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第二讲 木材保管

2014-11-20 23:04:24 人评论 次浏览 分类:行业动态


第二讲
  木材保管
 
金重为
南京林业大学 教授    东莞市天保木材防护科技有限公司 首席专家
 
木材自采伐后一直到加工成产品的整个过程,都会受到多种微生物和害虫的侵害,造成变色、腐朽和虫蛀,还会受周围环境的影响,使木材中的含水率发生变化,导致木材的变形和开裂。采用物理和/或化学的方法,防止木材在贮存期间发生腐烂、虫蛀和开裂等变质降等的保护措施称为木材保管。人们乃至从业人员往往对木材保管的重要性认识不足,没有采取保管措施,或采用的保管措施不科学,造成木材资源的巨大浪费,而且还会直接影响终端产品的质量,造成重大的经济损失。所以,木材保管是节约木材资源,保证木材质量的最重要的环节之一,应该引起人们的足够重视。
 
一. 败坏木材的微生物和害虫的生长繁殖条件
 
1.败坏木材的微生物的生长繁殖条件:
① 营养料:败坏木材的微生物属一类简单的植物,但又不同于其它植物,它不含叶绿素,不能通过光合作用将空气和水变成它们生长繁殖的养料,所以只能通过侵害木材,将木材中成分分解成它们能够吸收的物质。而木材中含有微生物生长繁殖所需要的一切营养成分,如纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、单糖提供微生物生长所需要的能量和组成细胞的物质,还含有它们生长所必不可少的氮源、无机盐以及硫胺素等。所以,木材是微生物生长繁殖的理想营养料。
 
② 水分:和一切生物一样,败坏木材的微生物生长繁殖也需要水分。水是组成微生物细胞的主要成分,微生物降解木材也离不开水。由于微生物的种类不同,生长繁殖所需要的最适宜的含水率也不同,但是总的来说,当木材中的含水率在40%~80%之间对于大多数败坏木材的微生物来说,是比较适宜生长的。当木材的含水率低于20%或高于100%时,败坏木材微生物的生长受到抑制。
 
③空气:败坏木材的微生物是需氧微生物,其整个生命活动都需要氧气。但据研究,这些微生物生长所需要的氧气量很少,只要木材中空隙体积的20%的空气就足够维持它们的生命活动了。所以,只要保留木材空隙中的20%不被其它物质所占据,木材就能提供给微生物生长以足够的氧气。
 
④ 温度:每一种微生物都有三个基本温度,即最低温度(开始生长)、最适温度(生长最快)和最高温度(停止生长)。一般而言,大多数真菌生长的温度界限在0℃和45℃之间,最适宜的温度为20~36℃。自然界出现的寒冷气候不会致死真菌,只能抑制其生长,使其处于休眠状态,但是炎热气候条件下的日晒,或在木材加工过程中的直接加热的高温却可以杀死真菌。
 
⑤ 酸碱度:真菌最宜生长的pH值在3~6的范围之内,而细菌和放线菌的最宜生长的pH值为7,变色菌对高pH值特别敏感,当pH值超过5时,变色菌的生长减弱或停止。因为绝大多数木材呈微酸性,pH值在4.0~6.5的范围内,所以木材很适合败坏木材微生物的生长。
 
2.危害木材的昆虫生长繁殖的条件
① 温度:温度对昆虫的发育及分布均起着决定性的作用。不同的昆虫都各有其生存的温度范围。一般说来,最适宜的生长温度在26℃左右,在最适宜的温度的上下,有一个能够生长的温度范围,超过该范围,生长即停止,进入不活动的休眠状态,当温度高或低到某一值时,昆虫即死亡。一般昆虫在15℃以上即开始活动,在38~45℃时呈夏眠状态,而致死温度一般在48℃以上,但也有某些昆虫的致死温度超过50℃。昆虫有较强的耐寒性,一般昆虫的致死低温为1.5~-35℃,蛹为-4~-42℃。
 
