CN102687729B - 原竹防护剂及其处理技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防虫、防腐、防霉变的原竹防护剂，包括以下成分：季铵铜、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、以及渗透剂，还公开了一种原竹防护剂的处理技术，包括以下步骤：将新鲜砍伐的原竹进行竹节打孔处理，自然干燥；将所述原竹放入压力浸注罐，关闭罐门，开启真空泵，向浸注罐抽真空；在不关闭真空泵的情况下，加入原竹防护剂直至填满浸注罐；关闭真空泵，开启压力泵，直至原竹防护剂在原竹中为饱和状态；解除压力，排出浸注罐内的防护剂。本发明的目的是提供一种原竹防护剂，能使原竹同时达到防虫蛀、防腐朽、防霉变的效果，其次是提供一种原竹防护剂的处理技术，使防护剂充分进入原竹内，达到长效防护原竹的效果而不会产生环境问题。

Description

原竹防护剂及其处理技术

技术领域

本发明涉及原竹防护剂及原竹防护技术领域，尤其涉及一种防虫、防腐、防霉变的原竹防护剂及其处理技术。

背景技术

云南南部地区是世界上热带大型丛生竹类资源最为集中和丰富的地区，同时也是我国少数民族聚居地区，各民族群众的历史、文化、生产、生活与竹子结下了十分密切的关系，衣、食、住、行、用均与竹子息息相关。由于该区竹类资源丰富，是最容易获得的建筑材料，而且竹子生长快、周期短、容易更新，廉价而又坚固耐用，因此用竹盖竹楼作为住所成为各民族的典型建筑风格。竹楼造型结构设计独特，外型美观，形成我国民居建筑特色之一；为了传承民族文化，充分体现民族竹特色，以原生态的原竹作为建筑用材建造民族民居，是一项宝贵的民族文化遗产和可持续发展的旅游资源。

原竹系指砍伐后尚未进行任何分割加工的竹秆材，保持原竹的组织结构和形态特征，有利于保持原竹力学强度和竹秆美观效果，故原竹被广泛应用于家具和建材，特别是竹建筑中被大量使用。然而在云南南部地区，这里气候终年温暖湿润，使用的原竹很容易产生腐朽、霉变、虫蛀及开裂等，严重影响和限制了原竹应用性能。因此原竹的防虫蛀、防腐朽、防霉变及防裂等处理技术在原竹利用、特别是在原竹应用中具有不可替代的重要作用，要使原竹建筑物具有较长的使用寿命。

竹材由于含有较多的有机营养物质，其中蛋白质为1.5～6％、可溶性糖类约为2％、淀粉类为2.2～5.18％、脂肪和蜡质为2.18～3.55％，同时鲜竹含水量高达30～40％。这些物质存在是自然界最容易引起虫蛀、腐朽、霉变的诱导因素，导致了竹材较木材易腐朽、霉变、虫蛀及开裂；更增加了防护处理难度。同时竹材的竹青与竹黄部分因维管束分布密度不一样，所含营养物质分布不均，竹黄部分含量远高于竹青和竹材部分，这更使原竹防护处理难度远高于木材和经分割后的竹材。为了使原竹利用和在建筑使用中具备较长的使用寿命，选择高效、低毒、经济合理的防虫蛀、防腐朽、防霉变及防裂防护的药剂及其处理技术尤为重要。

目前国内外对原竹的“三防”处理主要采用水浸法、烟熏法、冷热槽法、根部处理法、真空法(根部压注法)、涂刷法等传统药剂与处理方法，但因竹子(原竹)有着特殊的内部结构，现在采用传统处理方法不能解决以下主要问题：1、竹节与竹节间有隔板(药液很难渗透)；2、竹青(表皮层)维管束小而细密并具有硅和蜡质，竹黄维管束大而松收缩度不一样(药液很难渗透进竹黄内且易开裂)；3、竹材中含有淀粉、可溶性糖、蛋白质、氨基酸等(易霉腐、虫蛀)。用现有方法难以同时完全解决以上三方面的问题。处理所用药剂也易流失，起不到长效防护效果，且含有对人体有害的化学物质，同时极易引起环保问题，达不到环保要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种原竹防护剂，能使原竹同时达到防虫蛀、防腐朽、防霉变的效果。

本发明的另一目的是提供一种原竹防护剂的处理技术，使防护剂充分进入原竹内，达到长效防护原竹的效果而不会产生环境问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种原竹防护剂，包括以下成分：季铵铜、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、以及渗透剂。

可选地，按重量份数包括以下成分：季铵铜∶N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯∶渗透剂＝0.5∶0.5∶1。

