全国咨询热线 全国咨询热线:13380793517(黄先生)/18925237210(钟小姐)

技术文献

木材防霉和防蓝变的研究现状及发展趋势

木材防霉和防蓝变的研究现状及发展趋势

有色孢子引起木材霉变, 孢子的繁殖生长一般只是在木材表面, 因此 , 霉变只是在木材表面或者接 近表面比较浅的一层。木材蓝变是指木材 中繁殖起来 的有色菌丝引起的木材变色。 木材变色主要是 由子囊菌和半知菌引起 的危害。木材一旦发 生变 色,很大程 度上会影响木材表面美观程度、自然的视觉效果,使木材产品的商品价值和产品价格下降,从而影 响企业 的经济效 益。因此,研究木材变色的原因及防治技术具有非常重要的意义 。
1木材防霉
1.1木材霉变
针叶材的霉变可由最普遍 的子囊 菌亚门和半知菌亚门等不同纲和科的多种真菌引起,还有一些球二孢属和链孢属 。造成木 材霉变最 严重 的真 菌是半知菌 亚门,例如根霉菌、曲霉菌可以引起黑霉; 枝抱菌、粘束抱菌、青霉菌、曲霉菌可以引起绿霉 ;引起红霉的有镶 刀菌、 青霉菌等, 另外一种情况就是属于同一个属的不同真菌引起的霉腐是不同的,例如属于青霉属的青霉菌和柑桔青霉。
由于木材中含有霉菌生存所必需的营养,例如单糖、淀粉及半纤维素、 水分等 ,这些营养物质是使木材会发生霉变的根本原因;此外,木材的酸度值 (pH 为4.0- 6.5)也正好满足菌类的需要,温度,氧气也是霉菌生存不可或缺的条件。 霉变对木材本身的影响不大,一般不认为是缺陷。但真菌侵入木材,使木材液体渗透性增加 ,从而促进木材可可球 二孢菌感染, 最终导致蓝变 。
1.2木材防霉必要性
我国木材存储量小 ,资源相对匮乏,产量也满足不了市场的需 求。 除此之外 , 南北气候差异较大, 我国长江以南地区高温潮湿 ,正 好满足了霉菌生存的适宜条件 , 对霉菌的滋生和繁殖非常有利 。 防霉木的优点很多。 一是很好的保持了木材的天然性 , 自然、环保 、美观 、安全;二是防腐朽 、防霉变、防虫蛀 ,使得木材使用寿命一般可延长3倍 ,最多的时候可达 10倍 ;三是可以满足设计的多种要求, 在房屋内外部结构、平台、码头、桥梁、栏杆、 户外步道、内外墙装饰、栈道等都可以使用,制作园艺景观作品非常便捷。中国的木材资源稀缺,木材再生周期长,尤其是天然林保护工程的实施, 国内大径级结构的木材产量呈逐年下降趋势。目前很多建筑公司、园林设计公司,已开始将防霉木作为体现回归自然、保证工程质量的第一选择。
1.3木材 防霉机理
1) 对抗代谢物体内代谢产物的结构与一些有害的微生物具有相似结构的木材,可以结合特定的酶,使木材有害微生物酶不能参与正常的新陈代谢、 活动。
2) 抑制细胞壁的合成
有些防霉剂可扼制 、抑制霉菌的肽聚糖和霉菌的丁质的合成 ,而肽 聚糖和几丁质正是细胞壁的重要组成成分。
3) 影响细胞质的完整性抑制蛋白质的合成。
4) 使得细胞的表面张力改变,影 响细胞膜正常的渗透性
1.4木材防霉处理方法
