| 成果名称: | 基于柠檬醛/壳聚糖的绿色木材防霉技术研究 |
| 完成单位: | 广东省林业科学研究院 |
| 主要人员: | 李怡欣,李腊梅,谢桂军,李万菊,马红霞,陈利芳,李兴伟,曹永建,高婕,赖敏婷 |
| 介绍: | ①课题来源与背景：课题来源于广东省林学会科技计划项目“基于柠檬醛/壳聚糖的绿色木材防霉技术研究”（2022-GDFS-KJ-03）。木材霉变通常不会损害木材力学强度，但会严重劣化外观，显著降低木材使用价值。有机合成防霉剂防霉效能优异，但其生产与应用过程存在环境与健康风险；无机纳米防霉材料则易团聚、氧化，导致防霉稳定性不足。为提升木材资源利用率，契合木材工业绿色转型方向、助力双碳目标落地，开展木材绿色防霉技术研究具有重要现实意义。柠檬醛是一种主要来源于山苍子[Lisea cubeba (Lour) Pers.]精油的天然广谱抗菌剂，气味芬芳，对黄曲霉（Aspergillus flavus）、黑曲霉（Aspergillus niger）等霉菌具有显著抑制效果，常用作食品香料和保鲜剂，在木材绿色防霉领域具有应用潜力。壳聚糖是天然氨基多糖几丁质的衍生物，来源广泛、价格低廉、生物相容性好，是一种具有良好通透性和吸附性的天然高分子功能材料，可渗入木材细胞壁中构建三维网络，并具有一定的抑菌、抗氧化等生物活性。基于上述特性，本课题旨在制备一种基于柠檬醛/壳聚糖的绿色复合木材防霉药剂，综合利用二者的抗菌性能，同时借助壳聚糖在木材中构建的网络结构增强复合药剂的稳定性；进一步优化该药剂对木材的防霉处理工艺，开发基于柠檬醛/壳聚糖的绿色木材防霉技术，为天然抗菌剂在木材防霉领域的应用提供数据支撑，对提升木材附加值、充分发挥木材节能降碳功能具有现实意义。 ②技术原理及性能指标：该技术通过将柠檬醛制备成纳米乳并与壳聚糖复配，利用纳米乳的水包油结构及壳聚糖的成膜性，延缓柠檬醛的挥发、氧化、分解等变质过程，提高柠檬醛的稳定性，从而实现对木材霉菌的高效环保防霉。在搅拌速度700 rpm、表面活性剂含量19.5%、蓖麻油聚氧乙烯醚比例80%的条件下，所得柠檬醛纳米乳（CNE）粒径约为23.10±0.08 nm，多分散系数为0.135±0.009，分散性、均一性良好，易于在木材中渗透，并具备良好的高温、低温及常温贮存稳定性。当浸渍压力为0.7 MPa、浸渍时间为30 min、CNE-壳聚糖（COS）质量分数分别为5%和0.3%时，对黑曲霉、绿色木霉（Trichoderma viride）、桔青霉（Penicillium citrinum）等木材霉菌的防治效力可达100%。 ③技术的创造性与先进性：该技术通过一步法制备CNE，仅需搅拌即可完成，无需高速均质、超声等步骤，操作简便，对设备要求低；所得CNE呈半透明状，粒径小，均匀性好，有利于在木材中渗透，柠檬醛含量高达10%；所得CNE具有良好的乳液经时稳定性、热稳定性、冷稳定性，室温存放第30、60、270天柠檬醛保留率分别为90%、85%、73%；在优化的工艺条件下，CNE-COS复合防霉剂对木材霉菌的防治效力可达100%。相较于文献报道的制备工艺与产品性能，本研究开发的技术水平具备创新性与先进性。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性：目前该技术成熟度仅处于实验室小试阶段，但优化得到的工艺可作为中试阶段的初始工艺。成果可推广至家具、地板、园林景观等领域。该木材防霉剂的活性成分柠檬醛、壳聚糖为天然产物，其他药剂均为常见药剂，对环境友好，技术整体安全。 ⑤应用情况及存在的问题：该技术以天然产物为主要成分，环保高效，但相较于传统有机防霉剂，存在一定成本劣势。下一步可通过配方优化、剂型复配与工艺改进，持续降低生产成本，提升技术的市场竞争力。 ⑥历年获奖情况：未获奖。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2026-09-17 |
| 研究起止时间: | 2023-01-01至2024-12-31 |
| 所属行业: | 农、林、牧、渔业 |
| 所属高新技术类别: | 现代农业 |
| 评价单位名称: | 广东省林学会 |
| 评价日期: | 2026-09-11 |
