【摘要】木材是我国极为重要的一种自然资源,有着较大的使用范围,在整个社会发展的过
程中,木材资源有着极其重要的作用。但在经济水平不断提高的过程中,人们对于木材性能
的要求也越来越多,但是这些性能的需求却不是木材能够轻易达到的,所以,为了能够满
足人们对于木材性能的需求,木材改性这一技术开始飞速发展,该技术为木材提供了更丰
富性能改变,使得木材能够充分的使用到各个行业中,扩大销售范围。本篇文章主要针对热
改性木材的加工以及应用进行了全面深入的探讨,以期为其他改性木材研究的过程中提供
参考。
【关键词】热改性木材;加工;应用
热改性木材也被称之为炭化木材,经过热改性技术处理之后的木材已经具有了极为良
好的防腐性能和防侵蚀性能,并且其自身的材质也更加的稳定,不会出现任何轻易开裂的
现象。尤其是经过热处理之后的木材外观,要远比未处理的木材更好,能够充分的使用在建
筑装修的各个不同实环节之中。就目前来说,我国的热改性木材技术仅仅只是一个初期阶段,
加工技术也还没有形成一个完整的体系,无法切实有效的推广开来,并且该技术所具有的
独立开发能力也较差。下文主要针对热改性木材的加工和应用进行了全面详细的阐述。
1、热改性木材的加工工艺和特性
1.1 加工工艺
在二十世纪的
80 年代,就已经有热改性木材开始大批量的生产,在那个时期,还仅仅
只是为了让木材具有更好的燃烧值,使得木材燃烧的能量值更高。所以,对木材采取了烘焙
的技术,促使木材的燃烧性更好,希望以此来达到完全代替木炭的目的。但在持续发展研究
的过程中,相关人员逐渐意识到,经过烘焙处理之后的木材,体现出了极为良好的耐久性、
防腐性,无论是木材的稳定性还是木材的硬度,都有了极大的提升,于是人们开始充分的
使用这种材料应用到建筑中。
热改性木材的生产工艺有
2 种,即 Retification 和 Perdure。前者是将木材干燥至平均含
水率
12%,再在氮气(氧含量不高于 2%)中加热至 210~240
℃,木材在惰性气体环境中
半纤维素、纤维素、木素得到高温分解和改变,提高了木材的尺寸稳定性和抗腐蚀性;后者
是将原木干燥后,经蒸汽加热至
230
℃处理,木材的硬度及抗挤压能力、耐磨性能均得到较
大提高;防蛀、防腐、防潮、去脂,延长了木材的使用寿命,并保持天然的香味等。
1.2 木材的特性
当木材经过了热改性处理之后,木材自身的性质在这一过程中发生了巨大的变化,其
表面颜色也转变成为了深棕色,并且质感更加的细腻,几乎能够和最优质的高密度天然木
材相媲美;在热处理技术对木材性能改进之后,木材的防护性能变得更加优秀,并提高了
木材的稳定性和耐腐性;但随着热改性木材的导热性能降低,强度也会有所降低。由于处理
过程中只涉及到水蒸气和温度,不添加任何化学药剂,因此,热改性木材是环保和安全的
产品。
物理力学性能
热处理后的木材稳定性取决于树种和处理温度,但随着处理温度的升高,
木材的抗弯和抗裂性能下降,强度值会下降
40%左右。因此,热改性木材不推荐作承重木构
件使用,但对木材硬度、抗压性能及弹性模量等性能指标影响不大。
耐腐性能
热改性木材的防腐性能明显。如制作的露台、外墙装饰和防雨蓬等,无须任何
防腐处理,可使用
30 年之久。不同树种的木材,其物理力学性质不同,木材热处理后也具
有不同的耐腐等级。
吸湿性能
热处理改变了木材的木质细胞结构,使木材的平衡含水率同比下降了 50%。
在外界湿度差异大的环境中,具有尺寸稳定性强,不易变形的特点,其稳定性超过柚木。由
于吸湿性能远远小于普通木材,因此,在选择胶合剂时要充分考虑这一特点。
2、热处理木材的应用和维护