木材如何做到尺寸穩定？

　　在中國(guó)木地闆的質量标準中，有一項指标叫(jiào)做尺寸穩定性。所謂的尺寸穩定性，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(néng)。這(zhè)項指标，在強化木地闆與實木複合地闆的國(guó)家标準中都(dōu)有明确的規定，但是在實木地闆的國(guó)家标準中卻沒(méi)有。因爲實木地闆用原始的木材做成(chéng)，完全保留了木材濕脹幹縮和各向(xiàng)差異的材料學(xué)特點，而這(zhè)恰恰是實木地闆容易變形的根本原因。

　　什麼(me)叫(jiào)濕脹幹縮？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(qǐ)尺寸和體積的膨脹稱爲濕脹；由于含水率的減少而引起(qǐ)尺寸和體積的收縮稱爲幹縮。木材的這(zhè)種(zhǒng)濕脹和幹縮性質稱爲脹縮性。什麼(me)叫(jiào)各向(xiàng)差異？通常一塊方形木材（例如地闆）有三個面(miàn)，即徑切面(miàn)、弦切面(miàn)和橫切面(miàn)，這(zhè)三個切面(miàn)的濕脹幹縮率是不同的。因爲木材有濕脹幹縮和各向(xiàng)差異的特性，使木材的尺寸和體積不能(néng)保持穩定，而随空氣中的濕度和溫度變化而變化。

　　爲了使木材能(néng)做到尺寸穩定，古埃及人類發(fā)明了木材複合技術，即將(jiāng)木材削成(chéng)薄片，變成(chéng)木皮。木皮使三維的木材變成(chéng)近似二維的木材，各向(xiàng)差異變成(chéng)了一向(xiàng)差異，然後(hòu)用膠水將(jiāng)木皮縱橫交錯粘合起(qǐ)來。木材本身的濕脹幹縮率被木皮的縱橫交錯相互抵消，從而降低了變形率。這(zhè)就是實木複合地闆的結構原理，也是實木複合地闆被首選爲地暖地闆的主要原因。

　　實木地闆以原始木材爲地闆坯料，保留了木材濕脹幹縮和各向(xiàng)差異的全部特性。開(kāi)啓地暖時，在很短的時間内向(xiàng)地闆加熱，地闆木材迅速失水，造成(chéng)嚴重的變形。但是市場上還(hái)是有實木地熱地闆在供給，特别是去年冬天一來，借着“有膠就有甲醛”、“實木複合地闆在高溫下甲醛超标”的謊言與恐吓，實木地熱地闆甚至有了銷量上升的迹象。從現象上講，實木地熱地闆似乎克服了因濕脹幹縮各向(xiàng)差異而造成(chéng)的變形。其實仔細閱讀實木地熱地闆的宣傳文件，除了“高溫甲醛”等恐吓性語言之外，還(hái)流露了兩(liǎng)個秘密，即“六面(miàn)封漆”和“木材碳化”。

　　通常爲了地闆的耐用，人們隻是在地闆的表面(miàn)塗漆，叫(jiào)做“單面(miàn)塗裝”。油漆是一種(zhǒng)塑料（聚氨酯或丙烯酸），它能(néng)隔絕外界空氣與地闆木材的交流作用。一塊地闆六個面(miàn)，單面(miàn)塗裝，保留了與外界的接觸與木材的本性，如果六面(miàn)都(dōu)塗裝，就把外界與地闆的接觸全部隔離了。外界濕度與溫度的變化暫時不會影響到地闆的木材内部（但是時間長(cháng)了，塑料與木材會脫離），不會引起(qǐ)濕脹幹縮了，地闆是不變形了，但是木材變成(chéng)塑料了。