目前对于木材的防霉处理 , 尤其是板材的防霉处理,大多是与木材防腐处理一起进行的,原因是容易发霉的木材都容易发生腐朽。大气处理方法主要包括测试材料浸渍法 、 扩散法、热冷 槽的方法 、 木材熏蒸方法。 浸泡法是指将木材直接浸泡在防腐剂溶液中,防腐剂渗透进入木材中。扩散法指木材直接浸泡在防腐剂溶液中,或用高浓度防腐剂喷涂处理,利用浓度梯度,防腐剂扩散到木材中。冷热槽法指将木材在热槽中加热, 使材内气体膨胀,排出;转入冷槽中,木材冷却,产生负压, 防腐剂溶液进入到木材中。 熏蒸法 指在密闭的系统中, 通入低沸点的熏蒸杀菌剂或 杀虫剂 ,对木材 内的菌虫进行毒杀处理 。加压处理方法主要包括满细胞法、 空细胞法、 半空细胞法等。 满细胞法是对木材施加前真空; 注入防腐剂; 施加压力, 提高防腐剂的载药量和透入。泄压,排出防腐剂 。空 细胞法是施加气压 , 使管道压力高于大气0.2~0.6M P a, 其目的是使空气压缩木材细胞 ,以便在药液排 出时将细胞腔内的残余防腐剂反弹出去。半细胞法与空细胞法类似 ,仅仅以大气压替代空细胞法的前空压 。扩散法一般要求木材有较高的含水率 (40%以上 ) ,
以防防腐液的扩散。
1.5木材 防霉的研究现状
由于木材表面微生物一般带负电荷, 因此带正电的防霉剂可以吸附在木材上有害微生物的表面,导致木材表面张力及渗透性会发生一些变化。容易发霉的木材多数都容易腐朽, 因此在实际生产中,木材防霉和木材防腐是一同进行的, 但是两者却不完全相同。目前对于木材防霉的研究 ,主要集中在容易发霉的树 种 (比如 马尾松, 橡 胶木等 ) 以及竹材 的防霉性能研究 , 热处理木材的防霉 性能研究, 各种人造板 , 比如刨花板、 单板层积材等防霉性能研究 。对于木材的防霉处理也较多地采用表面防霉处理的方法, 在实际生产中多与木材的防腐处理相结合进行处理。孙丰波等对 Y射线辐射对竹材防霉效果的影响进行 了研究, 表明辐射 强度与竹材 抗霉性 能呈现正比关系,说明 v射线具有使霉菌致死的能力。木腐菌会引起木材M O R (静曲强度) M O E (弹性模量) 的降低, 而霉菌只在木材表面产生各种颜色的孢子,也可在木 材内部 引起浅的变色,主要影响木材表面的粗糙度,增加木材 的渗透性,而对木材的强度影响不大在实际的应用中,木材的防霉变和防腐处理要根据产品的具体情况进行。常见的使木材产生霉变的霉 菌有黑曲霉 、 绿色木霉、桔青霉、球毛壳霉等。F B 木材防霉剂 (有效成分百菌清 , 多菌灵) 近年来受到越 来越 多企业 的青睐 。T B Q木材防霉剂是近年来新型木材防霉 剂。活性成分: 硼化合物 、烷 基胺化合物 、 吡咯化合物和分散剂 ,木材防腐效果理想。而且对于板材的防霉处理, 仅需 浸泡或者喷涂处理就可以达到理想的防霉效 果。防霉防腐剂一般情况下都会对人体造成不良影响,
对环境有污染, 因此采取何种措施提高性能, 提高杀菌剂耐久性 , 降低自身毒性是研究的重点。 为了进一步寻找防霉抑菌效果好、 抗流失性强的环保型木材防霉剂 ,世界多国研究这方面的专家都付出了巨大的努力,取得了较高的成就 , 目前双二甲基二硫代氨基甲酸 铜 (C D D C )、季铵铜(A C Q )、硼化物和百菌清(CT L)、有机碘化物(IPB C )、 拟除虫菊酯等是专家们 已经研究出来的防霉防腐剂 。
2木材蓝变
2 .1木材蓝变菌介绍
