木竹材保護(hù)主要通過(guò)防腐、干燥、阻燃和改性等手段實(shí)現(xiàn)。節(jié)約和合理利用木竹材資源，對(duì)建設(shè)資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會(huì)，保護(hù)森林資源、改善生態(tài)環(huán)境具有現(xiàn)實(shí)意義。在國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)項(xiàng)目的資助下，浙江農(nóng)林大學(xué)教授鮑濱福領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十多年攻關(guān)，成功研發(fā)出系列新型木竹材保護(hù)劑，解決了現(xiàn)有木竹材保護(hù)劑毒性大、易流失等共性難題。
巨大的木竹保護(hù)市場(chǎng)
木竹等材料取材、加工方便，因而成為人類(lèi)使用古老的建筑材料之一，古建筑的構(gòu)架大多數(shù)也為木結(jié)構(gòu)。但在使用過(guò)程中，木材和竹材都容易遭受**侵襲而腐朽、霉變，嚴(yán)重影響使用壽命。為解決這一問(wèn)題，木竹材往往都要進(jìn)行防腐、防霉等保護(hù)處理。
我國(guó)開(kāi)展木材保護(hù)尤其在木材防腐方面歷史悠久。在古代木材防腐方面，有防腐劑浸泡、防腐劑涂刷和炭化處理多種方法。從1911年在津浦鐵路大槐樹(shù)地區(qū)建設(shè)國(guó)內(nèi)**家枕木防腐廠算起，我國(guó)大規(guī)模工業(yè)化木材防腐已有百年歷史。但以水載型木材防腐劑、木材改性等新技術(shù)、新工藝為主的現(xiàn)代木材保護(hù)研究和應(yīng)用只有十幾年時(shí)間。
目前我國(guó)年木材總消耗量超過(guò)3億立方米，其中建筑用材、農(nóng)用支護(hù)、采礦坑木、家具、裝飾等消耗木材占2/3左右，這些木材基本上沒(méi)有進(jìn)行防腐處理。國(guó)外通常15%以上的木材經(jīng)過(guò)防腐處理，有的國(guó)家甚至高達(dá)50%。一方面我國(guó)木材資源匱乏，另一方面我國(guó)木材使用過(guò)程中浪費(fèi)驚人。
按照2005年國(guó)務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家發(fā)改委等12部門(mén)《關(guān)于加快推進(jìn)木材節(jié)約和代用工作意見(jiàn)》中，要求到2010年我國(guó)木材防腐比例占國(guó)內(nèi)商品木材產(chǎn)量的5%左右推算，我國(guó)木竹防腐和保護(hù)市場(chǎng)潛力巨大。
近年來(lái)我國(guó)大力提倡和鼓勵(lì)對(duì)木材進(jìn)行防腐、防蟲(chóng)(蟻)、防霉、干燥、阻燃、改性等保護(hù)處理。在此情況下，我國(guó)現(xiàn)代木材保護(hù)工業(yè)從無(wú)到有，發(fā)展快速，目前，木材防腐企業(yè)已發(fā)展到340多家，防腐木材年生產(chǎn)能力已超過(guò)600萬(wàn)立方米。近兩年，每年向社會(huì)提供防腐木材超過(guò)200萬(wàn)立方米，按延長(zhǎng)木材使用期限3~8倍測(cè)算，每年至少可節(jié)約木材1000萬(wàn)立方米。
兼顧長(zhǎng)效和低毒
經(jīng)過(guò)防腐處理的木竹材可用于陽(yáng)臺(tái)地面、花園地臺(tái)及道路、戶(hù)外桌椅、欄桿、公園亭臺(tái)樓榭、橋梁、親水平臺(tái)、花架、戶(hù)外垃圾箱等。而且木竹材所構(gòu)成的局部環(huán)境接近自然，更符合人們的審美追求。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，木制房屋、木制建筑和景觀設(shè)施正逐步興起。
“木材在戶(hù)外作為景觀使用，必須經(jīng)過(guò)防腐處理才更經(jīng)濟(jì)、更耐用、更**?！闭憬r(nóng)林大學(xué)副校長(zhǎng)鮑濱福教授說(shuō)，“以前，市場(chǎng)上的竹木材使用的保護(hù)劑主要是歐美已禁用的銅鉻砷、五氯酚鈉等含有毒物質(zhì)的藥劑，而且關(guān)鍵技術(shù)都掌握在國(guó)外技術(shù)人員手中。所以我們的研究重點(diǎn)是找到兼顧長(zhǎng)效、低毒的保護(hù)劑?！?/p>
竹類(lèi)種植面積和竹產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值均為世界**，種植面積達(dá)500 多萬(wàn)公頃，目前年產(chǎn)值約900億元。相對(duì)于木材而言，竹材的可再生性好，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)量高。在木材資源日益缺乏的今天，在許多行業(yè)已逐漸取代木材而廣泛應(yīng)用。
