热改性木材的加工与应用

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【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

2.1应用

木材的自身所具有各项自然属性，应当在实际使用的过程中，根据情况的不同来采取不同的处理措施。特别是在户外使用木材的过程中，传统没有经过任何处理的木材极易由于潮湿等因素而出现大范围的霉菌滋生场所，木材在霉菌的影响之下，极易出现腐蚀的现象；此外，木材在没有经过任何处理就直接应用在装饰或者建筑中，容易出现变形、裂缝等质量问题。利用热处理技术对木材进行处理之后，我们能够明显看到木材内部的细胞已经被改变，物理性能得到了极大的改善，这促使木材的使用范围更加广泛。例如使用在地板、墙面、室内装饰等方面，同时也能够应用在公园公共座椅、主梁、扶手、栈道等方面，有着较长的寿命以及耐腐蚀性。但是无论如何，木材始终不能使用在较为潮湿并且有大量湿润的区域，并且在材料强度要求过高的场所也同样不能够使用木材来作为主体材料。

欧洲标准EN33521《木材产品的使用环境等级》的相关规定，根据处理温度高低，产品可分为T1级（≥180℃）、T2级（≥210℃）和T3级（≥230℃）3个等级，处理温度越高，其等级也越高。芬兰的Themowood 木材，分为ThermoS和ThermoD2个等级。ThermoS中的“S”表示尺寸稳定性，产品一般用于室内墙板、房间装饰、桑拿房的长椅、窗和门、模板等；ThermoD中的“D”表示耐腐性，产品主要用于户外墙板、码头木栈道、户外木门、木百叶窗、园艺小品等。

2.2维护

热改性木材在户外实际使用的过程中，发现木材在经过了室外暴晒以后，导致大量紫外线的辐射，其木材的表面就会在这一过程中出现颜色变灰或者颜色逐渐变浅的现象。所以，要尽量避免改性木材被阳光直接暴晒，如果在特殊需要的情况下，可以使用专用的室外木材漆。通常情况下，户外木材器具所选择的涂漆都要比木材本身的颜色更深，例如处在半透明状态的木蜡油、木材涂漆等，并且在涂漆之前，要针对木材表面采取磨光或者涂刷的方式，来使得木材保护漆能够更好的侵入到木材中。此外，为了能够最大限度的减少水分从木材的两端侵入到内部，还需要对木材进行全方位的处理。而热改性木材在室内使用的情况下，由于其自身所具有的耐久性和抗腐蚀性，便无需进行相应的防护处理。

3、结语

综上所述，虽然说我国还没有形成一个良好的木材生产体系，其规模也无法迅速的扩大，但是我国各个机构、企业、研究所等都在持续不断的对热改性木材技术进行深入的研究，甚至于部分院校还针对热改性木材技术建立起了产、学、研一体化的教学体系，这对于大规模发展热改性木材技术有着极大的益处，只有保证了持续不断的研究，才能够使得该技术更好的发展、推广。

参考文献

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