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竹材的生物变色比较普遍,通常被认为是一种缺陷。近年来,木材生物染色研究日趋受到重视,而针对竹材易生物变色这一特质的功能性开发研究却仍然空白。传统的竹材染色工艺多沿用木材染色的方法,容易导致高能耗与高污染,因此利用竹材易发生生物变色的特性,探索出一种绿色、天然的竹材生物染色技术具有重要意义和价值。本研究基于木材的生物染色技术与菌纹线成因理论,选取灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)作为“染料”,绿色木霉(Trichoderma viride)作为“催化剂”,毛竹(Phyllostachys heterocycla)作为染色对象,进行毛竹的生物染色研究。首先对灰黄青霉的生物学特性和生长速度影响因子进行研究,得出适宜灰黄青霉生长分泌的培养基条件;研究灰黄青霉单独染色毛竹的表面性能、物理力学性能、侵染路径与化学变化;验证灰黄青霉与绿色木霉之间的拮抗作用,制备灰黄青霉/绿色木霉协同染色毛竹,与灰黄青霉单独染色毛竹进行材性对比;最后对协同染色毛竹制作工艺进行优化,并将优化后的工艺与染料染色工艺进行对比。主要得出以下结论:(1)适宜灰黄青霉生长的改良察式培养基条件为:葡萄糖40 g/L、硫酸铵6g/L、磷酸氢二钾2 g/L、硫酸亚铁0.03 g/L、硫酸镁2.0 g/L以及琼脂15 g/L;PDA培养基对灰黄青霉生长速度和色素分泌的促进作用都要强于改良察式培养基,故采用PDA培养基来对灰黄青霉进行培养。(2)灰黄青霉侵染后的毛竹表面颜色逐渐变为暗红色,染色前后色差较大;染色后的毛竹疏水性提高,粗糙度无变化,质量损失率略有增大,吸水率和压缩强度略有降低;灰黄青霉通过导管进入毛竹内部,菌落通过在毛竹表层分泌渗出液并不断累积对毛竹表面进行染色;染色毛竹各化学组在染色前期有所降解。(3)由平板对峙实验和镜检发现灰黄青霉与绿色木霉之间存在拮抗作用,因此两菌相交处产生大量色素的现象符合菌纹线成因理论;利用绿色木霉预侵染刺激灰黄青霉在毛竹表面分泌大量色素,起到协同效应得到协同染色毛竹;对比灰黄青霉单独染色,发现协同染色毛竹能够以更短的时间取得相似的染色效果,大大提高了染色效率,并减少了力学性能的损耗。(4)优化毛竹协同染色工艺为:以培养3 d后的绿色木霉对毛竹进行6 d的预侵染,用无菌毛刷清除其表面可见菌丝,再以培养3 d后的灰黄青霉对毛竹进行9d的侵染,最后灭菌。优化工艺协同染色毛竹与酸性大红染色毛竹相比,表面自然感更强,耐水洗牢度更高,具有绿色、天然、高效的优点。