专利名称：一种竹材防霉改性的方法
技术领域：
本发明涉及一种竹材改性的方法，特别涉及一种竹材防霉改性的方法。
背景技术：
我国竹子资源丰富，竹子种类、面积、竹材产量均居世界首位。资源的优势、日益增 大的科技投入，以及国家的产业引导政策使我国的竹产业在改革开放的20多年来得到了 迅猛的发展。一个由资源培育、加工利用到出口贸易的较为完善的竹子产业发展体系正逐 步形成。2005竹业年产值已达598亿元，年均增幅在20%以上，直接从业人员超过3500多 万，年出口创汇约10. 5亿美元。竹产业已经称为我国林业的四大朝阳产业之一，并在国际 市场上具有整体竞争优势。然而竹子因含有大量淀粉、糖份、蛋白质和其它盐类物质，天然耐久性差，容易引 起虫蛀和霉腐。每年因腐朽、虫蛀而损失的竹材约占全世界竹材产量的10%，因此，竹材防 护对于建设资源节约型竹产业具有重要的意义。然而，竹材防护是我国竹材利用中的薄弱 环节，大多数户外使用的竹材未经防护处理，少数经防护处理的竹材所使用的防护剂大多 数对环境不友好。近年来化学防护剂因其已知或潜在的毒副作用日渐受到冷遇，而源自动 物、植物、微生物的天然防护剂正日益受到人们的青睐。天然产物不仅种类繁多，生物活性 多样，且作用独特，更重要的是易降解或与环境相容性好，因此，从生物中寻找抗菌杀虫活 性成分是目前防护剂研究的热点之一。在竹木材防腐方面，近年来国内外开展料天然高分 子产物如甲壳素、耐腐木材提取物、腰果壳油的性能研究，探讨其作为防腐剂的可能性，并 取得一些重要进展。美国学者Hillis(1962)阐述了木材抽提物对木材利用的影响，由于受当时条 件的限制，仅从宏观角度进行了一些评价。随后，国内外学者才开展了一系列关于木材 抽提物的研究。Rowell (1984)报道了木材抽提物特别是酚类物质直接影响木材胶合反 应；Silverio等利用GC/MS研究了储存期对巴西巨桉和柳桉混合木片丙酮抽提物的影响； Singh等发现热磨设备腐蚀是由木材抽提物产生的。我国学者欧义芳等(1996)认为桉木 多酚化合物以单宁的形式存在；彭万喜等(2008)利用粒径分析仪研究了赤桉木材抽提物 溶出过程中粒子的微/纳米特征及其分布。为了进一步深入揭示桉木抽提物的影响，国内 外学者先后对抽提物含量和组分进行了研究。陈炳星等和方桂珍等从宏观上对我国常用树 种的抽提物含量作了分析，另外一些学者对育林条件、环境对木材抽提物含量的影响进行 了研究。现代仪器的陆续应用加快了木材抽提物的研究进展，如GutiSrrez等(1998)利用 GC/MS分析了桉木亲脂性抽提物和树脂沉淀分解过程；Gonzalez-Vila等(2000)利用GC/ MS对尾叶桉木片S-CO2超临界抽提物进行了分析；Caldeira等分析了在超声波条件下应压 木的二氯甲烷抽提物的化学成分；Ishida等(2007)利用热解气相色谱分析了桉木抽提物 中酚类化合物的存在种类和形态；我们利用GC/MS、PyGC/MS分析了 10多种树木、5种竹子、 10多种农作物秸秆抽提物的成分。近来国际上对抽提物组分分析的研究主要集中于宏观含 量与部分化合物的鉴别，而对抽提物在抗菌防虫方面尚未开展深入的研究。
中国竹子科学研究开始于20实际60年代，最初主要是开展竹子性质、培育、分类 等方面的一些基础性研究工作，为竹材的应用研究和产业发展奠定了良好的基础。从70年 代末开始，我国的竹产业开始起步，经过数十年的发展，已经形成了一个由竹人造板系列产 品、竹浆造纸、竹笋系列食品、竹炭、竹醋液为代表的新兴产业，产业规模居于世界首位。在 科研投入方面，从“七五”到“十五”期间都有国家级竹子科研项目立项。特别是“十五”科 技攻关项目“竹藤资源培育及高效利用产业化关键技术研究与示范”受到科技部的高度重 视和支持，取得了丰硕的成果。近年来，国内相关科研院所先后研制出一系列竹质铲平，如 建筑用竹结构材、竹木复合集装箱底板、竹木复合层积材等，这些产品综合了竹材力学性能 优异，人工林木材密度小的有点，为人工林木材和竹材的高效利用开辟了新的途径。经国内外专家研究发现，林木抽提物一般含有单宁、树脂、树胶、精油、色素、生物 碱、脂肪、蜡、糖和淀粉等700多种化合物，其中一些成分是化工、医药及其它工业部门的重 要原料，具有一定的经济价值。有些木材抽提物含有毒性的化学成分，如松木心材抽提物中 含有3，5 二羟基苯乙烯，柏木类木材中含酚酮，均具有较强的毒性。含有毒性抽提物的树木 或木材具有较强的天然耐久性，对木腐菌、白蚁等危害木材的生物具有显著的抗蚀能力。