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。
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