幾種防霉劑對(duì)叢生竹防霉效果研究

馬紅霞 何雪香 陳利芳 張燕君

（廣東省林業(yè)科學(xué)研究院 廣州 510520）

由于竹材含有大量的糖類、淀粉等物質(zhì)，為霉菌的生長(zhǎng)繁衍提供了豐富的養(yǎng)分。因此竹材和竹制品在保存和使用過程中極易產(chǎn)生霉變，嚴(yán)重影響竹材表觀裝飾性能。環(huán)境溫濕度是引起竹材霉變的重要因素,當(dāng)溫度為25～30 ℃、相對(duì)濕度93%以上時(shí)，霉菌孢子萌發(fā)和生長(zhǎng)最快[1]。我國(guó)華南地區(qū)氣候濕熱多雨、夏季較長(zhǎng)，竹材在貯存、加工以及使用過程中很容易產(chǎn)生霉變。叢生竹作為華南地區(qū)的優(yōu)勢(shì)竹種類型，淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量要高于散生竹，因此有必要對(duì)叢生竹的防霉問題進(jìn)行研究，促進(jìn)叢生竹工業(yè)化開發(fā)利用。

對(duì)于竹材防霉性能方面的評(píng)價(jià)方法，多數(shù)文獻(xiàn)參考GB/T 18261-2000《防霉劑防治木材霉菌及藍(lán)變菌的試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試，該測(cè)試主要針對(duì)室內(nèi)用木材的防霉效果評(píng)價(jià)[2]?？紤]到越來越多的竹制品用于戶外環(huán)境，長(zhǎng)期經(jīng)受光照、雨水沖刷，使用環(huán)境更加惡劣，因此本文對(duì)防霉處理竹材的戶外測(cè)試方法進(jìn)行了探討。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

（1）竹種：梁山慈竹（Dendrocalamus farinosus）; 2～3年生，采自四川長(zhǎng)寧縣。

（2）防霉劑：NCM，主要成分百菌清、多菌靈、硼鹽，乳白色懸浮液，自配；SMR，主要成分異噻唑啉酮，淺黃色液體，自配，主要與CCA防腐劑混合使用，用于防腐處理木材的防霉；NCM/IPBC，NCM與有機(jī)碘化合物的復(fù)配懸浮液，自配；DDAC/IPBC，主要成分季銨鹽和有機(jī)碘化合物，無色透明液體，自配。

（3）測(cè)試菌種：可可球二孢（Botryodiplodia theobromae）、綠色木霉(Trichoderma viride)、黑曲霉(Aspergillus niger)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 防霉劑種類對(duì)竹材防霉效果影響

試驗(yàn)采用的防霉劑種類及濃度為：NCM（0.5%、1.5%、2.5%）；SMR（1%、2%、3%）； DDAC/IPBC（0.25%、0.35%、0.4 5%）、NCM/IPBC (0.50%+0.02%、0.50%+0.03%、0.50%+0.04%)。

SMR防霉劑是本研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種與CCA木材防腐劑復(fù)配的防霉劑，因此對(duì)復(fù)配藥劑的防霉效果也進(jìn)行了野外測(cè)試，藥劑處理濃度為CCA/SMR（1.5%/0%、1.5%/0.3%、1.5%/0.4%、1.5%/0.5%、0%/0.5%）。

1.2.2 竹材處理工藝對(duì)竹材防霉效果影響

實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿測(cè)試方法采用真空處理方法，將幾種防霉劑配制成不同濃度，分別取10個(gè)竹材試樣放入不同防霉藥劑中，在-0.08 MPa真空條件下處理30 min，取出稱重；計(jì)算每一試樣的吸藥量，選取吸藥量值最接近的6個(gè)試樣用于防霉測(cè)試。吸藥量計(jì)算方法根據(jù)GB/T 18261-2000標(biāo)準(zhǔn)中公式(1)進(jìn)行。

野外測(cè)試方法分別采用浸泡和加壓2種處理工藝。浸泡處理工藝是將幾種防霉劑配制成不同濃度，分別取20根竹材試樣浸泡在不同防霉劑中30 min；加壓處理工藝是將20根竹材試樣放入配制好的防霉劑藥液中，在1.5 MPa壓力下處理30 min。

