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竹材防腐技術

mingpinchina.com 2015-07-03

一、竹材防腐的重要性
  竹材細胞壁組成物質含量與木材中的闊葉材相似,非細胞壁物質含量較闊葉材高,如淀粉、還原糖、蛋白質、脂肪、礦物質等,能給許多種類的細菌、真菌和蛀蟲提供充足的營養物質,使竹材及其制品在貯運、加工和使用過程中,極易發生霉變。菌腐和蟲蛀為害,影響其質量,降低甚至完全失去使用價值。
  竹材防護就是在竹材采伐后和加工過程中進行必要的處理,以防止其發生霉變、菌腐及蟲蛀。 為害竹材的真菌種類繁多,在真菌門的5個亞門中,就有接合菌亞門、子囊菌亞門。擔于菌亞門和半知菌亞門等4個亞門的許多種真菌對竹材產生為害.僅主要產生霉變為害的常見霉菌就有毛霉、青霉、木霉、曲霉、枝泡霉等。真菌對竹材的為害主要6%專和菌腐兩大類。竹材霉變真菌多以非細胞壁物質為養分,對細胞為害輕微,基本不影響竹材的強度.但有色的菌絲、泡于和菌絲分泌的色素,會在竹材表面形成藍、褐、灰色霉斑.甚至造成相當深度的染色,即使用漂白劑處理或表面刨削也難除凈,使竹材失去其天然紋理和色澤,大大降低竹材及竹制品的價值。竹材腐朽真菌還能分泌纖維素、半纖維素水解酶系。因此,竹腐真菌能通過降解纖維素、半纖維素,甚至是木質素等細胞壁物質來獲取營養物質,使竹細胞被摧毀,機械強度降低甚至完全失去使用價值。
  雖然竹蛀蟲主要吸取非細胞壁物質為養分,但它們在蛀食時并無這種選擇,蛀食的是整個細胞組織,形成許多蛀道,使竹材機械強度受損,降低竹材、竹制品的使用價值,嚴重時,竹材大部甚至幾乎全部被蛀損,竹黃和竹青也到處是成蟲蛀入和蛀出的孔道,而完全失去使用價值。
  由此可見,竹材防霉變、防菌腐和防蟲蛀等防護技術的研究和在生產中的推廣應用,在竹材開發利用的生產活動中,是一個極為重要的問題,其重要程度遠超過木材。然而竹材防護技術的研究和應用,遠不如木材那樣深入廣泛。所幸的是,竹材和木材的霉變、菌腐和蟲蛀的生物學機制和生物化學過程是類似的,因此,木材的防護技術可作為竹材防護的借鑒。
二、竹材防腐技術
  竹材的結構和化學成分,為蟲菌的滋生繁衍提供了充分的物質條件,但蟲菌的繁殖還需要一定的條件,如溫度、水分、酸堿度等。
  霉菌和腐朽菌,多數生長溫度范圍為10~40℃,適溫度為20~30℃,只有少數種類具有耐熱或嗜熱習性,生長溫度范圍為20~30℃。多數要求竹材含水率在20%以上(相對濕度75%以上),但當到達飽和狀態后,除軟腐菌外,多數霉腐菌的繁殖受到抑制。多數霉腐菌所要求的佳酸堿度為PH=5左右,不過也有些耐酸耐堿者,在 PH低到1。5或高到11時,仍能生存。
  蛀蟲的適生長溫度為20~30℃。當環境溫度降至10℃左右或升到35~38℃時,蛀蟲的活動能力大大降低。當環境溫度繼續降至0~5℃或升至40~45℃時,蛀蟲停止發育和蛀食活動,處十冷麻痹或熱麻痹狀態,在短時間內,若溫度向適溫度方向恢復時,蛀蟲可復蘇過來逐漸恢復活力。當環境溫度繼續降至一5℃或升至48~52℃時,就達到了蛀蟲的致死溫度范圍,經短時間后即會死亡。