② 含水率:不同木材害虫对木材含水率有不同的要求,可将木材害虫分为湿木害虫和干木害虫。前者往往危害林木或贮木场带皮原木和含水率在纤维饱和点以上的木材,主要有天牛类和小蠹类、窃蠹类昆虫;干木害虫侵害已干燥的木材,如多种结构木、家具和木竹制品等,如白蚁、粉蠹等昆虫。
 
③ 空气湿度:湿度对昆虫的体内代谢起作用,与代谢有关的繁殖、生长发育、成活率都会受到外界环境湿度的影响。湿度对昆虫的繁殖的影响比较明显,多数木材害虫产卵时要求高湿度。环境湿度对白蚁的存活率非常重要。一般昆虫活动的最适宜湿度为60%~80%。
 
④ 光照:木材害虫对光有正或反的反应。好日性昆虫的成虫能在白天活动,而大多数木材害虫多选择阴暗、隐蔽处产卵和生长。因此对某些害虫而言,原木剥皮是预防的一种好方法。白蚁是一种喜隐蔽性生活的社会昆虫,只有在繁殖分群时,带翅的繁殖蚁才纷纷飞出。昆虫有强烈的趋光性,可借此诱杀木材害虫。
 
⑤ 空气:木材害虫,特别是成虫的生活需要空气,虽然对木材害虫生活所需的空气量很少有报导,但是的确需要空气,如将带有木材害虫的木材沉没在水中一段时间,害虫会因缺乏空气而停止呼吸、死亡。
 
⑥ 营养料:木材中含有丰富的糖类、淀粉、纤维素和蛋白质等,是木材害虫很好的食物来源。木材还是害虫良好的栖息所。所以,木材自然的成为害虫危害对象。不同木材害虫的取食对象和取食的方式不同,可以设法阻断或改变其营养来源以达到防治目的。
 
对于败坏木材的微生物和害虫而言,必须同时具备以上的生长条件,才能生长繁殖,缺少上述条件中的任何一个,它们或者死亡,或者处于休眠状态,直到适宜条件恢复,它们才恢复生长和繁殖。在实践中,能够控制木材败坏的最重要,也是最可行的因素是水分,物理法来保管木材就是用控制木材的含水率来实现保管的目的。
 
二.原木保管
 
1.原木的物理保管:控制原木的含水率,使原木不适合败坏木材的微生物和害虫生长繁殖,以达到原木不受败坏的目的,称为原木的物理保管。原木的物理保管可分为干存法、湿存法和水存法三种。
 
①  原木干存法:是以最快的速度将原木的含水率降低到25~20%以下的一种方法。
 
原木干存时,剥皮是一种重要措施。剥皮既能促使原木干燥,又能杜绝害虫在树皮缝隙中产卵、滋生繁殖,继之蛀食木材。但对于有些特耐腐抗蛀树种,有些需保留树皮有利于树种识别的,有些需要保留树皮减少开裂的情况时,可以允许不剥皮。
 
干存法场地应选地势高亢干燥,不积水和通风良好的开阔地。整个场地应合理规划出若干垛区,以运材道为主车道,场内要设有消防水管网和照明动力电缆。楞垛安置在主风向下,风向与材长垂直,以减轻木材端裂。
 
需干存的原木堆放成垛,材垛底部应设有垛基和垫木。垛基一般是高为45cm的石墩或水泥砌成的墩,安置在坚实的地面上。在垛基上铺垫木,垫木应经防腐防虫药剂处理。然后原木按树种、规格和等级堆垛。须注意的是已遭虫蛀或腐烂的木材应挑出另行堆放。垛间距离保持1~2m左右,垛大的可以增加间距,以便搬运和堆垛作业。垛高一般可达3.5m,材身长的垛可以适当增高。
 
楞垛型式可有多种,但主要的有通风垛(图2-1)和密堆垛,密堆垛又可分为顺式垛(图2-2)和交叉垛(图2-3)。通风垛在层与层之间有与之垂直的隔条,有利于空气的流通,加速干燥。密堆垛无隔条,各层可按同样的方向排列,或交叉排列。杆材可堆成翘头垛,或竖立堆放或靠堆等。
 

 

