樟子松生材的防霉防變色處理
樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica),是歐洲赤松的變種,別稱海拉爾松、蒙古赤松、樟松等,與馬尾松、油松、云南松同屬于油松類,但材質(zhì)較好,可代替紅松,主要分布于俄羅斯和我國大興安嶺北部及呼倫貝爾地區(qū)。近幾年我國大量進(jìn)口俄羅斯樟子松,其材性與馬尾松相似,耐腐性中等(指心材),易遭白蟻危害,原木及濕鋸材極易發(fā)霉和藍(lán)變。木材防護(hù)是實(shí)現(xiàn)深度開發(fā)和高效利用的關(guān)鍵問題之一。國外對木材防霉、防藍(lán)變十分重視,如美國、加拿大、新西蘭和蘭等國,對凡易發(fā)生霉變及藍(lán)變的原木和制材后不能及時(shí)干燥的鋸材,幾乎都采用防霉處理。目前國內(nèi)尚未見有關(guān)樟子松防霉防藍(lán)變處理的報(bào)道。2003年廣東東莞某公司從內(nèi)蒙古購買的100m3無霉變、藍(lán)變樟子松鋸材,經(jīng)約兩周的運(yùn)輸,到東莞后邊材幾乎全部發(fā)霉,藍(lán)變深度達(dá)2～10mm,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量,引起木材貿(mào)易加工單位和用戶的重視,迫切要求解決此問題。為此,筆者等對該批木材進(jìn)行了采樣和防霉防藍(lán)變處理,以期尋找有效的處理藥劑和處理工藝。
試驗(yàn)方法
1.1 試材 取自東莞成就木材加工廠于2003年5月從二連浩特運(yùn)回的樟子松鋸材,選取5cm×18cm×400cm的邊材3塊,盡量刨除霉變部分(因內(nèi)部藍(lán)變太深,未能全部刨掉),然后制成尺寸為2cm×8cm×48cm的試塊,平均含水率為81%。
1.2 防腐劑 采用筆者所在的公司研制的TBQ防護(hù)劑,為白色糊狀體,活性成分為烷基銨化物和硼化物,含量91%,易溶于水,pH值7～8。將TBQ分別配制成4%、5%、6%等3種濃度,另用自來水作對照,共4組,每組設(shè)12塊試材。常溫浸漬1h,浸漬后平均含水率91%。
1.3 防霉防藍(lán)變效力的測定方法 試塊經(jīng)浸漬處理后,按氣干方法堆垛,堆基高20cm。為增加材堆內(nèi)部濕度,材堆下放置一盆水。墊條采用氣干的、未經(jīng)過處理的輻射松板條,厚2cm。為加材堆內(nèi)部霉菌和藍(lán)變菌來源,每層試驗(yàn)板之間及材堆頂部,各放一層已長霉和藍(lán)變的樟子松板條,板條與試材之間用玻璃棒隔開,不直接接觸。每層都有3種濃度TBQ防護(hù)劑處理的試塊和對照試塊各1塊或2塊,每層6塊,有8層,總計(jì)48塊。材堆外部用塑料薄膜覆蓋保濕。試驗(yàn)從5月22日開始,到7月15日結(jié)束,每周觀察一次(最后一次隔9d),并測定含水率。被害值按GB/T18281-2000《防霉劑防治木材霉菌及藍(lán)變菌試驗(yàn)方法》計(jì)算。
2 結(jié)果分析與討論 對照組試塊一周后全部發(fā)霉,被害值多數(shù)達(dá)4級,少數(shù)3級;到第7周觀察,內(nèi)部完全藍(lán)變。TBQ濃度為4%、5%的藥液處理組在3周后少數(shù)試塊出現(xiàn)霉點(diǎn),被害值1～2級,4～5周后達(dá)3級,個(gè)別達(dá)4級,多數(shù)試塊在7周后仍無霉點(diǎn),保持原狀。防治效力為:濃度4%TBQ藥液的為79.2%,濃度5%TBQ的為85.4%。6%TBQ藥液處理組試塊在6周內(nèi)無任何霉變和藍(lán)變現(xiàn)象,第7周僅有一塊試材出現(xiàn)零星霉點(diǎn),防治效力達(dá)98%。試驗(yàn)結(jié)果詳見表1。治效力和木材含水率密切相關(guān)。本試驗(yàn)中,濃度4%和5%TBQ處理組共有7塊試材被害,其中2塊在第二層,4塊在第三層,這兩層的含水率最高,試驗(yàn)開始時(shí)分別為146%和157%,至第五周時(shí)仍分別為70%和93%,至第7周分別降到40%和25%。而在這兩層中,用濃度6%TBQ處理試材則無一被害,說明當(dāng)鋸材含水率高時(shí),增加防護(hù)劑的處理濃度可增強(qiáng)試材的防霉防藍(lán)變能力。對于試驗(yàn)前已有藍(lán)變的試塊,經(jīng)TBQ藥液浸漬處理后,不僅表面無菌絲體出現(xiàn),內(nèi)部藍(lán)變也沒有發(fā)展,說明TBQ的滲透性較好,對木材內(nèi)部的藍(lán)變菌也有一定抑制作用。
