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木材保護(hù)的熱處理技術(shù)進(jìn)展
 
來源:中國(guó)木材保護(hù)網(wǎng)        發(fā)稿時(shí)間:2010-04-20 15:55:03        發(fā)稿編輯:影子
  在歐洲,熱處理過的木材廣泛應(yīng)用于房屋建筑中,一些大型建筑和小型建筑甚至是墻壁的骨架中都應(yīng)用這種材料,而且在庭院家具、木柵欄和門窗中也大量地應(yīng)用。去年,芬蘭制定了新的規(guī)定,在民用市場(chǎng)一律不準(zhǔn)銷售化學(xué)浸漬過的木材及其制品,只能銷售經(jīng)熱處理過的木材及其制品。美國(guó)也禁止進(jìn)口經(jīng)CC、CCA這種銅鉻砷鹽化合物處理過的木材及木制品。這個(gè)決定促使加拿大木材業(yè)用熱處理的方法來代替化學(xué)處理的方法對(duì)云杉木材(Spruce)進(jìn)行保護(hù)。著名的宜家公司(IKEA)也禁止使用硼酸來處理橡膠木。因而這個(gè)禁令對(duì)東南亞地區(qū)構(gòu)成了巨大威脅,意味著所有的橡膠木在原有的出口市場(chǎng)中將被開除出局。

  可以進(jìn)行熱處理的木材樹種正在不斷地增加,每一種新的樹種必須進(jìn)行細(xì)致的實(shí)驗(yàn)室研究,而后才可以進(jìn)行大規(guī)模地生產(chǎn)。但對(duì)東南亞國(guó)家來說,最感興趣的是橡膠木的熱處理技術(shù)。這個(gè)樹種的木材已經(jīng)變成能夠最快速干燥的木材,甚至比松木還干得快,從濕材干燥到含水率6-8%,只需要22小時(shí)。

  一 復(fù)雜的工藝過程

  在木材熱處理工藝中,工藝溫度的上升過程十分迅速,開始時(shí)上升到100℃以上,接著在很短時(shí)間內(nèi)提高到200℃至250℃。在35小時(shí)內(nèi),從窯溫50℃開始不間歇地加熱,從而完成整個(gè)處理過程。

  干燥介質(zhì)可以殺死細(xì)菌,均勻地穿透木材內(nèi)部,并且為了保持正壓狀態(tài)(略高于外部的大氣壓),向窯外排氣。盡管溫度很高,但窯的能量利用率還是相當(dāng)高的,這是因?yàn)樵诟稍镞^程中,窯內(nèi)沒有新鮮空氣進(jìn)入,這樣使干燥介質(zhì)中很少氧氣,比較穩(wěn)定,主要是由從木材中蒸發(fā)出的水分所形成的蒸汽組成。

  二 各種用途應(yīng)用不同的標(biāo)準(zhǔn)

  歐洲有關(guān)政府部門已經(jīng)發(fā)布了不同溫度水平的熱處理標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)在這些標(biāo)準(zhǔn)已成為非正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),T4和T5標(biāo)準(zhǔn)用于室內(nèi)用途,D1至D3標(biāo)準(zhǔn)用于室外用途。根據(jù)在處理時(shí)使用溫度的不同,木材會(huì)發(fā)生程度不等的變色,即使處理周期同樣時(shí)也是如此。

  T5適用于木材的天然色澤只能稍微發(fā)暗的情況,這種外觀上的改變不會(huì)影響到木材的性質(zhì)。歐洲消費(fèi)者現(xiàn)在的流行趨向于較深的色澤,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這種顏色顯得尊貴。

  T4也是使木材稍微發(fā)暗,但在橡膠木的情況中,還是保持了白色,這種處理標(biāo)準(zhǔn)廣泛用于拼花地板制造,并且在不用化學(xué)藥劑處理的情況下,完全能在室內(nèi)達(dá)到不產(chǎn)生吸濕的效果。歐洲的所有拼花地板制造商都使用熱處理的方法,它還可以改善木材的表面硬度,使地板更耐磨,抗彎強(qiáng)度更高。

  D1至D3標(biāo)準(zhǔn)是適用于室外用途的。D3在用于橡膠木時(shí),生產(chǎn)費(fèi)用較高,使產(chǎn)品在外觀上看上去類似柚木。柚木的幼齡材也以這種方式處理,使其顏色發(fā)暗,經(jīng)過這樣處理后,在市場(chǎng)上賣得很好,而且本身的耐候性也大大改善。

