1A414022 木材和木制品的特性与应用

　　木材的基本知识

　　(一)树木的分类及性质

　　一般可将树木分为针叶树和阔叶树两大类。

　　针叶树树干通直，易得大材，强度较高，体积密度小，胀缩变形小，其木质较软，易于加工，常称为软木材，包括松树、杉树和柏树等，为建筑工程中主要应用的木材品种。

　　阔叶树大多为落叶树，树干通直部分较短，不易得大材，其体积密度较大，胀缩变形大，易翘曲开裂，其木质较硬，加工较困难，常称为硬木材，包括榆树、桦树、水曲柳、檀树等众多树种。由于阔叶树大部分具有美丽的天然纹理，故特别适于室内装修或制造家具及胶合板、拼花地板等装饰材料。

　　(二)木材的含水率

　　1.含水率

　　木材的含水量用含水率表示，指木材所含水的质量占木材干燥质量的百分比。

　　木材吸水的能力很强，其含水量随所处环境的湿度变化而异，所含水分由自由水、吸附水、化合水三部分组成。

　　2.含水率指标

　　影响木材物理力学性质和应用的最主要的含水率指标是纤维饱和点和平衡含水率。

　　纤维饱和点是木材仅细胞壁中的吸附水达到饱和而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率。其值随树种而异，一般为25%～35%，平均值为30%。它是木材物理力学性质随含水率而发生变化的转折点。

　　平衡含水率是指木材中的水分与周围空气中的水分达到吸收与挥发动态平衡时的含水率。平衡含水率因地域而异，如我国吉林省为12.5%，青海省为15.5%，江苏省为14.8%，海南省为16.4%，平衡含水率是木材和木制品使用时避免变形或开裂而应控制的含水率指标。

　　(三)木材的湿胀干缩与变形

　　木材仅当细胞壁内吸附水的含量发生变化才会引起木材的变形，即湿胀干缩。

　　木材含水量大于纤维饱和点时，表示木材的含水率除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水。此时，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改变，故不会引起湿胀干缩。只有当含水率小于纤维饱和点时，表明水分都吸附在细胞壁的纤维上，它的增加或减少才能引起木材的湿胀干缩。即只有吸附水的改变才影响木材的变形，而纤维饱和点正是这一改变的转折点。

　　由于木材构造的不均匀性，木材的变形在各个方向上也不同;顺纹方向最小，径向较大，弦向最大。因此，湿材干燥后，其截面尺寸和形状会发生明显的变化。

　　湿胀干缩将影响木材的使用。干缩会使木材翘曲、开裂、接榫松动、拼缝不严。湿胀可造成表面鼓凸，所以木材在加工或使用前应预先进行干燥，使其接近于与环境湿度相适应的平衡含水率。

　　(四)木材的强度

　　木材按受力状态分为抗拉、抗压、抗弯和抗剪四种强度，而抗拉、抗压和抗剪强度又有顺纹和横纹之分。所谓顺纹是指作用力方向与纤维方向平行;横纹是指作用力方向与纤维方向垂直。木材的顺纹和横纹强度有很大差别。

　　木材各种强度之间的比例关系见表1A412022-1。

　　木材各种强度之间的比例关系 表      1A412022-1

　　注：以顺纹抗压强度为1。

　　木制品的特性与应用

　　(一)实木地板

　　实木地板是用实木直接加工而成的地板。根据《实木地板第1部分：技术要求》GB/T 15036.1，其包括气干密度不低于0.32g/cm3的针叶树木材和气干密度不低于0.50g/cm3的阔叶树木材制成的地板。

　　(1)分类：按形状情况，可分为榫接实木地板、平接实木地板和仿古实木地板(具有独特表面结构，包括平面、凹凸面、拉丝面等和特殊色泽的实木地板)。按表面涂饰情况可分为未涂饰实木地板和涂饰实木地板。

　　(2)特性：实木地板具有质感强、弹性好、脚感舒适、美观大方等特点。板材材质可以是松、杉等软木材，也可选用柞、榆等硬木材。实木地板长度一般不小于250mm，宽度一般不小于40mm，厚度不小于8mm，接口可做成平接、榫接。

