身体不适.笔者从该木材的微观构造和抽提物着手对刺激性气味的来源及处理技术进行初步探索.分别采用冷水、热水、1％(质量分数)NaOH、1％HCl、苯醇和醚醇6种溶剂对南洋楹木材试样抽提,分析抽提物含量;采用光学显微镜(O...     

废弃木质材料的循环利用技术及我国未来的研究重点

废弃木质材料是一种潜在可再生资源。我国木材资源紧缺，加强资源节约和回收利用是解决我国木材供需紧张矛盾的重要措施之一。本文介绍了废弃木质材料的种类，论述了充分利用废弃木质材料资源的重要性及其循环利用技术，指出了我国废弃木质材料未来的研究重点。     

壳聚糖金属配合物处理后竹材的防褐腐作用及力学性能

以4年生新伐毛竹为试材,以褐腐菌棉腐卧孔菌为试菌,对壳聚糖铜配合物(CCC)、壳聚糖锌配合物(CZC)及相应的金属盐(氯化锌)和铜铬硼(CCB)、ACQ处理材的耐腐性能、力学性能及胶接性能进行研究.结果表明:1) CCC处理的竹材对棉腐卧孔菌的耐腐性能不及CCB和ACQ处理材;但是,随着CCC处理浓度的增加,处理材耐褐腐性能明显增加,当处理材中金属离子保持量达到5.141 kg·m-3时,腐朽后质量损失低于6.1%.2) CZC处理毛竹试材的耐腐效果低于CCC、CCB和ACQ,略高于氯化锌处理材,当CZC中金属离子保持量高于5.091 kg·m-3时,处理材的质量损失在26.4%～29.0%之间.3) 同素材(未处理材)相比,经防腐剂处理后的竹材力学性能及胶接性能均有不同程度下降,尤其是CCB处理材.在所测指标中,抗弯弹性模量和抗弯强度下降最明显,横纹抗压强度和胶接强度除CCB外变化不大.     

壳聚糖铜复合物处理后马尾松的防白蚁效果

Chitosan is a non-toxic natural biopolymer derived from chitin, which is the second most abundant natural polymer after cellulose in the world. Chitosan is easily cheated with metal salts and form chitosan metal complexes (CMC). In this study, Masson Pine (Pinus massoniana) as test species, chitosan copper complex(CCC), modified chitosan copper complex (M-CCC) and CCB as wood preservatives to termite attack. The experiment was conducted according to AWPA E1-97(AWPA 1999) and GB/T18260-2000 in order to evaluate the termite resistance effects of CCC and M-CCC in comparison with CCB. Results showed that all of the chosen preservatives had good resistance against termites ( Coptotermes formosanus ), among which, M-CCC beheld the best, and the synthetical rating exceeded 100.