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。