南京林業(yè)大學 本科畢業(yè)論文 題目： 速生杉木的抗菌處理研究 學 院： 木材工業(yè)學院 專 業(yè)： 木材科學與工程（材料工程） 學 號： 070401401 學生姓名： 曹 軒 指導教師： 張 洋 職 稱： 教 授 二 O 一 一 年 五 月 二十七 日 摘要 杉木是目前應用最廣泛的速生材之一，其制品大量用于 容易滋生 細菌 、真菌、病毒的公共環(huán)境 中 。 本論文以速生杉木鋸材為主要 原料， 用抗菌劑增強杉木表面抗菌性能， 探尋速生杉木的抗菌處理工藝路線；結(jié)合抗菌劑 對涂料性能的影響，優(yōu)化杉木的抗菌處理路線。 通過 對比 現(xiàn)有的抗菌劑的優(yōu)缺點，選擇了三種類型共五種抗菌劑對速生杉木進行抗菌處理；總結(jié)歸納現(xiàn)有的塑料、紡織品、陶瓷的抗菌處理方法，選擇 制備除菌抗菌涂料用涂飾方法 進行杉木的抗菌處理；比較分析目前的各種抗菌檢測方法，選用了貼膜法和細菌粘附法進行抗菌性能檢測 ；初步制定了杉木抗菌處理的工藝路線。 實驗結(jié)果表明： 選用納米二氧化鈦作為抗菌劑 ,添加方式是按涂料質(zhì)量的 1%加入直接加入到面漆中（抗菌涂料存放 時間小于七天），涂布量是 100燥條件是 1000經(jīng)涂飾處理的杉木 樣品抗菌率達到 99%以上。 關(guān)鍵詞 ： 杉木；抗菌性能； 光固化 涂料 is of in to My as By to of of by be By of of of we of as of in %(of is of 00 ( 000W of is 9% UV . 1 國人工林杉木資源及利用現(xiàn)狀 . 1 國的森林資源現(xiàn)狀 . 1 國人工林杉木資源及利用現(xiàn)狀 . 1 菌材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 . 2 . 2 . 3 題 研究內(nèi)容 . 3 題研究意義 . 3 題研究的創(chuàng)新點 . 3 2抗菌處理方法 . 4 菌劑的類型 . 4 然抗菌劑 . 4 機抗菌劑 . 4 機抗菌劑 . 4 材和涂料的抗菌處理方法 . 5 材的抗菌處理方法 . 5 料的抗菌處理方法 . 5 木的抗菌處理方法選擇 . 6 木浸漬抗菌處理方法 . 6 木涂飾抗菌處理方法 . 6 3杉木的抗菌處理工藝試驗 . 7 木的基本性能測定 . 7 驗材料和設(shè)備 . 7 驗設(shè)計與方法 . 8 驗結(jié)果與分析 . 8 木的抗菌處理工藝 . 10 菌劑的選擇 . 10 木的抗菌處理工藝設(shè)計試驗 . 11 4杉木的抗菌性能檢測 . 14 菌原理 . 14 菌性能檢測方法的選擇 . 14 木的抗菌性能檢測 . 15 菌粘附實驗 . 15 膜抗菌實驗 . 18 . 29 菌 劑對漆膜色澤的影響 . 29 驗材料和設(shè)備 . 29 驗設(shè)計與方法 . 29 驗結(jié)果與分析 . 30 木的抗菌處理工藝優(yōu)化 . 31 致謝 . 32 參考文獻 . 33 1 國人工林杉 木資源及利用現(xiàn)狀 國的森林資源現(xiàn)狀 第七次全國森林資源清查結(jié)果顯示，我國森林覆蓋率為 森林蓄積量為 界排名第五位，但是人均占有量僅占世界平均水平的 1/8 1。 