■王 望

木材因其優美的紋理和色澤、易加工、強重比高、可調節室内溫濕度等特性，深受人們喜愛，廣泛應用于室内外裝飾、家具和建築中。然而，木材本身是一種生物材料，易受到真菌、細菌、昆蟲等生物侵害而産生劣化，從而影響其使用質量和使用壽命。通過一定的物理、化學手段，對木材進行防腐處理，可減緩或防止生物劣化的發生，從而延長使用壽命，減少木材資源的浪費，是節約和高效利用木材資源的有效手段。

木材經過防腐處理一般可延長使用壽命5～10倍。按照我國目前商品木材年需求量1.5億m³計算，如果木材防腐比例由現在的3%提高至10%，每年至少可多節約木材4000萬m³，約占我國當前商品木材年需求量的四分之一。

由此可見，木材防腐處理作為我國木材資源不足的“節流”措施，對保護森林資源，實現木材的可持續利用，保障國家木材安全，具有極大的現實意義和戰略價值。

摒棄第一代：保護健康與環境

我國的木材防腐工業由鐵路枕木防腐起步，最初主要使用煤雜酚油、煤焦油等油類防腐劑。2000年以來，随着防腐木材從工業向民用市場的轉變，以鉻化砷酸銅（CCA）為代表的水載型防腐劑逐漸成為我國市場上最常用的木材防腐劑。

CCA防腐劑盡管具有防腐性能優良、價格低廉等優點，但此類防腐劑中含有緻癌性化學物質鉻、砷等重金屬鹽類，在防腐劑生産、木材防腐處理和防腐材使用過程中均有可能危害人身健康及環境質量。同時，CCA防腐處理材在廢棄後缺乏有效的處理途徑。因此，美國、歐洲、日本等國家和地區均已經禁止或限制CCA處理材的使用。

然而，我國防腐木市場現階段仍然以CCA防腐劑為主，相關技術發展仍比較滞後，如何通過技術優化與升級實現我國木材防腐産業的綠色化發展是亟需解決的問題。

完善第二代：提升抗流失性

現階段，在市場上用于替代CCA防腐劑的新一代木材防腐劑主要為氨溶季胺銅（ACQ）和銅唑（CA），其主要成分為銅和有機生物殺滅劑，不含有鉻和砷等重金屬元素。但也正是由于缺少此類重金屬元素，ACQ和CA在木材中的固着能力較差，在與水或土壤接觸的條件下易發生流失，從而對土壤或水體造成一定程度的污染，同時影響處理材的防腐效果。

針對此問題，北京林業大學曹金珍教授團隊發明了熱水後處理法、微波後處理法、熱空氣/蒸汽幹燥後處理法等加速銅在木材中固着的普适方法，并開發了防水劑增效銅基防腐劑的新工藝。這一系列方法提高了生産效率，降低了銅基防腐劑的流失率，延長了防腐處理材的使用壽命，減少了防腐處理材對環境的不良影響，為新型銅基防腐劑的推廣提供了新方向。

而另一類環境友好的木材防腐劑——硼類防腐劑，由于其極易流失，以往隻能在室内環境中使用。曹金珍教授團隊開發出一種無機硼酸鹽與季铵鹽用兩步法處理木材的複合防腐處理工藝，木材内原位合成的季铵硼鹽可通過與木材中的纖維素和木質素上的羟基、羧基等發生陽離子交換作用實現固着，顯著提高了這種硼酸鹽的抗水流失性，硼的流失率可從接近100%降低至10%。這一技術擴大了硼基木材防腐劑的使用範圍，為硼基木材防腐劑替代傳統含銅防腐劑，進一步提高木材防腐技術的環保性提供了技術支持。

開發第三代：穩定長效、綠色環保

近年來，美國市場已開始使用不含金屬成分的第三代環保水載型有機防腐劑（Ecolife系列産品），并獲得了市場的廣泛認可。但是，該類防腐劑具有很強的技術壁壘，如何選擇合适的有機類防腐劑并選擇合适的助劑制成水載型産品均需摸索。

經過一段時間的技術攻關，曹金珍教授團隊發明了低毒、高效的異噻唑啉酮有機防腐劑微乳液，不含毒性有機溶劑和金屬成分，對環境友好，平均粒徑在40nm左右，具有優異的稀釋穩定性、儲存穩定性、離心穩定性和熱穩定性，對木材高滲透且制備工藝簡單、安全。該微乳液型水載有機防腐劑具有優異的抗水流失性能，處理濃度為0.10%時即可有效阻止腐朽菌的生長。此外，與含銅防腐劑不同，此類防腐劑使用後不會改變木材的表觀材色，可以更好地保留木材天然的質感。該技術現已與相關企業進行合作推廣，可用于實木陽台、重組竹、木托盤等多種領域。

微乳液型水載有機防腐劑應用于木陽台 王 望/供圖

環境友好型微乳液型水載有機防腐劑的研發與推廣，擴大了現有木材防腐劑産品種類，彌補了我國相關産品的空白，推進了木材防腐劑綠色化的發展進程。

（作者系北京林業大學材料科學與技術學院副教授）

本文原載于《中國建材報》12月26日6版

責編：丁濤

校對：和新龍

監審：賀丹

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