优选地，所述渗透剂为四水合八硼酸钠。

一种原竹防护剂的处理技术，包括以下步骤：

将新鲜砍伐的原竹进行竹节打孔处理，自然干燥；

将所述原竹放入压力浸注罐，关闭罐门，开启真空泵，向浸注罐抽真空；

在不关闭真空泵的情况下，加入原竹防护剂直至填满浸注罐；

关闭真空泵，开启压力泵，直至原竹防护剂在原竹中为饱和状态；

解除压力，排出浸注罐内的防护剂。

可选地，还包括以下步骤：

在排尽防护剂后，关闭所有阀门，开启真空泵，向浸注罐抽真空；

解除真空，排出浸注罐内的防护剂。

由上可见，与现有技术相比，应用本发明的技术方案，有如下有益效果：

本发明原竹防护剂，包括季铵铜、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、以及渗透剂，季铵铜是由铜和季铵盐溶合而成的水溶性试剂，具有很好的防腐作用，能有效地杀灭和抑制真菌、蛀虫和白蚁等，能与原竹纤维牢固地结合在一起，不易流失，对原竹起到长期保护的作用；N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯高效、光谱、具有内吸性杀菌作用，同时有很好的防霉作用；渗透剂能使原竹防护剂均衡地扩散到竹材细胞腔中，三种成分同时作用，使用本发明的原竹防护剂能使原竹同时达到防虫蛀、防腐朽、防霉变的效果。

本发明的原竹防护剂的处理技术，先对新鲜的原竹进行竹节打孔而后自然干燥，达到防护剂在竹材中的保持量及透入深度，同时避免了原竹在压力浸注时横向爆裂，使处理后原竹竹筒内的防护剂能尽快而多地溢出；再对竹节打孔后的原竹放入压力浸注罐、并向浸注罐抽真空，保持真空度一段时间使原竹细胞腔分子变为疏松，便于防护剂的渗透，并减少在后面步骤卸压时防护剂反冲以保证防护剂在原竹中的保有量；在真空状态下把防护剂注满浸注罐，而后保持一定的压力时间直至防护剂在原竹中为饱和状态，使防护剂更多地渗透到原竹内部实现100％的防护剂与细胞腔水分置换，达到原竹的载药量；最后解除压力，排出浸注罐内的防护剂，原竹自然干燥后待用。使用本发明的原竹防护剂的处理技术，能使防护剂充分进入原竹内，达到长效防护原竹的效果而不会产生环境问题。

另外，在排尽浸注罐内的防护剂后，再进行抽真空，能使处理后的原竹表面的防护剂尽而多地回收，从而不造成浪费；经过防护剂处理后的原竹堆放于室内让其自然干燥、避免露天堆放，使竹材的含水率下降，尽而多地让防护剂在压力作用下与原竹薄壁细胞组织的水分实现置换，从而更进一步有效地增强原竹的防护防裂能力。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

本发明所述的一种原竹防护剂的实施例，包括季铵铜、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、以及渗透剂。

其中，季铵铜∶N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯∶渗透剂＝0.5∶0.5∶1，渗透剂为四水合八硼酸钠。本实施例中，取季铵铜10g、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯10g(有效含量50％，pH＝7.5，为青色溶液)、四水合八硼酸钠20g(有效含量90％，pH＝8，为白色结晶)。

季铵铜ACQ是由铜和季铵盐溶合而成的水溶性防腐剂，所含的铜和季铵盐能有效地杀灭和抑制真菌、蛀虫和白蚁等，能与竹材纤维牢固地结合在一起，不易流失，固能对竹材起到长期保护的作用，经ACQ处理的竹材的使用寿命可达到四十年以上。季铵铜ACQ不含对人类有毒有害的物质(比如CCA木材防腐剂中所含有的砷、铬等)，日本、美国和欧盟国家都已禁止在民用方面继续使用CCA等含砷的木材防腐剂和用该类防腐剂处理的木材。

在澳大利亚标准中可用于H5的竹材危害等级，即经过ACQ处理的木材可用在淡水中。H5级规定的环境中，腐朽、虫蛀的情况是很严重的。经季铵铜ACQ木材防腐剂处理后的木材呈绿色，在户外使用一段时间后会慢慢变为暖棕色，不影响油漆和着色。对ACQ木材进行安装时，人员无须特别的防护，碎屑可作日常垃圾处理。用季铵铜ACQ木材防腐剂处理木材既能达到对竹材保护的要求，又符合当今人类对环境保护的要求与关注。在居住环境使用ACQ处理的竹材，摆脱钢筋、水泥的冰冷，使人类更加亲近自然，享受高品质的健康生活。

