国外竹帘层积材后处理防霉、防蓝变技术

　　中国是世界上竹类资源最为丰富的国家， 也是竹产业最发达的地区， 几乎涵盖了所有竹产业的相关生产和研究[1]. 中国作为国际竹藤组织东道国， 一贯大力支持世界竹产业的健康发展。 东南亚和非洲地区的竹子资源相对集中， 但利用水平较低， 国内外学者对上述地区的竹类研究主要针对竹子资源培育等方面， 对其竹资源的利用和产业研究较少[2]. 帮助这些地区开发利用当地的竹资源作竹质工程材料， 制造建筑结构中的檩条、 梁、 柱等承重结构部件[3], 促进全球竹资源的高附加值利用。 竹帘层积材（lami-nated bamboo curtain lumber, LBCL）是以竹帘顺纹层积组坯、 胶合热压而成的板方材， 产品用途广泛， 可用于建筑、 家具、 车厢板和集装箱板等承重结构材。 但是， 竹材本身含有大量的真菌赖以生存的营养物质， 所制的竹质复合材料在潮湿的环境下， 易遭受变色菌、 霉菌等真菌侵害[4], 这不仅对板材外观质量造成影响， 而且对人类健康造成危害， 严重制约着竹材的发展和利用。 竹帘层积材在使用过程中同样易生霉斑， 对其防霉、 防变色技术的研究少见报道[5]. 竹质人造板的防护处理工艺按处理工艺顺序分为前处理、 中间处理和后处理[6]. 前处理是对人造板的组成单元进行处理， 中间处理是在板材制造过程中将药剂在板坯成型和热压之前施加到材料单元， 防腐后处理是在板材制作完成以后， 再对产品进行防护处理。 前处理和中间处理往往对材料的胶合性能产生劣化影响， 降低结构材的承载能力， 因此， 对于结构用竹帘层积材涂刷后处理是一种适宜的处理工艺。 随着人们环保意识的不断增强， 环保型药剂处理竹材越来越受到人们的重视[7]. 有机碘化物（3-碘-2-丙炔基甲氨酸丁酯， IPBC）是一种良好的防霉菌化合物，对人类和环境的低毒性已经得到广泛证实， 可以添加在化妆品、 涂料、 皮革或者其他纤维类的工业品中以延长存放时间， 也可用于处理木/竹材霉菌防治[8-9]. 桐油是一种优良的带干性植物油， 具有干燥快、耐热、 耐酸、 耐碱的优点， 能渗入木质， 可用于木/竹防水、 防腐， 是一种历史悠久的木材防护剂[10].

　　硝化纤维清漆是一种比较常见的木器及装修用涂料， 具有干燥快、 装饰性好、 具有较好的户外耐候性等特点， 广泛用于木/竹制品的装饰和防护[11]. 因此， 本研究以尼泊尔和埃塞俄比亚储量丰富的 3 个竹种制作的竹帘层积材为研究对象， 选择不同的药剂和涂料， 同时挑选一种市场销售的防霉剂作为对照。 重点研究竹帘层积材后处理防霉、 防蓝变技术， 为推动世界范围的竹材资源高效利用提供支撑。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验试材

　　1.1.1 试材 尼泊尔和埃塞俄比亚储量丰富的 3 个竹种的竹材： 尼泊尔虎克龙竹 Dendrocalamus hookeri,基本密度为 0.790 g·cm-3; 尼泊尔马甲竹 Bambusa teres, 基本密度为 0.638 g·cm-3; 埃塞俄比亚高地竹Yushania alpina, 基本密度为 0.418 g·cm-3. 由中国林业科学研究院木材工业研究所制作成竹帘层积材。竹帘层积材是竹篾按顺向铺装方式热压制备的板材， 采用 “热进-热出” 的加工工艺， 热压参数： 热压温度 140~150 ℃， 热压时间 1.5~2.0 min·mm-1, 热压压力 5.0~8.0 MPa.

　　1.1.2 试验药剂 ①有机碘化物（IPBC）： 市购， 其有效成分质量分数≥35.0%, 外观为无色或黄色透明溶液， 水性体系中的推荐 pH 值为 pH 4.0~10.0, 可用温性硬水稀释。 ②商用防霉剂： 市购， 浅红色浓缩液体， pH 6.5~7.5, 有效活性物质量分数为 80%. 产品标注为 “高效环保型预防木材蓝变的有效药剂”,说明书推荐质量分数范围 1%~10%. ③桐油： 市购， 浅棕色， 折光指数为 1.500 0~1.516 0, 水分杂质及挥发物小于 1%, 无机械杂质、 无软脚和絮状物， 酸价小于 6 mg·g-1（氢氧化钾）。 ④硝化纤维清漆及稀释剂： 市购， 淡黄色透明液体， 混合比例为 2:1, 在温度为 25 ℃， 相对湿度 70%条件下的干结时间是10 min.

　　1.1.3 试菌 蓝变菌： 可可球二孢 Botryodiplodia theobromea, 简称 Bt. 霉菌： 绿色木霉 Trichoderma lig-norum, 简称 Tr.

　　1.2 防霉处理方法

　　将商用防霉剂和 IPBC 配置成 3 个质量分数梯度， 别为 1%, 3%和 5%, 然后涂刷试样表面， 各种药剂的涂刷量均为 0.1 kg·m-2. 桐油处理的试材采用 3 次涂刷， 各次涂刷量均为 0.1 kg·m-2, 涂刷第 1 次晾干后用砂纸打磨光滑后再涂刷 1 遍（晾干→打磨→涂刷）， 打磨之后再涂刷 1 遍， 最后余留在表面桐油可用干布擦去。 以上各处理后分出一半试样在表面涂刷硝化纤维清漆， 清漆涂刷量为 0.1 kg·m-2.

　　1.3 防霉性能测试方法

　　参考国家标准 GB/T 18261-2000《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》[10], 竹帘层积材锯解为50 mm（顺纹方向）× 20 mm（横纹方向）× 板厚的试样， 并随机取样， 再用各浓度药剂涂刷试样表面。 各种处理方式（包括空白对照）各 6块重复试样， 依据上述标准试样的霉变程度以被害值表示， 共分 5 级（表 1）， 其平均被害值越低， 试材防霉、 防蓝变性能越好。

　　1.4 统计分析方法

　　本研究采用 DPS 统计软件进行方差分析、多重比较及聚类分析， 通过数据方差分析、 多重比较得出竹种和处理方式对最终防治效果的显着影响因素， 以及各因素内的两两显着性比较[13]. 使用聚类分析对 16 种处理方式得出具有相似特征的分组， 可以更好地分析出各组防治效果的优劣， 衡量不同处理方式间的相似性[14].