【摘要】木材是我國極為重要的一種自然資源，有著較大的使用范圍，在整個社會發(fā)展的過程中，木材資源有著極其重要的作用。但在經(jīng)濟(jì)水平不斷提高的過程中，人們對于木材性能的要求也越來越多，但是這些性能的需求卻不是木材能夠輕易達(dá)到的，所以，為了能夠滿足人們對于木材性能的需求，木材改性這一技術(shù)開始飛速發(fā)展，該技術(shù)為木材提供了更豐富性能改變，使得木材能夠充分的使用到各個行業(yè)中，擴(kuò)大銷售范圍。本篇文章主要針對熱改性木材的加工以及應(yīng)用進(jìn)行了全面深入的探討，以期為其他改性木材研究的過程中提供參考。

【關(guān)鍵詞】熱改性木材；加工；應(yīng)用

熱改性木材也被稱之為炭化木材，經(jīng)過熱改性技術(shù)處理之后的木材已經(jīng)具有了極為良好的防腐性能和防侵蝕性能，并且其自身的材質(zhì)也更加的穩(wěn)定，不會出現(xiàn)任何輕易開裂的現(xiàn)象。尤其是經(jīng)過熱處理之后的木材外觀，要遠(yuǎn)比未處理的木材更好，能夠充分的使用在建筑裝修的各個不同實(shí)環(huán)節(jié)之中。就目前來說，我國的熱改性木材技術(shù)僅僅只是一個初期階段，加工技術(shù)也還沒有形成一個完整的體系，無法切實(shí)有效的推廣開來，并且該技術(shù)所具有的獨(dú)立開發(fā)能力也較差。下文主要針對熱改性木材的加工和應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的闡述。

1、熱改性木材的加工工藝和特性

1.1加工工藝

在二十世紀(jì)的80年代，就已經(jīng)有熱改性木材開始大批量的生產(chǎn)，在那個時期，還僅僅只是為了讓木材具有更好的燃燒值，使得木材燃燒的能量值更高。所以，對木材采取了烘焙的技術(shù)，促使木材的燃燒性更好，希望以此來達(dá)到完全代替木炭的目的。但在持續(xù)發(fā)展研究的過程中，相關(guān)人員逐漸意識到，經(jīng)過烘焙處理之后的木材，體現(xiàn)出了極為良好的耐久性、防腐性，無論是木材的穩(wěn)定性還是木材的硬度，都有了極大的提升，于是人們開始充分的使用這種材料應(yīng)用到建筑中。

熱改性木材的生產(chǎn)工藝有2種，即Retification和Perdure。前者是將木材干燥至平均含水率12%，再在氮?dú)猓ㄑ鹾坎桓哂?%）中加熱至210～240℃，木材在惰性氣體環(huán)境中半纖維素、纖維素、木素得到高溫分解和改變，提高了木材的尺寸穩(wěn)定性和抗腐蝕性；后者是將原木干燥后，經(jīng)蒸汽加熱至230℃處理，木材的硬度及抗擠壓能力、耐磨性能均得到較大提高；防蛀、防腐、防潮、去脂，延長了木材的使用壽命，并保持天然的香味等。

1.2木材的特性

當(dāng)木材經(jīng)過了熱改性處理之后，木材自身的性質(zhì)在這一過程中發(fā)生了巨大的變化，其表面顏色也轉(zhuǎn)變成為了深棕色，并且質(zhì)感更加的細(xì)膩，幾乎能夠和最優(yōu)質(zhì)的高密度天然木材相媲美；在熱處理技術(shù)對木材性能改進(jìn)之后，木材的防護(hù)性能變得更加優(yōu)秀，并提高了木材的穩(wěn)定性和耐腐性；但隨著熱改性木材的導(dǎo)熱性能降低，強(qiáng)度也會有所降低。由于處理過程中只涉及到水蒸氣和溫度，不添加任何化學(xué)藥劑，因此，熱改性木材是環(huán)保和安全的產(chǎn)品。

物理力學(xué)性能 熱處理后的木材穩(wěn)定性取決于樹種和處理溫度，但隨著處理溫度的升高，木材的抗彎和抗裂性能下降，強(qiáng)度值會下降40%左右。因此，熱改性木材不推薦作承重木構(gòu)件使用，但對木材硬度、抗壓性能及彈性模量等性能指標(biāo)影響不大。

耐腐性能 熱改性木材的防腐性能明顯。如制作的露臺、外墻裝飾和防雨蓬等，無須任何防腐處理，可使用30年之久。不同樹種的木材，其物理力學(xué)性質(zhì)不同，木材熱處理后也具有不同的耐腐等級。