2004 年國內(nèi)木材供需缺口缺口達到 2010年 缺口達 材自給率只有 50%，使中國成為世界第二大林產(chǎn)品進口國。據(jù)有關(guān)研究預測， 2015 供需缺口 將達 材供需矛盾依然嚴峻 2。 國人工林 杉木 資源 及利用現(xiàn)狀 杉木 ( 是 我國重要用材樹種之一，生長快，干形通直圓滿，材質(zhì)輕軟細致，易加工，紋理美觀，有特殊香氣，不翹不裂，抗蛀耐腐，是建筑、家具、橋梁、造船、造紙及木纖維等工業(yè)的優(yōu)良原材料。我國現(xiàn)有杉木林面積 1 000萬 上，遍布我國南方 16 個省區(qū)。 【 3】 杉木資源在我國南方各省區(qū)的森林資源中都占有相當比重， 2O 世紀七八十年代營造的杉木林都將進入采伐期，大批的中、幼杉木林急待間伐，杉木原有的利用方式現(xiàn)已逐漸被現(xiàn)代的建材所替代。因此，廣泛開展 杉木加工性質(zhì)和加工技術(shù)的研究，顯得十分迫切。 菌材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 抗菌材料是一類具有抑菌和殺菌性能的新型功能材料。在普通材料中添加或復合一種或幾種特定的抗菌成分（抗菌劑）便可制得抗菌材料。 【 4】 與普通材料相比，抗菌產(chǎn)品具有衛(wèi)生自潔功能，可免去許多清洗保潔等繁雜勞動，能有效地避免細菌傳播，減少交叉感染，對改善人們生活質(zhì)量，保護健康具有重要意義。近年來 , 抗菌材料廣泛應用于纖維、塑料、建材、涂料、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域 , 其中在纖維和塑料行業(yè)應用最為廣泛。 2 外 抗菌材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 抗菌材料的 發(fā)展始于第二次世界大戰(zhàn)時期，德軍穿著有抗菌效果的軍服，有效地減少了感染的機會。隨后， 抗菌塑料的開發(fā)及其在家電、廚衛(wèi)設(shè)施、通訊、日用品、汽車、建材、玩具等產(chǎn)業(yè)中的廣泛應用，使抗菌材料進入了一個飛速發(fā)展階段 。接著 抗菌材料 滲透到 衛(wèi)生陶瓷、涂料、油漆等方面的應用 領(lǐng)域。 日本無機抗菌劑的開發(fā)和應用在國際上居領(lǐng)先地位。歐美地區(qū)則跟隨其后。有資料推測，如果以日本使用的抗菌材料為 100計，歐美則為 1，中國僅 5】 。 內(nèi) 抗菌材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國科學家十多年前就開始跟蹤研究抗菌劑和抗菌防霉材料。但由于 研究條件和投入的起點較低，長期以來未能形成自己的研究開發(fā)體系，零星的研究結(jié)果與國際水平有 較大差距。另一方面，長期以來我國經(jīng)濟相對于西方發(fā)達國家落后很多， 人民生活水平不高，所以抗菌材料的市場發(fā)展緩慢。直到二十世紀九十年代后期，除 了在涂料防腐方面有些應用外，抗菌材料的應用幾乎仍是一片空白領(lǐng)域 。 【 6】 近年來，國內(nèi)抗菌材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快。