热改性木材是否有任何严重且不明显的缺点?

土木工程 木头 热改性
2021-12-16 00:03:29

一位当地的木材贸易商向我展示了一些经过热改性的白蜡木板(以前从未见过!),其颜色令人惊叹,几乎诱惑我立即购买一张桌子和两张长凳,并建造一些新的大型花园家具。

现在,木材经过热改性这基本上意味着它在更高的温度下进入窑并经历了热诱导的化学反应。我以前从未见过这样的木头(如果你仍然可以这样称呼它的话)。这显然也是一个相当新的事物(不到 20 年)。

根据我从各种(部分矛盾的)来源收集到的信息,这意味着:

  • 大大提高了对真菌和寄生虫的抵抗力,适合户外使用
  • 甚至像山毛榉和俄勒冈松这样的木材在处理后也达到 1-2 级抗性
  • 自车轮发明以来的最佳发明
  • 木材几乎不再起作用(收缩/生长减少 50-75%,几乎不吸水)
  • 无需治疗
  • 推荐治疗(……好吗?)
  • 需要清漆,建议在清漆之前上油以使木材恢复弹性(这将如何工作???)
  • 近地放置的数据不足,可能不好(WTF?)
  • 较深的颜色(非常明显,好看,购买的主要原因!)
  • 更硬,但更脆一些
  • 需要预钻大螺丝(哇,我没想到!)
  • 不建议在露天有太锋利的边缘(再次,哇,多么有洞察力!)
  • 稍微不稳定(稍微?多少?),不适合施工(为什么不,如果它只是稍微弱一点?)
  • 胶水可能需要长达 10 倍的时间才能干燥(......但是,它会保持吗?)

那么,概括起来是什么意思呢?你们中的某个人是否可能有与此相关的经验并且可以确认或否认上述任何一项?

例如,当有人告诉我“又硬又脆”时,我会想到矿物质。例如,在工作时产生导致肺癌的超细粉尘。不完全是我想要的。
当有人告诉我“受控、部分燃烧、化学变化”时,我会想到“易燃”和“未知蒸发”。

是否有一些明显且可能不那么明显的原因说明人们不想使用这种木材?

3个回答

Lee Valley 已经开始在他们的飞机手提包和旋钮中使用他们所谓的“烤木”,这看起来和你上面解释的一样。去引用:

所有手提包均使用家用烘焙枫木制成——木材经过加热处理,可在细胞水平上改变木材的结构,使其免受湿度变化引起的膨胀和收缩的影响。

有关烘焙的解释,请参见本网站Wikipedia

如果我不得不猜测,将木材加热到比正常温度更高的温度可能会开始使木材中剩余的糖结晶或使它们与其余的木纤维发生化学反应,基本上将它们变成比有机物更像矿物质的东西。我在想像石化之类的东西,但没有到如此极端的程度。

反过来,这会使木材变得更硬、更脆,因为您正在改变木材的纤维性质。我想这就是为什么不建议将其用于建筑的原因-通常要避免结构元件的脆性破坏,因为它是突然的破坏,而不是逐渐的(即提前明显的)破坏。我在这里以结构工程师的身份发言。

至于你关于部分燃烧更容易在未来燃烧的评论,这不一定是真的。从历史上看,木材在用于建筑之前有时会在外部预先燃烧。这导致外皮最初比原木更耐火。此外,由于经过烘焙的木材变得更硬且纤维更少,因此自然更不容易着火。这就是为什么点燃一束蓬松的草(松散,非常纤维)比点燃原木(密集,不那么纤维)更容易。

一个可能不明显的缺点可能是,由于木材更致密并且化学成分略有不同,因此它可能更具磨蚀性或工具边缘更硬。想想加工松木和加工更坚硬的木材(如紫心木)或硅质木材(如柚木)之间的区别。

