防腐木常识
木材是人类最早使用的天然材料,也是当今世界四大材料(钢材,水泥,木材和塑料)中唯一可再生,可自然降解的生物资源,其容积重小、强度高、防振抗振、声热传导性低、电绝缘性好、耐冲击、耐久性强、具弹性和韧性、材色和纹理美丽、健康环保、易加工的特性,使之成为最理想的室内外建筑材料和装饰材料;此外由于木材的可再生性,木材也是一种环保型建材。
在全球森林资源日益枯竭的情况下,作为再生资源,对木材的合理利用首先要符合森林的的可持续性发展,以维护全球的自然生态平衡,而延长木材的使用寿命,节约森林资源也一直是现代木材和建筑工业所追求的。
ACQ等真空加压处理是欧美,日本等发达国家最为广泛采用,最为有效的木材防腐技术;经过真空加压能有效地阻止各种霉菌,白蚁,海生钻物及微生物对木材的侵蚀。
防腐木的材种
硬木松/樟子松(俄罗斯赤松)、南方松、铁杉(美国)、扭叶松(加拿大)、赤松(芬兰瑞典)、辐射松(新西兰),除俄罗斯是(70-100年以上)天然成熟林以外,其余木材多为人工速生林。在一般承重木结构中,桥梁,木结构房屋,海水及地下结构桩由于人工速生林生长速度快导致生长轮加宽、心材小、密度下降造成材质稀松,韧性不够及变异性大应忌用少用。
防腐木生产流程对比表
加工流程 正规工厂 杂牌工厂
①原木采伐 √ √
②锯材 √ √
③窑干(7-10天) √ ×
④养生 √ ×
⑤刨光定形 √ √
⑥真空加压 √ √
⑦两次窑干 √× ×
⑧自然晾干 √ √
⑨加工时间 17天 7天
防腐木品质鉴定
除了少数天然防腐的木材外,目前业内把真空加压处理的针叶木材称之为防腐木,并能在自然环境下使用寿命达20-50年;其它方式如涂刷,浸泡等都属治标不治本,不能达到真正防腐的目的;
区分方法:用烘干材加压处理的锯开后,边材部分防腐剂会渗透85%-100%(但油材和心材渗透会比较困难);湿材直接加压处理的木材锯断后,断面部份50%以上呈现木材本色(50mm以上尤为严重),不能有效渗透木材细胞内,而涂刷浸泡只是类似的着色效果不能称之为真正防腐木;ACQ加压木材呈深绿色,CCA加压木材呈灰绿色。
值得注意的是,国内大部分的工厂在选材上会选用不烘干的板材去做防腐,主要原因:
一, 国家没有强令标准出台
二, 企业无窑干设备,亦无窑干这个概念。
三, 加快生产周期。
四, 少一道工序可以降低很多成本。
五, 国内有些设计单位跟行业严重脱节,设计出一些非标作品,工程方又没有订货习惯,交货时间往往非常急促,为了迎合此类客户导致了一些工厂偷工减料,简化生产流程以此获得订单;
简化生产流程直接后果就是防腐木内在质量得不到保障,施工后外观就会出现严重开裂、翘曲、尺寸大幅缩水及木材发黑甚至腐朽现象;
两次窑干防腐木鉴别方法:窑干防腐木材出窑后呈焦状、颜色发焦黄状,两面砂光后恢复原来色泽,由于侧面很难被砂光机砂到侧面颜色会比较深,而正是这一点是鉴别二次窑干和非二次窑干的重要方法,因为非窑干产品则四面颜色一致。
防腐木在户外环境的运用和如何保持外观效
为了降低木材在户外的开裂变形尺寸缩水程度,建议客户选用做过蒸汽烘干20%以下再加压的防腐木材;另外施工时应把防腐木材的含水率控制在25%以下再施工,如果工期紧可在室外晾干后再施工为佳,施工后涂刷室外保护涂料也可以减少木材开裂变形的机率。
友情提示:由于户外环境的特殊性,防腐木材会有一些开裂现象,建议使用烘干材再进行加压处理的防腐木材(考察防腐木工厂有无大型烘干窑是质量保证的基础)能有效减少开裂变形机率(详细内容请查看施工维护建议维护一栏)
小贴示:
为什么要选用窑干20%以下再防腐处理的防腐木?