工程塑料國家工程研究中心與海爾集團的“產(chǎn)、學、研”聯(lián)合，使工程中心在材料科學和生命科學、化學等多學科交叉領(lǐng)域經(jīng)過多年潛心研究取得的抗菌材料成果進一步完善，并推向市場。經(jīng)過五年多在抗 菌劑、抗菌塑料和抗菌家電的系列研究后終于在海爾集團得到了成功 應用，率先推出中國抗菌家電制品，形成了強大的“健康家電”沖擊波 【 7】 。 此外，龍玲、萬祥龍、王金林等人研究了納米二氧化鈦 (漿料以及以納米 料為抗菌劑的飾面人造板的制備工藝 , 檢測了在三聚氰胺甲醛樹脂 (中添加納米 料制成的飾面人造板的抗菌與物理力學性能 【 8】 。 李黎等分析了無機銀離子抗菌機理，根據(jù)這一機理選用 6 種銀離子抗菌劑進行試驗，研究了添加銀離子抗菌劑的三聚氰胺樹脂的飾面人造板的抗菌性能 【 9】 。 黃素涌 ,李凱 夫采用微波輔助液相沉積法 (備 將此 膜負載于杉木表面。使其在一年內(nèi)具有顯著而廣譜、穩(wěn)定而持久的抗菌性能 【 10】 。 介于我國雖已有抗菌材料檢測的相關(guān)標準，但僅限于高分子紡織和塑料、陶瓷等制品的現(xiàn)狀，劉秀英等介紹了我國和發(fā)達國家的抗菌產(chǎn)品檢測標準與方法，指出存在的問題并對我國抗菌人造板標準體系建設(shè)提出了建議。 【 11】 王思群，張洋等做了關(guān)于干燥方法對刨花 3 表面潤濕性影響的研究。 【 12】 張洋、金菊婉、王思群研究了膠和石蠟對刨花吸水率的影響?！?13】 這些都為本課題供了理論依據(jù)。 題研究內(nèi)容的意義和創(chuàng)新 題研究內(nèi)容 1、 選擇不同類型的抗菌劑對速生 杉木進行抗菌處理，按照有關(guān)標準要求評價處理后杉木的除菌抗菌效果 。 2、 分析用抗菌劑對杉木進行抗菌處理后的影響。 3、 分析實驗數(shù)據(jù)，確定適宜的除菌 抗菌劑類型、添加量 和處理工藝，為實際工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)參數(shù)，優(yōu)化除菌抗菌環(huán)保杉木產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。 題研究意義 對木材抗菌的研究，傳統(tǒng)上是研究真菌 ( 如木腐菌、霉菌和著色菌 )以及白蟻等對木材的破壞，其目的是延長木材的使用壽命。本研究著力于速生杉木及其制品對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌的抑制 作用，目的是為了保護人體健康。杉木及其制品大量用于公共環(huán)境中 ，這些地方因日常清潔和消毒工作不夠，往往成為微生物和細菌繁殖的溫床。因此，用抗菌劑增強杉木表面抗菌性能，使杉木或木基復合材料表面對致病性微生物如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌產(chǎn)生抑制或殺菌作用的研究 ， 具有巨大的研究價值。 題研究的創(chuàng)新點 將現(xiàn)有的木材加工工藝與先進的抗菌技術(shù)良好的結(jié)合，使速生杉木得以良好的改性，為促進我國重要速生用材 杉木的深度加工，開發(fā)多功能復合材料新產(chǎn)品提供了有效途徑。 4 2 抗菌處理方法 菌劑的類型 人們生活 的環(huán)境中 存在 著大量對人體有害的細菌、病毒、真菌等，這些微生物能直接或間接的引起各種疾病 ，影響人體的 健康 。