木材防腐剂性能的测定

    木材防腐剂抗细菌性能测定可采用覆膜法，防霉性能测试方法可参照ISO846-1997、ASTMG21-96、GB2423.16-90。

    木材胶黏剂防腐

    市场上用量最大的三醛胶因为含有甲醛等物质而使其具有较强的防腐能力，因此防腐问题不突出。然而绿色环保型的胶黏剂以天然高分子聚合物如淀粉和蛋白为主要生产原料，其营养丰富，很容易受到多种微生物的侵袭，从而导致胶黏剂腐败变质。其中尤以蛋白基木材胶黏剂及淀粉基木材胶黏剂防腐能力最差，除了部分采用改性的方法得到改善外，多半还是必须借助于添加有效的防腐剂。

    木材胶黏剂防腐的特点与防腐机理

天然高分子基的木材胶黏剂防腐与木材防腐的区别在于，木材中养分相对贫乏，主要防腐对象为真菌，防腐方法多以阻断营养供应的方法来实现。天然高分子基木材胶黏剂与食品类一样营养丰富，采用阻断营养供应的方法抑制杂菌不可行，更多的应采用干扰和破坏微生物细胞相关的生理、生化反应和代谢活动的机制：①作用于细胞壁和细胞膜系统；②作用于遗传物质和遗传微粒结构；③作用于酶或功能蛋白。

    防腐剂实质上是使微生物细胞相关的生理、生化反应和代谢活动受到干扰和破坏，最终导致微生物死亡或繁殖被抑制。破坏菌体的结构和影响代谢作用及生理活动，使细菌无法生存与繁衍。宁正祥等在研究抗菌作用时，发现防腐剂主要是抑制微生物的呼吸作用，导致能量物质ATP和还原力NADH亏缺，所有的合成代谢受阻，活性的动态膜结构不能维持，代谢方向趋于水解，最后产生细胞自溶。该作者还提出了防腐剂的化学结构与电子运动状态与抗菌性能的关系，具有较高的参考价值。

     对木材胶黏剂防腐剂基本要求

    鉴于生物质基木材胶粘剂在其生产、储藏和应用过程中的特点，木材胶粘剂防腐剂必须满足以下几个基本要求：①高效广谱。防霉、防腐效果明显，加量少，效力持久，使用范围广；②相容性好。加入后不与胶粘剂其他组分发生化学反应，不影响胶粘剂的贮存、施胶和使用性能；③稳定性强。不挥发、不升华、耐热、耐光、耐化学药品，本身不发生变化；④环保。无毒、无味、不损害健康、不污染环境；⑤廉价易得，使用方便。

    常用的木材胶黏剂杀菌剂及防腐剂可以分为9类：①有机酸及其盐类，如苯甲酸、苯甲酸钠、丙酸、丙酸钙、山梨酸、双乙酸钠等；②异噻唑啉酮类，如BIT、卡松CG、华科—981；③苯并唑啉酮类，如EF—02、防腐剂O；④酚类，如五氯酚钠；⑤纳米杀菌剂，如纳米TiO和Ag；⑥亚硝酸盐，如亚硝酸钠；⑦有机烯酸，如十二稀基丁二酸；⑧有机胺，如二环己胺、三乙醇胺；⑨苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑50%钠盐。

    木材胶粘剂防腐的发展趋势

    酪蛋白胶、大豆蛋白胶营养丰富，储藏超过1d以上就必须采取防腐措施。曾经广泛使用过邻苯基苯酚钠、五氯苯酚钠，其用量为胶粘剂固体成分的3%。但由于五氯酚钠对人体及环境存在不良影响，该防腐剂已被列入禁止使用的范围。对羟基苯甲酸的酯类是比较缓和的杀菌剂。氯化甲基异噻唑啉、三丁基亭氧化物、氧化二甲苯酚等也是有效的杀菌剂。