　　(3)技术要求：实木地板的技术要求有分等、外观质量、加工精度、物理性能。其中物理力学性能指标有：含水率(7%≤含水率≤我国各使用地区的木材平衡含水率;同批地板试件间平均含水率最大值与最小值之差不得超过4.0%，同一板内含水率最大值与最小值之差不得超过4.0%)、漆板表面耐磨、漆膜附着力和漆膜硬度。实木地板的活节、死节、蚀孔、加工波纹等外观要满足相应的质量要求，但仿古地板对此不做要求。

　　根据产品的外观质量、物理性能，实木地板分为优等品、一等品和合格品。

　　(4)应用：实木地板适用于体育馆、练功房、舞台、住宅等地面装饰。

　　(二)人造木地板

　　1.实木复合地板

　　实木复合地板，由三层实木交错层压形成，表层为优质硬木规格板条镶拼成，常用树种为水曲柳、桦木、山毛榉、柞木、枫木、樱桃木等。中间为软木板条，底层为旋切单板，排列呈纵横交错状。

　　(1)特性：结构组成特点使其既有普通实木地板的优点，又有效地调整了木材之间的内应力，不易翘曲开裂;既适合普通地面铺设，又适合地热采暖地板铺设。面层木纹自然美观，可避免天然木材的疵病，安装简便。

　　(2)分类：实木复合地板可分为三层复合实木地板、多层复合实木地板、细木工板复合实木地板。

　　按质量等级分为优等品、一等品、合格品。

　　(3)用途：适用于家庭居室、客厅、办公室、宾馆等中高档地面铺设。

　　2.浸渍纸层压木质地板

　　浸渍纸层压木质地板以一层或多层专用纸浸渍热固性氨基树脂，铺装在刨花板、中密度纤维板、高密度纤维板等人造板表面，背面加平衡层，正面加耐磨层，经热压而成的地板。亦称强化木地板。

　　(1)特性：规格尺寸大、花色品种较多、铺设整体效果好、色泽均匀、视觉效果好;表面耐磨性高，有较高的阻燃性能，耐污染腐蚀能力强，抗压、抗冲击性能好。便于清洁、护理，尺寸稳定性好、不易起拱。铺设方便，可直接铺装在防潮衬垫上。价格较便宜，但密度较大、脚感较生硬、可修复性差。

　　(2)分类：按材质分为高密度板、中密度板、刨花板为基材的强化木地板。

　　按用途分为公共场所用(耐磨转数不小于9000转)、家庭用(耐磨转数不小于6000转)。

　　按质量等级分为优等品、一等品、合格品。

　　(3)应用：适用于办公室、写字楼、商场、健身房、车间等的地面铺设。

　　3.软木地板

　　(1)特性：绝热、隔振、防滑、防潮、阻燃、耐水、不霉变、不易翘曲和开裂、脚感舒适有弹性。原料为栓树皮，可再生，属于绿色建材。

　　(2)分类：第一类以软木颗粒热压切割的软木层表面涂以清漆或光敏清漆耐磨层而制成的地板。

　　第二类是以PVC贴面的软木地板。

　　第三类是天然薄木片和软木复合的软木地板。

　　(3)应用：第一类软木地板适用于家庭居室，第二、三类软木地板适用于商店、走廊、图书馆等人流大的地面铺设。

　　4.竹地板

　　(1)特性

　　华丽高雅、足感舒适，物理力学性能与实木复合地板相似，湿胀干缩及稳定性优于实木地板。竹的成材周期短，以竹代木，节约木材资源。

　　(2)分类

　　按结构分为多层胶合竹地板、单层侧拼竹地板、竹木复合地板。按外形分为条形、方形、菱形及六边形拼竹地板。按颜色分为本色竹地板、漂白竹地板、深色竹地板。

　　(3)应用

　　用于室内地面装饰。

 

　　5.人造木地板的甲醛释放量分类

　　人造木地板按甲醛释放量分为A类(甲醛释放量不大于9mg/100g)、B类(甲醛释放量9～40mg/100g)，采用穿孔法测试。

　　按环保控制标准，Ⅰ类民用建筑的室内装修必须采用E1类人造木地板。E1类的甲醛释放量不大于0.12mg/m3，采用气候箱法测试。

　　(三)人造木板

　　1.胶合板

　　胶合板亦称层压板。由蒸煮软化的原木，旋切成大张薄片，然后将各张木纤维方向相互垂直放置，用耐水性好的合成树脂胶粘结，再经加压、干燥、锯边、表面修整而成的板材。其层数成奇数，一般为3～13层，分别称为三合板、五合板等。用来制作胶合板的树种有椴木、桦木、水曲柳、榉木、色木、柳桉木等。