蓝变 菌广义是指那些能把树木的木质部染成蓝色或蓝黑色的真菌类群。 狭义指主要发生在原木及新鲜锯材中,通过媒介传播侵染到木材树脂道和射线薄壁组织内,经定居、繁殖 ,在条件适宜情况下可使木材蓝变乃至死亡,在枯死木中占优势的真菌,大多数蓝变菌都属于长嚎壳类真菌。木材 中所包含大量淀粉、 糖类和蛋白质等营养物质是蓝变菌生长和繁殖的最基本物质。这些物质可以来自木材中木射线薄壁组织细胞的内含物,也可以从蓝变菌分泌纤 维素霉 ,溶解 了木材 细胞壁的纤维素后得到 。Seifert等人研究得出木材蓝变菌很容易吸收利用糖类及蛋白质类营养,其适宜生长的温度为20- 35E ,在5E以下或40"C 以上生长不良,温度高于50~C 可使 其致死 。绝 大多数蓝变菌适宜的木材含水量为35%- 60%,如果木材含水量低于20%或高于100%,蓝变菌均不能生长与繁殖。研究表明,在合适的pH 值和氧含量条件下, 蓝变真菌可能繁殖 ,在小 于0.8%氧浓度条件下仍可生长良好。 通常受蓝变菌危害的松木比重下降1%- 2%,木材顺纹抗压和断裂模数分别下降 1%- 4%~115%,韧性下降15%- 30%,表面硬度下降2%- 10% 。
2.2蓝变菌的致病性及致病机理的研究蓝变真菌在木质部中通过大量的菌丝块堵住木质部导管,或诱导使得木质部树脂脱水从而失去正常的生理功能, 导致树木水分运输减少,蒸腾流会因此下降,树木受到侵害严重后最终干枯死亡有毒代谢产物的病理变化或过程称为致病因子,在植物寄生的植物病原真菌引起的生理变化包括酶、毒
素,激素,植物病原真菌毒素是主要的类型。 由生物体产生的毒素,是一种非常少的量即可破坏动物和植物的有毒物质,可分为动物毒素、植物毒素和微生物毒素。姜御宏等人研究表明,蓝变材中一部分半纤维素发生降解后, 其各项抽提物含量比正常材高。
2 .3木材蓝变色防治的现状
当前在生产实践活动中, 防治木材蓝变主要是用化学药剂进行处理。 随着社会逐渐发展,人们的环境意识愈来愈强。因此就要求木材科学界的研究者们不断前进,研究出新的低毒型、环保友好型的木材绿色无污染保护技术。正是在社会不断进步的压力之下,在当前全球范围内石油焦、五氯酚、铬化砷酸铜 (CCA ) 水溶性木材保护剂严格限制使用。 在日本和欧洲的许多国家已经禁止使用。 在这种压力的驱使下, 木材保护技术必然会发生根本上的变革,蓝变的防治会由目前的化学处理为主,转变成未来的生物技术为主,这种潮流已经无法抵挡。我国目前更多使用的是用化学方法处理,大量五氯酚钠和C C A 和其他传统的木材保护剂仍在用。 因为这些传统的化学物质对环境的严重污染, 我国有很多学者进行了药物制剂和新的低毒处理技术研究。 方桂珍等概括了新型木材保护剂的研究进展。 李玉栋使用一种新的化学防霉试验研究橡胶木材抗蓝变剂。 蒋明驯将两种新型低毒杀菌剂应用于橡胶木变蓝色模具领域的试验研究,并与五氯酚钠进行比较。 常德龙等研究泡桐木材变色的问题,研发一种新的用于测试抗变色复合配方类型,包括脱色剂、 遮光剂和渗透剂。 罗建举将药物制剂 (主要抑菌成分为CC14N ) 溶解于加有适当助溶剂和稳定剂有机溶剂中来达到防蓝变的目的,此试验成果在许多生产单位 被推广应用 ,优点是安全系数高 ,成本较低 ,推广范围广且对人和牲畜无害。
2 .4木材蓝变的 防治
2.4.1木材蓝变的生物防治
生物防治方面, 人们在清楚毒素结构的基础上 ,用合成化学毒物控制真菌毒素的方法防治真菌病害。 在代谢产物的控制作用方面, 已经实现从部分生物控制菌种中得到几丁质酶、昆布多糖、蛋白酶和铁载体抗生素等,这些物质对木材变色菌和木腐菌有一定抑制作用,并对它们 的抑菌作用及机理进行了大量的研究分析。近20年来,世界许 多国家的诸多学者在控制菌种 的选择方面、生物控制菌种的代谢产物、 菌丝寄生的控制作用和外界环境生存条件对控制作用的影响等各方面开展了普遍的研 究“…。在 生物 防治方面,已经筛选出的一 些无色菌种 (木霉属、青霉属和曲霉属) ,针对木材变色菌、褐腐菌或白腐菌具有较好的抑制作用。
