木材防腐处理可提高木材的抗菌防虫等性能,是节约木材资源、提高木材利用率、增加木材产品功能的重要途径。防腐处理后的木材使用寿命是未经处理的5~6倍。到2010年,如果对我国建筑、装修及生产维修等用材的10%作防腐处理,则每年可节约木材3600万m3,可见木材防腐对节约木材资源、解决木材供需矛盾的潜力是很大的。人造板生产是缓解木材资源不足的有效途径。进入21世纪后,全球每年消费量在1亿m3左右。我国人造板年消费量已达到1020万m3。胶合板消费量的增长必将带动木材胶粘剂的发展。为了解决木材胶粘剂中挥发性有毒气体的问题,减少对石化资源的依赖性,各类生物质基的无甲醛木材胶粘基被重新提到议事日程上。生物质基木材胶粘剂富含各种养分,极易被微生物感染,所以防腐问题也特别突出。
1 木材防腐
1.1 木材腐解的主要危害菌及防腐机理
导致木材生物腐解(变质)的因素很多,其中温度、水分、空气等外部条件最为重要。不仅湿木材在贮存、加工、运输过程中易发生变色、腐朽、虫蛀,干燥后的木材在使用过程中也会发生腐朽、虫蛀,导致木制品(家具、门窗、地板)和木结构(木梁、桥面、楼梯、护栏)以及电杆、枕木、木桩等的使用寿命缩短。主要危害菌:木材腐解菌分为蓝变菌和木腐菌2类,后者包括白腐菌、褐腐菌、软腐菌等。最为常用的防止木材腐朽的方法是化学药剂防腐法。使用最多的是水溶性防腐剂,约占防腐剂使用总量的3/4。
1.2 木材防腐剂的分类
目前使用的木材防腐剂根据其介质和有效成分不同可分为3大类:
1.2.1 焦油型(TO)
包括煤焦油和沥青等。它们多是煤炭和石油产品的副产品,美国1889年就开始使用,主要用于铁路枕木、屋基打桩等不影响环境美观的场所。1986年后,杂酚油类防腐剂被美国环境保护署列为“限制使用”的农药,非获得准许不得使用。
1.2.2 有机溶剂型(OS)
包括一些以有机溶剂为载体的化学防腐剂,如1977年以前在美国应用最广泛的五氯苯酚,常用的剂型为5%的五氯苯酚石油醚溶液,后来由于其价格和对人的健康、安全性以及其他一些环境问题等因素,逐渐被CCA(砷-铬-铜盐)所替代。1986年后也被列入“限制使用’。另外,有机杀虫、杀菌剂有时也被认为属于此类防腐剂中的特例,该类防腐剂既可用于木材的表面处理,也可进行加压渗透处理。
1.2.3 水溶型(WO)
包括一些水溶性金属复盐类,水溶性防腐剂主要有:铜铬砷(CCA)、铜铬硼(CCB)、氟铬酚砷(FCAP)、氨溶砷酸铜(ACA)、酸性铬酸铜(ACC)、CCA、AZCA、氨化柠檬酸铜盐(ACC)等。这些防腐剂得到了广泛应用,其中CCA的使用量最大,约占水溶性防腐剂使用量的60%。该类防腐剂是绝大部分建筑用及家庭用材的主要防腐剂。为了使该类防腐剂更能发挥作用,并减少对人的毒性和增加环境的安全性,常在真空加压法中使用。 |