吸濕性能 熱處理改變了木材的木質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使木材的平衡含水率同比下降了50%。在外界濕度差異大的環(huán)境中，具有尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)，不易變形的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性超過柚木。由于吸濕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通木材，因此，在選擇膠合劑時要充分考慮這一特點(diǎn)。

2、熱處理木材的應(yīng)用和維護(hù)

2.1應(yīng)用

木材的自身所具有各項(xiàng)自然屬性，應(yīng)當(dāng)在實(shí)際使用的過程中，根據(jù)情況的不同來采取不同的處理措施。特別是在戶外使用木材的過程中，傳統(tǒng)沒有經(jīng)過任何處理的木材極易由于潮濕等因素而出現(xiàn)大范圍的霉菌滋生場所，木材在霉菌的影響之下，極易出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象；此外，木材在沒有經(jīng)過任何處理就直接應(yīng)用在裝飾或者建筑中，容易出現(xiàn)變形、裂縫等質(zhì)量問題。利用熱處理技術(shù)對木材進(jìn)行處理之后，我們能夠明顯看到木材內(nèi)部的細(xì)胞已經(jīng)被改變，物理性能得到了極大的改善，這促使木材的使用范圍更加廣泛。例如使用在地板、墻面、室內(nèi)裝飾等方面，同時也能夠應(yīng)用在公園公共座椅、主梁、扶手、棧道等方面，有著較長的壽命以及耐腐蝕性。但是無論如何，木材始終不能使用在較為潮濕并且有大量濕潤的區(qū)域，并且在材料強(qiáng)度要求過高的場所也同樣不能夠使用木材來作為主體材料。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN33521《木材產(chǎn)品的使用環(huán)境等級》的相關(guān)規(guī)定，根據(jù)處理溫度高低，產(chǎn)品可分為T1級（≥180℃）、T2級（≥210℃）和T3級（≥230℃）3個等級，處理溫度越高，其等級也越高。芬蘭的Themowood 木材，分為ThermoS和ThermoD2個等級。ThermoS中的“S”表示尺寸穩(wěn)定性，產(chǎn)品一般用于室內(nèi)墻板、房間裝飾、桑拿房的長椅、窗和門、模板等；ThermoD中的“D”表示耐腐性，產(chǎn)品主要用于戶外墻板、碼頭木棧道、戶外木門、木百葉窗、園藝小品等。

2.2維護(hù)

熱改性木材在戶外實(shí)際使用的過程中，發(fā)現(xiàn)木材在經(jīng)過了室外暴曬以后，導(dǎo)致大量紫外線的輻射，其木材的表面就會在這一過程中出現(xiàn)顏色變灰或者顏色逐漸變淺的現(xiàn)象。所以，要盡量避免改性木材被陽光直接暴曬，如果在特殊需要的情況下，可以使用專用的室外木材漆。通常情況下，戶外木材器具所選擇的涂漆都要比木材本身的顏色更深，例如處在半透明狀態(tài)的木蠟油、木材涂漆等，并且在涂漆之前，要針對木材表面采取磨光或者涂刷的方式，來使得木材保護(hù)漆能夠更好的侵入到木材中。此外，為了能夠最大限度的減少水分從木材的兩端侵入到內(nèi)部，還需要對木材進(jìn)行全方位的處理。而熱改性木材在室內(nèi)使用的情況下，由于其自身所具有的耐久性和抗腐蝕性，便無需進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)處理。

3、結(jié)語

綜上所述，雖然說我國還沒有形成一個良好的木材生產(chǎn)體系，其規(guī)模也無法迅速的擴(kuò)大，但是我國各個機(jī)構(gòu)、企業(yè)、研究所等都在持續(xù)不斷的對熱改性木材技術(shù)進(jìn)行深入的研究，甚至于部分院校還針對熱改性木材技術(shù)建立起了產(chǎn)、學(xué)、研一體化的教學(xué)體系，這對于大規(guī)模發(fā)展熱改性木材技術(shù)有著極大的益處，只有保證了持續(xù)不斷的研究，才能夠使得該技術(shù)更好的發(fā)展、推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]魯保旺，杜冠華，松進(jìn)隆尚等.冷凍處理對日本柳杉邊材炭化的影響[J].林業(yè)科學(xué)，2005，41（1）：13121351

[3]江茂生，黃彪，陳學(xué)榕等.木材炭化機(jī)理的FT2IR光譜分析研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2005，（25）2：162201