  熱處理的特點(diǎn)之一是,木材的平衡含水率只及經(jīng)一般干燥的一半,相對(duì)環(huán)境濕度的變化而引起的吸濕或解吸就明顯減少。經(jīng)熱處理后,木材的平衡含水率幾乎是穩(wěn)定的,不因環(huán)境濕度的變化而變化。這意味著木材的干縮和濕脹也減少到一般估計(jì)的十分之一左右。這種效果使用這種木材所做的門、窗在溫帶國(guó)家能開啟自如,而不受季節(jié)和溫度的影響。

  這種技術(shù)上的進(jìn)展使地板市場(chǎng)可以更為擴(kuò)大和普及,10英寸寬的地板干縮濕脹很少,這樣板與板之間不會(huì)產(chǎn)生空隙或凸起。經(jīng)熱處理過的木材完全消除了內(nèi)應(yīng)力,這樣使木材類似于有近百年樹齡的木材。這種特點(diǎn)也使它能適用于樂器的制造。實(shí)際上,如倫多拉(Landola)這個(gè)歐洲最大的吉它制造商正在使用這種熱處理木材來制造它一半以上的產(chǎn)品。

  D2標(biāo)準(zhǔn)適用于已變成咖啡般棕色的橡膠木,按這種標(biāo)準(zhǔn)熱處理的木材大多數(shù)用來制作庭院家具,它能適應(yīng)任何氣候條件。現(xiàn)在,可以嚴(yán)格地控制這種木材的PH值,可以在上面用普通的螺釘和木釘。依D2和D1標(biāo)準(zhǔn)處理的木材甚至能擔(dān)保在10年內(nèi)不會(huì)受到菌腐(對(duì)特定的用途)。

  D1標(biāo)準(zhǔn)中處理的條件是最嚴(yán)酷的,處理過的橡膠木呈巧克力般的深棕色。在這種處理?xiàng)l件下,木材已經(jīng)略微發(fā)脆,建議不要用來制作家具。但是它可以用于極端的狀態(tài),例如埋在地下,或者浸泡在水中,都不會(huì)腐朽。典型的用途是做庭院的木柵欄或是海岸的防波堤。

  三 耐候性和抗蟲害性能這

  種處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是,處理過的木材具有良好的耐候性,這是因?yàn)樵诟邷叵,糖份和淀粉被分解了或者變成其它的化合物,結(jié)果使處理后的木材不保留有菌類和蟲類的食物了。

  在各個(gè)研究所里,對(duì)幾種樹種木材進(jìn)行了蟲害試驗(yàn),都得出了相同的結(jié)論。試驗(yàn)表明,害蟲不愛吃食熱處理過的木材,甚至把蟲關(guān)在玻璃瓶中,只放入熱處理過的木材,沒有其它東西,占七成的蟲子寧愿餓死,也不吃食這種木材。而吃食這些木材的蟲子會(huì)死去,因?yàn)樗鼈儾荒芟@些木素,這使它們不能再繼續(xù)吃東西而死亡。

  室外的防蟲害試驗(yàn)也已經(jīng)進(jìn)行一年多了,這個(gè)項(xiàng)目即將完成。結(jié)果表明,經(jīng)熱處理過的木材沒有受到菌害和蟲害的損傷。在吉隆坡的一個(gè)墓地里所做的一個(gè)試驗(yàn)是把處理過的木材樣品一半埋在潮濕的土下,已經(jīng)有兩年之久。這些木材樣品是按最嚴(yán)酷工藝條件的標(biāo)準(zhǔn)D1和D2來進(jìn)行處理的,它們的表面仍完好無損(現(xiàn)在在陽光紫外線的漂白作用下,變成灰色)。而按比較溫和的處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理的木材出現(xiàn)了不同程度的腐朽,但是它能抗拒粉蠹類蟲害。試驗(yàn)也包括未經(jīng)處理的對(duì)照試件,相比之下,這些橡膠木試件在6個(gè)月后受到粉蠹類蟲害和菌害已完全腐朽。

  四 今后的開發(fā)方向

  Mr. TeroLallukka是在這一方面最早開展研究的專家,他認(rèn)為家具企業(yè)可以把進(jìn)口的熱處理過的木材用來試做家具,其它樹種可為松木或其它歐洲木材。“一個(gè)值得注意的趨勢(shì)是這種木材與傳統(tǒng)的木材沒有什么大的區(qū)別。也許唯一的差別是這種木材比較脆,但是如果采用適當(dāng)?shù)募庸な侄,也可以不用螺釘或釘子來連接。