木材如何做到尺寸稳定？

在中国木地板的质量标准中，有一项指标叫做尺寸稳定性。所谓的尺寸稳定性，指是材料在受机械力、热或其他外界条件作用下，其外形尺寸不发生变化的性能。这项指标，在强化木地板与实木复合地板的国家标准中都有明确的规定，但是在实木地板的国家标准中却没有。因为实木地板用原始的木材做成，完全保留了木材湿胀干缩和各向差异的材料学特点，而这恰恰是实木地板容易变形的根本原因。

什么叫湿胀干缩？木材的含水率在纤维饱和点以下，由于含水率的增加而引起尺寸和体积的膨胀称为湿胀；由于含水率的减少而引起尺寸和体积的收缩称为干缩。木材的这种湿胀和干缩性质称为胀缩性。什么叫各向差异？通常一块方形木材（例如地板）有三个面，即径切面、弦切面和横切面，这三个切面的湿胀干缩率是不同的。因为木材有湿胀干缩和各向差异的特性，使木材的尺寸和体积不能保持稳定，而随空气中的湿度和温度变化而变化。

为了使木材能做到尺寸稳定，古埃及人类发明了木材复合技术，即将木材削成薄片，变成木皮。木皮使三维的木材变成近似二维的木材，各向差异变成了一向差异，然后用胶水将木皮纵横交错粘合起来。木材本身的湿胀干缩率被木皮的纵横交错相互抵消，从而降低了变形率。这就是实木复合地板的结构原理，也是实木复合地板被首选为地暖地板的主要原因。

实木地板以原始木材为地板坯料，保留了木材湿胀干缩和各向差异的全部特性。开启地暖时，在很短的时间内向地板加热，地板木材迅速失水，造成严重的变形。但是市场上还是有实木地热地板在供给，特别是去年冬天一来，借着“有胶就有甲醛”、“实木复合地板在高温下甲醛超标”的谎言与恐吓，实木地热地板甚至有了销量上升的迹象。从现象上讲，实木地热地板似乎克服了因湿胀干缩各向差异而造成的变形。其实仔细阅读实木地热地板的宣传文件，除了“高温甲醛”等恐吓性语言之外，还流露了两个秘密，即“六面封漆”和“木材碳化”。

通常为了地板的耐用，人们只是在地板的表面涂漆，叫做“单面涂装”。油漆是一种塑料（聚氨酯或丙烯酸），它能隔绝外界空气与地板木材的交流作用。一块地板六个面，单面涂装，保留了与外界的接触与木材的本性，如果六面都涂装，就把外界与地板的接触全部隔离了。外界湿度与温度的变化暂时不会影响到地板的木材内部（但是时间长了，塑料与木材会脱离），不会引起湿胀干缩了，地板是不变形了，但是木材变成塑料了。

碳化是指用190℃---212℃的高温高压对木材进行长时间热解处理。碳化有两种工艺，表面碳化是用氧焊枪烧烤，使木材表面具有一层很薄的炭化层，对木材性能的改变可以类比木材的油漆。深度炭化木也称为完全炭化木、同质炭化木，是经过200度左右的高温炭化技术处理的木材，其营养成分被破坏，其吸水官能团半纤维素被重组，湿胀干缩率下降。碳化使木头内的多糖(纤维素)高温分解形成单糖，单糖附着在木材表面。随着时间的增长，表面易发生腐朽，表面呈褐色或黑褐色。同时，碳化木吸收结合水的能力不强，但吸收自由水的能力很强。为了减缓这些现象，可在炭化木的表面涂饰三层油漆。正如六面封漆而使木材变成了塑料，碳化使木材变成了焦炭。碳化木一般用于室外。

木材是四大类建材（金属、硅酸盐、高分子和动植物纤维）中与人类最亲近的材料，人类将木材应用于室内空间的时候，它能起到调节室内微环境的湿度与温度的作用。木材具有生命力，就是指这一点。在空调发明之前，室内的木材是室内主要的环境调节器。近几十年来，木材学发展了一门科学，叫做木质环境学，它提出了一个与人类日常生活休憩相关的概念，叫做“木量”，即人类赖以生存的室内空间，要有一定比例与数量的木材，与之对应的是设计界的“室内湿度设计”。湿度是人类室内居住的一个非常重要的环境指标，它直接与人的生命和人的健康相关。以细菌和病毒为例，在相对湿度低于40%，或者高于80%的情况下，它们可以生存24小时以上，但是，在相对湿度50%-60%的情况下，它们只能存活3分钟，这也就是为什么医院和军队的野战医院都将手术室的湿度作为一个严格控制的指标的原因。那么，如何保持室内湿度在50%-60%之间呢？室内有足够的木量就可以做到这一点。因为在通常的条件下，木材平衡含水率恰好与这一湿度区间相关。

文章来源：森林之星文化地板

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