  竹材霉變、菌腐和蟲蛀的防護技術,就是要人為地造成使它們不能進行正常生理活動的環境。總的要求是:a.方法簡便易行,藥品易得,成本低廉;b.效果好,殘效期長;c.對環境無污染或在允許的范圍之內;d.對材性和外觀無影響或影響較小。但目前尚無任何一種藥劑能同時滿足上述各項要求,應根據生產實際(如工藝流程、生產環境、產品價值和用途等)選取較適當的方法。竹材的蟲菌為害防治方法有物理方法和化學方法兩大類。
  1·物理方法
  (1)浸漬:將竹材浸沒于清水(流水或定期更換的清水)中,溶出部分水溶性營養物質,并使細胞充滿自由水一造成缺氧環境,以預防和消除蟲菌為害。
  (2)干燥:將竹材烘干或曬干。經烘曬過程,一方面可因加熱殺死蟲菌,另一方面又可因水分減少致蟲菌難以生存。
  (3)電磁波輻射:用遠紅外線(波長25~199μm)、微波(波長103~105μm)照射,可引起竹材內部分于的振動、轉動的共振吸收。這種能量吸收效率很高,可在短時間(幾十分鐘或十幾分鐘)內,使竹材外表和內部同時升溫至蟲菌的高耐受溫度以上而致死。此外,紫外光(波長4~400μm)、x一射線、y一射線等均可破壞蟲菌體內的生物活性物質,使蟲菌致死。
  (4)氣調:調節竹材貯存環境的氣體組成,降低氧氣含量,造成缺氧狀態,使真菌不能生長,蛀蟲窒息而死。
  (5)蒸煮:加熱蒸煮,除去部分可溶性物質,殺死蟲菌。
物理方法一次性殺蟲滅菌的效果大多相當好,但卻不能預防在以后的生產、貯運和使用過程中再次感染蟲菌。因此,在生產實踐中大都采用物理和化學結合的方法。
  2·化學方法
  (1)殺蟲滅菌藥劑:主要有有機化合物和無機物兩大類。
有機藥劑主要有和無機藥劑: 
這些殺蟲滅菌劑可單劑使用,但為使制劑的藥效具有廣譜性,甚至兼有殺蟲滅菌雙重作用.
  (2)處理方法: 
  不同形狀的竹材或制品,不同的藥劑,要采用不同的處理方法,可從以下幾種處理法中選用。
浸漬、噴霧、涂刷法:這3種方法都是表面處理法,一般用0.5%~5%的藥液對干燥的材料進行浸漬、噴霧、或涂刷。大多數藥劑都能用于這些方法。處理簡單,對設備要求不高,投資少。但不能進入竹材的深處,處理后若再進行劈、削等加工,則會露出未處理到的竹材。
  熱冷槽法:把竹材放在熱的藥劑中(接近沸騰溫度但不要到沸騰)煮一定時間,立即取出浸入冷的藥劑中(可在常溫下)。這樣可以增加藥劑的吸收量和進入深度。
  樹液置換法:將伐倒的竹材基部一端套上一個緊箍住的“帽子”、“帽子”通過管子連著一個加壓容器。加壓容器中的藥劑就可以壓入竹材,順著導管流向梢部,待梢部斷口上看到藥液流出時就可結束。這種方法雖然麻煩,但藥劑可進入全部竹材中,所需設備比較簡單。對一些價值高的特殊用材,可采用此法處理。
  擴散法:適用于含水率在3O%以上的竹材。把竹材在較濃的藥液中(10%~30%或更濃)浸泡或涂刷,使藥劑附在竹材表面上。然后堆起來用塑料布密封存放2~3個星期。使藥劑在竹材的水分中擴散到內部去。此法要求含水率要高,使用水溶性藥劑,藥劑的分子半徑不能太大。
  加壓法:把竹材放入特制的加壓罐中密封,送入藥劑加壓,在壓力下讓藥劑進入竹材的內部。只要選用適當的藥劑,在一定的壓力和時間下,藥劑可進入整個竹材的內部。由于需要的設備較復雜,少量的材料可委托專門的加壓處理工廠代為處理。
  活竹注射法:在采伐前的適當時間,在竹桿基部注射殺霉菌藥劑,然后采伐。據有關單位試驗有較好的防霉效果。