答: 当木材含水率在30%-100%以上时,由于木材细胞壁和细胞腔里充满水分,水性防腐剂渗透填充细胞腔显得非常的困难;当木材窑干或气干至含水率20%以下时,木材细胞壁和细胞腔里都空着,加压时防腐剂会迅速填充木材细胞壁及细胞腔.
两种防腐木质量对比表
普通防腐木
不做任何窑干、湿材直接刨光
尺寸有文章、工程竣工后尺寸易缩、变小、不足尺亏尺现象很严重
易开裂、变形、翘曲 不易开裂、不易变形、不易翘曲
表面毛糙、端头不整齐
防腐剂渗透率低、锯开后只有边材一圈,药剂渗透不到中间位置
窑干防腐木
前期蒸汽窑干,含水率控制20%以下再刨光
足尺、工程竣工后尺寸保持完好不亏尺。
表面平整光滑、端头整齐
渗透量高、边材渗透率90%以上
木材防腐剂国际市场趋势
由于CCA在欧美日市场遭到对人体皮肤造成过敏和对土壤有害的置疑,从2004年7月开始正式退出欧美日民用市场,现在采用ACQ 铜矬等环保型防腐剂已逐渐成为市场主流。
(相关链接)
↓
从2004年6月30日起,欧盟已全面执行2003/02/EC指令,收紧销售与使用化学品砷的现行管制。从对我国出口产品的限制范围来说,涵盖出口木材与各种木制品。对于建筑来说,则主要包括防腐木材等。
欧盟的指令显示,1995年,随着奥地利、芬兰、瑞士等国陆续加入欧盟,欧盟法规开始关注砷在木材中的使用情况。随即,对砷作为木材防腐剂的风险评估也被纳入欧盟法规框架中。
风险分析参考了欧盟毒性、生态污染和环境科学委员会(CSTEE)建立的相似评估。CSTEE认为已经确定的主要风险有:使用含有铜、铬、砷等木材防腐剂处理的木制品对人身健康的威胁、运动场上使用CCA处理的木制品对儿童健康的威胁、CCA对特定海域的水环境影响等等。CSTEE进一步建议由于对垃圾填埋场中含砷木材认识上的问题,最好提高警惕,限制在必要场合中使用砷防腐处理的木材。
根据欧盟委员会的决议,2004年6月30日全面执行2003/02/EC指令,因此出口欧盟的含砷木制品将受到更为严格的限制。
欧盟指令限制的范围较广,包括原材料、家具、工艺品等各种木制品,建筑方面主要为防腐木材等。在防腐木材中,有各种砷酸盐化合物防腐剂,其中CCA(铜铬砷合剂)是最常用的一种。
在欧盟指令出台之前,国内外住宅、商业、水中建筑物均广泛使用CCA。CCA中的砷化物对于白蚁、蛀木虫、腐朽菌及海洋蛀木虫都有很高的毒杀力,铜化物可以增加毒性同时提高抗流失性,铬化物可使CCA与木材有良好的固着作用。
我国的防腐木材的防腐剂也大多使用CCA。而本次欧盟对于CCA的主要限制体现在,首先确定只能限于工业使用;其次是在防腐剂充分固化之前不得投放市场;再有就是必须确保不危及人畜安全,不被皮肤接触,而且在销售时必须明确加贴“含有砷,仅作为专业或工业用”标签。
欧盟指令在《附录》中写明了CCA绝对禁用的几个方面:一、在无论何种用途的家用木制品;二、任何可能存在皮肤接触风险的设备;三、农业上用于牲畜的围栏;四、在海水中;五、防腐处理过的木材可能接触到人畜使用的木制品或其半成品等。
目前我国一部分防腐木材企业已经在使用CCA的替代产品ACQ。CCA主要用于国内产品,而ACQ主要用于出口。据相关报道,CCA在欧盟限制指令出台之前就已经在使用上呈逐年下降趋势,而尽管ACQ这种新型的防腐剂价格要高一些,但是,由于不含较大毒性的化合物,因此在世界上的使用越来越多。长远来看,CCA将逐渐退出中国市场,而ACQ具有广阔的前景。
