竹纤维板防霉方案验证

作者: fangmei 栏目: 公司动态

竹胶板是以毛竹材料作主要架构和填充材料，经高压成坯的建材。竹胶纤维板是高强覆膜桥梁板，建筑模板，及砖机托板等，竹胶板应用广泛，深受用户青睐。竹纤维板的物理力学性能超过密度相近的木材，具有成为建筑结构用材的广阔应用前景。竹纤维板不仅可以保持竹材原有的优良力学性能，还可以提高竹材的利用率。近年来，室外用竹纤维板的加工工艺受到重视，尤其是竹纤维板产品在室外环境，如光照、氧、温度的影响下，其耐腐、防霉性能尤为重要。

本竹纤维板防霉解决方案对酚醛树脂（PF）制成的竹材、酚醛树脂热处理的竹材及外购的竹纤维板，经过在酚醛树脂里面添加2%的iHeir-JS胶水防霉剂，竹纤维板表面使用iHeir-M8竹材防霉剂1:15兑水全面喷涂，做完防霉处理之后，进行耐腐防霉性能评价对比。结果表面，3种竹纤维板的防腐性可以达到1级，防霉可以达到0级，PF树脂竹纤维板和PF树脂热处理竹纤维板对霉菌有非常好的抑制作用；3种竹纤维板对蓝变菌也有好的抑制能力。

根据热处理工艺在工业生产中的成功应用，本研究对未处理、热处理的竹纤维板及外购的竹纤维板进行防霉、耐腐性能检测和对比，旨在为竹纤维板的室外应用及工艺改进提供依据，为竹纤维板标准的制定积累数据。

1材料与方法
1.1
试验材料
a、慈竹（Neosinocalamus a ffinis）产自四川，竹龄3~4年，竹壁厚3~5mm，含水率30%~40%，用于自制普通竹纤维板和热处理竹纤维板。
b、热处理重组竹购自浙江，采用酚醛树胶黏剂制备。
c、酚醛树脂胶黏剂固体含量43%，黏度157mPa·s，pH值13，水溶倍数4~5倍。
d、菌种
①耐腐试验：白腐菌为黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium Burdsal），褐腐菌为密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum(Pers.)Murrill);
②防霉试验：蓝变菌为可可球二孢(Botrydiplodia theobromae Pat.),霉菌为哈慈木霉（Trichoderma harzianum Rifai)、产紫青霉（Penicillium purpurogenum Stoll）和烟曲霉（Aspergillus fumigatus Fres.)。
e、对照试样

根据标准，耐腐试验对照试材选择毛白杨；防霉、防蓝变试验对照试材选择橡胶木（因其含有8%左右的游离糖和淀粉（一般木材仅为1%-3%），极易霉变、虫蛀和腐朽）。

1.2、试验设备

疏解机，木材干燥机。

1.3、竹纤维板制备工艺
1.3.1、普通重组竹制备
a、将慈竹疏解成均匀的竹束，长度截为450mm,干燥至含水率为12%~15%；
b、将干燥后的竹束置于固体含量为15%的酚醛胶中，浸渍5min、淋胶5min后，在50℃下干燥至含水率7%~8%；

c、将带胶的竹束分层铺装到模具中，在压力4MPa、热压温度160℃下，热压25min。板材规格(长×宽×厚)450mm×160mm×15mm,设计密度1.05g/cm³

1.3.2、热处理竹纤维板制备

将疏解后的竹束截为同样的长度，置于180℃下热处理2h。然后按照普通竹纤维板制备步骤进行。

1.4、性能检测
a、参照GB/T13942.1-92《木材天然耐久性试验方法木材天然耐腐性实验室试验方法》，检测竹纤维板试材的耐腐性能。每种试菌，各类重组竹试样12个。在试样接菌12周后，计算试样质量损失率。

b、参照GB/T 18261-2000《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》进行防霉、防蓝变试验。每种试验菌种、各类重组竹试样6个。

