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防腐木材使用知识简述

2010-08-07 广东省林业科学研究院0人次浏览

我国是木材资源缺乏的国家,所以节约木材资源早已成为我国的一项重要国策。木材是与人类最亲和、唯一可以再生的结构性材料,具有强度重量比高,容易加工,保温、隔热、隔音、纹理美观,颜色温馨等多种优点。它的应用和人类文明史一样悠久,而且对人类文明的发展进步有着重要影响,所有材料中,只有木材的生产不需要消耗能源,也不会对环境产生污染,但木材的缺点与其天然优点一样突出:不耐久、变形、开裂、容易腐烂和易受昆虫侵害等。木材防腐处理是延长木材使用寿命、节约木材资源的一个重要手段。在广东南亚热带气候条件下,常见木材多是不耐腐和易受白蚁、天牛和蠹虫侵蚀的。目前普遍采用真空压力处理方法将防腐剂注入木材中,以增强木材抵抗菌腐、虫害、海生钻孔动物侵蚀和风化、化学损害等破坏因素的能力,经防腐处理后的木材一般可延长使用寿命3~5倍,乃至10倍以上。
试验证明,经过防腐剂处理的木材在各种户外环境中使用均有良好的防腐效果。例如,防腐处理的桉树用在农田里作香蕉支撑,10年多后仍无任何腐变。早期防腐处理的松木用于广东树木公园、天鹿湖森林公园、广东林业苗木花卉中心等单位的木结构物和椅子、护栏等设施,有的已经受10年多风吹雨淋,从事木材防腐研究多年,研究人员经验丰富。院内具有完善的实验室和设备,在科研、试验实施

广东省林业科学研究院木材保护研究团队是以木材防腐、木材改性为主要研究方向的研究团队,从事木材防腐研究多年,研究人员经验丰富。院内具有完善的实验室和设备,在科研、试验实施和防腐工艺方面有着先进的技术,可向企业提供多项技术服务;目前拥有2套15m3真空压力处理设备,完全能按标准要求处理各种规格的木、竹材及其制品,可达到不同程度的防腐、防虫或防霉的效果。处理材可作为农用材、园林设施、仓库货架、包装箱、集装箱板、木房子结构材等。
广东省林业科学研究院木材保护研究团队在防腐剂的配方和生产工艺方面进行了广泛而深入的研究。最有效的防腐处理结果必须达到木材防腐剂深深的、均匀的分布到处理木材中,所以防腐剂的透入性就显得非常重要。防腐剂的透入性和防腐剂的配方及质量有非常大的关系,所以必须严格控制处理溶液的质量以达到控制防腐木材产品的质量。目前,使用最广的水载型防腐剂有CCA防腐剂、ACQ防腐剂、铜唑(CuAz)防腐剂以及硼化物防腐剂。不同的环境下使用的木材需选用合适的防腐剂进行处理,且防腐木材应按照标签所标注的环境危害等级(按标准规定处理)使用。防腐木材应尽量避免锯切、开槽、打洞等加工,如必须进行,在安装以前应按要求涂刷生产商推荐的防腐剂,而减少因加工导致的损害。但防腐处理对木材因天然材性引起的开裂、弯曲、扭曲等特性,并无大的改善。本团队在防腐剂生产和防腐木材产品质量监控方面做了大量工作,积累了丰富的经验.试验工厂生产提供的防腐木材和防腐剂均有科研作为依托、具有质量的保证。
1.防腐木材使用分类等级
根据木材及其制品的最终使用环境和暴露条件以及不同环境条件下生物败坏因子对木材及其制品的危害程度,使用分类分为5类(见表1)
表1 防腐木材及其制品的使用分类

使用分类

使用条件

应用环境

主要生物败坏因子

典型用途

C1

户内,且不接触土壤

在室内干燥环境中使用,避免气候和水分的影响。

蛀虫

建筑内部及装饰、家具

C2

户内,且不接触土壤

在室内环境中使用,有时受潮湿和水分的影响,但避免气候的影响。

蛀虫、白蚁、木腐菌

建筑内部及装饰、家具、地下室、卫生间

C3.1

户外,但不接触土壤, 表面有保护

在室外环境中使用,暴露在各种气候中,包括淋湿,但有油漆等保护避免直接暴露在雨水中。

蛀虫、白蚁、木腐菌

户外家具、(建筑)外门窗

C3.2

户外,但不接触土壤, 表面无保护

在室外环境中使用,暴露在各种气候中,包括淋湿,但避免长期浸泡在水中。

蛀虫、白蚁、木腐菌

(平台、步道、栈道)的甲板、户外家具、(建筑)外门窗

C4.1

户外,且接触土壤或浸在淡水中

在室外环境中使用,暴露在各种气候中,且与地面接触或长期浸泡在淡水中。

蛀虫、白蚁、木腐菌

围栏支柱、支架、木屋基础、冷却水塔、电杆、矿柱(坑木)