    木材胶粘剂防腐的发展趋势是：①从高毒性向低毒性、无毒性过渡，如五氯苯酚钠有被对羟基苯甲酸的酯类、新型工业防腐剂BIT等替代的趋势；②从有机、溶剂型向无机、水溶型过渡，许多对环境柔和的重金属盐类如Ag盐、Zn盐等用于蛋白质基木材胶粘剂既可发挥防腐效果、又有提高耐水性的效果；③从化学防腐向生物防腐过渡。在天然产物中，壳聚糖是制造复合型木材防腐剂的好材料。

    木材胶粘剂防腐剂失效的原因及其克服办法

    许多防腐剂在短时间内可以很好地抑制杂菌的繁殖，但这种效果却不能长久。这就使得生物质基木材胶粘剂的储藏、运输和应用倍受困扰。其主要原因可能包括了防腐剂自身的稳定性差异和微生物抗药性的形成机制。

    防腐剂自身的稳定性问题生物质基木材胶粘剂一般都是偏离中性的物质，因此所选防腐剂自身必须在强酸、强碱条件下稳定，以利在胶粘剂的储藏时间内保持药物的有效浓度。如传统上使用的五氯酚钠见光受热时易分解，百菌清在强碱性分解释放HCl。这些特性也是防腐药剂选择的参考指标。

    20世纪70年代开发成功的BIT系列工业杀菌产品包括BIT原粉、PT液、BTC液、BTG液、BTX液等，主要活性成分为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。在pH4~12的范围内易溶，有效，氨存在时稳定。对细菌、霉菌、酵母菌均有显著效果，且杀菌效率高，添加0.005%~0.05%即可。性能稳定，在200?高温下杀菌效力仍不变。使用方便，不产生污染，对金属无腐蚀。低毒，LD50>1400mg·kg-1。因此不仅在豆胶储藏中使用，即使经过热压（100~140?）也无妨，可以把药效维持到板材的防腐中；抗菌剂必须具有抗微生物酶解的能力的抗代谢性，才能延长有效的抗菌作用时间，如溴代肉桂醛不是酶促合成的天然有机物，在微生物体内不易被酶促分解，抗菌有效期可提高350倍。

    微生物的抗药性形成的机理及其对策微生物基因轻微的突变就可以形成新的耐药性生理代谢新途径。新兴防腐技术核心是设法干扰微生物为抵抗各种极端环境而生存所进化形成的自我平衡调节机制。由于单一防腐剂抗菌、驱虫的范围比较狭窄，极易在短时间内诱导出微生物的抗药性。为了发挥防腐剂的最大功效尽量降低其负面影响，采用防腐剂复配已经成为世界性的趋势，并取得了很好的效果。一般将2种或几种具有相加效应或协同效应防腐剂按一定比例合理混合，不但可以克服单一防腐剂使用时的不足，而且还会产生一些新的特性。如将具有不同抑菌机理的抗菌剂配合，产生单一药剂无法实现的超广抗菌谱，使得大多数的突变株都失去生存的基础。从而干扰微生物抗药性的形成，收到最佳的防腐效果。

    木材胶粘剂防腐剂性能的测定

    木材胶粘剂胶膜防霉性能的测定可依据ASTMD4300-01标准进行，木材胶粘剂防腐性能测定可依据ASTMD4783-01标准进行。

     小结

    木材防腐技术应用是节约木材资源、提高木材利用效率、增加木材产品功能的重要途径。在国际间，木材防腐剂正在向低（无）毒方向快速发展。我国林业资源有限，应当把木材防腐技术提高到新的高度来认识。

    生物质基木材胶粘剂是人造板用胶发展的一个重要方向。解决大豆基木材胶粘剂、淀粉基木材胶粘剂易受杂菌感染的问题是一个紧迫的任务。深入了解微生物抗药性形成的机制，采用多组分复配可能成为突破这一任务的最可行的技术途径。 
 

来源： 中国胶粘剂网