隨著人們對身體健康關(guān)注程度的增加， 尋求 一種能 自動殺菌抑菌 材料 的需求 顯得尤為迫切。 抗菌劑就是指能夠在一定時間 范圍內(nèi) , 使某些微生物 ： 細菌 、病毒、真菌等 的生長或繁殖保持在必要水平以下的物質(zhì)。 按照抗菌劑中的有效抗菌成分將抗菌材料分為天然抗菌材料、有機抗菌材料、無機抗菌材料三大系 14. 然抗菌劑 天然的 抗菌劑來源于自然界 中 ,人們通過提取、 分離、 純化獲得 ,天然抗菌劑的來 源極其豐富 ,如 蝦蟹 殼 中的殼聚糖 ，中草藥的 天然萃取物等。但 是天然抗菌劑的品種不多， 并且其耐熱性差、易碳化分解，有 加工困難等問題 ， 到目前為止尚未進行工業(yè)化生產(chǎn)。 機抗菌劑 有機抗菌劑是指以有機酸類、酚類、季銨鹽類、苯并 咪唑類等有機物為抗菌物質(zhì)的抗菌劑 【 15】 。有機抗菌劑的特點是： 具有一定的揮發(fā)性和毒性，有的還有壞血和致癌的危險。它 抑菌 抗菌 的 周期 較 短、安全性和化學穩(wěn)定性差， 容 易產(chǎn)生微生物 耐藥性； 尤其耐熱性差在溫度到 300 14 左右容易蒸發(fā)和分解 ，故有機抗菌劑的適用范圍也在一定程度上受到限制。 機抗菌劑 無機抗菌劑 通過抗菌成分和載體結(jié)合而成。一種是 是利用 金屬離子如： 銀、銅、鋅本身所具有的抗菌能力 ,通過 離子交換或 物理吸附等方法 ,將銀、銅、鋅等金屬 (或其離子 )固定于沸石、硅膠等多孔材料的表面或孔道內(nèi) ,然后將其加入到制品中獲得具有抗菌性的材料 。 其種類主要有： 沸石型抗菌劑、磷酸鹽型抗菌劑、膨潤土抗菌劑、蒙脫石抗菌劑、硅膠抗菌劑等。 另一種是 利用陶瓷本身的特性，如以 天然礦石、貝殼等）而實現(xiàn)抗菌的無機系抗菌劑。 無機抗菌 5 劑 具有耐熱性好、抗菌譜廣、有效 抗菌期長、毒性低、不產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點 16，近年來 逐漸 成為 國內(nèi)外 學者 研究的熱點。 材和涂料 的抗菌處理方法 根據(jù)抗菌劑的性質(zhì)和形態(tài)，可選用不同的方法將抗菌劑加入到材料中。在 生產(chǎn)抗菌紙時可 通過濕部添加、表面施膠、噴淋、浸漬、涂布 17 等方式 添加抗菌劑。 生產(chǎn)抗菌塑料時， 可將抗菌劑做成抗菌母粒，再 以一定的比例與樹脂進行摻混進行后加工 18。 生產(chǎn)抗菌纖維時可用原纖維加工法（對化學纖維的高分子結(jié)構(gòu)進行化學接枝或共混改性，也可通過物理方法使抗菌劑滲入到纖維內(nèi)較深的部位，或者利用復合紡絲技術(shù)）或后處理加工法 （在紡織品印染、整理過程中，采用浸漬、浸軋、涂層或噴涂等方法將抗菌劑施加在纖維表面）15。 目前 為止，對于 在 木材中 添加 抗菌劑的添加方式研究還較少。 材的抗菌處理方法 黃素涌 ， 李凱夫采用微波輔助液相沉積法 (備 將此 使其在一年內(nèi)具有顯著而廣譜、穩(wěn)定而持久的抗菌性能。 南京林業(yè)大學 王衛(wèi)東 等 通過在實木復合地板表面覆以具有耐磨和殺菌作用的 無機銀類納米材料的表層紙 , 制成了抗菌耐磨實木復合地板 。 龍玲、萬祥龍、王金林等人研究了納米二氧化 鈦 (漿料以及以納米 料為抗菌劑 ，將此抗菌劑施加到三聚氰胺樹脂中 的飾面人造板的制備工藝 。 