ˎ̥1．烷基铵化合物（AAC）传统使用的防腐剂由于它的毒性，一般能有效防止微生物破坏木材。但是，这些防腐剂因其毒性给人类和周围环境带来危害和污染，为此迫使人们研究和寻找对人畜无害、对环境无污染，仅对微生物有毒的新型防腐剂。现已发现由长链季胺化合物和叔胺盐类化合物组成的统称为烷基铵类化合物（AAC）就是符合上述要求颇有发展前景的木材防腐剂。AAC之所以如此引人关注，是因为它具有下述特点：①可作为水溶性防腐剂使用；②致死生物效力高，范围广；③与传统防腐剂相比客观环境喜于接受；④与铜铬砷（CCA）防腐剂相比，其成本极为相近。 Butcher等人于1980年研究指出，通过在AAC中掺和少量的其他杀菌剂，可以使AAC应用在与土壤接触木材的防腐性能得到显著改善。为此，这类防腐剂无论在成本上、效力上都可与现行使用的防腐剂相媲美。为了评定AAC的防腐效果，一些国家进行了大量的试验和研究工化包括以下几个方面：①地上露天模拟试验。试验中发现所采用的烷基二甲基芳基氯化铵 二烷基二甲基氯化铰、烷基二甲基乙酸被和烷基三甲基氯化俊等AAC均是高效的木材防腐剂，其中烷基三甲基氯化铰的效力略低于其余几种。对粉抱革菌、密粘褶菌和变色多孔菌的杀菌效力，这几种AAC均比试验中所用的CCA显著增高。②土壤一木块法试验。通过试验表明，AAC对密粘褶菌、卧孔菌、层孔菌、粉抱革菌、清丽香菇、纤维孔菌和变色栓菌7种常见的木腐菌具有优异的防止腐蚀木材性能。③抗昆虫蛀试验。Oertel等人试验证明，AAC对防治斑窃蠢具有高效。新西兰木材防腐部门颁布标准，进行了烷基二甲基乙酸铵和烷基苄基二甲基氯化铵能否防止白蚁蛀蚀木材的试验。结果表明，这几种AAC在较低的吸收量时均能有效地防止白蚁的危害，它们的杀虫能力大小顺序如下：烷基二氯芳基二甲基氯化铰＞二烷基二甲基氯化铵＞烷基节基二甲基氯化铰＞烷基二甲基乙酸铰。④野外埋设试验。试验结果表明，当与土壤接触时，二烷基二甲基氯化钱的防腐、防蛀效果好于其他几种AAC，然而要把它们成功地用于防腐与土壤相接触的木材，尚需要进行大量的试验和研究。AAC对木腐菌的致死效力取决于AAC中烷基链的长度和阴离子的种类。 AAC溶液稳定，在木材中固定良好，抗流失。经AAC防腐处理的木材保持木材本色，对金属紧固件无腐蚀作用，对油漆无不利影响。AAC对人畜无毒害，时常作为灭菌剂、眼药水、烫发剂和化妆品等应用于人们的生活中。通过对鼠类的急性口服试验证明，AAC对哺乳动物的毒性甚低。AAC不易挥发，对环境无污染。 综上所述，烷基铰类化合物（AAC）有希望发展成为环境善于接受的新型高效水溶性防腐剂。 2．八硼酸钠 八硼酸钠系一种含硼化合物，粉状，速溶。用其处理过的木材可以防止所有主要木腐菌对细木工构件和房屋行架的侵蚀，也可抵抗家天牛、家具窃蠢和粉蠢等幼虫对木材的破坏。在用于不和地面直接接触的环境下，具有长期的防腐、防蛀效果。这种防腐剂尤其适于处理含水率高于饱和点的木材。最常用的处理方法是浸渍扩散法，即将由制材车间锯剖后的木材放人八硼酸钠的浓缩溶液中作短期浸渍，然后将木材密封堆放，使防腐剂向木材内部扩散。许多国家的研究人员认为，扩散漫渍法是能够使硼类化合物渗进木材深层的有效方法，许多用加压浸注法难以浸注进行防腐处理的树种，用扩散浸渍法却能收到很好的防腐效果。用八硼酸钠处理的木材表面洁净，无刺激性气味，对人畜和环境无危害，对处理过的木材再进行加工时，无需专 门防护。