【摘要】：原竹的易裂性常帶來霉變和腐朽等系列問題,而霉變和腐朽會進一步加劇開裂,因此需要將原竹的防裂和防霉防腐結合起來,共同研究,同時攻克。針對原竹易開裂、霉變和腐朽等問題,選取滲透性較好的聚乙二醇作為尺寸穩(wěn)定劑,無毒無害的硼砂硼酸作為防霉防腐劑,將二者混合制成原竹防護劑浸漬原竹,達到防霉和防裂的目的。浸漬后再進行石蠟蒸煮處理,不僅起到了干燥的作用,而且進一步增強了原竹的防霉防裂性能,處理后的蠟保護層還能提高藥劑的抗流失性。采用電感耦合等離子體質譜儀、接觸角測量儀、掃描電鏡和X射線光電子能譜儀等儀器對防裂和抗菌機理進行深入分析。主要研究結果如下:(1)采用不同濃度和分子量的PEG浸漬原竹,結果表明,分子量為1000的PEG滲透性較佳,當PEG1000濃度為25%時增重率最高,達到8.75%。超景深三維顯微鏡觀察得出PEG進入原竹內部,存在于細胞腔和細胞壁中。在第一次吸濕-干燥循環(huán)中,25%的PEG1000處理材抗脹率和抗縮率分別為48.86%和53.22%,在第一次吸水-干燥循環(huán)中其抗脹率和抗縮率分別為30.76%和24.41%,三次循環(huán)試驗中的ASE值總體有所下降,這可能是PEG流失導致的,但是不可否認25%的PEG1000處理后原竹尺寸穩(wěn)定性得到了顯著提高。(2)PEG可用于緩解原竹由于干縮和濕脹引起的尺寸不穩(wěn)定,但在濕度較大的情況下很容易從材料中流失。因此將PEG浸漬和石蠟熱處理相結合,通過石蠟熱處理在原竹表面建立一道疏水屏障,其次還可對原竹進行干燥。SEM觀察后發(fā)現處理材細胞壁膨脹,導管中紋孔被藥劑堵塞,從疏水性測試可看出PEG和石蠟復合處理后平衡接觸角明顯高于未處理材,說明其疏水性得到了改善,因此可在一定程度上減少因吸水性引起的開裂與變形。改性后的原竹放到戶外進行26周防開裂試驗,結果表明,PEG和石蠟復合處理能明顯減少裂紋數量和長度。(3)將PEG和硼砂硼酸混合作為防護劑,浸漬原竹后進行石蠟熱處理。通過濕灰化法測定得知試塊硼吸藥量均隨硼溶液濃度的增加而增加,不過濃度為5%和7%的硼溶液處理硼吸藥量相差不大。從室內防霉試驗可看出7%硼溶液單獨處理綜合防治效力較高,達到83%。室內防腐試驗則表明硼和聚乙二醇混合浸漬處理后再進行蠟煮處理的防腐性能較佳,其中5BPW組經白腐菌侵染后質量損失率僅為4.18%。戶外防霉測試后也發(fā)現硼和聚乙二醇混合浸漬后進行蠟煮處理能在一定程度上提高原竹的防霉性能。SEM觀察發(fā)現,硼和聚乙二醇混合浸漬后進行蠟煮處理能夠充脹細胞壁,堵塞導管中的紋孔。XPS檢測表明原竹內部存在硼元素,半纖維素發(fā)生顯著降解,從而起到了一定的防霉防腐作用。(4)14天流失試驗和3個月防腐試驗結果表明,硼溶液單獨處理硼固著率較低,而硼和聚乙二醇混合浸漬處理后再進行蠟煮處理硼的固著率明顯提高,平均提高了7.61%。即使經過14天流失處理,硼和聚乙二醇混合浸漬處理后再進行蠟煮處理材仍能達到I級耐腐級別。SEM結果表明,流失試驗后的未處理材經腐朽菌侵染后有明顯的腐朽現象,導管中布滿菌絲,導管周圍有穿孔現象。而硼和聚乙二醇混合浸漬處理后再進行蠟煮處理材導管內未發(fā)現菌絲,結構完整。由此看來,硼和聚乙二醇混合浸漬處理后再進行蠟煮處理對提高原竹的抗流失性也能起到一定作用。
【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S782.33
【圖文】：

圖 2.7 原竹未處理材和改性處理材的微觀構造Figure2.7 The Micro-structure of treated and untreated round bambooa 為未處理材；b 為處理材。a：control；b：treated round bamboo2.4 小結濃度為 25%，分子量為 1000 的聚乙二醇處理原竹后增重率最高，由此說明進入到原竹內部的藥劑也相對較多，經超景深三維顯微鏡觀察后也能發(fā)現25%的PEG1000處理材的細胞間隙及細胞壁均有被改性劑填充現象。且 25%的 PEG1000 處理材在三次吸濕-干燥循環(huán)和三次吸水-干燥循環(huán)試驗中的膨脹率和干縮率都相對較低，能獲得較高的 ASE值，由此可看出，經25%的PEG1000處理后原竹具有較好的尺寸穩(wěn)定性。因此在后期的防霉防裂復合研究中，會選取濃度為 25%，分子量為 1000 的 PEG 作為防開裂劑做進一步的研究。

的變化而變化，裂紋深度變化難以準確測出，因為裂紋一旦發(fā)展，就會迅速擴展到整個竹壁。因此，只有裂紋的數量和長度可用于評估原竹的開裂程度，裂紋長度測量方法見圖3.2，長于10 mm時計數（即計入裂紋數目）。圖 3.2 戶外防開裂試驗Figure3.2 Outdoor experiment0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 288101214161820222426283032340 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 2864666870727476788082848688900 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 280246810120 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 2802468101214平溫平溫/°CveraAegteperamture/°C蠟蠟（周） /Time（weeks）相溫濕/%Realivtehuidmtyi/%蠟蠟（周） /Time（weeks）日/hSnsuihne/h蠟蠟（周） /Time（weeks）降降/mmPrecpitation/m蠟蠟（周） /Time（weeks）圖 3.3 試驗周期溫濕度、溫差、降水量及日照變化Figure3.3 The change of temperature, humidity, precipitation a

Stuttgart, Germany），采用液滴法將體積 5 ul 的水滴定改性前后原竹的靜態(tài)接觸角，測定環(huán)境溫度為 25℃。電鏡觀察小的試塊放入液氮中 10 min，然后利用木材切片機切取試樣的后置于載物臺上進行噴金處理，采用掃描式電子顯微鏡（TM 15 kV 電壓下觀察試樣的微觀結構。分析開裂形式試驗周期內，發(fā)現原竹開裂主要有以下三種形式：端裂、節(jié)裂和。其中以端裂最為常見。水分一般都是通過原竹端面散發(fā)到大快，常常最早產生裂紋。竹節(jié)處干縮率較大，較易產生裂紋，不易變大，裂紋增加速度非常緩慢。

【參考文獻】

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10 徐煒s

本文編號：2750929