李黎等分析了無機銀離子抗菌機理，根據(jù)這一機理選用 6 種銀離子抗菌劑進行試驗，研究了添加銀離子抗菌劑的三聚氰胺樹脂的飾面人造板的抗菌性能。 總結(jié)得出，目前 抗菌劑添加到木材中的方式 主要 有：（ 1）將抗菌劑添加到三聚氰胺樹脂中，制備抗菌 浸漬紙 飾面人造板 或浸漬單板飾面人造板 ；（ 2）將抗菌劑和木 材 以一定的方式（如液相沉積法）復合 制備新材料。 料的抗菌處理方法 在人們的 日常生活中 , 涂料是家具生產(chǎn)、 居室裝修必不可少的材料 之一 。 抗菌涂料是通過添加具有抗菌功能并能在涂膜中穩(wěn)定存在的抗菌劑，經(jīng)一定工藝加工后，制得具有抗菌和殺菌功能的涂料，其既不污染環(huán)境，又能長時間保持抗菌和殺菌功效 19。 使用抗菌涂 6 料可以使家具表面或居室內(nèi)墻的細菌密度大大的降低 , 有效的 降低細菌交叉感染和接觸感染機率。 應用抗菌劑生產(chǎn)抗菌涂料時 , 只要在涂料研磨過程之前加入抗菌劑即可 , 不影響其它加工工藝 20。 添加 1% 抗菌劑 , 即可使涂料對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等葛蘭氏細菌的抑菌率達 99%以上 , 對霉菌及真菌的生長也有明 顯的抑制作用?？咕鷦θ梭w無毒無害 , 也不會影響涂料原有的性能 20。 木的抗菌處理方法選擇 木 浸漬 抗菌 處理方法 杉木 為多孔性結(jié)構(gòu) , 吸液性能好 , 能把 抗菌劑保 存在木材 中。把抗菌劑配成一定濃度的抗菌液 , 加入到三聚氰胺樹脂中，讓杉木 浸漬在裝有抗菌液的液槽中 , 抗菌液被杉木 吸收 ,在一定溫度下烘干杉木。 木 涂飾 抗菌 處理方法 杉木制品無論是家具、地板都需要表面裝飾，從而獲得既美觀又實用的表面性能。 所以可以在涂料中按一定 的比例添加抗菌劑，制備抗菌涂料。用抗菌涂料對杉木表面進行表面 裝飾 ，從而獲得具 有抗菌效果的杉木制品。 由于涂飾的抗菌處理方法簡單 、 易操作， 涂飾后的產(chǎn)品具有良好的表面性能，故 本實驗選用涂飾的抗菌處理方法 。 7 3 杉木的抗菌處理工藝試驗 木的 基本 性能測定 速生 杉木 是目前應用最廣泛的速生材之一。速生杉木 材質(zhì)細致輕軟，紋理美觀，有特殊香氣， 在建筑、家具，造紙等領(lǐng)域均有廣泛的應用?，F(xiàn)對此次購買的杉木 物理 性能 、力學性能 進行測量。 驗材料和 設(shè)備 驗材料 1、杉木 ： 來源于浙江富得利木業(yè)有限公司 2、 光固化涂料 ： 來源于浙江富得利木業(yè)有限公 司 ，涂料性質(zhì)見表 3 3料性質(zhì) 種類 外觀 黏度 儲存穩(wěn)定性 底漆 無色粘液 2000s 避光室溫三個月 面漆 乳白色粘液 630 s 避光室溫三個月 4、 三聚氰胺樹脂 ：自制 ，三聚氰胺樹脂性質(zhì)見表 3 3聚氰胺樹脂性質(zhì) 種類 外觀 黏度 固含量 三聚氰胺樹脂 無色透明液體 45 s 9 5、蒸餾水 驗儀器和設(shè)備 1、 電熱恒溫鼓風干燥箱 ： ， 上海精宏實驗設(shè)備有限公司 2、游標卡尺 ： 精度 海量具刃具廠 3、接觸角測量儀： 海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司 4、電子天平： 感量 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司 5、旋轉(zhuǎn)式粘度計： 上海天平儀器廠 8 驗設(shè)計與 方法 1、含水率的測定 先用天平測出試件的初重 后把試件放在溫度為（ 103 2）條件下干燥至質(zhì)量恒定，干燥后的試件應立即置于干燥器內(nèi)冷卻，防止從空氣中吸收水分。