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木材防腐处理绿色化关键技术与应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    S782.33
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目成果属于林业工程领域。木材是一种可再生的生态环境材料,对于改善人们居住环境起着重要的作用。但中国木材资源严重不足,因此通过木材防腐处理延长木材使用寿命、节约木材资源尤为重要。中国市场上仍广泛使用铬化砷酸铜(CCA)木材防腐剂,该类防腐剂以具有致癌性的重金属盐类为有效成分,对环境安全和人体健康存在严重威胁;而其替代防腐剂氨溶季胺铜(ACQ)和铜唑(CA)由于流失性较高、渗透性较差,也未能得到较好的推广。因此,亟需研发环保、高效的木材防腐处理技术实现木材防腐产业的绿色化。北京林业大学等五家单位针对上述问题,通过十余年的产学研联合攻关,包括对木材腐朽机理与防腐剂固着机制的探究、对现有防腐技术的改良及对新型低毒高效防腐剂的研制,创新性地开发了木材防腐处理绿色化关键技术,实现了木材保护领域的重大创新与突破。 该项目在林业公益性行业科研专项“家具用速生材改性及应用关键技术研究与示范”、国家自然科学基金项目“压缩处理在水基防腐处理木材中的应用及其机理研究”等项目的资助下完成。主要获得以下创新技术:(1)揭示了水载型木材防腐剂中有效成分与木材之间的相互作用,阐述了木材中防腐剂的固着机制,奠定了提升防腐剂抗流失性的理论基础;(2)发现压缩预处理对木材渗透性的提升作用,阐述了压缩变形回复过程中木材改性剂渗透的机理,开发了提升铜基防腐剂渗透性的防腐压缩改性木材新工艺;(3)揭示了铜基防腐剂中有效成分固着的影响因素,发明了加速铜在木材中固着的普适方法;(4)发明了硼基木材复合防腐剂,并阐明其抗流失机制,开发出新型抗流失硼基木材防腐处理方法;(5)揭示木材组分非酶降解与有机防腐剂失效机制,发现了抗氧化剂在有机防腐剂配方中的重要作用,并利用乳化技术实现有机防腐剂的微纳米化,开发了稳定长效、绿色环保的微乳液型水载有机防腐剂。 该项目技术属于国内首创,方法新颖,实用性强,总体达到国际先进水平。发表相关学术论文65篇,其中SCI收录论文34篇,获得授权发明专利10件,制定国家标准5项,培养硕博研究生15名。该项目累计产生直接经济效益52001万元,间接经济效益14750万元。通过该项目的实施推广,可在不降低木材防腐效果的前提下,有效减少现有木材防腐技术对环境的影响,特别是显著减少含重金属木材防腐剂的使用,构建了新一代高效、低毒、高渗透性、低流失性的木材防腐技术体系,推进了木材保护技术绿色环保化的进程。
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