1.2.3 竹材防霉效果測(cè)試

室內(nèi)測(cè)試法，參考GB/T 18261-2000進(jìn)行測(cè)試, 試件規(guī)格為50 mm×20 mm×壁厚（mm）。野外防霉效果評(píng)價(jià)采用2種方法：一種方法為野外遮蔭試驗(yàn)法，在整理箱底部放一層水，然后將試件置于整理箱中，放在溫度25 ℃，相對(duì)濕度75%～80%的環(huán)境中；另一種方法為野外暴露試驗(yàn)法，將處理過的試件直接暴露在戶外環(huán)境中，經(jīng)受日曬雨淋。每隔一個(gè)月檢查一次試件的霉變情況，共檢查3次。試件規(guī)格為200 mm×20 mm×壁厚（mm）。

1.3 評(píng)價(jià)方法

竹材霉變等級(jí)根據(jù)GB/T 18261-2000中霉變等級(jí)進(jìn)行劃分。野外測(cè)試將竹材霉變等級(jí)小于等于1的試件判為合格，藥劑處理竹材合格率為合格試樣數(shù)量與總試驗(yàn)試樣數(shù)量的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 防霉劑對(duì)竹材的防霉效果

不同測(cè)試方法防霉處理的竹材防霉效果見表1至表3。

從表1可以看出, 本試驗(yàn)濃度條件下，SMR對(duì)黑曲霉無防治效果，當(dāng)藥劑濃度達(dá)到3%以上時(shí)，對(duì)綠色木霉和可可球二孢具有較好防治效果。NCM濃度達(dá)到2.0%時(shí)，試樣平均霉變等級(jí)可低于霉變等級(jí)1。DDAC/IPBC藥劑對(duì)黑曲霉防治效果稍差，但試樣霉變等級(jí)基本都在1以下，本試驗(yàn)最低濃度條件下，對(duì)3種霉菌都具有防治效果。在NCM中加入一定比例的IPBC，其防霉效果明顯提高，與2%的NCM效果相當(dāng)。綜合室內(nèi)防霉試驗(yàn)結(jié)果，NCM、DDCC/IPBC和NCM/IPBC 3種藥劑對(duì)3種霉菌都有較好的防治效果，其中NCM/IPBC防治效果最好，其次是DDAC/IPBC，NCM用量稍微大一些，也可達(dá)到很好的防霉效果。

表1 實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿法測(cè)試的梁山慈竹防霉結(jié)果

表2 梁山慈竹野外遮蔭防霉試驗(yàn)結(jié)果

從表2野外遮蔭防霉測(cè)試結(jié)果中可以看出，測(cè)試藥劑在1個(gè)月內(nèi)對(duì)竹材均具有很好的防霉效果；隨著測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)，防霉效果逐漸降低，但一定濃度條件下仍可達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；到第3個(gè)月時(shí)，幾乎所有防霉處理竹材均沒有防霉效果，只有濃度為0.45%的DDAC/IPBC和濃度為1%/0.04%的NCM/IPBC在加壓處理工藝條件下，防霉等級(jí)為1.00。

表3 梁山慈竹野外暴露防霉試驗(yàn)結(jié)果

從表3野外暴露防霉試驗(yàn)結(jié)果看，測(cè)試2個(gè)月內(nèi)，幾乎所有防霉劑對(duì)梁山慈竹均具有較好的防霉效果，3個(gè)月后，除了0.45%的DDAC/IPBC和濃度為1%/0.04%的NCM/IPBC，其他條件防霉效果幾乎全部失效。

此外，從表3和表4結(jié)果中還可以看出，SMR單獨(dú)處理竹材的防霉效果較差；經(jīng)與防腐劑CCA配合使用，其防霉效力明顯增加，說明2種藥劑具有協(xié)同防霉作用。

綜合上述3種防霉測(cè)試結(jié)果，本試驗(yàn)條件下CCA/SMR和NCM防霉劑的防霉效果約為2個(gè)月，使用濃度分別為1.5%/0.3%和5%，可用于竹材貯存、運(yùn)輸、加工過程中的防霉；DDAC/IPBC和NCM/IPBC防霉效果更好一些，可考慮用于竹制品使用過程中的防霉，但如何發(fā)揮2種藥劑在竹制品中最佳的防霉效果，還有待從藥劑濃度、處理工藝、測(cè)試時(shí)間及維護(hù)方法等方面進(jìn)一步研究。

2.2 防霉處理工藝的防霉效果

分析不同防霉處理工藝的防霉效果可以看出（圖1），采用加壓處理工藝，梁山慈竹的防霉效果優(yōu)于浸泡處理。主要是由于加壓處理工藝更有利于藥劑在竹材中的滲透，藥劑在竹材中的滲透量、滲透深度及均勻性要優(yōu)于浸泡處理工藝，但加壓處理需要加壓設(shè)備。因此選擇何種處理工藝，需結(jié)合實(shí)際情況。