冷卻后稱量 卻至 測 5塊試樣，求平均值。 試件的含水率按 下面 公式 計算。 W=( 中： W 試件的含水率， %； 試件干燥前的質(zhì)量， g； 試件干燥后的質(zhì)量， g。 2、絕干密度測定 測量干燥后的木塊 橫 向、徑向 、弦向 的尺寸，測量結(jié)果按下面公式計算 : =(m/a*b*h)*1000 式中： 試件的密度， g/ m 試件的 絕干 質(zhì)量， g； a 試件 橫向尺寸 ， b 試件 徑向尺寸 ， h 試件 弦向尺寸 ， 3、表面潤濕性的測定 分別用水、 底漆 、 面漆、三聚氰胺樹脂 作為測量液 , 將 抽入 微型注射器內(nèi)的測量液 通過針頭均勻滴在試件的表面 ， 通過 觸角測量儀測量 4 種待測液體在 杉木表面的接觸角。 設(shè)定在 90s 的時間 , 前兩秒每隔 錄一次 ，之后每隔 1 10 s 記錄 1 次 . 每種試件采用 3個重復樣 , 每個試樣測定 1點 。 三個重復樣品求平均值，記錄實驗結(jié)果。 測試結(jié)果見圖 3 實驗結(jié)果與分析 1、含水率測量結(jié)果 見表 3表 3購買的杉木的平均含水率為 9 表 3木含水率 樣品編號 1 2 3 4 5 試 材質(zhì)量（ g） 干材質(zhì)量（ g） 水率（ %） 10 31% 平均含水率（ %） 2、 絕干密度測量結(jié)果 見 表 3 3木的絕干密度 樣品 絕干質(zhì)量 m（ g） 厚度 a（ 長度 b（ 寬度 h（ 絕干密度 （ g/ 平均密度 （ g/ 1 表 3購買的杉木的平均絕干密度為 g/、接觸角測量結(jié)果 見 圖 圖 水對杉木的潤濕性最好 ， 漆對杉木的潤濕性次之，面漆對杉木的潤圖 液體對杉木的潤濕性 間 接觸角 底漆 面漆 10 濕性最差。 木的抗菌處理工藝 菌劑的選擇 天然抗菌劑加工 提純 困難， 耐熱性差，易分解。 有機抗菌劑雖然殺菌速度快但是其穩(wěn)定性和長效性差。 無機抗菌劑 具有 殺菌速度快，抗菌有 廣譜性、不受 影響 , 親水、環(huán)保等多種特 點。故本實驗選用常見的 三類 無機抗菌劑， 下面總結(jié) 這三類 無機抗菌劑的優(yōu)缺點 （見表 3 表 3菌涂料中應用的無機抗菌劑 總結(jié) 種類 優(yōu)點 缺點 金 屬 離 子 型 銀系抗菌劑 （ 1） 殺菌能力最強 （ 2） 具有安全性、緩釋性、抗菌耐久性、廣譜抗菌性、耐熱性等優(yōu)點 （ 1） 銀離子 易轉(zhuǎn)變成棕色的氧化銀或催化還原成黑色單質(zhì)銀， 變色 限制其應用到白色或淺色材料中 （ 2）大量使用銀的成本 高 鋅系抗菌劑 具有不變色、抗菌劑外觀呈白色、成本低、應用領(lǐng)域相對較廣 優(yōu)點 1) 抗菌效果沒有銀系的好 2) 時效性差，靠消耗重金屬離子殺 菌，當重金屬離子消耗完畢，即失去殺菌作用 活性氧抗菌型 催化劑在紫外光照射下，能有效殺滅細菌 （ 1）在光照下效果明顯 納米 遠紅外粉 具有殺菌消除異味、防病治病等功能， 成本低 （ 1） 抗菌效果 沒有銀系的好 從表 3系抗菌劑是現(xiàn)有抗菌劑中優(yōu)勢最明顯 的抗菌劑 ，故本實驗選用的為銀系抗菌劑，根據(jù)載體不同，選用了銀系沸石抗菌劑（ 和 載銀羥基磷酸鋯鈉抗菌劑 ?？