虽 然天然产物具有很多有点，但是多数天然产物化合物结构复杂，不易合成或合成成本太高， 无使用价值，大多数对光不稳定，或极易挥发，通常不能直接作为防护剂使用。解决的办法 有两种，一是将对天然产物进行修饰、改性和复配成适当的防护剂配方；二是以天然产物为 先导化合物，开发性能优良的与环境相容的、防护剂新品种。因此，本专题依据天然产物化学原理，从动植物加工废弃物中提取、筛选、制备天 然抗菌、防虫活性物质，通过制剂开发、配方优化等研究，研制适用于竹木材及其制品的天 然防护剂。本专题的实施可以大幅度降低竹材防护成本，推动天然防护剂的普及利用，实现 竹材防护行业的健康发展，达到节约资源、保护环境的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作工艺简单、可控性好、成本低的竹材 防霉改性的方法。为了解决上述技术问题，本发明提供的竹材防霉改性的方法，由如下步骤组成(1)、天然防霉剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比6 1-8 1混合，然 后在80-85°C下抽提9-10h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I ； 苯/醇溶剂与新鲜蕨菜叶按体积比6 1-8 1混合，然后在80-85°C下抽提9-10h，经滤 纸过滤后得到蕨菜叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分II ；再将天然防霉剂组分I与天然防 霉剂组分II按照体积比2 1-3 1混合均勻，得到竹材天然防霉剂；其中苯/醇溶剂是由 苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为5月或10月，生长地为湖南或江 西；蕨菜叶采摘时间为4或5月，生长地为湖南或江西；(2)、防霉处理工艺浴比为竹材与竹材天然防霉剂的体积比1 (0.3-1)，室温，
常压，浸渍3-5天即可。采用上述技术方案的竹材防霉改性的方法，产生樟树叶苯/醇抽提物、蕨菜叶苯 /醇抽提物浸入竹材细胞中，与竹材成分发生反应，断绝霉菌食物链，以达到抑制竹材霉菌 生长，可以有效遏制竹材霉变的发生，经过处理的竹材在5年内发生霉变的几率在10%以内。本发明的具有操作工艺简单、重现性好、无需任何昂贵设备、也不需要复杂的化学处理 过程，更为重要的是，本发明处理后的木材无味无毒，对环境友好，因此本发明具有很好的 工业化应用前景。综上所述，本发明是一种操作工艺简单、可控性好、成本低的竹材防霉改性的方法。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施 例并不是对本发明的限定。实施例1 竹材防霉改性的方法的步骤如下(1)、天然防霉剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比6 1混合，然后在85°C 下抽提10h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I ；苯/醇溶剂与 新鲜蕨菜叶按体积比6 1混合，然后在85°C下抽提10h，经滤纸过滤后得到蕨菜叶苯/ 醇提取液，即天然防霉剂组分II ；再将天然防霉剂组分I与天然防霉剂组分II按照体积比 2 1混合均勻，得到竹材天然防霉剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1 1混 合而成；樟树叶采摘时间为5月，生长地为湖南；蕨菜叶采摘时间为4月，生长地为湖南。(2)、防霉处理工艺浴比为竹材与竹材天然防霉剂的体积比1 0.3，室温，常压， 浸渍5天即可。实施例2:竹材防霉改性的方法的步骤如下(1)、天然防霉剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比8 1混合，然后在80°C 下抽提9h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I ；苯/醇溶剂与新 鲜蕨菜叶按体积比8 1混合，然后在80°C下抽提9h，经滤纸过滤后得到蕨菜叶苯/醇提 取液，即天然防霉剂组分II ；再将天然防霉剂组分I与天然防霉剂组分II按照体积比3 1 混合均勻，得到竹材天然防霉剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而 成；樟树叶采摘时间为10月，生长地为江西；蕨菜叶采摘时间为5月，生长地为江西。