竹材天然防霉剂筛选与防霉机理研究

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竹材是世界著名的速生丰产植物之一,也是热带和亚热带地区首选的速生造林植物之一。竹材人工林成材周期短、产量高、干形通直,材质密实,可广泛应用于乐器、家具、地板、别墅结构建筑、制浆造纸等领域。但竹材在采伐、储存、产品使用中常出现霉变、腐朽、虫蛀,每年因腐朽、虫蛀而损失的竹材约占全世界竹材产量的10%。目前竹材防霉剂仍是以铬、砷、铜、五氯苯酚及其钠盐等毒性较大的药剂为主,化学药品防霉剂效果较好但环保性差,这对人畜健康和自然环境都会产生不利影响。植物抽提物防霉研究尚处于探索阶段,植物选择单一,预处理防霉效果不佳。通过近三年的研究,以南方资源丰富的多种植物抽提液为研究对象,进行多因素叠加和多级增效试验,研究其对竹材的防霉作用,从而筛选出具有较好防霉效果的天然防霉药剂及最优抗竹材霉变方案,其研究结果如下:(1)采用GC/MS分析手段,以及查阅文献发现,植物苯醇抽提液中富含的多种化学成分具有抗炎,抗菌,驱虫作用。为植物抽提物用于竹材防霉试验提供理论依据。(2)利用53种植物抽提物处理竹材进行室内外竹材防霉试验,结果表明大部分植物抽提物对竹材霉变有较好的抑制作用。综合分析各植物苯醇抽提物对竹材霉变的抑制作用,并根据资源状况,樟树叶、蕨、湿地松针、巨桉叶、杉木、楝树叶、雪松松针最具有开发前景。(3)以具有发展潜力且资源丰富的蕨、樟树叶、湿地松三种植物树叶抽提物为研究对象,运用多指标试验和正交试验方法设计试验,研究结果总体呈现出相同季节的植物叶,用热水抽提物抑菌效果要好于苯醇抽提物,而采伐季节对提取物防霉效果的影响很小。且根据计算分析,浸泡6天的竹片防霉效果最好。(4)用乙酸溶液浸泡、植物叶水煮、樟树根汽蒸三步处理竹材,实现多级竹材防霉增效,且乙酸溶液浸泡时间越长,竹材霉变抑制率越低。竹材与樟树叶或雪松松针一起水煮,竹材抑菌率呈现先降低后增大的趋势,且发现樟树叶水煮对竹材霉变的抑菌率各个水平上高于雪松松针水煮对竹材霉变的抑菌率。随着樟树根蒸煮时间的延长,竹材霉变抑制率呈现先增大后降低的趋势。竹材在樟树根汽蒸时间为3h的抑菌效果较佳。
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