紤]到銀系抗菌劑易變色，價格高的缺點，又選用 納米 菌劑、 納米米遠紅外粉抗菌劑為實驗材料 ， 通過試驗 尋求最優(yōu)的工藝路線。 11 木的抗菌處理工藝設(shè)計 試驗 1、 杉木 ： 來源于浙江富得利木業(yè)有限公司 。平均含水率為 2、 抗菌劑 6種，分別為 載銀羥基磷酸鋯鈉抗菌劑 ， 南京 海泰納米公司 銀系沸石抗菌劑（ ， 7南京天行新材料公司 納米遠紅外粉 ， 南京 海泰納米公司 納米二氧化鈦， ， 南京 海泰納米公司 納米氧化鋅 ， 7京天行新材料公司 3、 光固化涂料 ： 來源于浙江富得利木業(yè)有限公司 ，涂料的性能見表 31、手動進料木工圓鋸機， 海木工機械廠 2、 推臺鋸 ， 0 ， 德國制造 3、 砂帶 機 ， 南京博業(yè)機械制造有限公司 4、 電動攪拌器 ， 上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司 5、 電子天平： ， 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司 6、 紫外光固化設(shè)備 ， 自制 ，功率 1000W 術(shù)路線 杉木 基材備料表面加工 底 涂面涂除菌抗菌 樹脂漆 抗菌性能和綜合性能檢測 效果評價修訂工藝參數(shù)工藝優(yōu)化合格產(chǎn)品 1. 杉木地板基材備料 購買杉木基材 經(jīng)縱剖、橫截、粗砂后制成尺寸為 5000樣品。 木基材 圖 驗樣品 12 2. 表面加工 用砂光機 給 每塊 樣品六面砂光，控制其表面平均粗糙度在一定的范圍內(nèi)。 3. 底 涂 除塵 、 用刷涂法涂 底漆 ，涂布量控制在 100 應迅速先縱向后橫向的涂刷，盡量將底漆涂均勻，再用 紫外光固化 設(shè)備干燥 3分鐘 ，使漆膜 完全 固化 。 4. 面 涂除菌抗菌涂料 （ 1） 制備抗菌涂料 除菌 抗菌劑在光固化涂料中的分散 采用以下 2種方式： 第一種：首先將選擇的 除菌 抗菌劑，分散劑和水（或溶劑）按一定比例混合，高速攪拌制備 除菌 抗菌劑原液；在涂料中加入一定量的 除菌 抗菌原液，保證 除菌 抗菌劑的加入量為光固化涂料重量的 一定比例， 獲得 除菌 抗菌光固化丙烯酸涂料，通過分散劑和溶劑等的原液的調(diào)節(jié)使得抗菌劑能夠穩(wěn)定的分散在涂料中；第二種：將選擇 的 除菌 抗菌劑以光固化涂料重量的 一定比例 加入樹脂液中得到 除菌 抗菌涂料。 本實驗 選用 用第二種方法 ， 在面漆中分別加入 1%的 載銀羥基磷酸鋯鈉抗菌劑 、 銀系沸石抗菌劑（ 、納米遠紅外粉 ， 納米二氧化鈦， 納米氧化鋅 ， 編號分別為 I、 M、Q、 U、 Y,空白為 G,用電動攪拌器 1000r/0分鐘。 （ 2）杉木地板基材面涂除菌抗菌 樹脂漆 采用 刷涂法涂 面 漆 ，涂布量控制在 100過 紫外光固化 設(shè)備干燥 3分鐘 ，使漆膜 完全 固化 。 樣品制作 中樣品 G 在面漆中不加抗菌劑，樣品 I 是在面漆中添加 1%在銀磷酸鋯抗菌劑， 樣品 %納米遠紅外粉抗菌劑，樣品 %納米遠紅外粉抗菌劑，樣品 %銀系沸石抗菌劑，樣品 %納米氧化鋅抗菌劑。 