　　碳化是指用190℃---212℃的高溫高壓對(duì)木材進(jìn)行長(cháng)時間熱解處理。碳化有兩(liǎng)種(zhǒng)工藝，表面(miàn)碳化是用氧焊槍燒烤，使木材表面(miàn)具有一層很薄的炭化層，對(duì)木材性能(néng)的改變可以類比木材的油漆。深度炭化木也稱爲完全炭化木、同質炭化木，是經(jīng)過(guò)200度左右的高溫炭化技術處理的木材，其營養成(chéng)分被破壞，其吸水官能(néng)團半纖維素被重組，濕脹幹縮率下降。碳化使木頭内的多糖(纖維素)高溫分解形成(chéng)單糖，單糖附着在木材表面(miàn)。随着時間的增長(cháng)，表面(miàn)易發(fā)生腐朽，表面(miàn)呈褐色或黑褐色。同時，碳化木吸收結合水的能(néng)力不強，但吸收自由水的能(néng)力很強。爲了減緩這(zhè)些現象，可在炭化木的表面(miàn)塗飾三層油漆。正如六面(miàn)封漆而使木材變成(chéng)了塑料，碳化使木材變成(chéng)了焦炭。碳化木一般用于室外。

　　木材是四大類建材（金屬、矽酸鹽、高分子和動植物纖維）中與人類最親近的材料，人類將(jiāng)木材應用于室内空間的時候，它能(néng)起(qǐ)到調節室内微環境的濕度與溫度的作用。木材具有生命力，就是指這(zhè)一點。在空調發(fā)明之前，室内的木材是室内主要的環境調節器。近幾十年來，木材學(xué)發(fā)展了一門科學(xué)，叫(jiào)做木質環境學(xué)，它提出了一個與人類日常生活休憩相關的概念，叫(jiào)做“木量”，即人類賴以生存的室内空間，要有一定比例與數量的木材，與之對(duì)應的是設計界的“室内濕度設計”。濕度是人類室内居住的一個非常重要的環境指标，它直接與人的生命和人的健康相關。以細菌和病毒爲例，在相對(duì)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(duì)濕度50%-60%的情況下，它們隻能(néng)存活3分鍾，這(zhè)也就是爲什麼(me)醫院和軍隊的野戰醫院都(dōu)將(jiāng)手術室的濕度作爲一個嚴格控制的指标的原因。那麼(me)，如何保持室内濕度在50%-60%之間呢？室内有足夠的木量就可以做到這(zhè)一點。因爲在通常的條件下，木材平衡含水率恰好(hǎo)與這(zhè)一濕度區間相關。

　　爲了使室内有足夠的木量，同時使木量調節室内濕度的質量提升，近年來歐洲木地闆的一個發(fā)展趨勢是在塗裝方面(miàn)的改進(jìn)，將(jiāng)原來以塑料爲主的油漆，改爲以木蠟油爲主的油脂。木蠟油塗布在地闆的表面(miàn)，形成(chéng)一層油脂性薄膜，起(qǐ)到了保護地闆的作用，它同時又是開(kāi)放的，室内空氣中的水分，能(néng)比用塑料塗裝更自由地進(jìn)入與逸出地闆的木材，從而更好(hǎo)地起(qǐ)到自動調節室内微環境的作用。在歐洲地闆市場上，木蠟油塗裝的地闆已經(jīng)占到80%以上。有一家專做實木地熱地闆的廠家宣傳說，歐洲和日本正在大規模地采用地熱地闆，但是他們沒(méi)有告訴消費者，歐洲和日本的地熱地闆90%以上都(dōu)是實木複合地闆，而且越來越多地用開(kāi)放性的木蠟油，不像在中國(guó)一部分人所做的那樣，將(jiāng)地闆“六面(miàn)封漆”和“木材碳化”。

　　“六面(miàn)封漆”和“木材碳化”以後(hòu)，地闆就不再是木材了，因爲它已經(jīng)失去了木材對(duì)人類最友好(hǎo)的特性。將(jiāng)木材變成(chéng)塑料，將(jiāng)木材變成(chéng)焦炭，個别廠商的利益，消費者的悲哀。