八硼酸钠的pH值近于中性，对木材的酸碱性质无影响。处理后不改变材色，不改变木材的力学强度，便于着色、油漆与胶合。由于这种防腐剂具有一系列优点，因此，目前德国、日本、美国、澳大利亚和新西兰等许多国家均采用八硼酸钠对木材进行防腐处理，获得了广泛的应用。 总之，为了延长木材的使用寿命，合理利用木材资源以及有助于维持生态平衡，保护环境，造福于人类，广泛试验、研究和采用与传统不同的新型防腐剂和无毒处理方法，势在必行。 3．氨溶烷基胺铜（ACQ） 美国CSI公司90年代研究开发了ACQ（氨溶烷基胺铜）木材保护剂，该保护剂已经美国环境保护部门认可，并已经通过AWPA的批准，作为新一代木材保护剂投入使用（商业）。ACQ具有如下优点：①具有良好的防霉、防腐、防虫的性能；②对木材有很好的渗透性，可用来处理大规格、难处理的木材和木制品；③抗流失，具有长效性；④低毒不含砷、铬、酚等对人、畜有毒害的物质。 ACQ已成为取代目前在世界各国广泛使用的 CCA（铜、铬、砷）的新一代木材保护剂，现已在美国、日本、东南亚等国家投人使用。特别适合于处理室外用材。 木材防腐油行业标准述评 (2004-7-16) 前言 木材防腐油是国际公认的一种木材防腐剂 ,对于木枕、电线杆 ,以及需防腐的木材有很好的效果。1 975年我们制定了木材防腐油标准。对铁道部的木枕防腐起到了很好的作用 ,但是随着市场经济的发展 ,价格因素的左右 ,资源的变化 ,近年来木材防腐油很少有货供应 ,而代之的是脱晶蒽油 ,但脱晶蒽油起不到防腐作用 ,铁道部各防腐厂多次呼吁制定合理的有效的木材防腐油标准 ,以满足铁路木枕的需求。为此我们于 1 998年对ＹＢ Ｔ 51 68-93木材防腐油标准进行了修订 ,参照国外标准调整了指标。在此次标准修定中 ,我们首先参照了国外标准 ,并结合国内生产及使用情况 ,提出了新的标准草案 ,具体修订情况说明如下。 1　国内木材防腐油生产现状 我国各焦化厂生产的木材防腐油是由高温煤焦油馏分配制而成 ,由于配比不同 ,生产出的木材防腐油质量不同 ,不同质量的木材防腐油对各种木材腐朽菌的防腐杀生力不同。根据对木材防腐油的防腐特性研究可知 ,对多种木材腐朽菌类综合有效杀菌馏分主要为 2 3 5℃～ 3 0 0℃的洗油馏分和 3 0 0℃～ 3 50℃的一蒽油馏分 ,由此可见优质木材防腐油应多配入洗油馏分和一蒽油馏分。 然而 ,由于受各种因素的制约 ,目前优质木材防腐油的生产受到了一定的影响 ,其主要制约因素有两个。一是资源紧张 -从我国焦化生产来看 ,一蒽油馏分资源较丰富 ,生产厂一般均以脱除粗蒽结晶的 -蒽油为配制木材防腐油的主要组分。但洗油馏分资源紧张 ,不仅洗油产率较低为 4 5%～ 6 5%(对无水焦油 ),而且洗油馏分可以综合利用 ,除主要用作回收煤气中苯族烃外 ,还可从中提取多种贵重化工产品。随着科学技术的发展 ,焦油加工技术水平的提高 ,从洗油馏分中提取的高附加值化工产品越来越多 ,致使用于配制木材防腐油的洗油资源更加紧缺。 二是效益低———在市场经济条件下 ,企业要想在激烈的市场竞争中求生存、求发展 ,在生产过程中首先要考虑的是生产成本和产品给企业带来的经济效益。