2、结果与讨论
2.1、竹纤维板的防腐性能
3种竹纤维板试件耐腐性能测试结果如表1。

表1显示，三种竹纤维板的质量损失率均＜10%，达到1级强耐腐的要求。其中1#、2#、3#试样的质量损失率都小。而对照材4#的耐白腐菌等级为3级稍耐腐，耐褐腐菌等级为4级不耐腐。证明做过防霉处理的纤维板的耐腐性能显著。

表1 不同竹纤维板的室内耐腐性能评价

试材类别	质量损失率%		耐腐等级
	白腐菌	褐腐菌	白腐菌	褐腐菌
1	2.40	2.12	1	1
2	1.67	1.49	1	1
3	6.51	7.13	1	1
对照材	34.02	66.88	3	4

注：1-自制普通竹纤维板，2-自制热处理竹纤维板，3-外购热处理竹纤维板，下同。

有研究表明：热处理可促使木材中生成醋酸，抑制腐朽真菌的繁殖，并使半纤维素降解，吸湿性能减弱，阻止木材再次吸收水分，破坏腐朽菌生长所需的条件；另外，PF树脂对腐朽菌也有一定的抑制作用。竹材与木材的主要成份相似，因此，也显示出热处理竹束制备的竹纤维板具有较好耐腐性能。

2.2、竹纤维板的防霉、防蓝变性能
2.2.1、防霉性能
3种竹纤维板试件的防霉性能，见表2。

由表2可以看出，1#和2#竹纤维板试样对产紫青霉的防治效力最高，可达30%以上，对哈慈木霉也有一定的防治作用；但3种试样对烟曲霉的防治效力均为0。可见，烟曲霉的破坏性最严重。由于竹材中含有大量的淀粉、多糖类物质，且营养成份明显高于木材。另一方面，霉腐微生物具有强大的吸收能力和惊人的转化速度，并可以在很短的时间内大量繁殖，使竹材和竹制品迅速霉变，因此，竹材比木材更易受到微生物的侵蚀。

表2 三种竹纤维板的防霉性能评价

试材类别	哈慈木霉		产紫青霉		烟曲霉		综合防治效力%
	被害菌值	防治效力%	被害菌值	防治效力%	被害菌值	防治效力%
1	0.1	97.5	0.11	97.25	0.09	97.75	97.5
2	0.09	97.75	0.085	97.88	0.087	97.83	97.82
3	0.088	97.8	0.086	97.85	0.089	97.78	97.81
对照材	4	0	4	0	4	0	0

总体来看，竹纤维板加工工艺随霉菌的防治作用理想，热处理对竹纤维板的防霉效果也显著。

2.2.2、防蓝变性能

三种竹纤维板试样的防蓝变性能列于表3。

表3 不同竹纤维板的防蓝变菌效果评价

试材类别	被害平均值	防治效力%
1	0.02	99.5
2	0.01	99.75
3	0.011	99.73
对照材	4	0

蓝变菌是使木材经济损失较大的一种变色菌。蓝变菌不仅使木材发生严重的变色，还会影响木材的强度。从表3可以看出，3种竹纤维板材对蓝变菌均有很好的效力。试验发现，蓝变菌既未侵蚀竹纤维板试样的表面，打开试样后，内部也未见蓝变菌侵蚀的迹象；未做防霉处理的对照样的内部严重受到了蓝变菌的侵害。

3、试验结论
a、3种竹纤维板的耐腐等级均可以达到1级，具有较强的耐腐性能。其中，酚醛胶制备的热处理竹纤维板的耐腐性能最好。
b、竹纤维板对于霉菌的抑制能力理想，1#、2#、3#竹纤维板对产紫青霉、哈慈木霉尚非常好的抑制作用，且3种竹纤维板对烟曲霉、蓝变菌抑制能力也非常好。
c、竹纤维板的耐腐、耐霉性能使其具有较大的室外应用潜力，若其防霉性能，特别是对蓝变菌的抑制能力较差，会影响板材的外观效果。因此必须考虑采用传统的加热加压法使用防霉剂预处理方案，以抑制霉菌的生长，具体处理工艺请参考我们的案例。