木材防腐
正文
使木材免受蟲、菌等生物體侵蝕的技術。木材加工工藝之一，廣泛用於桿材、方材、板材的防護處理，以延長木材的使用壽命和降低木材的消耗。概況 中國木材防腐在東晉時葛洪所著《抱朴子》一書中已有記載。近代木材防腐技術是隨著化學工業的發展而發展起來的。1705年法國首先發現升汞有殺菌防腐作用，但到1832年英國才在生產中加以套用。其他套用的水溶性防腐劑還有氯化鋅、硫酸銅等。1836年，英國開始使用以雜酚油為代表的油質防腐劑。第一次世界大戰期間，隨著鋼鐵工業的發展，從煤焦油中分餾出特效防腐劑煤焦雜酚油，價格低廉，持久耐用，其消費量至今仍占主要地位。與此同時，防腐施工方法也由簡易的塗抹法、浸泡法、冷熱槽法發展到工廠化的加壓蒸煮法。近20年來還發展了雙真空法和就地注射法，並改進了輔助防腐工藝。在木材防腐工藝中建立起來的木材防腐學，是木材加工工藝學科的一個組成部分，對防腐工業起著指導和提高的作用。
木材腐蝕是由於在適宜的空氣、溫度和水分條件下，木材的纖維素、半纖維素和木質素都成為木腐菌類、昆蟲（如蠹蟲、白蟻）和海生軟體動物（如海蚯）等生物的攝食對象所致。木腐菌類從中吸收營養，放出二氧化碳，使木材密度降低，力學性質下降；白蟻、蠹蟲利用其咀嚼式口器和腸內原生動物分泌的酶分解纖維素、木質素，以獲取營養，破壞木材結構，降低木材的力學性質；海蛆則在海水中用其退化的鑽頭狀貝殼把木船鑽洞，藉以棲身。防治木材腐蝕的簡易方法是把原木貯存在水中，以排除腐蝕生物生活必需的空氣；或使成材經過乾燥,將含水率降至20％以下,以阻滯木腐菌類的活動；也可通過木材表面的炭化，以阻礙木腐菌類攝取營養物質等。但這些措施都欠完善。因此，長期在露天或惡劣環境等使用的木材如枕木、電桿、礦柱、基本建設用材及港堤護木等應浸注化學防腐殺蟲劑，並採取適當的防腐工藝加以處理。
防腐殺蟲劑 主要有以下幾類：
①水溶性防腐殺蟲劑。藥劑浸入木材之後，有些金屬離子可與木材分子結合，有些化合物則起複分解而形成難溶於水的化學成分沉積在木材內。當蟲、菌分泌酶侵蝕木材時，這些成分就同時被溶化而引起蟲、菌中毒甚至死亡。常用的多是銅、鉻、氟、砷、硼等無機鹽類的複合配方和有機氯化物的鈉鹽等。使用時先溶於水，然後再注入木材；但也有利用固體鹽類、複合材料的擴散滲透特性直接施工的。
②油溶性防腐殺蟲劑。難溶於水，可溶於油，或本身為油狀化學藥劑。一般情況下通過木材細胞間的紋孔穿孔底壁和胞間道浸入木材內層，填充或塗布於細胞內腔，處理後的木材不膨脹變形。適用於成型木構件的防腐蛀。常用的除煤焦雜酚油外，還有多種有機固體化合物如五氯酚、林丹、氯丹、三丁基氧化錫等。均可溶於（重油、輕油或丁烷等）石油產品，丁烷和某些輕油溶劑載體還能回收再用，不但經濟有效，且可減少助燃危險。為了解決污染公害問題，近年在高效低毒防腐殺蟲劑方面有較大發展，如8-羥基喹啉銅、滅蟻靈、合成菊酯等都已商品化。
③揮發性氣體防腐殺蟲劑。多系有機合成品，常用的有氯化苦、硫醯氟等。注入木材後徐徐揮發擴散到木材的各種組織，並能固著數年，特別適用於木桿、樁基、庭柱等建築用材的現場處理。
④觸變性防腐殺蟲劑。多為油和水的乳化劑。一般採用不乾性，低粘度，輕、中油溶解各種油溶性防腐殺蟲劑，再摻入水或水溶性防腐殺蟲劑的水溶液，充分攪拌增厚而成（加有增厚劑）。這類藥劑破乳前呈粘稠糊狀，便於塗布或噴灑於木材表面形成厚層。當水或含藥水溶液滲入木材後，含藥油膜也被帶入木材，其透入深度和吸收量優於“瀝青漿膏”或“塗刷用無水輕油劑”。適於現場處理木結構建築物，省工省時，是一種有發展前途的新劑型。
防腐工藝 木材防腐工藝按其技術措施不同，可分以下幾種。
①熱力系統。利用溫差或蒸騰造成真空,採取加熱-冷卻的措施，迫使防腐液體在常壓情況下注入木材內部。常用的有熱浸法和熱冷槽法，前者加熱後自然冷卻至常溫，後者將木材加熱後迅速投入另一冷液容器，從而達到降溫快的目的。本法優點是設備簡單，經濟有效，缺點是加工時間較長、耗油量大，滲入藥量難控制，多餘溶劑不能回收。但由於操作方便，在無需嚴格控制藥劑定額的情況下是一種可行的加工工藝。
②壓力系統。利用動力壓差迫使液體向低壓區流動的原理，採用高度液壓（或真空-加壓-真空）、強制浸注。常用的有全注法（滿細胞法）、定量法(空細胞法)、半定量法(半空細胞法)以及其他改進增效方法，頻壓法等。本法不但可控制藥量、節省油源、透入度較深、加工迅速、適於集中加工大量的乾燥木材，而且也適於處理濕木材,甚至可以進行快速脫水,以提高產品質量。但設備投資較大，加工地點須固定，機動性差，環境污染也較嚴重。近20年發展的流動式孔壓法能避免上述缺點，可滿足建築行業的需要，有發展前途。
③滲透系統。利用毛細管吸力和溶液濃度差使藥劑擴散滲透，達到注射目的。其技術措施主要是採用低粘度、高濃度液體進行長期浸注。設備簡單，操作安全可靠，且節約能源，用於處理濕木材的效果良好。缺點是加工時間長，浸注藥劑濃度變化大，浸注效果有時不夠穩定。在人煙稀少、交通不便的鄉野比較適用。
④觸變系統。利用破乳吸附達到較大劑量觸變引注的目的。主要措施是採用加厚劑使低粘度不幹性油劑與水混合為油包水的乳化脂膏，以噴塗或孔注的方法使之接觸材面，水被吸入木材。破乳後，油劑中的防腐殺蟲劑徐徐吸入木材，從而獲得浸注較深的效果。缺點是持久性較差，須定期檢測、按時補充，以保證藥效。在不良條件下，將觸變原理運用於木防腐殺蟲，可大大提高防腐效果。適用於木構件的維修處理。
參考書目
中國林業科學研究院:《木材學──木材防腐》,林業出版社，北京，1985年。
B.A.Richardson,Wood Preservation, Construction Press,Lancaster,1978.
J. G.Wilkinson, Industrial Timber Preservation,Associated Bussiness Press,London,1979.
配圖
相關連線
GB22280-2008防腐木材生產規範http://www.ytmcff.com/wooden-landscape.html
