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以印楝提取物为基质的木材防腐剂微囊制备及性能研究

邸向辉  
【摘要】:印楝种子中含有抑菌性和防虫性的活性物质,用印楝种子的提取物制备成的木材防腐剂与传统的化学防腐剂相比具有更好的环境友好性质。本文采用超声波震荡法、微波萃取法和水浴搅拌法三种方法对印楝种子粉防腐成分进行提取,确定最佳提取方式与提取条件;采用水浴搅拌法制备印楝提取物微囊,通过3D显微镜确定制备条件下是否能形成微囊;采用体外试验和体内试验(大青杨试件)对印楝提取物及其微囊的防腐抑菌性进行研究;通过紫外老化箱模拟环境因素对提取物及其微囊的影响,分析印楝活性成分的环境稳定性。所得结论为今后的印楝提取物在植物源木材防腐剂的研究开发和生产应用方面提供了科学依据与理论基础,具有非常实际的应用目的与意义。本文主要研究结果和结论有: (1)采用3种不同提取方法对印楝种子粉防腐抑菌活性成分进行提取,对比分析提取率,结果表明在50℃提取温度和1:12的粉末与乙醇之比的条件下,微波萃取法的工艺最佳,提取率高达12.84%;水浴搅拌法能够将印楝提取物与三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)复配成囊,粒径大小不一,说明试验方法是可行的。 (2)采用牛津杯打孔法进行的印楝提取物及其微囊的体外实验表明印楝提取物具有一定的抑菌特性,能够一定程度上抑制白腐菌(彩绒革盖菌)的生长,提取物的抑菌性较化学防腐剂季铵铜(ACQ-B)抑菌性差很多,而提取物微囊的抑菌性略低于ACQ-B,MUF不具有防腐抑菌特性。 (3)紫外处理后的印楝提取物及其微囊制剂的抑菌性降低,依据抑菌圈直径比较结果,微囊制剂抑菌性降低程度小于未囊化的提取物抑菌性,表明体外实验中提取物的光稳定性能较差,MUF的包覆对提取物起到一定保护作用,延缓提取物药效的释放。 (4)“满细胞法”处理的大青杨试件药剂保持量均在84kg/m3左右,经耐候试验处理及室内耐腐试验处理,提取物处理的试件失重率变化明显,经提取物微囊处理的试件及ACQ-B处理的试件经耐候试验和耐腐试验处理后失重率变化较小,说明试件内的囊化结构耐候性能较强,保护了印楝提取物的防腐活性,延长防腐抑菌功效。 (5)电镜观察试件内部显微结构证实提取物和MUF在试件内能形成微囊,通过试件中的菌丝生长情况及微囊形态的变化证实了这种微囊结构对提取物的防腐抑菌性起到很好的保护与延效作用,使得抑菌性与ACQ-B的抑菌性相当。 (6)对比观察药液处理后的试件,ACQ-B处理的试件由于Cu2+的存在而出现明显的变色,而提取物及其微囊处理的试件未出现明显变色;耐腐处理后同等条件烘干后提取物和ACQ-B处理材明显变形,提取物微囊处理材未出现明显变形;这些也突出表明植物源木材防腐剂微囊的优点,既具有延缓防腐药效、延长耐腐时间,又能保持木材原有色泽与尺寸稳定。


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