3 建議
3.1 自2001年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)公布實(shí)施“關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約(POPS)”之后[1],國內(nèi)外已停止使用過去普遍采用的五氯酚鈉防霉劑,現(xiàn)在國外大量推廣使用有機(jī)雜環(huán)化合物及有機(jī)碘化合物殺菌劑,多數(shù)為乳劑或懸浮劑,雖然殺菌劑效果較好,但價(jià)格較貴,且易分層或沉淀,只適宜噴灑,不適用于池內(nèi)浸漬。TBQ主要活性成分與在歐美使用的F-2、Timbercoite和katah等同屬于烷基銨化合物(AAC)防腐劑,是替代鹵代酚類較理想的產(chǎn)品之一。本試驗(yàn)亦表明:TBQ具有較好的防霉、防藍(lán)變、防腐效果,并有一定的防蛀蟲、防白蟻效力,而且低毒,不污染環(huán)境,易溶于水,藥液可反復(fù)循環(huán)使用。同時(shí),其價(jià)格較低(稍高于五氯酚鈉),因此,市場前景看好[2]。
3.2 樟子松邊材易感染霉菌和藍(lán)變菌,除在冬季采伐或制材后立即干燥外,原木及鋸材均需在產(chǎn)地進(jìn)行防霉防藍(lán)變處理。建議在制材車間內(nèi)設(shè)浸漬槽,制材分級后裝入浸注筐,放入浸漬槽內(nèi)用6%TBQ藥液浸泡。浸泡時(shí)間為2h,使吸液量達(dá)到200～250g/m2(按表面積計(jì)算),浸漬槽結(jié)構(gòu)見圖1。圖中浸漬槽為磚砌水池(150cm×150cm×450cm),容積10.125m3,高位池高出地面130cm,地面以下20cm。高位池,底部裝一管道,與低位池連接;低位池高出地面20cm,地面下130cm,設(shè)一水泵,可將藥液抽回到高位池。6%TBQ藥液需5～6t,另設(shè)有一配藥罐,容積1m3左右。具體操作:將板材裝在筐內(nèi),每層板間加二條墊木隔開,墊木尺寸為2cm×3cm,放入高位池浸泡2h(由于浸泡木材數(shù)量較多,不易浸透,浸泡時(shí)間適當(dāng)延長到2h左右),隨后將藥液排放到低位池。木材在高位池內(nèi)滴干1h后用電動(dòng)滑輪取出;第二批木材的浸泡在低位池進(jìn)行,方法同上,一天可處理6槽。也可以高、低位池同時(shí)進(jìn)行,浸過的木材吊出后放在原池上面滴干1h,這樣兩池每天可處理8槽。藥液池內(nèi)如有鋸屑等雜物時(shí)應(yīng)及時(shí)清理,以免污染藥液和木材。藥液可循環(huán)使用,不需外排,對環(huán)境無不良影響。
3.3 俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)森林資源(包括樟子松)十分豐富,是我國進(jìn)口北洋材的主要產(chǎn)地,通過黑龍江綏芬河和內(nèi)蒙古滿洲里兩口岸進(jìn)口后運(yùn)往全國。據(jù)報(bào)導(dǎo),滿洲里平均每天進(jìn)口木材達(dá)1.5萬m3,2002年綏芬河進(jìn)口原木和鋸材達(dá)607萬m3[3,4],最近這兩個(gè)口岸均被批準(zhǔn)為依托進(jìn)口原木加工為鋸材后復(fù)出口的定點(diǎn)口岸,產(chǎn)品可直接出口到韓國和日本等地。對于象樟子松等在貯存或運(yùn)輸途中易發(fā)霉和藍(lán)變的木材,為保證產(chǎn)品質(zhì)量,建議有關(guān)部門規(guī)定,必須經(jīng)防霉防藍(lán)變處理才準(zhǔn)運(yùn)往國內(nèi)或出口。同時(shí)規(guī)定,為保護(hù)環(huán)境,根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的POPS公約,不得使用五氯酚鈉等含有持久性有機(jī)污染物的防霉劑。