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木材防护技术-湿存法与浸渍法

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:或将木材保持在较高的含水率,木材由于缺乏空气,破坏了真菌生存所需的条件,从而达到防腐的目的,这是湿存法或水存法。虫蛀严重影响木材的结构和明显降低强度。常见方法有表面覆盖防火涂料、浸渍法、用不可燃材料贴面处理等。阻燃剂的施加方法有加入法和浸渍法。浸渍法是将阻燃剂溶液浸注入木材内部达到阻燃效果,按工艺可分为常压浸渍和加压浸渍。

木材防护技术-湿存法与浸渍法

木材的最大缺点是易腐朽、易虫蛀和易燃,这些都大大缩短木材的使用寿命,并限制了它的使用范围。因此采取必要的防护措施来提高木材的耐久性,对木材的合理使用具有重要意义。

1.木材的干燥

木材在使用前必需进行干燥,将木材干燥(或风干)至含水率在20%以下,可以防止木材的腐朽。但干燥的方法要合理,以避免木材发生裂缝和翘曲,保持稳定的形状和尺寸,便于进一步加工和提高利用率。

干燥的方法分为自然干燥和人工干燥两种。自然干燥,主要是堆垛,将木材堆放在通风良好的棚下,利用太阳辐射热和空气对流作用,使木材的含水率达到平衡含水率,此方法简单易行,成本低,故采用较多,但干燥时间要很长,需1 ~2 年。如果处理不当,容易发生虫蛀、腐朽和开裂、翘曲现象。人工干燥,可以较快地将木材干燥到所需的程度,主要是窑干法:将木材装入窑内,以热空气、炉气或过热蒸汽穿透过堆叠的木材表面进行热交换,使木材内水分逐渐蒸发。注意不能激烈地改变干燥介质的温度和湿度以求加速干燥,如果超过了木材内部水分扩散速度,则会导致木材开裂、变形。

2.木材的防腐

木材的腐朽对其材质有重要影响,如强度和表观密度下降、易收缩、易吸湿、易燃、色泽变暗等,严重影响木材的使用。

木材的腐朽是真菌和少量细菌在木材中寄生引起的。真菌和细菌在木材中生存繁殖必须同时具备四个条件:适宜温度、适当含水率、少量空气和适当的养料。

真菌生长最适宜温度是25~30℃,最适宜含水率是35%~50%,即木材含水率在稍高于纤维饱和点时易产生腐朽。含水率低于20%时真菌的活动受到抑制;含水率过大时,空气难于流通,真菌得不到足够的氧气或排不出废气,腐朽也难以发生,谚语“干千年,湿千年,干干湿湿两三年”说的就是这个道理。破坏性真菌所需的养料是构成细胞壁的木质素或纤维素。

木材防腐的基本方法有两种:一种是创造木材不适于真菌寄生和繁殖的条件;另一种是把木材变成有毒的物质,使其不能作为真菌的养料。

原木的贮存有干存法和湿存法两种。控制木材含水率,将木材保持在较低含水率,木材由于缺乏水分,真菌难以生存,这是干存法,即控制条件保证已干燥处理的木材处于干燥状态。或将木材保持在较高的含水率,木材由于缺乏空气,破坏了真菌生存所需的条件,从而达到防腐的目的,这是湿存法或水存法。但对制成材就只能用干存法;对木材构件或制品表面刷以耐水性好的涂料或油漆则是易行且有效的方法。

化学防腐剂注入木材内,或木材使用前放入化学防腐剂中浸泡一定时间,把木材变成对真菌有毒的物质,使真菌无法寄生,这也是木材防腐的一种方法。

3.木材的防虫蛀

木材在贮运和使用过程中,常会受到昆虫的危害。虫蛀严重影响木材的结构和明显降低强度。原木附着的昆虫在干燥过程中基本得以灭杀,木构件或制品的主要虫害是白蚁。对于白蚁,主要是用化学方法防治。

4.木材的燃烧与防火

(1)木材的燃烧及其条件(www.xing528.com)

木材由纤维素、半纤维素及木素组成的高分子材料,是容易燃烧的材料。木材燃烧一般经过四个阶段:

①升温阶段。在热源的作用下,通过热辐射、空气对流、热传导或直接接触热源,使木材自身温度升高。升温速度取决于热量的供给速度、温度梯度、木材的比热、密度及含水率等。

②热分解阶段。当木材被加热到175℃左右,木材的化学键开始断裂,随着温度的升高,木材的热解反应加快。在缺少空气的条件下,木材被加热到100 ~200℃,产生不燃物,如二氧化碳、甲酸乙酸和水蒸汽。在200℃以上,碳水化合物分解,产生焦油和可燃性挥发气体。

③着火阶段。由于可燃气体的大量生成,在氧及氧化剂存在的条件下开始着火。木材自身燃烧产生较大热量,促使木材自身温度进一步提高,木材由表到里逐渐分解,可燃气体生成速度加快,加剧木材燃烧。

④无焰燃烧阶段。木材激烈燃烧后形成固体残渣,热分解结束,有焰燃烧停止,形成的碳化物经过长时间无焰燃烧后完全灰化。

综上所述,木材燃烧应具备以下条件,有焰燃烧:可燃物、氧气、热量供给及热分解连锁反应;无焰燃烧:可燃物、热量供给和氧气。如果破坏其中的一个或多个条件,燃烧状态将改变或停止。

(2)木材的防火

木材的防火主要是对木材及其制品进行表面覆盖、涂抹、深层浸渍阻燃剂方法来实现。常见方法有表面覆盖防火涂料、浸渍法、用不可燃材料贴面处理等。

①表面覆盖防火涂料。其作用原理是阻滞热传递和抑制木材在高温下分解助燃,从而起到防火作用。防火涂料除具有阻燃性能外,一般还同时具有防水、防腐、装饰等作用。

②加入或浸注阻燃剂。阻燃剂的作用机理主要也是抑制木材高温下分解和阻滞热传递。

阻燃剂的施加方法有加入法和浸渍法。加入法主要用在纤维板、胶合板、刨花板等木质人造板的加工过程中,添加适量的阻燃剂,使板材不易燃烧。浸渍法是将阻燃剂溶液浸注入木材内部达到阻燃效果,按工艺可分为常压浸渍和加压浸渍。加压浸渍吸入阻燃剂的量和深度都大于常压浸渍,因此在木材防火要求较高的情况下,应采取加压浸渍。浸渍阻燃剂前,应使木材充分干燥,并基本加工成型。否则防火处理后再进行锯、刨等加工,会使木料中浸渍的阻燃剂部分失去。

③用不可燃材料贴面处理。

总之,木材是易燃材料,必须注意防火。

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