木材防腐的原理与方法
木材是由细胞构成的一种天然生成的生物材料,又是由天然高分子化合物组成的有机复合体,所以它既具有生物学特性,也具有高分子化学特性。这些特性中,有的是导致木材分解、破坏的根源所在,有的与木材保护处理技术的选择及保护和利用的效果息息相关。
分解木材的微生物种类很多,可使木材发生白腐、褐腐、软腐、变色、霉和细菌感染等多种败坏。对木材败坏最严重的微生物是真菌。由真菌所引起的白腐、褐腐和软腐对木材的破坏最严重。引起木材褐腐的真菌为褐腐菌,主要分解木材中的纤维素和聚戊糖,基本不破坏木质素,木材腐朽后呈褐色。褐腐材中,纤维素可由原来的约60%减少到约5%,木材重量损失增加,当重量减少百分率大于20%后,木材在弦向和径向就会明显收缩。
白腐菌可使木材发生白腐,主要分解木材中的木质素,少量分解纤维素和聚戊糖,腐朽后木材呈白色。发生白腐时往往在材面上出现黑色或褐色细线。软腐朽是子囊菌和半知菌引起的木材败坏,这种败坏相当普遍,许多使用环境中都可发生。软腐朽分解木材的纤维素,使木材细胞壁S2层形成空洞,对木材表面危害较大,使木材质量减少,使木材表层变软。
因此,为了防止上述真菌等微生物对木材的危害,进行木材防腐处理和木材改性处理是十分必要的。防腐处理和木材改性处理是通过某种手段,消除上述生物赖以生存的必要条件之一,来达到阻止其繁殖的目的。防腐剂防腐主要在两个方面:机械隔离防腐和毒性防腐。机械隔离防腐,如装饰涂料,将木材暴露的表面保护起来,阻止木材与外界环境因素直接接触,以防止微生物的侵蚀。
这种方法是以油漆或涂料作为木材防腐剂,但防腐效能很有限,达不到应有的防腐效能。而毒性防腐是靠防腐剂的毒性抑制微生物的生长,或使微生物吸收防腐剂而被毒死。现行的防腐剂多是以毒杀作用来达到防腐目的。因此,人们越来越注意到防腐剂与人类生存和生态环境的关系,高效无毒、一剂多效的新型化学药剂和通过木材改性的方法来提高木材防腐性能将是现在研究和发展的方向。
方法二:将环烷酸铜和溶剂油按1∶1.5~3.5的比例混合成防腐防虫剂,将经低温烘干后的木材浸入该防腐防虫剂中,并在6-10kg/cm↑[3]压力下对木材加压8-15小时处理,再将木材烘干,得到防腐木材。所述防腐木材表层浸渍有环烷酸铜防腐防虫剂的径向厚度占木材直径的10%-50%,木材内层为棕色环烷酸铜防腐防虫剂油溶剂层,木材湿度在12%-17%,木材中含铜量≥0.04pcf。
软腐茵对木树造成的化学成分的变化研究得不太多。主要的软腐菌足球毛壳菌),该茵能招致防腐木木材重量严重损失。软腐茵主要分解细胞壁中的多糖类物质,且分解纤缆索的速度快广分解半纤维索的速度,因而木材重量减轻,表层松软。软腐木树的生坚上留出现沿着微纤丝的方向的圆柱状末端呈锥形的孔腔。
软腐蚀,木质素的分解速度比对多糖类物质的分解速度馒得多。在软腐初期,木质素的分解很不显著,立到软腐严重时,木质崇的分解才明显地表现出来,其中包括甲氧基含量的降低,并且,此时木质素在酸中的溶解度比健康木材的木质素征酸巾的溶解度大。受软腐苗危害的木材在1%氢氧化钠溶液中的溶解性能与白腐木材相似。
如果以原来健康木材重量的百分率茨示,那么在软腐过程巾,防腐木木材在1%NaoH溶液中的溶解度逐渐减少,但其减少的幅度妥比木材总重量的减少幅度小,如果以软腐材重量百分率表本,则濒活物数量将随着轨腐的进程而逐渐增多。历增加助朋济物部分可能就是受到钦腐菌破坏的木质索。软厩材在热水和苯防混合液中的溶解度,如技原来健康木材重量百分率表示,则在整个软腐过程中都保持不变。
这说明软腐材RJ溶物的形成和消耗在软腐过程中达到了平衡。软腐材在酒精中的溶解度,随着软腐过程的进展而增加,这可能是出于在软腐过程中,洛于酒精中的木质素量不断增加的缘故。
软腐多发生于阑叶村,少见于针叶材,这可能是由于针叶材和阀叶材个木质素的性质不同的原因,阔叶材巾木质素的甲氧基含量通常比较出,平均约为21%,而针叶材巾木质宽的首迟比铰低,一船只有14%左右。