C4.2

户外,且接触土壤或浸在淡水中

在室外环境中使用,暴露在各种气候中,且与地面接触或长期浸泡在淡水中。难于更换或关键结构部件。

蛀虫、白蚁、木腐菌

(淡水)码头护木、桩木、矿柱(坑木)

C5

浸在海水(咸水)中

长期浸泡在海水(咸水)中使用。

海生钻孔动物

海水(咸水)码头护木、桩木、木质船舶

2.防腐木材的质量要求
目前,对于防腐木材的质量主要从处理效果来衡量,即木材中防腐剂的载药量及其透入度。载药量以防腐剂活性成分的总量来计算。
载药量要求
防腐木材中的防腐剂载药量应达到表2规定的要求表2 各类条件下使用的防腐木材及其制品应达到的载药量(kg/m3
表2 各类条件下使用的防腐木材及其制品应达到的载药量(kg/m3)

防腐剂

硼化合物a

氨(胺)溶季铵铜(ACQ)和微化季铵铜(MCQ)

铜唑(CuAz)

铜铬砷(CCA-C)

CuHDO

戊唑醇(TEB)e

唑醇啉(PTI)

8-羟基喹啉铜(Cu8)

环烷酸铜(CuN)

MCQ

ACQ-2

ACQ-3

ACQ-4

CuAz-1

CuAz-2

CuAz-3

CuAz-4

有效成分

三氧化二硼

氧化铜DDACO3b

氧化铜DDACc

氧化铜BACd

氧化铜DDACc

铜硼酸戊唑醇

铜戊唑醇

铜丙环唑

铜戊唑醇丙环唑

氧化铜三氧化铬五氧化二砷

氧化铜硼酸HDO

戊唑醇

戊唑醇丙环唑吡虫啉

C1类

≥2.8

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥3.3

≥1.7

≥1.7

≥1.0

NR

≥2.4

≥0.24

≥0.21

≥0.32

NR

C2类

≥4.5

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥3.3

≥1.7

≥1.7

≥1.0

NR

≥2.4

≥0.24

≥0.21

≥0.32

NR

C3.1类

NR

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥3.3

≥1.7

≥1.7

≥1.0

≥4.0

≥2.4

≥0.24

≥0.21

≥0.32

≥0.64

C3.2类

NR

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥4.0

≥3.3

≥1.7

≥1.7

≥1.0

≥4.0

≥2.4

≥0.24

≥0.29 f

≥0.32

≥0.64

C4.1类

NR

≥6.4

≥6.4

≥6.4

≥6.4

≥6.5

≥3.3

≥3.3

≥2.4

≥6.4

≥3.6

NR

NR

NR

NR

C4.2类

NR

≥9.6

≥9.6

≥9.6

≥9.6

≥9.8

≥5.0

≥5.0

≥4.0

≥9.6

≥4.8

NR

NR

NR

NR

C5类

NR

NR

≥24.0

NR

NR

NR

NR

NR

NR

≥24.0

NR

NR

NR

NR

NR

注:NR表示不建议使用。
a: 硼化合物:包括硼酸、四硼酸钠、八硼酸钠、五硼酸钠等及其混合物。
b:DDACO3: 二癸基二甲基碳酸铵
c: DDAC: 二癸基二甲基氯化铵
d: BAC: 十二烷基苄基二甲基氯化铵
e: 无白蚁危害条件
f: 或0.21 + 防水剂

1.2透入度
防腐剂透入度以边材透入率表示;防腐剂在木材边材的透入率为最小边材透入率,以%表示。
防腐剂在木材边材中的透入率应达到表3规定的要求。

使用分类

边材透入率

C1

≥85%

C2

≥85%

C3.1

≥90%

C3.2

≥90%

C4.1

≥90%

C4.2

≥95%

C5

100%

广东省林科院森林工业研究所木材保护团队
地址:广州市沙河龙眼洞,
邮编:510520
电话:020-87030010
传真: 020-87035975