木材防腐处理技术的现状及应用研究
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[摘 要]木材是一种生物材料，其特定的组成成分和解剖构造使其具备了纹理美观、可加工性强、质量体积比小等优点，但也存在着易腐烂、变色等缺点，随之而来的木材防腐处理工艺也就产生了。目前，国内外正逐步加大对木材防腐技术的研究。文章将从木材防腐剂、改性处理及环境特性等几个方面对木材防腐处理进行系统全面的研究。
[关键词]木材防腐技术 防腐剂 人工林
中图分类号：S7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0032-01
一、木材防腐剂的种类及应用
（一）油类防腐剂
油类防腐剂是煤焦油及其分馏物如煤焦杂酚油、蒽油和煤焦杂酚油与石油混合液等，从煤焦油中高温提炼出来的这些分馏物可统称为煤杂酚油，其本身就含有几百种有机化合物。此外，煤杂酚油处理的制品表面还有渗出的现象存在，这就限制了煤杂酚油的应用范围。尽管煤杂酚油的使用面临着许多来自环保方面的压力，但是在某些方面仍有着特殊的用途，因此煤杂酚油还是一种很好的燃料。当前急需解决渗出现象，对煤杂酚油进行压力处理，最终使防腐剂能很好地渗入木材中。
（二）水载防腐剂
1、含砷和铬的水载防腐剂
近年来，我国应用最为广泛的水载防腐剂就是加铬砷酸铜，有效成分包括铜、铬、砷的氧化物或盐类。这些成分在防腐处理的过程中，可以起到不同程度的作用，当与木材的组成成分产生结合时，就能增强抗流失性。尽管水载防腐剂处理防腐性能、力学性能及表面涂饰性能良好，但是其中所含的砷和铬对人体的危害较大，因此，一些国家也禁止使用。
2、无机硼类木材防腐剂
该类木材防腐剂的优点是低毒性和广谱抗菌性，主要应用于处理锯材、定向刨花板、门窗、家具等方面。目前，研究人员所研究的是如何将硼类化合物与有机化合物进行结合，产生一种抗流失性强的复合体，从而发挥出防腐作用。值得注意的是：这类木材防腐剂都是水溶性的，由于自身的抗流失性很差，不适合应用于处理室外用材。
（三）油载防腐剂
1928 年开始将油载防腐剂作为木材防腐剂使用，其中包含了：五氯酚、环烷酸铜等，该类防腐剂主要用于处理电线杆和桩材。这种防腐剂对人畜毒性较大，并对环境也造成了很大的影响，在一些国家已经禁止使用了。1889 年开始，环烷酸铜被应用于木材防腐，但是没有得到广泛的推广使用。油载防腐剂的高效性主要来自于防腐成分本身以及所采用的载体――油。
二、木材防腐的意义
随着经济的发展及人民生活水平的不断提高，社会对木材的需求量日益增加。目前，我国人工林保存面积居世界第一，并在家具用材及建筑用材等领域都具有广阔的发展前景。人工林木材一般密度较低而易腐朽、蓝变、虫蛀，因此，木材防腐处理技术可以提高木材的抗菌抗虫等性能、延长木材的使用寿命，这也是提高木材的利用率的一个有效途径。
因国内的木材资源不足，这就限制了我国木材结构建筑的长远发展。木材防腐技术克服了木材的部分缺陷， 同时也扩大了木材的应用范围。在木材防腐的推广应用过程中， 其经济效益、环境效益十分显著。
三、木材防腐的发展前景
人工林的大量营造同时，其利用问题也逐步明显。未防腐的松木和竹子很多，用于香蕉支撑木的使用寿命还不到两年。此外，在总商品材消耗量中，建材、农用材及其他工业用材占有相当大的比例，其中大部分都没有经过防腐药剂处理，因此，木材防腐具有广阔的前景。
近几年来，国内已经出现了木结构住宅，木结构房子可提高居住质量，同时也客服了砖瓦对土地的侵蚀及耗能问题，有利于林业的可持续发展。我国加入WTO 后， 国内的建筑业及林产品业将面临国外进口的防腐木结构构件的挑战，因此已有一些国外公司在中国推广其木结构房屋。最近，我国建设部制定的工程施工规范中，对防腐也作了新的规定，以适应木材贸易的需求，这对木材防腐工业的发展有一定的促进作用。
未来木材防腐研究的主要方向：
1、有机防腐剂：开发新的有机防腐剂及其综合性能评价，增强有机防腐处理木材的耐光性和疏水性；
2、水载防腐剂：主要是研究水载防腐剂中有效成分与木材成分之间的相互作用，再开发出新的防腐处理工艺，以便提高水载防腐剂的抗流失性；
3、防腐处理技术：用于开发适合新型防腐剂的防腐处理工艺，主要是达到增强防腐剂在树种中的渗透性的目的；
4、防腐处理的用途：拓宽防腐处理的应用范围，努力加大防腐处理技术在定向刨花板、木塑复合材料等相关材料中的具体应用研究。
四、木材防腐处理的环境特性
在材防腐处理时，所采用的木材防腐剂多是化学制剂，因此对人身健康及环境都可能造成严重的影响。
目前，普遍采用LCA 技术（生命循环分析技术），用来考察某一种材料从原材料获取到废弃处理整个过程的环境特性，以此来确定出对环境的影响程度。由于环境问题突出，这种技术的应用就扩展到了资源的利用、废弃物及污染物扩散等环境问题上。考察的环节主要包括获得原材料所需的能量以及产生的废弃物，产品制造过程所需的能量以及产生的废弃物， 材料制造过程所需的能量以及产生的废弃物等。对于利用LCA对防腐处理木材的环境影响问题，专家们首先是探讨有关评估方法的确立。大量的研究表明，木材本身就是一种环保原料，通过光合作用将大量的CO2换成生物质能，再释放出氧气。而防腐处理材的影响，多是来自防腐成分向环境中的流失以及废弃材的处理问题。
此外，如何处理废弃的CCA 防腐处理木材也仍是一个急需解决的问题。CCA 处理材如果直接焚烧将会向大气中释放砷等有害物质，对环境造成破坏，因此不能采用这种方式。处理CCA 废弃材的途径包括：
1、填埋
这是一种最基本的处理CCA 废弃材的方法，填埋地周围的水源等受到的影响也越来越受到重视，需要寻找更好的办法来代替它；
2、防腐剂分离
利用一定的方法将防腐剂从木材中分离出来，研究者提出了抽提、液化、生物降解等几种方法。研究结果证明：抽提后木材的力学性能将下降为原来的30 %左右，由于填埋的价格越来越高，因此防腐剂分离的办法在处理CCA 废弃材中占有主导地位。
3、再利用
利用淘汰下来的CCA 处理材可以制作蔬果支撑架、花托等，同时也可以当成木质复合材料的原材料使用。但是，这一操作过程中会产生因废水废气等问题影响技术的工业化进程的情况，这也是值得注意的。
五、结束语
总之，木材防腐处理的目的是延长木制品的寿命，节约森林资源。为实现我国木材工业的可持续发展，就必须要大力推广木材的防腐、干燥等先进技术的应用。此外，还要注重减少防腐剂对外界环境有可能造成的污染，这也是木材防腐技术今后的发展方向。
参考文献
[1]陈人望、金重为《我国木材防护工业现状和发展建议》，《林产工业》2004年04期。
[2]刘斌《试论木材防腐技术的应用范围和发展趋势》，《木材工业》2006年03期。
[3]吴玉国《浅谈防腐处理工艺对木材力学的性能影响》，《林业科学》2000年11期。