光固化涂料的涂布量按下式計算 : R=(1000/B 式中 R 涂布量， g/ 涂刷后板的質(zhì)量， g C 涂刷前的質(zhì)量， g B 涂刷面積， 驗結(jié)果 見表 33 13 表 3面漆膜 樣品的制備 樣品 編號 底涂前質(zhì)量 涂后質(zhì)量 布量 R g/涂前質(zhì)量 涂后質(zhì)量 布量 R g/ 3面漆膜 樣品的制備 編號 底涂前 質(zhì)量 m0(g) 底涂后 質(zhì)量 m1(g) 底漆 涂布 量 R g/涂前 質(zhì)量 m2(g) 面涂 后質(zhì) 量 m3(g) 面漆 涂布量 R g/12 32 16 35 32 30 08 16 28 14 02 12 20 28 06 32 24 16 38 34 20 38 28 44 14 4 杉木的抗菌性能檢測 菌原理 目前研究表明 21， 納米抗菌材料從抗菌的機理上可分為 兩類：（ 1） 以納米銀為代表的接觸反應，納米銀微?？拷【鷷r，納米銀微粒會吸附在細菌表面，銀微粒與細菌蛋白酶中的 巰基發(fā)生反應，使蛋白酶迅速失去活性，從 而導致細菌無法進行分裂繁殖而被殺滅，當菌體被殺滅時，納米銀再游離出來，繼續(xù)殺菌； （ 2） 以納米 光的作用下，銀離子能起到催化活性中心的作用，激活水和空氣中的氧， 生成具有很高反應活性的超氧自由基和羥基自由基等活性官能團，這些官能團與微生物體發(fā)生反應生成 在短時間內(nèi)破壞細菌的增殖能力而使細胞死亡 。 菌性能 檢測方法 的選擇 我國對于 高分子紡織品、塑料、漆膜、 陶瓷等已有一些抗菌材料檢測的相關(guān)標準， 如 2591抗菌塑料 20944織品抗菌性能的評價就分別規(guī)定了抗菌塑料和抗菌紡織品的抗菌效果評價方法 。 現(xiàn)將常用的抗菌方法和適用場合歸納如下 表 4 表 4同抗菌劑優(yōu)缺點比較 評價方法 特 征 特 點 適用范圍 抑菌圈法 試樣制成圓盤置于已接種的實驗平板中央 2 有些材料不能形成抑菌圈 纖維制品，塑料 貼膜法 菌液以薄膜形式存在 1 定量測量抗菌性 2 周期長 表面平滑的塑料、橡膠、陶瓷 浸漬培養(yǎng)法 試樣浸漬在菌液 中 1 定量測量抗菌性 2 不適用于不吸水材料 適用于吸水性試樣，纖維 振蕩法 試樣與菌液在錐形瓶中劇烈震蕩 1 速度快、耗時短 , 2 由于強烈振蕩 , 菌液易起泡沫 , 對抗菌性能有影響 織物、泡沫塑料、一次性衛(wèi)生用品 15 評價方法 特 征 特 點 適用范圍 接觸法或包埋法 試樣直接接觸混有菌液的培養(yǎng)基或包埋其內(nèi) 1 且檢測周期較長 纖維、塑料、陶瓷等高分子材料 細菌粘附法 試樣與菌液振蕩接觸 1. 直觀看到細菌形態(tài) 2. 不能得到定量結(jié)果 塑料，陶瓷等 目前，我國還沒有制定相關(guān)人造板及其產(chǎn)品的抗菌標準及測試方法標準 22， 本實驗中所用的抗菌檢測 方法參照塑料及漆膜的抗菌檢測方法。 由于貼膜法能定量測定抗菌材料 抗菌性 ,能反映出抗菌材料的抗菌原理 和 抗菌效果 ， 是目前最接近實際的抗菌測試方法， 故選擇了貼膜法檢測經(jīng)處理的杉木樣品的抗菌性； 細菌粘附方法能直觀的看到抗菌后細菌的形態(tài)，故細菌粘附也作為本實驗的抗菌檢測手段。 木的抗菌性能檢測 菌粘附實驗 驗材料 1、 菌種： 大腸桿菌 （ ， ， 來源于 司 2、化學 藥品； 牛肉膏、蛋白胨、 氯化鈉 、雙蒸水、