但在加工、貯運(yùn)和使用過(guò)程中，極易發(fā)生霉變、蟲(chóng)蛀現(xiàn)象。現(xiàn)階段防止竹材霉變、蟲(chóng)蛀的方法有高溫炭化和用保護(hù)劑處理兩種。高溫炭化處理可以殺死竹材上的霉菌和蛀蟲(chóng)，并起到一定的保護(hù)作用，但在加工、貯存和使用過(guò)程中，如果條件適合，同樣會(huì)發(fā)生霉變和蟲(chóng)蛀現(xiàn)象，因此還需要進(jìn)行保護(hù)劑處理。而有些竹制品需要保持其本色，則必須進(jìn)行防霉、防蟲(chóng)處理。
“傳統(tǒng)的木材保護(hù)劑如CCA、ACQ和PcP-Na可以有效防止木材腐爛，但對(duì)竹材霉變效果較差，又由于這些保護(hù)劑含有重金屬，在美國(guó)、歐盟等被禁止或限制使用，造成很多竹制品無(wú)法出口。”鮑濱福說(shuō)。
由于市場(chǎng)上應(yīng)用的一些木竹材保護(hù)劑在防霉效果上達(dá)不到要求或者影響竹材的后續(xù)加工，無(wú)法應(yīng)用于竹制品的加工、貯運(yùn)和使用之中的防霉、防蟲(chóng)處理。因此，急需尋找高效、廣譜、價(jià)廉，且適用于竹材工業(yè)化生產(chǎn)的保護(hù)劑及處理技術(shù)。
滿(mǎn)足食品包裝要求
因此，加快木竹材保護(hù)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)，促進(jìn)我國(guó)木竹材保護(hù)產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)向節(jié)材型和環(huán)保型方向發(fā)展，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高效、低毒、多品種的木材防護(hù)藥劑，就成為鮑濱福團(tuán)隊(duì)的主要目標(biāo)。
從2000年開(kāi)始，在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、有關(guān)研究院和一些企業(yè)的支持下，鮑濱福和項(xiàng)目組成員開(kāi)始針對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行科研攻關(guān)。開(kāi)發(fā)適合竹制品加工、貯存、使用的竹制品，特別是竹材人造板的防霉系列產(chǎn)品，解決竹制品在加工、貯存、使用過(guò)程的霉變和蛀蟲(chóng)危害問(wèn)題。
課題組以天然產(chǎn)物殼聚糖，即由蟹、蝦、龍蝦的殼生產(chǎn)而來(lái)的一種葡萄糖胺聚合物替代劇毒物質(zhì)鉻，開(kāi)發(fā)出具有長(zhǎng)效、低毒等特點(diǎn)的改性殼聚糖金屬配合物保護(hù)劑，一舉攻克了建筑用木竹材保護(hù)劑難以同時(shí)兼顧長(zhǎng)效、低毒的技術(shù)難題。該團(tuán)隊(duì)還優(yōu)選出效果好的有機(jī)**劑、高效乳化劑，發(fā)明了具有高效、無(wú)色等特點(diǎn)的水基型有機(jī)**劑保護(hù)劑，攻克了竹材易霉變和裝飾用保護(hù)劑顏色深等技術(shù)難題。在此基礎(chǔ)上，研究人員以無(wú)毒天然產(chǎn)物竹醋液為原料，創(chuàng)建竹醋液快速評(píng)價(jià)方法，采用乳化、螯合等技術(shù)，發(fā)明了無(wú)毒型竹醋液基保護(hù)劑，解決了木竹保護(hù)劑難以滿(mǎn)足食品包裝、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)o(wú)毒要求的技術(shù)難題。
在該項(xiàng)目成果驗(yàn)收時(shí)，以工程院院士、木材加工與人造板工藝專(zhuān)家張齊生為主任，工程院院士、林業(yè)工程與林產(chǎn)化學(xué)加工專(zhuān)家宋湛謙為副主任的鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出的竹材板保護(hù)劑系列產(chǎn)品，不含有害的重金屬等物質(zhì)，對(duì)人畜和環(huán)境生物**無(wú)害。竹材人造板的保護(hù)劑系列產(chǎn)品的應(yīng)用推廣，可以提高我國(guó)竹制品，特別是竹材人造板的產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大竹制品的應(yīng)用范圍，推動(dòng)我國(guó)竹制品產(chǎn)業(yè)的提升。
