木材防腐处理方法

木材的怎么防腐的？怎么处理木材防腐？以下来讲述。

木材化学保护的成功与否,有效的药剂和适当的处理方法是两个缺一不可的关键因素。防腐处理的质量标准是木材的吸药量和药剂在木材中的透人深度。木材的吸药量是指木材经处理后,单位体积木材中所保留的防腐剂数量,一般用Kghm3(木材)表示。水溶性和有机溶剂型药剂,由溶液浓度换算成干药重量。采用涂刷、喷淋法作表面处理时,用单位面积吸收药剂的重量表示,记作kg/m2(木材)。透人度是指药剂进入木材的深度。它可以用化学分析法检测,也可以在处理木材的横切面上用染色的方法测定。在选择处理方法时,一般应考虑以下一些因素:处理木材的使用环境,如室内、室外或与地面接触与否等,据此决定要求达到处理程度。如处理后木材需要继续进行锯、刨、铣等再加工,则加工后露出的素材仍须作补充处理。心材、边材耐腐程度不同,如果心材是耐腐的,则只须考虑边材的吸药量即可。其他如选用树种的浸注难易程度、木材含水率情况、经济实用性与环境污染等问题,处理后对木材性质的影响,如对强度、尺寸、油饰性能和可燃性的影响等因素简单介绍几种常用的处理方法,供大家选择使用。大体上可以分为工业化机械方法和手工操作法两类:

(一)工业化机械方法

1.加压处理法。加压法是在特殊的密闭容器内增加一定的压力,将防腐剂压入木材内。该方法需要专门设备,花费较贵。有些设备较大,需要固定在工厂中。用加压法处理比用其他各种方法效果都好,药剂透入深,分布均匀。工业化生产,产量大,易于实现质量控制,一般用做枕木、电杆的防腐处理。在大型集中的古建亭子长廊筑维修工程中,为了保证处理木材质量,也可以根据需要,安装较小型的加压处理罐。如1989-1994年我们在布达拉宫的维修工程中,安装使用了长8米,直径1.2米的加压处理罐。2.真空处理法。该方法是将木材置于真空容器中,真空抽出木材细胞腔中的空气,使形成负压。在真空条件下将木材防腐剂溶液导入容器,则细胞内外的压力差使液体进人木材,完威处理过程。真空法处理效果好,设备较简便,一般较大型的古建亭子长廊筑维修工地都可以安装使用。北京老山汉墓发掘现场即使用了真空处理罐,效果很好。

2.热冷槽法。该方法是木材在药液内浸泡的过程中加热,使木材内空气膨胀外逸则木材细胞成真空状态,待冷却后,细胞内外的压力差使溶液迅速进人木材。加热温度由处理溶液的沸点及蒸汽压力来决定。一般水溶液温度为80℃~85℃,油类为95℃,有时可高达105℃~110℃。有机溶剂,由于溶剂的沸点太低,过高的温度会使药剂迅速挥发,因此低沸点的溶剂不适用此方法处理。加热时间视木材尺寸而定。木材是热的不良导体,加热原则应该使木材内部温度与溶液温度大体一致。加热后,逐渐使溶液冷却至20℃~25℃,再继续浸泡,视木材大小,一般数小时至数天该方法可以做的很精密,如自动控温,强制冷却、吊运等,进行工业化的大规模生产。但在古建亭子长廊筑维修中为适应工程的需要,提高处理效果和效率,也可以在现场安装简易热冷槽,只需配备一套加热、控温和搅拌系统即可进行现场处理。在承德普宁寺大佛的维修和北京老山汉基出土木材的保护中,我们都使用了这一方法,大大提高了效率和处理质量。

(二)手工操作法

手工操作方法很多,而且根据崙要和现场情况利用所掌握的知识和经验,在工作中还可以因地制宜地创造一些方法,只要能满足处理质量及安全的要求就可以。这里只简单的介绍几种在古建亭子长廊筑木结构和木质文物的保护中常用的,行之有效的方法。