由于洗油的综合利用提取的化工产品附加值高 ,与配制木材防腐油相比给企业带来的经济效益大 ,因此有条件的生产厂均朝着洗油综合利用方向发展另外 ,由于 80年代后期国内市场出现了一种技术要求远低于木材防腐油的脱晶蒽油 ,虽然二者质量不同 ,成本不同 ,但价格相同 ,因优质不优价 ,且生产木材防腐油与生产脱晶蒽油相比成本高 ,难度大 ,这就极大的影响了生产厂生产木材防腐油的积极性。 由于上述原因 ,目前国内生产木材防腐油的厂家逐渐减少 ,优质木材防腐油的产量逐年下降。 2　主要指标的修改 2 1　馏分指标的修改 根据试验研究可知 ,由高温煤焦油各馏分配制的木材防腐油 ,对多种菌类综合有效毒效范围主要集中在馏出温度为 1 90℃～ 2 3 5℃之间的馏分 ,其中 1 90℃～ 2 3 5℃之间的馏分杀菌力最强 ,但因其易于溶于水 ,而不宜用作木材防腐 ;馏出温度为 2 3 5℃～ 3 50℃的洗油馏分和一蒽油馏分是适宜的木材防腐剂。因此 ,为保证木材防腐油的毒效 ,各国木材防腐油的各段馏分均有不同要求 ,见表 1所示。本标准修订中考虑我国资源情况和生产实际 ,参照国外标准 ,将上述两项指标定为“2 70℃前馏出量不小于 1 0 %;3 1 5℃前馏出量不小于 3 0 %”。对新增加的两项指标 ,各家进行了测定 ,测定数据见表 2。 2 2　用 40℃沉淀物代替 40℃结晶物 40℃结晶物指标主要是控制木材防腐油中易于结晶的蒽含量。从木材防腐油的使用方法来看 ,按照国标ＧＢ 92 1 1 -88防腐木枕 3 .6.1 .1条规定 :“采用ＧＢ 83 51木材防腐油和ＧＢ 3 70 1煤焦油按 1 :1的比例(重量法 )充分混合均匀的混合油浸注木枕”。因木防腐油是与煤焦油混合使用 ,且煤焦油配入量较大 ,由于煤焦油本身就含有蒽 ,故将 40℃沉淀物定为不大于 0 5%,而不会影响木材防腐油的防腐性能。而且从反馈意见看大部分用户均同意此项修改。 本标准采用的 40℃沉淀物指标的测定方法是采用称量方法 ,较之 40℃结晶物用肉眼判定方法更科学、合理 ,不仅易于掌握而且精确度高。我们用两种测定方法对 1 2个样品进行测定 ,测定结果见表 3。 由表 3数据可见 ,当 40℃结晶物合格时 ,40℃沉淀物含量均小于 0 1 %;当 40℃结晶物不合格时 ,40℃沉淀物含量差别较大 ,这是因为当结晶较少或沉淀物也少时 ,40℃沉淀物含量较低 ,反之亦然 ,有的甚至大于 0 5%。由此可见 40℃沉淀物不仅能给出量的概念 ,而且更能反映试样含有结晶和沉淀物实际情况。 2 3　取消甲苯不溶物指标 根据用户建议 ,本标准取消了甲苯不溶物指标。因为甲苯不溶物指标是控制木材防腐油中碳、木屑、砂土及铁锈等物质。从木材防腐油生产工艺上看不可能带进这些物质 ,如果这些物质存在 ,在 40℃沉淀物的测定中 ,能够得到控制 (原标准规定甲苯不溶物含量不大于 0 3 %,本标准规定 40℃沉淀物含量不大于 0 5%),不会影响木材防腐油质量。所以采纳了用户建议取消了甲苯不溶物指标。 3　试验方法的修改 本标准新增加了附孙Ａ40℃沉淀物测定方法。该方法因沉淀物含量不高 ,在结合国内实际情况下 ,参照行标ＹＢ Ｔ 51 77-93炭黑用原料油试验方法 ,甲苯不溶物测定方法制定了本方法。 4　综合分析 本标准在原标准的基础上 ,参照国外标准 ,增加了 2 70℃、3 1 5℃馏程指标 ,调整了其它指标 ,使该标准的水平有了较大提高 ,按该标准生产的木材防腐油能满足国内防腐厂的要求 ,但同日本、美国、英国标准相比 ,尚有欠缺 ,有必要在今后的工作中进一步努力 防腐处理方式CCA及ACQ的区别 (2004-7-16) 目前，国际上通行的对木材进行防腐处理的主要方法是：采用一种不宜溶解的水性防腐剂，在密闭的真空罐内对木材施压的同时，将防腐剂打入木材纤维。