木材防腐处理是缓解木材供需矛盾的重要手段。而目前使用的商业防腐剂含有对人体有害的元素,其环保性也受到质疑。研究和开发低毒性、高效能且环境友好的天然木材防腐剂成为了当前的热点问题。环保且来源广泛的植物源提取物逐渐受到人们的关注,但提取物在木材中易流失难固着的缺点限制了其在木材保护中的长期应用。本文通过对比乙醇和丙酮提取物对2种木腐菌的抑制作用,筛选了适宜黑格心材的提取溶剂,测定其对木腐菌菌丝生长的毒力作用及IC50值。通过单因素设计优化提取工艺,利用FTIR、TG和LC-MS分析了提取物的官能团、热稳定性和化学组成。通过不同浓度的黑格心材提取物浸渍马尾松分析了提取物浓度与载药量和色差的关系,采用环保、温和且高效的漆酶催化接枝的处理方式,改善提取物的抗流失性,对比分析了流失阶段流失液的成分含量变化和试样的抑菌性能,通过FTIR、TG和XPS初步探索了酶接枝机理。研究结果如下: (1)无水乙醇提取物对两种木腐菌的总体抑制效果均优于90%丙酮提取物。通过乙醇提取物的毒力回归分析发现,抑菌作用随提取物浓度的增大而增强,绵皮卧孔菌IC50(2.304 mg/mL)gt;彩绒革盖菌IC50(1.295 mg/mL)。 (2)单因素试验得出最佳提取工艺:乙醇体积分数80%,液料比30:1,提取时间10 h,此工艺的提取物得率为11.12%、黄酮提取量16.22 mg/g,多酚提取量98.83 mg/g。FTIR表明提取物含有醇类、酚类和芳香族类等化合物;TG表明提取物的热稳定性良好;乙醇提取物经LC-MS共鉴定出69种化合物,主要单体化合物相对含量由大到小依次为:桑黄素(15.710%)、二氢槲皮素(15.366%)、圣草酚(13.068%)、龙胆酸(11.439%)等。黄酮类化合物共19个,含量占比70.559%,包括相对含量最高的三种化合物桑黄素、二氢槲皮素和圣草酚。 (3)马尾松经不同浓度的黑格心材乙醇提取物浸渍后,浓度与载药量呈良好的线性关系,线性方程为y=0.5218 x+2.3670,相关系数R2=0.9982。黑格心材乙醇提取物浸渍处理会明显改变马尾松的颜色,随处理浓度和载药量的逐渐增大,马尾松的总色差ΔE逐渐增大,试样表面明度降低,颜色总体趋于红黄色。通过对比浸渍处理材与大果紫檀心材的色度指数,黑格心材乙醇提取物具有作为木材染色剂的潜力。当载药量逐渐增大时,L、b、C和H均逐渐衰减。 (4)随流失时间的延长,不同处理组流失液中的黄酮和多酚含量均逐渐增加,含量增加缓慢。不同浓度心材提取物酶接枝试样ΔL均小于未接枝试样,Δa均高于未接枝试样,ΔE均大于未接枝试样。流失处理试样对白腐菌和褐腐菌的防治效果不同,低浓度时,不同流失阶段酶接枝试样的对彩绒革盖菌的防治效果优于未接枝组。而对于绵皮卧孔菌,在低浓度和高浓度时酶接枝试样的防治效果均优于未接枝组。心材提取物酶接枝模型化合物的FTIR、TG和XPS表征证明漆酶催化心材提取物可能以醚键的方式与木材进行接枝反应。 结果表明,黑格心材提取物是一种有应用前景的防腐剂,酶接枝可以解决植物源提取物在木材中难以固着且易流失的难题,以期为黑格心材制备植物源木材防腐剂提供基础数据参考,为木材防腐和改性技术的发展开辟新道路。