樟子松生材的防霉防变色处理
樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica),是欧洲赤松的变种,别称海拉尔松、蒙古赤松、樟松等,与马尾松、油松、云南松同属于油松类,但材质较好,可代替红松,主要分布于俄罗斯和我国大兴安岭北部及呼伦贝尔地区。近几年我国大量进口俄罗斯樟子松,其材性与马尾松相似,耐腐性中等(指心材),易遭白蚁危害,原木及湿锯材极易发霉和蓝变。木材防护是实现深度开发和高效利用的关键问题之一。国外对木材防霉、防蓝变十分重视,如美国、加拿大、新西兰和兰等国,对凡易发生霉变及蓝变的原木和制材后不能及时干燥的锯材,几乎都采用防霉处理。目前国内尚未见有关樟子松防霉防蓝变处理的报道。2003年广东东莞某公司从内蒙古购买的100m3无霉变、蓝变樟子松锯材,经约两周的运输,到东莞后边材几乎全部发霉,蓝变深度达2～10mm,严重影响了产品质量,引起木材贸易加工单位和用户的重视,迫切要求解决此问题。为此,笔者等对该批木材进行了采样和防霉防蓝变处理,以期寻找有效的处理药剂和处理工艺。
试验方法
1.1 试材 取自东莞成就木材加工厂于2003年5月从二连浩特运回的樟子松锯材,选取5cm×18cm×400cm的边材3块,尽量刨除霉变部分(因内部蓝变太深,未能全部刨掉),然后制成尺寸为2cm×8cm×48cm的试块,平均含水率为81%。
1.2 防腐剂 采用笔者所在的公司研制的TBQ防护剂,为白色糊状体,活性成分为烷基铵化物和硼化物,含量91%,易溶于水,pH值7～8。将TBQ分别配制成4%、5%、6%等3种浓度,另用自来水作对照,共4组,每组设12块试材。常温浸渍1h,浸渍后平均含水率91%。
1.3 防霉防蓝变效力的测定方法 试块经浸渍处理后,按气干方法堆垛,堆基高20cm。为增加材堆内部湿度,材堆下放置一盆水。垫条采用气干的、未经过处理的辐射松板条,厚2cm。为加材堆内部霉菌和蓝变菌来源,每层试验板之间及材堆顶部,各放一层已长霉和蓝变的樟子松板条,板条与试材之间用玻璃棒隔开,不直接接触。每层都有3种浓度TBQ防护剂处理的试块和对照试块各1块或2块,每层6块,有8层,总计48块。材堆外部用塑料薄膜覆盖保湿。试验从5月22日开始,到7月15日结束,每周观察一次(最后一次隔9d),并测定含水率。被害值按GB/T18281-2000《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌试验方法》计算。
2 结果分析与讨论 对照组试块一周后全部发霉,被害值多数达4级,少数3级;到第7周观察,内部完全蓝变。TBQ浓度为4%、5%的药液处理组在3周后少数试块出现霉点,被害值1～2级,4～5周后达3级,个别达4级,多数试块在7周后仍无霉点,保持原状。防治效力为:浓度4%TBQ药液的为79.2%,浓度5%TBQ的为85.4%。6%TBQ药液处理组试块在6周内无任何霉变和蓝变现象,第7周仅有一块试材出现零星霉点,防治效力达98%。试验结果详见表1。治效力和木材含水率密切相关。本试验中,浓度4%和5%TBQ处理组共有7块试材被害,其中2块在第二层,4块在第三层,这两层的含水率最高,试验开始时分别为146%和157%,至第五周时仍分别为70%和93%,至第7周分别降到40%和25%。而在这两层中,用浓度6%TBQ处理试材则无一被害,说明当锯材含水率高时,增加防护剂的处理浓度可增强试材的防霉防蓝变能力。对于试验前已有蓝变的试块,经TBQ药液浸渍处理后,不仅表面无菌丝体出现,内部蓝变也没有发展,说明TBQ的渗透性较好,对木材内部的蓝变菌也有一定抑制作用。
3 建议
3.1 自2001年联合国环境规划署(UNEP)公布实施“关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约(POPS)”之后[1],国内外已停止使用过去普遍采用的五氯酚钠防霉剂,现在国外大量推广使用有机杂环化合物及有机碘化合物杀菌剂,多数为乳剂或悬浮剂,虽然杀菌剂效果较好,但价格较贵,且易分层或沉淀,只适宜喷洒,不适用于池内浸渍。TBQ主要活性成分与在欧美使用的F-2、Timbercoite和katah等同属于烷基铵化合物(AAC)防腐剂,是替代卤代酚类较理想的产品之一。本试验亦表明:TBQ具有较好的防霉、防蓝变、防腐效果,并有一定的防蛀虫、防白蚁效力,而且低毒,不污染环境,易溶于水,药液可反复循环使用。同时,其价格较低(稍高于五氯酚钠),因此,市场前景看好[2]。
3.2 樟子松边材易感染霉菌和蓝变菌,除在冬季采伐或制材后立即干燥外,原木及锯材均需在产地进行防霉防蓝变处理。建议在制材车间内设浸渍槽,制材分级后装入浸注筐,放入浸渍槽内用6%TBQ药液浸泡。浸泡时间为2h,使吸液量达到200～250g/m2(按表面积计算),浸渍槽结构见图1。图中浸渍槽为砖砌水池(150cm×150cm×450cm),容积10.125m3,高位池高出地面130cm,地面以下20cm。高位池,底部装一管道,与低位池连接;低位池高出地面20cm,地面下130cm,设一水泵,可将药液抽回到高位池。6%TBQ药液需5～6t,另设有一配药罐,容积1m3左右。具体操作:将板材装在筐内,每层板间加二条垫木隔开,垫木尺寸为2cm×3cm,放入高位池浸泡2h(由于浸泡木材数量较多,不易浸透,浸泡时间适当延长到2h左右),随后将药液排放到低位池。木材在高位池内滴干1h后用电动滑轮取出;第二批木材的浸泡在低位池进行,方法同上,一天可处理6槽。也可以高、低位池同时进行,浸过的木材吊出后放在原池上面滴干1h,这样两池每天可处理8槽。药液池内如有锯屑等杂物时应及时清理,以免污染药液和木材。药液可循环使用,不需外排,对环境无不良影响。
3.3 俄罗斯远东地区森林资源(包括樟子松)十分丰富,是我国进口北洋材的主要产地,通过黑龙江绥芬河和内蒙古满洲里两口岸进口后运往全国。据报导,满洲里平均每天进口木材达1.5万m3,2002年绥芬河进口原木和锯材达607万m3[3,4],最近这两个口岸均被批准为依托进口原木加工为锯材后复出口的定点口岸,产品可直接出口到韩国和日本等地。对于象樟子松等在贮存或运输途中易发霉和蓝变的木材,为保证产品质量,建议有关部门规定,必须经防霉防蓝变处理才准运往国内或出口。同时规定,为保护环境,根据联合国环境规划署(UNEP)的POPS公约,不得使用五氯酚钠等含有持久性有机污染物的防霉剂。