竹材的特性與防腐技術(shù)

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1、標(biāo)題：竹材的特性與防腐技術(shù)作者：木業(yè)中國www.muyecn.com我國竹資源豐富，竹材被譽(yù)為第二森林資源，是木材的重要替代材料。但由于竹材比一般木材含有更多的營養(yǎng)物質(zhì)，因而在溫暖潮濕的條件下很容易產(chǎn)生腐朽、霉變和蟲蛀，縮短了使用壽命。研究竹材的腐朽特性及防腐技術(shù)，對(duì)合理、高效地利用竹材資源，緩解木材供需矛盾都具有十分重要的意義。竹材資源狀況全世界的竹類超過75屬1250種，竹林面積約為2200萬hm2。我國竹資源豐富，共有竹類39屬、500多種，主要分布在福建、江西、湖南、浙江、四川、廣東、安徽、廣西、湖北、云南、江蘇12個(gè)省(區(qū))的167個(gè)縣(市)，我國的竹林面積約占全世界竹林

2、面積的l／4，占全國森林面積的2.84％。因此，開發(fā)利用竹材資源，對(duì)緩解我國木材供需矛盾，進(jìn)一步促進(jìn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)化的形成，都有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的意義。竹材的防腐竹子生長快、產(chǎn)量高、成材早、用途廣。與木材相比，竹材在結(jié)構(gòu)與性質(zhì)上又有一定的區(qū)別，表現(xiàn)在竹材的強(qiáng)度高、韌性好、硬度大，其主要的力學(xué)性能可與硬闊葉樹材相媲美，作為工程結(jié)構(gòu)材料具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。但是，竹材含有較多的營養(yǎng)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)含量為1．5％～6．0％、可溶性糖類約為2％、淀粉類為2．02％～5．18％、脂肪和蠟質(zhì)類為2．18％～3．55％，竹材和竹制品在溫暖潮濕的環(huán)境條件下保存和使用時(shí)很容易產(chǎn)生腐朽、霉變和蟲蛀，因此，竹材的

3、防腐處理顯得更為重要。竹材的防腐處理大多借鑒木材的防腐處理方法，然而，由于竹材和木材的解剖構(gòu)造存在很大差異，因此，不能機(jī)械地套用木材的防腐處理方法。竹材的解剖性質(zhì)與可處理性竹材的解剖特征有其自身的特點(diǎn)，其節(jié)間細(xì)胞組織全部縱向排列，不像木材那樣有徑向分布的薄壁細(xì)胞和射線細(xì)胞，因此，處理劑及水分不能沿射線方向滲入。竹莖成熟后，由于膠狀物質(zhì)的沉積及侵填體的聚積，導(dǎo)管和篩管幾乎不再具有橫向滲透性。竹材的表面覆蓋著富含硅和蠟質(zhì)的堅(jiān)硬薄層，所以防腐劑難以從徑向滲入。由于上述結(jié)構(gòu)的差異，竹材比木材更難處理。從縱向看，竹材的組織是由薄壁細(xì)胞和維管束(導(dǎo)管和厚壁纖維)組成，首尾相連的導(dǎo)管使得新鮮的竹

4、材中縱向流動(dòng)非常迅速。但維管束在竹稈里分布不均勻，在竹稈的外圍部分維管束小而多，在中央部分維管束大而少。離導(dǎo)管越遠(yuǎn)，滲透的水平也越低，這一特性又造成防腐劑在竹材中分布的不均勻性。導(dǎo)管僅占竹稈體積的10％，所以防腐劑滲透到導(dǎo)管周圍的其它組織的能力很弱。防腐劑未滲透到的薄壁組織則極易成為真菌早期侵襲的突破口。竹材的防腐劑處理方法隨著竹材的防腐處理已受到日益普遍的重視，許多國家對(duì)竹材的防腐處理技術(shù)進(jìn)行了研究。據(jù)日本報(bào)導(dǎo)，用苯酚和甲醛縮合成的甲階酚醛樹脂，是一種低分子和低黏度的水溶性制劑，對(duì)竹材具有良好的滲透性。該樹脂浸注竹材后，再經(jīng)熱處理或酸處理，可生成一種不溶于水的三元結(jié)構(gòu)高分子化合物

5、，無味無毒，也不會(huì)滲出和揮發(fā)，具有持久的防腐性能。用這種防腐劑處理的竹材，不論在室內(nèi)室外使用或埋入土中，都沒有受到菌類的侵蝕，也無防腐劑從竹材中反滲出來，其防腐性能優(yōu)于常用的防腐劑處理木材，但用酚醛樹脂處理的費(fèi)用較高。南京林業(yè)大學(xué)采用0．2％辛硫磷溶液浸漬竹制品3min，竹蠹蟲經(jīng)2～3d死亡，藥效可維持1年以上。此藥劑低毒、藥效較長，應(yīng)用于竹制品生產(chǎn)是較理想的防蛀劑。將1％的添加劑(硼砂：硼酸：1；1)加入5％的新潔爾滅溶液用來防止竹制品霉變，也取得較好的效果。此外，南京林業(yè)大學(xué)曾研究毛竹篾片液相乙?；幚碓囼?yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，液相乙?；幚碇衿欢〞r(shí)間，乙?；鲋芈?WPG)達(dá)12

6、．97％，試樣失重率為零，防腐效果極佳。但此法操作較繁，成本較高。竹材用防腐劑竹材用防腐劑一般分為熏劑型、焦油型、油溶性和水溶性4種。熏蒸劑如氨水、硫磺，主要作用于竹材表面，難以對(duì)內(nèi)部的真菌起作用，且容易污染空氣；焦油型防腐劑中應(yīng)用最廣泛的是雜酚油類，因其含有致癌性的多環(huán)芳烴，已趨于淘汰；油溶性防腐劑如五氯苯酚，不僅處理成本比較高，而且對(duì)人的健康有害；由于水溶性防腐藥劑具有毒性低、效果好、無異味的特點(diǎn)，所以當(dāng)前使用較多并且多為復(fù)合型防腐劑。常用的竹材防腐劑國際竹藤組織(INBAR)于1994年推薦了十種竹材用復(fù)合防腐劑的配方(主要來自印度標(biāo)準(zhǔn))”，美國木材保存協(xié)會(huì)(AWPA)于19

7、98年制定了17種水溶性和油溶性木材防腐劑的標(biāo)準(zhǔn)配方。但其中有些藥劑對(duì)環(huán)境污染大，近年來在一些國家已被禁止或限止使用，如五氯酚鈉在大多數(shù)國家已被禁止使用，CCA由于含砷，美國、歐盟已頒布法規(guī)于2004年禁止在民用場(chǎng)合使用。新型防腐劑水溶性低毒防腐劑是今后防腐劑開發(fā)的方向，目前已開發(fā)的低毒高效防腐劑包括：水溶性的烷基銨類化合物(AAC)、氨溶季銨銅(ACQ)、硼化物、雙二甲基二硫代氨基甲酸銅(CDDC)和油溶性的環(huán)烷酸銅／鋅、百菌清(CTL)、有機(jī)碘化物(IPBC)、擬