现在,木材经过热改性。这基本上意味着它在更高的温度下进入窑并经历了热诱导的化学反应。

将木材热改性成各种被称为烤、烤、焦糖或更技术性烘焙的木材是在比传统窑炉干燥中使用的温度高得多的温度下进行的(超过两倍)。

虽然这个过程可以把一个平淡无奇的物种变成看起来有点特别的东西,但我认为你坚持购买一些是明智的,至少对于家具应用而言。

虽然改性材料看起来不错并且感觉很好,但使用它时可能会遇到一些重大问题,木工可能会像使用普通木材一样使用它。它的脆性通常被认为是一个问题(导致剥落和分裂),并且紧固件的保持力会/可能会受到很大影响。

建议在清漆之前上油以使木材恢复弹性(这将如何工作???)

我也会对这种说法持怀疑态度。除末端纹理外,油的渗透在木材中通常非常浅。显然,这是使用含水量较高的未改性木材,但我仍然希望看到一些证据,然后才能相信上油除了提供表面处理之外还有其他作用。

胶水可能需要长达 10 倍的时间才能干燥(......但是,它会保持吗?)

胶水需要更长的时间才能干燥是有道理的——大多数木胶实际上是的;也就是说,它们会因脱水而凝固,而烘烤过的木材本身吸水性较差。

有一些很好的理由可以假设胶接接头,特别是使用传统的木胶,不会像未经处理的木材那样坚固。有一些技术数据(我认为来自美国林产品实验室)表明了这一点,一些木工的实践经验也证明了这一点。

我希望环氧树脂将成为这种材料的理想胶水,在适当准备好接合面之后(以某种方式粗糙化,或为粗略的机械固定而创建的底切,因为一些刀匠用于将刀鳞连接到柄脚上)。

当有人告诉我“受控、部分燃烧、化学变化”时,我会想到“易燃”和“未知蒸发”。

我猜这种材料,就一般原则而言,比普通木材更容易燃烧,即使仅仅是因为水分含量较低。网上有相当多的数据表明,烘焙被用来提高木质生物质的能量密度,从而将其转化为更好的发电燃料。

我认为“蒸发”不是问题,加热过程实际上从木材中去除了一些 VOC,因此改性材料的蒸发化合物(或行业中所谓的提取物)比起始木材低.


当有人告诉我“又硬又脆”时,我会想到矿物质。例如,在工作时产生导致肺癌的超细粉尘。不完全是我想要的。

与此材料无关,但由于这是一个木工论坛,我觉得有必要提一下,没有确凿的数据表明吸入木工相关的灰尘会增加患肺癌的风险。

然而,与(非常罕见的)鼻癌形式存在因果关系,并且仅与职业暴露(大量,长时间)和特别是硬木粉尘有关。
来源,健康与安全执行文件(英国政府)。
来源,SafeWork Manitoba 文件。
来源,OSHA 法规,第 VI 节,健康影响讨论和最终 PEL 的确定

我曾与杨树和枫树 cambia 一起工作,因为它在波特兰被称为。Carmalizing 在某种程度上杀死了木材。我相信它会打破细胞壁。胶合和紧固是可以的,因为它会减少少量的强度损失。记忆质量丢失了——要膨胀起来要困难得多。我用枫木 cambia 做了一把椅子(一个很好的测试),它很结实。我最大的抱怨来自完成寿。由于细胞壁破裂,木材表面的多孔性要大得多。我喜欢抛光油饰面。在吸收溶剂和油类方面,这些木材似乎没有底线。结果,更多的光洁度被困在表面附近,并且需要更多的光洁度来填充表面。并且干燥时间大大延迟。从普通木材的一天到一周或更长时间,直到废气的气味消失。铣削没问题。我个人没有注意到更多的撕裂、分裂或脆弱的行为。但到目前为止,我只用它做了几件。我非常喜欢深焦的颜色。它比胡桃木或深色热带植物非常一致且便宜得多。我目前的看法是喜忧参半。