圖1 防霉處理工藝對(duì)防霉效果的影響

2.3 不同測(cè)試方法防霉效果的對(duì)比

對(duì)比3種測(cè)試方法，不同防霉劑處理梁山慈竹的防霉趨勢(shì)基本一致，但試件霉變等級(jí)差別較大。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試針對(duì)單一霉菌，可作為防霉劑篩選的一種方法；野外遮蔭測(cè)試法通過將竹材置于高溫高濕環(huán)境下，為大多數(shù)霉菌提供最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，是既快速又比較接近實(shí)際的一種測(cè)試方法；野外暴露試驗(yàn)測(cè)試方法將竹材放置在戶外自然環(huán)境下，其測(cè)試效果受大氣溫度、相對(duì)濕度影響較大，而且不同地域其測(cè)試結(jié)果差別很大。但該方法考慮了光照對(duì)藥劑的降解作用以及雨水對(duì)藥劑沖刷的影響。

從本試驗(yàn)看，野外遮蔭試驗(yàn)霉變速度要比野外暴露試驗(yàn)快。主要與野外暴露測(cè)試時(shí)間有關(guān)，本試驗(yàn)從2011年1月份開始進(jìn)行測(cè)試，1月份和2月份大多數(shù)為晴朗天氣，天氣相對(duì)比較涼爽、干燥，甚至對(duì)照竹材在第一個(gè)月也幾乎都沒有霉變現(xiàn)象；從2月份后期到3月份，一直是陰雨天氣，相對(duì)濕度幾乎每天都在80%～98%之間，相對(duì)濕度很大，非常有利于霉菌生長(zhǎng)，對(duì)照竹材在2月份的第一次小雨后的第3天幾乎全部霉變，從第3個(gè)月開始，霉菌生長(zhǎng)很快。因此該方法與測(cè)試地點(diǎn)氣候條件有很大關(guān)系。

此外，不同的野外測(cè)試方法，竹材上生長(zhǎng)的霉菌種類差別很大。野外遮蔭試驗(yàn)測(cè)試竹材竹青和竹黃都長(zhǎng)滿白色、青色、橘紅色、黃色等多種霉菌，以橘青霉、曲霉為主，黑曲霉較少；在野外暴露試驗(yàn)中，竹材表面以黑色霉菌為主。有研究認(rèn)為在日曬雨淋的露天環(huán)境中產(chǎn)生的霉菌多為黑質(zhì)型、分生孢子盤型、子囊殼型等類型，在陰濕環(huán)境中以革質(zhì)菌型為主[3]。綜合本試驗(yàn)研究結(jié)果，認(rèn)為對(duì)于測(cè)試用于戶外制品防霉效果，以竹材野外暴露測(cè)試為主；用于室內(nèi)或竹材貯運(yùn)過程中的防霉，以實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿和野外遮蔭法測(cè)試為主。

3 小 結(jié)

（1）通過實(shí)驗(yàn)室和野外試驗(yàn)可以看出，CCA/SMR和NCM防霉劑的防霉效果約為2個(gè)月，使用濃度分別為1.5%/0.3%和5%，可用于竹材貯存、運(yùn)輸、加工過程中的防霉；DDAC/IPBC和NCM/IPBC防霉效果更好一些，可考慮用于竹制品使用過程中的防霉。

（2）加壓處理工藝更有利于防霉劑在竹材中的滲透，因此防霉效果明顯優(yōu)于浸泡處理工藝。

（3）采用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿、野外暴露和野外遮蔭法檢測(cè)梁山慈竹的防霉效果，3種測(cè)試方法得出的防霉劑處理竹材的防霉趨勢(shì)基本一致。但試件霉變等級(jí)差別較大，測(cè)試側(cè)重點(diǎn)以及針對(duì)的霉菌種類不同。對(duì)于測(cè)試用于戶外制品防霉效果，以竹材野外暴露測(cè)試為主；用于室內(nèi)或竹材貯運(yùn)過程中的防霉，以實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿和野外遮蔭法測(cè)試為主。

[1] 冉隆賢,吳光金.竹材霉菌生理特性及防霉研究.中南林學(xué)院學(xué)報(bào),1997,17(2):14-19.

[2] 陳利芳,何雪香,馬紅霞,等.環(huán)保型防霉劑處理竹材的防霉效果.浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào),2012,29(1):78-82.

[3] 吳開云，翁月霞.竹材霉腐類型及其與環(huán)境條件的關(guān)系.林業(yè)科學(xué)研究,2000,13(1):63-70.