经过压力处理后的木材，稳定性更强，防腐剂可以有效地防止霉菌、白蚁和昆虫对木材的侵害。从而使经过处理的木材具有在户外恶劣环境下长期使用的卓越的防腐性能。 过去三十多年来，防腐处理的方法主要以CCA为主。其主要化学成分为铬化砷酸铜（Chromated Copper Aarsenate），它清洁、无臭，处理后的木材表面可以上漆。并经过美国环保署（EPA）认可，是世界上公认的最有效的防腐处理方法。但是，近年来北美地区发现部分人群对CCA有轻微过敏反映，为此美国已不再允许使用（工业和特殊环境方面除外）；加拿大也将于2003年底颁布实施类似法规。 近年来，另一种应运而生的防腐处理方法ACQ开始逐渐取代CCA，成为市场的主流。ACQ（Alkaline Copper Quaternary)的主要化学成分为烷基铜铵化合物。它不含砷、铬等有毒化学物质，对环境无不良影响，且不会对人畜鱼及植物造成危害。这种处理方法较之CCA更佳，只是成本比CCA高出近20%。 从国内市场看，这两种处理方法的防腐木材应该会共存一段时间。但从长远看ACQ无疑是发展趋势。防腐处理工艺 (2004-7-16) （一）预处理 预处理的目的在于使防腐剂能均匀地较深地渗入本材 它包括去树皮。干燥、刻痕等。 1．去树皮 方法有手工、机械等，因地制宜地选取适合的方法。 2．干燥 目的：第一，一般的处理很难使防腐剂渗透到整个木材中，心材最不易渗人，所以干燥处理后再经防腐处理，能保证木材内部不发生腐朽。第二，木材含水率对防腐剂的注人量有很大影响，在高含水率状态下木材孔隙被水充填堵塞，阻断了防腐剂的渗透通道，使注人量减少；另外高含水率情况下处理的木材，随着水分蒸发防腐剂会被带到村面析出（对水溶性防腐剂而言），影响防腐效果和后续加工。干燥处理有利于防腐剂吸收，一般要求含水率在 25％一叨％以下。第三，干燥后再进行防腐处理的木材可直接使用，如机械加工、油漆、胶结等。干燥方法有天然干燥和人工干燥。人工干燥速度快，质量好，但成本高；而天然干燥若达到同样的含水率需要的周期长，但其成本低。因此，在实际应用中应视树种、地域条件以及工厂的实际情况来选择。干燥以保证被处理材不出现各种缺陷为宜。为了防止木材干燥过程中的过度开裂以及防腐过程中有时发生开裂现象，必须进行防裂处理，如捆扎、涂防裂剂、钉防裂器等。 3．刻痕 刻痕可提高防腐剂的渗透深度和分布的均匀性，同时也可减少素材的开裂，增加气干速度，尤其是采用减压干燥时，可大大提高干燥速度。刻痕加工主要是针对心材难以浸注的树种采取的方法，一般在专用的刻痕机上进行，有的只在一个表面，对于难浸的木材要四面刻痕。刻痕深度随木料厚度而定，大规格的木材，如枕木、电杆等刻痕深度为 15～20 mm，而对于小规格材，如篱笆柱、建筑材料小规格部件。一般只有 6 mm。如果刻痕安排合理，不会明显降低木材的强度。刻痕处理大都破坏了本材表面的平整性，即使经过后续的各种加工也很难弥补由此造成的缺陷。因此，经刻痕处理的木材一般不能用做表面材，常用的是枕木、电杆、桩木、坑木等。 

