201110171044灰灰的──降解木材


原木外表已經完成變灰色。

木材置於戶外,不管木材心材的顏色是白、是黃、是紅、是黑。也許有些時間長,也許有些時間短。最後木材的顏色變成灰灰的,戶外,也就是氣候是決定木材變成灰色的重要因素。

戶外除了溫度及濕度影響到木材外,光也是一個重要的影響因素。高濕高溫環境下,木腐菌就容易活躍,蟲害也接踵而來。有些木材天生對於腐及蟲有強效抵擋力,但還是難逃「光」的降解作用。木材戶外放久了,或說長時間置於光線照射下。

戶外放置十多年的非洲崖豆木,外皮被降解了,但心材還沒受到影響。


木材因氣候影響,出現灰色表層,這是劣化的表徵,也就是組織被破壞的結果。木材並不是一個單一成份的聚合物,主要組成有木質素、半纖維素及纖維素三種。光線對於生物組織有一定的的影響力,木材也是如此。其中波長在300nm以下的稱之為紫外線,對於木材組織影響更是巨大。紫外線對於木材組織的穿透力約有60-90um深度,當然不同木材種類有不同程度影響。

紫外線對於木材組織的影響,光之「降解作用」就是紫外線破壞了組織,產生大量的自由基。這些自由基非常不穩定,可能與水結合掉,也可能與氧結合反應成羧基 (-COOH)及羰基(C=O),而羰基可再吸收紫外線,又產生新的白由基。惡性循環下去,木材表面不斷的被降解。

微凹黃檀心材也受到紫外線影響。


三大組成成份中,木質素是最容易被降解。大的分子被被降解成小的分子,很容易就剝離木材表面,灰色就出現了。由於相對纖維素不容易被降解,當木質素不斷流失,剩下纖維素的表面,就顯得特別粗糙。也就是木材被降解,除了材質被破壞變成灰色,表層流失也造成表面凹凸不平原因。

光的降解,紫外線是主要催化劑,但還需要氧的配合。雖然木材組織裡就有氧的存在,但主要還是大氣中取得。上漆保護的功能之一,就是阻隔與外界的接觸。目前也有抗UV漆,有效的降低紫外線對木材的降解速度。

一些被降解的樣本。





木材的種類不同,光的降解影響也有差別。通常填充物多的木材(通常比重較高),降解的速度較慢。依個人的觀察,紫檀屬的大果紫檀及鳥足紫檀,降解速度優於大部分樹種,但比黃檀屬的交趾黃檀、巴里黃檀、微凹黃檀....等等差一些。也許是因為這些黃檀屬樹種內含填充物比較多。而內含填充物不比黃檀屬多的柿科(烏木、條紋烏木、黑柿木等),倒是對於抵抗降解的能力高於黃檀屬。

還有很多不耐蟲菌木料,紫外線還沒開始產生降解,就快速的被蟲菌破壞掉。

 

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