本实施例原竹防护剂，包括季铵铜、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、以及四水合八硼酸钠，季铵铜是由铜和季铵盐溶合而成的水溶性试剂，具有很好的防腐作用，能有效地杀灭和抑制真菌、蛀虫和白蚁等，能与原竹纤维牢固地结合在一起，不易流失，对原竹起到长期保护的作用；N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯高效、光谱、具有内吸性杀菌作用，同时有很好的防霉作用；四水合八硼酸钠作为渗透剂，能使原竹防护剂能更容易地均衡地扩散到竹材细胞腔中，三种成分同时作用，使用本发明的原竹防护剂能使原竹同时达到防虫蛀、防腐朽、防霉变的效果。

使用本实施例的原竹防护剂，得到如表1的防护效果。

表1使用实施例1原竹防护剂的防护效果

防护剂浓度％	干盐吸收量kg/m3	防治效力％	平均质量损失率％	抗蛀等级
					2.0	6.22	98	0.05％	C2-C3

实施例2：

本发明所述的一种原竹防护剂的实施例，包括季铵铜、百菌清、以及安康唑。

其中，季铵铜∶百菌清∶安康唑＝1∶0.05∶0.1，季铵铜为D型氨溶性季铵铜。

本实施例中，取D型氨溶性季铵铜20g(主要成分为洁尔灭)(含量为33.3％，pH＝9，为深青色)、百菌清1g、安康唑2g。其中，百菌清、安康唑为50％混合乳液。

其中，D型氨溶性季铵铜的作用与实施例1中季铵铜的作用一致；百菌清是广谱、保护性杀菌剂，其作用机理是：能与真菌细胞中的三磷酸甘油醛脱氢酶发生作用，与该酶中含有半胱氨酸的蛋白质相结合，从而破坏该酶活性，使真菌细胞的新陈代谢受破坏而失去生命力；另外，百菌清没有内吸传导作用，但喷到植物体上之后，能在体表上有良好的黏着性，不易被雨水冲刷掉，因此药效期较长。

使用本实施例原竹防护剂，其有效成分以颗粒形式存在于原竹中，堵塞了水分移动的通道，使原竹吸湿率降低，有效地降低了原竹自然干燥开裂的程度，起到了原竹防护尺寸前期稳定性的目的，本防护剂使原竹道道很好的防护抗裂效果。

使用本实施例的原竹防护剂，得到如表2的防护效果。

表2使用实施例2原竹防护剂的防护效果

防护剂浓度％	干盐吸收量kg/m3	原竹透入率
			1.15	5.23	≥100％

另外，本发明实施例1与实施例2的原竹防护剂，均可采用同样的原竹防护剂的处理技术，具体操作及步骤如下：

(1)将新鲜砍伐的原竹进行竹节打孔处理，自然干燥；

(2)将所述原竹放入压力浸注罐，关闭罐门，开启真空泵，向浸注罐抽真空，约30min，使真空度达到0.078MPa以上；

(3)在不关闭真空泵的情况下，加入原竹防护剂直至填满浸注罐；

(4)关闭真空泵，开启压力泵，使压力达到1.3MPa，保持一定的压力时间，约为60min，直至原竹防护剂在原竹中为饱和状态；

(5)解除压力，排出浸注罐内的防护剂。

为了达到更好的防护效果及环保目的，本发明实施例的原竹防护剂处理技术还包括以下步骤：

(1)在排尽防护剂后，关闭所有阀门，开启真空泵，向浸注罐抽真空，10～20min；

(2)解除真空，排出浸注罐内的防护剂。

原竹砍伐下后鲜竹含水率高达到60～80％，经自然或人工干燥后由于胶状物质的沉积及侵填体的聚积、导管和筛管几乎不再具有横向渗透性，维管束在竹竿里分布不均匀，在竹秆的外围部份维管束小而多，在中央部份维管束大而少。离导管越远，渗透的水平也越低，这一特性又造成了防护剂在竹材中分布不均匀性，导管仅占竹秆体积10％，所以防护剂渗透到导管周围的其它组织能力很弱。