图2-1  通风垛

图2-2  顺式垛

 图2-3  交叉垛

 
新采伐的原木,在暖季来临之前应用防霉、防腐或杀虫剂喷淋,为了防止端头开裂,可涂刷保护涂料,或用防裂钉或防裂组合钉板进行机械防裂。
 
①  原木湿存法:湿原木边材保持100%~200%以上的高含水率,使木材中氧气的含量减少到生物生长繁殖所需的量以下,以阻止木腐菌的生长繁殖,也抑制害虫在树皮上产卵和孵化,达到保管的目的。
 
保管场地应靠近水源,地势平坦。新采伐或新出河的原木,挑选尚未发现腐朽或虫蛀的原木,自由密集堆积,楞堆高度应在5m以上,楞基高度20~30cm。楞垛的顶部可用草帘、塑料膜或树皮覆盖,楞垛四周应有喷水管,第一次喷水时,要喷足水量,使材垛每一根原木都能湿透,全垛的平均边材含水率保持在100%~120%以上(针叶材)。
 
此后在规定喷水期内每日分三次(早、中、晚)按时喷水10~20min,喷水量为5~10 L/m2。喷水湿存法的保管期一般不超过一年。若在喷水期间发现材身有菌丝体出现,或发现有害虫出没,应停止喷水,拆垛,将原木锯解成板材,经干燥后贮存。
 
② 原木水存法:水存法的原理和湿存法一样。该法多适用于水运材,充分利用江河湖泊或人工水池,原木在江河水湾处或水池中扎排固定,也可采用多层木排和鱼鳞式木排水浸法在水里贮存。但上层木材往往会露出水面容易引起腐烂,因此在温暖季节应定期喷水。
 
2.原木的化学保管:在温暖潮湿的季节里,要将原木气干到20%~25%的含水率需要很长的时间,可能在这段时间内原木已经发生腐烂和虫蛀,这时就需要用防腐防虫剂来进行化学保护。常用的方法有涂刷法和喷雾法。主要的化学药剂和用量如表2-1,还有一些其它防腐防虫剂可以使用。
 
表2-1   原木防腐防虫剂


1.熏蒸灭虫:对于已经遭虫害,且蛀孔较深的,且数量较多时,用一般的喷雾或涂刷法很难奏效,则可用熏蒸法处理。熏蒸法多在贮木场内露天堆垛进行,先用塑料薄膜或防水布覆盖,四周密闭严实,下边用土压实,薄膜开缝处用胶粘实,然后将盛有熏蒸剂的钢瓶用软管通入材垛内部,按使用量缓慢放入药剂。熏蒸期间要注意密封,划出隔离范围,严禁人畜进入。熏蒸结束后揭开覆盖物,通风排毒。
 
熏蒸作业应严格按有关法规和农药安全使用规定,应有专业技术人员指导使用。表2-2列出熏蒸剂和使用剂量,供参考。
 
表2-2  木材熏蒸剂的使用
 
日本将用碘甲烷取代溴甲烷作熏蒸剂用于进口木材的灭虫
三.锯材保管
锯材的保管主要是气干贮存。原木经过锯解成不同规格的板方材后,根据需要或直接运至板院贮存,或先经浸渍法、喷雾法防护处理后,再运至板院堆垛气干,防护药剂可参考表2-1。
堆垛时,材堆应有堆基,堆基高度一般为0.4~0.7m。材堆堆置时层与层之间应有隔条,隔条断面尺寸为35×50mm或25×40mm,隔条间距离视锯材的厚度而定,一般可按隔条间距=0.5(m)×板厚度(mm)/25来计算。材堆的宽度不应大于4~4.5m,高度:小堆2~3m,大堆3~5m。材堆的顶部设置顶盖,硬阔叶材最好堆在棚舍内进行气干,并进行端封处理。材堆间的距离依气候条件、板院位置和材料特性而异。堆积时木料间须留上下对应的垂直气道。堆积的方法有平堆法、斜堆法、叉型堆法、埋头法、深埋头法、端面遮盖法、三角形堆法、井字型堆法、纵横交替堆法、交搭堆积法等,酌情选用。不同树种、规格的锯材分类堆垛。每个材堆应挂牌,标明树种、厚度、堆垛日期等,以便定期检查翻堆。