人造板作可再生資源在經濟獲得中發揮著重要作用,特別是在建筑和家具領域,以免漆板為代表的人造板材,在儲存,運輸,制造和使用過程中很少出現腐爛的情況,這是實木木材所有沒有的一大優勢。但是以往的工藝采用的防腐防腐是使用有毒化學品,隨著環保要求和健康需求的提高,市場上開始開發基于環保和可持續原理的新技術,在這種期望下,引入了天然防腐產品,如焦油和木油,以及單寧和植物提取物,詳細介紹一下各類防腐措施的使用。
免漆板本身具有一定的耐用性,主要與樹木心材中的提取物密切相關,作為應對環境的防御性化合物,賦予木材天然抗性。然而這種提取物在木材上的變化很大。因此,要標準化這些材料,并應用到防腐上,是一個巨大的挑戰。
眾所周知,心材是樹木的天然抗性部分,提取化合物主要就是提取芯材,木材提取物的主要成分是單寧,黃酮,對白蟻和真菌有很強的抗性。醌具有天然驅避劑和毒性,主要對抗白蟻,二苯乙烯賦予天然心材耐久性,主要是因為對真菌的抗性很強。
在心材形成期間,許多樹種通過在形成的細胞壁中插入主要酚類物質,來產生更高質量的抗性木材。使用水性類黃酮的化學處理可以激發木材性質的改變, 應用了木質纖維素細胞壁與多環酚類化合物之間的相互作用的,所得到的人造心材改善了其尺寸穩定性和木材性能,在木材行業,從天然提取物以保護木材,還包括油焦油用來浸漬木板材,這種焦油天然來源包括樹皮,心材,果實,種子和葉子。在植物油,亞麻籽,肉桂,柑橘皮和桐籽中有來源。作為木材保護有抗菌,抗真菌等多種活性。
控制水分含量是保護免漆板的一種非常有效的方法,可以減少邊材的毛細水吸收,作為防腐劑還需要生物抗性,可以改進添加殺生物劑,例如銅乙酸銨防腐劑,可以有效地施用于木材中以改善其白蟻抗性,木材中的干性油減少了水的吸收和膨脹,增加了其機械強度。銅乙酸銨油配合物可以以固體或片狀形式加入生產中,對白蟻,真菌特別有效。
目前研究機構采用松木經受熱降解以生產生物油,分餾可以獲得富含木質素的餾分,主要由酚類和中性餾分組成。這種生物油富含木質素具有抗真菌特性,可以作為環境友好木材防腐劑,以取代金屬基鉻酸銅砷酸鹽。此類生物油顯示出優異的木材保存性能,生物油還能用作殺菌劑,除草劑,驅蟲劑和殺蟲劑。在這種防腐劑上,添加亞麻籽油可提高硼酸保留率,還降低了可浸出性并提高了對抗白蟻的抗性。
木材燃燒產生的煙霧含有各種有毒的多環芳烴,以及酚類,醛類,酮類,有機酸,醇類,酯類,碳氫化合物和幾種雜環化合物。當用煙霧處理木材時,水分含量降低在木結構內凝結和擴散,多環芳烴可以抵抗白蟻和微生物。
使用某些金屬作為螯合劑與有機殺菌劑可能會提高免漆板性能,一些金屬是真菌酶的關鍵組分,因為起輔助因子的作用,金屬螯合作用可以減少真菌對木材的腐爛。因此需要找到哪些金屬適合作為螯合劑。
增加具有抗氧化添加劑的有機殺生物劑的功效,氧化添加劑可協同地清除木材降解微生物的自由基作用。這樣做可以成功減慢真菌活動,但是抗氧化劑可能會隨著時間的推移揮發掉,因此需要了解不同環境條件對活性成分活力的影響,這些活性成分可能通過相同的木材腐爛作用或平行機制而易于降解,包括蒸發,水浸出,化學或生物降解,以及光降解。
硫酸化單寧提取物和銅離子的復合物,可以有效地保護免漆板免受真菌侵襲,該復合物可以使用水,有機溶劑處理中浸漬到木材中,或者通過用含有該提取物的水溶液處理木材并隨后用銅水溶液處理木材。這是基于來自縮合單寧的兒茶素的硫化物衍生物,對木材腐爛真菌和革蘭氏陽性細菌特別有效。通過使純化的單寧提取物或粉碎的植物組織形式,與適當的硫醇試劑在溫和的酸性條件下反應來制備這種硫化物。
來自植物物種的鹵化單寧提取物,對真菌,風化,腐爛和昆蟲侵襲相對更具抵抗力。單寧提取物轉化為其鹵化產物并被處理過的木材樣品吸收。鹵化單寧材料可以與其他處理劑如固定劑或金屬鹽一起使用。單寧的防腐效果歸因于木聚糖酶,甘露聚糖酶和纖維素酶對木材組分的酶促分解的抑制。