提高木材尺寸穩(wěn)定性的方法

在中國木地板的質(zhì)量標準中，有一項指標叫做尺寸穩(wěn)定性。所謂的尺寸穩(wěn)定性，指是材料在受機械力、熱或其他外界條件作用下，其外形尺寸不發(fā)生變化的性能。這項指標，在強化木地板與實木復合地板的國家標準中都有明確的規(guī)定，但是在實木地板的國家標準中卻沒有。因為實木地板用原始的木材做成，完全保留了木材 濕脹干縮和各向差異的材料學特點，而這恰恰是實木地板容易變形的根本原因。

什么叫濕脹干縮？木材的含水率在纖維飽和點以下，由于含水率的增加而引起尺寸和體積的膨脹稱為濕脹；由于含水率的減少而引起尺寸和體積的收縮稱為干縮。木材的這種濕脹和干縮性質(zhì)稱為脹縮性。什么叫各向差異？通常一塊方形木材（例如地板）有三個面，即徑切面、弦切面和橫切面，這三個切面的濕脹干縮率是不同的。因為木材有濕脹干縮和各向差異的特性，使木材的尺寸和體積不能保持穩(wěn)定，而隨空氣中的濕度和溫度變化而變化。 為了使木材能做到尺寸穩(wěn)定，古埃及人類發(fā)明了木材復合技術(shù)，即將木材削成薄片，變成木皮。木皮使三維的木材變成近似二維的木材，各向差異變成了一向差異，然后用膠水將木皮縱橫交錯粘合起來。木材本身的濕脹干縮率被木皮的縱橫交錯相互抵消，從而降低了變形率。這就是實木復合地板的結(jié)構(gòu)原理，也是實木復合地板被首選為地暖地板的主要原因。 

實木地板以原始木材為地板坯料，保留了木材濕脹干縮和各向差異的全部特性。開啟地暖時，在很短的時間內(nèi)向地板加熱，地板木材迅速失水，造成嚴重的變形。但是市場上還是有實木地熱地板在供給，特別是去年冬天一來，借著“有膠就有甲醛”、“實木復合地板在高溫下甲醛超標”的謊言與恐嚇，實木地熱地板甚至有了銷量上升的跡象。從現(xiàn)象上講，實木地熱地板似乎克服了因濕脹干縮各向差異而造成的變形。其實仔細閱讀實木地熱地板的宣傳文件，除了“高溫甲醛”等恐嚇性語言之外，還流露了兩個秘密，即“六面封漆”和“木材碳化”。 

通常為了地板的耐用，人們只是在地板的表面涂漆，叫做“單面涂裝”。油漆是一種塑料（聚氨酯或丙烯酸），它能隔絕外界空氣與地板木材的交流作用。一塊地板六個面，單面涂裝，保留了與外界的接觸與木材的本性，如果六面都涂裝，就把外界與地板的接觸全部隔離了。外界濕度與溫度的變化暫時不會影響到地板的木材內(nèi)部（但是時間長了，塑料與木材會脫離），不會引起濕脹干縮了，地板是不變形了，但是木材變成塑料了。 

碳化是指用190℃---212℃的高溫高壓對木材進行長時間熱解處理。碳化有兩種工藝，表面碳化是用氧焊槍燒烤，使木材表面具有一層很薄的炭化層，對木材性能的改變可以類比木材的油漆。深度炭化木也稱為完全炭化木、同質(zhì)炭化木，是經(jīng)過200度左右的高溫炭化技術(shù)處理的木材，其營養(yǎng)成分被破壞，其吸水官能團半纖維素被重組，濕脹干縮率下降。碳化使木頭內(nèi)的多糖(纖維素)高溫分解形成單糖，單糖附著在木材表面。隨著時間的增長，表面易發(fā)生腐朽，表面呈褐色或黑褐色。同時，碳化木吸收結(jié)合水的能力不強，但吸收自由水的能力很強。為了減緩這些現(xiàn)象，可在炭化木的表面涂飾三層油漆。正如六面封漆而使木材變成了塑料，碳化使木材變成了焦炭。碳化木一般用于室外。 

木材是四大類建材（金屬、硅酸鹽、高分子和動植物纖維）中與人類最親近的材料，人類將木材應用于室內(nèi)空間的時候，它能起到調(diào)節(jié)室內(nèi)微環(huán)境的濕度與溫度的作用。木材具有生命力，就是指這一點。在空調(diào)發(fā)明之前，室內(nèi)的木材是室內(nèi)主要的環(huán)境調(diào)節(jié)器。近幾十年來，木材學發(fā)展了一門科學，叫做木質(zhì)環(huán)境學，它提出了一個與人類日常生活休憩相關(guān)的概念，叫做“木量”，即人類賴以生存的室內(nèi)空間，要有一定比例與數(shù)量的木材，與之對應的是設(shè)計界的“室內(nèi)濕度設(shè)計”。濕度是人類室內(nèi)居住的一個非常重要的環(huán)境指標，它直接與人的生命和人的健康相關(guān)。以細菌和病毒為例，在相對濕度低于40%，或者高于80%的情況下，它們可以生存24小時以上，但是，在相對濕度50%-60%的情況下，它們只能存活3分鐘，這也就是為什么醫(yī)院和軍隊的野戰(zhàn)醫(yī)院都將手術(shù)室的濕度作為一個嚴格控制的指標的原因。那么，如何保持室內(nèi)濕度在50%-60%之間呢？室內(nèi)有足夠的木量就可以做到這一點。因為在通常的條件下，木材平衡含水率恰好與這一濕度區(qū)間相關(guān)。 

為了使室內(nèi)有足夠的木量，同時使木量調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的質(zhì)量提升，近年來歐洲木地板的一個發(fā)展趨勢是在涂裝方面的改進，將原來以塑料為主的油漆，改為以木蠟油為主的油脂。木蠟油涂布在地板的表面，形成一層油脂性薄膜，起到了保護地板的作用，它同時又是開放的，室內(nèi)空氣中的水分，能比用塑料涂裝更自由地進入與逸出地板的木材，從而更好地起到自動調(diào)節(jié)室內(nèi)微環(huán)境的作用。在歐洲地板市場上，木蠟油涂裝的地板已經(jīng)占到80%以上。有一家專做實木地熱地板的廠家宣傳說，歐洲和日本正在大規(guī)模地采用地熱地板，但是他們沒有告訴消費者，歐洲和日本的地熱地板90%以上都是實木復合地板，而且越來越多地用開放性的木蠟油，不像在中國一部分人所做的那樣，將地板“六面封漆”和“木材碳化”。 

“六面封漆”和“木材碳化”以后，地板就不再是木材了，因為它已經(jīng)失去了木材對人類最友好的特性。將木材變成塑料，將木材變成焦炭，個別廠商的利益，消費者的悲哀。