1.扩散法。该方法利用水溶性药剂的分子从高浓度向低浓度扩散的原理达到使防腐剂透入木材的目的。它要求木材有相对高的含水率,一般在45%以上,含水率越高扩散效果越好。处理溶液要求较高浓度,一般在5%以上,有时可高达10%~20%。处理方法可分为浸渍法和浆膏法两种。浸渍法是将防腐剂配制成5%或更高浓度的水溶液,将处理木材在溶液中浸渍数分钟取出后立即用塑料薄膜包裹,放置至少4周(最好是更长时间)。浆膏法是将防腐剂用水及水性黏稠介质制成浆膏,把它均匀地涂在处理木材表面。木材端面涂以沥青乳液等防水剂,以防止水分过快散失和端面开裂。然后将这样处理的木材码垛,木垛周圃用塑料薄膜密封,保存至少3个月,冬天时间还要加长。该方法优点是使用了高浓度的防腐剂溶液,可以达到较大的吸药量和较深的透人度,特别对云杉、冷杉等一类难浸注木材是一种较理想的方法。目前古建亭子长廊筑用材可供选择的余地越来越小,且大多含水率过高,因此,扩散法不失为一种有效的方法。但是,往往古建亭子长廊筑维修工期有限,处理时间不可能无限延长。我们的做法是,利用扩散原理,在其他处理方法上做足文章。

2.浸泡法。用一个相应尺寸的铁槽或在地面挖一个地槽,铺上足够坚固的塑料薄膜做成简易浸泡槽,配制好一定浓度的防腐剂溶液,将加工好的木件浸人溶液中,并用重物压住。浸泡时间从数小时至数天不等,视树种和所要求的吸药量而定。吸药量检测是从浸泡木材中抽样,浸泡前后称重。待木材达到吸药量要求后取出气干用浸泡法可以处理柱、梁、檩、望板及门窗等。这一方法简单实用,可以保证处理质量。

3.喷淋法。这也是古建亭子长廊筑维修中常用的方法。有时,一次撤换木件较多或条件有限,不能做浸泡处理;旧的木件没有完全撤换,如墩接、替补以及维修中暴露出的旧木件的补充处理等只能采用喷淋法。喷淋一般选用农用喷雾器、机动或电动喷雾器。根据经验,喷写处理,一般至少要做3遍才能达到最小的平面吸药量要求。第二次喷雾要在前一次喷完,木材表面稍干后进行,当然,如果时间允许增加喷次数,会显著提高处理效果。喷雾处理时木材含水率也要求在20%以下。喷雾时药液损失较大,一般在30%~50%(立喷)或70%(仰喷)左右。喷淋时应适当控制雾滴的大小,雾滴太小,木材浸润慢,延长喷雾时间,太大,形成水流造成药剂的浪费.

4.吊瓶滴注法。类似于医院里的点滴法。一般用于木材内部的处理。如木柱基部、墩接或剔补处的保留部分以及新换木柱内部有轻微腐朽等情况。这些部位虽有轻徵腐朽,但尚未影响木材强度,可以利用这一方法做木材内部的处理,防止腐朽的继续蔓延。具体操作方法,是在腐朽部位上方30-50cm处,向中心打一个呈45向下倾斜的洞,直径大约68mm。深度约及木桩中心。一般每根立柱呈螺旋状在柱子上打数量不等的洞。将滴管插入洞中,吊瓶中装满防腐液,悬挂于洞口上方,调整滴液速度,依靠木材本身的渗透作用,使溶液逐渐向四周扩散。这是一个缓慢的过程,一般30cm直径的立柱,根据经验,要滴注10-30天。不过在滴注期间只需不时关照一下,注意随时添加溶液,防止滴液管堵塞和脱落,而不必要投人过多的人力,不影响其他的工作。该方法虽然费时,但只要认真做好,可以收到非常好的处理效果,这是我们在以往古建亭子长廊筑维修中经常使用的方法。

5.压力注射法。该方法是使用一个特殊的压力注射头,主要是一个空心螺纹钻头使用时将钻头拧人木材,用电动注药机,在压力下将药剂“挤”入木材内部。这一方法简便实用,效率高,效果好。由于注药时的压力校大,使螺纹钻头承受着相当大的压力,因此要求木材表面完好,对螺纹钻头有一定的握紧力。它特别适用于被白蚁蛙蚀,中空而外皮完好的木构件的杀虫、防虫和加固处理。