CCA及ACQ的区别
目前,国际上通行的对木材进行防腐处理的主要方法是:采用一种不宜溶解的水性防腐剂,防腐剂可以有效地防止霉菌、白蚁和昆虫对木材的侵害。从而使经过处理的木材具有在户外恶劣环境下长期使用的卓越的防腐性能。
过去三十多年来,防腐处理的方法主要以CCA为主。其主要化学成分为铬化砷酸铜(Chromated Copper Aarsenate),它清洁、无臭,处理后的木材表面可以上漆。并经过美国环保署(EPA)认可,是世界上公认的最有效的防腐处理方法。但是,近年来北美地区发现部分人群对CCA有轻微过敏反映,为此美国已不再允许使用(工业和特殊环境方面除外);加拿大也于2003年底颁布实施类似法规。
近年来,另一种应运而生的防腐处理方法ACQ开始逐渐取代CCA,成为市场的主流。ACQ(Alkaline Copper Quaternary)的主要化学成分为烷基铜铵化合物。它不含砷、铬等有毒化学物质,对环境无不良影响,且不会对人畜鱼及植物造成危害。这种处理方法较之CCA更佳,只是成本比CCA高出近50%,从国内市场看,由于国家没有出台相关对CCA禁用法规,这两种处理方法的防腐木材应该会共存一段时间。但从环境保护出发,长远看ACQ无疑是发展趋势。
ACQ
ACQ主要是由铜和DDAC(季铵盐)组成的水溶性防腐剂,它完全可以替代CCA防腐剂而广泛地应用于房屋建筑、矿用木材、园艺木制品、码头、桥梁、电杆、木栅栏、挡土墙、葡萄架等。
用ACQ处理木材以及人们在使用ACQ处理过的木制品时都非常安全,对环境也不会有危害。ACQ的另一特点是抗流失性能好,经ACQ处理的木材可比普通未处理材使用寿命长10倍以上。
用于各种建筑、矿用、船用、海桩、电杆、木枕、家具、木冷却塔、栅栏木、胶合板、木装饰材、木结构房屋和其它木材等的防腐、防虫、防蚁、防蛆处理。
防腐木相关标准参考
木材使用范围 等级 吸收量KG/M3 要求 注意事项
用于室内足够地通风,湿度可以控制。如建筑木材地屋顶,顶部装修,木龙骨,内衬胶合板等。主要防虫和防蚁。
C1
4.0 边材渗透85%
心材-无要求
处理后可以正常的切割和加工
用于室内,通风条件不好,湿度相对较大。如地板木龙骨,建筑门窗,木板及胶合板等。
C2
4.0 边材渗透850%
心材-无要求 木材处理后不可以压刨,可切割但切割面必须涂上药剂。
室外露天但不接触地面,如木结构房屋的顶板,阳台地板,栏杆,托盘,垫木,露台,面板等。
C3
4.0 边材渗透90%
心材-无要求 避免处理后的切割和加工。切割面必须涂上药剂。
接触地面或水的锯木。如园艺木制品,木桥,码头,花架,农用支架,枕木,矿用木材,造船材,垃圾箱,挡土墙等。
C4
6.4
边材-全透
心材-5mm 避免处理后的切割和加工。切割面必须涂上药剂
接触地面或水,条件非常恶劣。如:电杆基础木桩和柱,高湿度土壤的园艺木制品。
C5
9.5 边材-全透
心材- 5mm 避免处理后的切割和加工。
长期浸泡在海水里的圆木和锯木。如:码头桩木,拦水坝,冷却塔等。
C6
15.0 边材-全透
心-5mm以上 避免处理后的切割和加工。