（二）防腐处理工艺 目前，木材防腐处理过程中药剂的注人方法有简易处理和加压处理方法。简易处理方法主要包括浸渍处理、喷淋处理、涂刷处理、冷热槽法及双剂扩散法等。加压处理方法主要包括高压法及低压法，此外，还包括高低频压法、超高压法、两段处理法等。 

二．简易防腐处理 这种处理方法简单易行，投资少、见效快。常用的方法如下：涂刷处理。适用于较小规格材的处理。在涂刷前必须充分干燥，涂刷次数愈多，防腐效果愈好，但必须待前一次涂刷干燥后再进行下一次涂刷，效果才好。所用防腐剂为有机溶剂防腐剂和水溶性防腐剂。对于裂隙、榫接合部位要重点处理。 （2）喷淋处理。这种方法比涂刷法效率高，但易造成防腐剂的损失（达25％一 30％）及环境污染，因而只用于数量较大或难以涂刷的地方。 

（3）浸渍处理 把木材放在盛有防腐剂的敞口浸渍槽中浸泡，使防腐剂渗入到木材中。一般设有加热装置，以提高防腐剂的渗透能力。浸渍法的注入量及注人深度与树种、规格、处理时间和含水率有很大关系。如单板，瞬时浸渍处理即可，而方材需长时间处理方能有效。另外，树种不同渗透性存在着差异，也会影响到注入量及注人深度。含水率的影响上述中已谈及，在此不再赘述。浸渍操作应注意：处理前村面要求干净，无阻碍物；大批量浸渍处理，要使木材间留出间隔，有利于渗透和气泡的逸出；处理时要抖动木材，搅拌药液。 

（4）冷热槽法。其原理是先将木材在热防腐剂槽中加热。由于木材受热温度上升，同时使木材内的空气受热膨胀，水分蒸发，内压大于大气压，空气、水蒸气从木材中排出。然后迅速将木材转移到冷槽中，由于骤冷木材内的空气收缩，未排出的水蒸气凝结，在木材内产生部分真空，防腐剂借助于内外压差被吸入木材中。 （5）双剂扩散法。这种方法是将两种不同的水溶性防腐药液甲液和乙液分别置于两个槽中，木材在甲液中充分浸渍处理后，再放到乙液中浸渍一段时间，最后取出放置一段时间。一般甲和乙能形成不溶性沉淀，具有防腐效力的物质。如由水溶性的硫酸铜和砷酸钠，形成不溶性的砷酸铜沉淀，沉积在木材的大孔隙及细胞壁中. 防腐处理方式CCA及ACQ的区别 (2004-7-16) 目前，国际上通行的对木材进行防腐处理的主要方法是：采用一种不宜溶解的水性防腐剂，在密闭的真空罐内对木材施压的同时，将防腐剂打入木材纤维。经过压力处理后的木材，稳定性更强，防腐剂可以有效地防止霉菌、白蚁和昆虫对木材的侵害。从而使经过处理的木材具有在户外恶劣环境下长期使用的卓越的防腐性能。 过去三十多年来，防腐处理的方法主要以CCA为主。其主要化学成分为铬化砷酸铜（Chromated Copper Aarsenate），它清洁、无臭，处理后的木材表面可以上漆。并经过美国环保署（EPA）认可，是世界上公认的最有效的防腐处理方法。但是，近年来北美地区发现部分人群对CCA有轻微过敏反映，为此美国已不再允许使用（工业和特殊环境方面除外）；加拿大也将于2003年底颁布实施类似法规。 近年来，另一种应运而生的防腐处理方法ACQ开始逐渐取代CCA，成为市场的主流。ACQ（Alkaline Copper Quaternary)的主要化学成分为烷基铜铵化合物。它不含砷、铬等有毒化学物质，对环境无不良影响，且不会对人畜鱼及植物造成危害。这种处理方法较之CCA更佳，只是成本比CCA高出近20%。 从国内市场看，这两种处理方法的防腐木材应该会共存一段时间。但从长远看ACQ无疑是发展趋势。

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