(2)、防霉处理工艺浴比为竹材与竹材天然防霉剂的体积比1 1，室温，常压，浸 渍3天即可。实施例3 竹材防霉改性的方法的步骤如下(1)、天然防霉剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比7 1混合，然后在83°C 下抽提9h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I ；苯/醇溶剂与新 鲜蕨菜叶按体积比6 1混合，然后在83°C下抽提10h，经滤纸过滤后得到蕨菜叶苯/醇提 取液，即天然防霉剂组分II ；再将天然防霉剂组分I与天然防霉剂组分II按照体积比2 1 混合均勻，得到竹材天然防霉剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而 成；樟树叶采摘时间为10月，生长地为湖南；蕨菜叶采摘时间为4月，生长地为江西。(2)、防霉处理工艺浴比为竹材与竹材天然防霉剂的体积比1 0.5，室温，常压， 浸渍4天即可。
实施例4 竹材防霉改性的方法的步骤如下(1)、天然防霉剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比8 1混合，然后在82°C 下抽提9h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I ；苯/醇溶剂与新 鲜蕨菜叶按体积比8 1混合，然后在82°C下抽提10h，经滤纸过滤后得到蕨菜叶苯/醇提 取液，即天然防霉剂组分II ；再将天然防霉剂组分I与天然防霉剂组分II按照体积比3 1 混合均勻，得到竹材天然防霉剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而 成；樟树叶采摘时间为5月，生长地为江西；蕨菜叶采摘时间为4月，生长地为湖南。(2)、防霉处理工艺浴比为竹材与竹材天然防霉剂的体积比1 0. 6，室温，常压， 浸渍4天即可。
权利要求
一种竹材防霉改性的方法，其特征是是由以下步骤构成(1)、天然防霉剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比6∶1-8∶1混合，然后在80-85℃下抽提9-10h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I；苯/醇溶剂与新鲜蕨菜叶按体积比6∶1-8∶1混合，然后在80-85℃下抽提9-10h，经滤纸过滤后得到蕨菜叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分Ⅱ；再将天然防霉剂组分I与天然防霉剂组分Ⅱ按照体积比2∶1-3∶1混合均匀，得到竹材天然防霉剂；其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1∶1混合而成；樟树叶采摘时间为5月或10月，生长地为湖南或江西；蕨菜叶采摘时间为4或5月，生长地为湖南或江西；(2)、防霉处理工艺浴比为竹材与竹材天然防霉剂的体积比1∶0.3～1，室温，常压，浸渍3-5天即可。
全文摘要
本发明公开了一种竹材防霉改性的方法，(1)天然防霉剂制备，苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比6∶1-8∶1混合，然后在80-85℃下抽提9-10h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分I；苯/醇溶剂与新鲜蕨菜叶按体积比6∶1-8∶1混合，然后在80-85℃下抽提9-10h，经滤纸过滤后得到蕨菜叶苯/醇提取液，即天然防霉剂组分II；再将天然防霉剂组分I与天然防霉剂组分II按照体积比2∶1-3∶1混合均匀，得到竹材天然防霉剂；(2)防霉处理工艺浸渍工艺的参数，浴比为竹片与竹材天然防霉剂的体积比1∶0.3～1，室温、常压下，浸渍3-5天即可。本发明操作工艺简单、可控性好、成本低、无需复杂的化学处理、也不需要昂贵的设备、易于产业化。
文档编号B27K3/00GK101830014SQ201010198369
公开日2010年9月15日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者刘君良, 吴义强, 吴仲娟, 张仲凤, 彭万喜, 覃道春 申请人:中南林业科技大学