故本发明实施例的原竹防护剂的处理技术，先对新鲜的原竹进行竹节打孔而后自然干燥至其含水量为40％以下，改善防护剂在竹材中的横向透入途径或扩大已经存在的流动途径，达到防护剂在竹材中的保持量及透入深度，同时避免了原竹在压力浸注时横向爆裂，使处理后原竹竹筒内的防护剂能尽快而多地溢出；再对竹节打孔后的原竹放入压力浸注罐、并向浸注罐抽真空，保持真空度一段时间使原竹细胞腔分子变为疏松，便于防护剂的渗透，并减少在后面步骤卸压时防护剂反冲以保证防护剂在原竹中的保有量；在真空状态下把防护剂注满浸注罐，而后保持一定的压力时间直至防护剂在原竹中为饱和状态，使防护剂更多地渗透到原竹内部实现100％的防护剂与细胞腔水分置换，达到原竹的载药量；最后解除压力，排出浸注罐内的防护剂，原竹自然干燥后待用。使用本发明的原竹防护剂的处理技术，能使防护剂充分进入原竹内，达到长效防护原竹的效果而不会产生环境问题。

另外，在排尽浸注罐内的防护剂后，再进行抽真空，能使处理后的原竹表面的防护剂尽而多地回收，从而不造成浪费；经过防护剂处理后的原竹堆放于室内让其自然干燥、避免露天堆放，使竹材的含水率下降，使其含水率降到25～35％，尽而多地让防护剂在压力作用下与原竹薄壁细胞组织的水分实现置换，从而更进一步有效地增强原竹的防护防裂能力。

本发明实施例的原竹防护剂的处理技术即采用满细胞法。

满细胞法(贝塞法、真空/压力法)，即使竹材细胞中充满防护剂溶液，使竹材保留有最大量的防护剂。这种方法的操作过程一般可分为5个阶段：

(1)前真空阶段：将竹材放入压力浸注罐中，关好罐门后，开启真空泵，向浸注罐抽真空，保持15分钟～1小时，以抽出竹材细胞腔中的空气，使得竹材容易被防护剂浸注，并且减少在卸压时防护剂反冲出来，保留较多的防护剂在木材中。

(2)加防护剂阶段：在不关闭真空泵的情况下，即保持原有真空度的条件下，加入防护剂溶液。如果在防护剂加满压力浸注罐之前关掉真空泵，那么浸注罐中残留下来的空气，或由处理溶液产生的蒸汽就被压缩到浸注罐的上部，那么当继续加防护剂溶液时，这些气体就会充填材堆上部竹材中在抽真空时被抽空了的空间，这样，就使这部分竹材吸收较少数量的防护剂溶液，造成同一批次处理的竹材上下不均匀的结果。

(3)加压阶段：当防护剂加满压力浸注罐后，关闭真空泵，消除真空后，施加压力(可以用液压，也可以用空气压)，达到所需要的压力保持一段时间，直到所需要的防护剂已经深深地被压入竹材中，或者到竹材拒绝吸收防护剂溶液之点为止。当加压阶段终了，排出压力时，由于被压缩在竹材中的少量空气的膨胀作用，在加压阶段被竹材吸收的防护剂溶液有5～15％，此时会从竹材中反冲出来，回到压力浸注罐中。

(4)排液阶段：在解除压力后，利用防护剂溶液的重力作用，或用排液泵，将压力浸注罐中的防护剂溶液返回到防护剂溶液贮槽中；

(5)后真空阶段：排尽防护剂溶液后，关闭所有阀门，接通真空泵，开始后真空阶段。后真空的真空度可以和前真空一样，或稍低一些，保持10～30分钟。然后解除真空，放出在后真空阶段抽出的防护剂溶液。打开罐门，取出经处理的竹材，防腐处理的一个周期就已完成。由于从压力浸注罐中刚取出的竹材可能还会有滴液现象，为了不污染环境和回收防护剂，可以将刚处理好的防腐竹材在滴液区中存放一段时间，直到不再滴液为止。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种原竹防护剂的处理技术，其特征是，

原竹防护剂，包括以下成分：季铵铜、N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯、以及渗透剂；按重量份数包括以下成分：季铵铜∶N-2-苯并咪唑基氨基甲酸甲酯∶渗透剂＝0.5∶0.5∶1；所述渗透剂为四水合八硼酸钠；

处理技术包括以下步骤：

将新鲜砍伐的原竹进行竹节打孔处理，自然干燥；

将所述原竹放入压力浸注罐，关闭罐门，开启真空泵，向浸注罐抽真空；

在不关闭真空泵的情况下，加入原竹防护剂直至填满浸注罐；

关闭真空泵，开启压力泵，直至原竹防护剂在原竹中为饱和状态；

解除压力，排出浸注罐内的防护剂；

在排尽防护剂后，关闭所有阀门，开启真空泵，向浸注罐抽真空；

解除真空，排出浸注罐内的防护剂。