　　(1)特性：生产胶合板是合理利用，充分节约木材的有效方法。胶合板变形小、收缩率小、没有木结、裂纹等缺陷，而且表面平整，有美丽花纹，极富装饰性。

　　(2)分类：按原木种类，分为阔叶树胶合板和针叶树胶合板。按用途，分为普通胶合板和饰面胶合板。普通胶合板按成品板上可见的材质缺陷和加工缺陷的数量和范围，分为优等品、一等品、合格品胶合板。按使用环境条件，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类胶合板，Ⅰ类胶合板即耐气候胶合板，供室外条件下使用，能通过煮沸试验;Ⅱ类胶合板即耐水胶合板，供潮湿条件下使用，能通过63±3℃热水浸渍试验;Ⅲ类胶合板即不耐潮胶合板，供干燥条件下使用，能通过干燥试验。

　　(3)应用：胶合板常用作隔墙、顶棚、门面板、墙裙等。

　　2.纤维板

　　纤维板是将树皮、刨花、树枝等废料经破碎、浸泡、研磨成木浆，再经加压成型、干燥处理而制成的板材。因成型时温度和压力不同，可分为硬质、中密度、软质三种。纤维板构造均匀，完全克服了木材的各种缺陷，不易变形、翘曲和开裂，各向同性，硬质纤维板可代替木材用于室内墙面、顶棚等。软质纤维板可用作保温、吸声材料。

　　中密度纤维板是在装饰工程中广泛应用的纤维板品种，是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经纤维制备，施加合成树脂，在加热加压条件下，压制成厚度不小于1.5mm，名义密度范围在0.65～0.80g/cm3之间的板材。中密度纤维板按《中密度纤维板》GB/T 11718分为普通型、家具型和承重型。普通型是指通常不在承重场合使用以及非家具用的中密度纤维板，如展览会用的临时展板、隔墙板等。家具型是指作为家具或装饰装修用，通常需要进行表面二次加工处理的中密度纤维板，如家具制造、橱柜制作、装饰装修件、细木工制品等。承重型是指通常用于小型结构部件，或承重状态下使用的中密度纤维板，如室内地面铺设、棚架、室内普通建筑部件等。

　　3.刨花板

　　刨花板是利用施加或未施加胶料的木刨花或木质纤维料压制的板材。刨花板密度小，材质均匀，但易吸湿，强度不高，可用于保温、吸声或室内装饰等。

　　4.细木工板

　　细木工板是利用木材加工过程中产生的边角废料，经整形、刨光施胶、拼接、贴面而制成的一种人造板材。板芯一般采用充分干燥的短小木条，板面采用单层薄木或胶合板。细木工板不仅是一种综合利用木材的有效措施，而且这样制得的板材构造均匀、尺寸稳定、幅面较大、厚度较大。除可用作表面装饰外，也可直接兼作构造材料。

　　细木工板按照板芯结构分为实心细木工板与空心细木工板。实心细木工板用于面积大、承载力相对较大的装饰装修，空心细木工板用于面积大而承载力小的装饰装修;按胶粘剂的性能分为室外用细木工板与室内用细木工板。按面板的材质及加工工艺质量不同，分为优等品、一等品与合格品三个等级。

　　5.人造板及其制品中的甲醛释放限量

　　根据国家标准《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》GB18580规定：人造木板及饰面人造木板根据游离甲醛含量或游离甲醛释放量限量划分为E1类和E2类。E1类为可直接使用的人造板材，E2类为必须经饰面处理后方可允许用于室内的人造板材。测定各人造板材及其制品甲醛释放量的方法主要有穿孔萃取法、干燥器法和气候箱法三种。三种方法适用范围和甲醛释放量的限量标准均不同，例如：穿孔萃取法较适用于刨花板、中密度纤维板的测定，利用此种方法测定，E1类板材甲醛释放量不超过0.9mg/100g、E2类板材甲醛释放量不超过0.0mg/100g;而干燥器法测定适用于胶合板、细木工板，此种方法测定的E1类板材甲醛释放量应不超过1.5mg/L，E2类板材甲醛释放量不超过5.0mg/L。

　　另外国家环境保护标准《人造木制板材环境标志产品技术要求》HJ571对人造木制板材中的甲醛释放量也提出了具体要求：人造板材中甲醛释放量应小于0.20mg/m3;木地板中甲醛释放量应小于0.12mg/m3。