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1. 研究目的与意义
木材防腐是一门研究预防木材劣化的科学,木材保护技术就是通过物理、化学手段防止木材劣化变质。在木材保护领域中木材防腐应用最为广泛,其主要作用是防止木材腐朽、虫蛀,以延长木材使用寿命,是节约木材的有效措施。木材经过防腐处理可以提高其耐腐、防霉、防变色、抗虫害等性能,根据国内外统计,防腐处理后的木材的使用寿命可以延长5-6倍[5],可减少对木材的需求量,起到保护森林资源的作用,是解决我国木材供需矛盾的重要措施。因此,大力发展我国木材保护工业,具有十分重要的现实意义。
2. 国内外研究现状分析
我国木材处理量约为50万m3,主要是少量枕木、坑木、电杆、橡胶木及少量古建用材,国内木材防腐产业的规模较小,防腐材用途较窄,未能在建筑领域大量应用。有木材防腐处理厂或车间约100家,其中10%的生产规模为1万-5万m3/a,40%的生产规模为0.5万-1万m3/a,50%的生产规模为0.5万m3/a以下。近10年来,我国防腐处理枕木和电杆约300万m3,由于延长使用年限,相当于节约木材1000多万m3;橡胶木的防腐处理量约为200万m3,节约木材600万m3以上;加上古建筑、集装箱、坑木、园林设施等木材的防腐处理量,近10年来总计节约木材2000万m3以上[10]。据统计,仅1980年至2001年22年间,我国累计节约代用木材量达3.1亿立方米,为我国的经济建设和保护森林资源做出了卓越的贡献。
虽然如此,我国经过防腐处理的木材不足1%[11],而国外为15%-20%。目前距国外有很大的差距。美国每年处理的防腐木材1500万m3[12],相当于每年少伐林木4000多万m3,经济上受益70多亿美元。加拿大有加压木材处理厂60至65家,每年防腐处理木材约200万m3,占加拿大国内木材消耗量的13%,相当于每年少伐森林面积50多万hm2,每年节省30亿加元以上[13],英国每年生产加压处理木材,也达约200万m3[5]。芬兰、新西兰每年处理防腐木材量相当,约为270万m3,在欧洲,仅水溶性防腐剂加压处理厂,就有700多家[14]。由此可见,发达国家虽然森林资源丰富,木材防腐工业反而发达,说明其非常重视木材的防护。
美国在木材防腐方面的基础研究较好,有公司、大学、研究机构广泛参与,美国木材防腐者协会(awpa)制定了木材防腐的政策法规,并对木材防腐剂及不同木材、不同使用情况下的防腐剂的使用及保留量进行详细的规范,其他国家如日本参照apwp的标准制定了jisk1570木材防腐剂的标准[15]。
3. 研究的基本内容与计划
木材防腐剂的研究与开发是从农药中筛选具有广泛生物活性的杂环基团,进行一系列化合物的合成,通过室内抑菌剂试验初步评价其抗菌性,筛选出合适的化合物,与有较强防治作用的其他杀虫、杀菌剂及其有效衍生物进行复配乳化研究,再通过探索溶剂、乳化剂、助剂等条件,制备其水基化制剂,并检测制剂的各项稳定性,筛选出合格的乳化配方,为水载型复合有机木材防腐剂课题的下一步研究提供依据。然后根据获得的微乳液进行应用,采用不同的药剂浓度对研究木材进行处理从而进行药剂的防霉、防腐、抗流失以及野外埋桩的性能研究。
1、2月26日3月3日结合论文题目,查阅相关文献,撰写开题报告
2、3月4日5月1日进行试验内容
4. 研究创新点
(1)三唑类衍生物具有广泛的生物和药理活性,其中许多衍生物已应用于农药和医药上,但国内外鲜有报道将三氮唑与杂环酰胺结合的衍生物应用于木材防腐上。噻吩结构在农药研究上虽然起步较晚,但发展很快,该类化合物有着很大的研发潜能和空间。本课题结合有效基团三氮唑与杂环基团,合成新的杂环衍生物,并对其抑制木腐菌的活性进行测定,筛选出合适的化合物。
(2)现已有多种农药被应用于木材防腐,但多见为单种有效成分,将多种防腐剂复配使用,国内尚鲜有报道。将多种有效成分复配进行乳化研究,制备其水基化制剂,以水取代大部分溶剂,更加经济、环保。
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