2 .4.2木材蓝变 的物理防治
物理防治方面常用的方法是将木材放在通风干燥处或将木材放在浸泡槽中浸泡 ,在湿度较高时抑制蓝变菌, 段焰青等把云南松树干接入纵坑切梢小蠢伴生真菌之后,在过氧化物酶活性反应区的韧皮部明显增加,但不同水分条件的差异,过氧化物酶活性不同,水分含量越多的地方酶活性越好, 因此适当的水分胁迫可能导致植物抗性的提高 。
2 .4.3木材蓝变的化学防治
通过添加一些化学药品进行防治蓝变化学防治的主要内容,常用的防蓝变剂有8一羟基喹啉铜,环烷酸铜 2一硫代氰酸甲硫基苯并噻唑和硼化物(硼酸和硼砂),3一碘代一2一丙炔基甲氦酸丁酯, 二甲基二癸基氯化铵,三唑类,百菌清。李玉栋等人用防变色剂对橡胶木进行30s的浸沾处理 , 实验结果显示无论是否经过硼防腐剂处理均可以有效地阻止橡胶木的蓝变和霉变,保护期可以超过4周 。
3发展趋势
3.1木材防霉的发展趋势
结合木霉菌的综合技术和研究现状 ,对主要霉菌进行治疗可延长木制品的使用寿命,节约木材资源。 在防霉处理过程中, 要提高防霉剂在木材中的固着率, 增强防霉剂的有效性, 降低防霉剂对环境可能带来的污染。木霉菌腐蚀的未来研究方向将集中在开发新的绿色防霉防腐剂应具备效率高、 成本低的特点。主要包括防霉防腐效果,耐久性,成本,环境保护,抗侵蚀作用,良好的物理力学性质,体现在以下几个方面:
1) 价格便宜,易于加工,效率高,良好的抗侵蚀;
2) 深入研究木材药剂着机理 ; 
3) 防腐剂发展多功能 ,可以同时实现 如阻燃、防霉、防腐、防 蛀效果 ; 
4) 从化学防霉防腐过渡到生物防霉变,研究从自然界提取天然生态的植物耐腐提取剂 ; 
5) 对人类和动物无毒 ,对环境无污染 ; 
6) 板材的表面物理性能和力学性能在处 理后,性能良好 ; 
7) 对金属无腐蚀性。
3.2木材蓝变的发展趋势
虽然许多专家在木材防治蓝变色的方面已经有很多的研究 ,但是 , 目前尚无研究如何使用生物控制技术控制木材蓝变色的。 生物防治是木材保护未来的发展方向, 与我国长期可持续协调发展要求相一 致。 美国等许多发达国家在这一领域已经开展了近二十年研究,且已经取得一些研究成果 ,获得了许多专利 。 蓝变菌在世界范围内均有分布,给各国的林业生产带来巨大经济损失 ,对木材蓝变的研究主要集中在变色机理 ,化学抑制作用 ,物理防治,生物方面的综合防治措施 ,应用PCR 、D N A N ~序等现代生物手段。 所以应用分子生物手段对蓝变菌进行系统研究应是今后研究的新方向,尤其在生物防治方面, 利用蓝变菌防治其它病害更是我们应该推崇和 创新的。 随着人们对生态平衡的意识逐步上升, 保护我们生存环境和高 效利用有限的自然资源已经成为主要研究方向,随着世界范围内木材资源的日益减少,如何利用好有限的资源这一问题变得越来越严峻, 有效防止缺陷的产生对应提高木材的利用率, 木材蓝变是木材缺陷的其中一种 ,研究木材蓝变具有深远的意义 ,并且有很强的应用性。

咨询热线:13380793517(微信同号)
木材防腐剂| 酒店锁 资产管理软件| 平面拉丝机| 桥架| 卫浴加盟| 数控磨床| 耐磨渣浆泵| 氮封阀| 实验室喷雾干燥机| 氧化铝板| 锚杆桩| 超声波清洗机| 焚烧炉| 心肺复苏模拟人| 杭州财务公司| 实验室喷雾干燥机|