對于實木地板,很多人會以為原木經過采伐、分解就能直接拿來用了。其實這是一個很大的誤區。事實上,樹木本身含有大量水分,如果不經嚴格處理,不管做成什么形狀、什么器物,很快就會變形。所以要把木頭做成家具、地板,人類首要的任務就是把木頭里面的水分給排出來。這種努力,已經延續了上千年的時間。
一般人絕不會知道:木材中到底有多少水?
水是維持生物生命活動的必須元素,所以新伐倒的木材中含有大量水分。這個“大量”具體有多大呢?這里就要涉及一個“木材含水率”的概念。
木材內的水分分為三種:自由水、結合水和化學水,其中自由水存在于細胞間和細胞腔中,結合水結合在細胞壁上,化學水構成了細胞成分。
干燥過程中木材失去的是自由水和結合水,當它們都沒有了的時候,就稱此時的木材狀態為絕干,此刻的木材質量就是木材絕干質量。用木材質量減去絕干質量,就是這個時候木材中水的質量了。再用水的質量除以絕干質量,就是含水率。
新鮮的木頭,含水率可以達到60%,材質特別軟的話達到150%也不奇怪。如果原木采用水運方式的話,含水率那就更高了。
干縮濕脹,原木要做成好地板為什么必須干燥?
因為含水率如此之高,所以未經處理的木材和我們生活中使用的實木地板,在材性上簡直就是天壤之別,這就是天然原木不能直接用來加工成實木地板的原因。否則,即使再好的木種鋪到地上,其翹曲開裂的程度絕對會超過你的想象。
木材并非像我們平時看到的木地板那么光滑平整。它是一種疏松的多孔結構材料,不僅宏觀上能看到的細胞間和細胞腔的孔隙,微觀上細胞壁上的纖維盤曲交錯也形成了空隙。這些孔隙能存水也能跑水,環境濕度比木材濕度高時,它就吸水,含水率升高;環境濕度要是低了,它就釋放水分,含水率下降。這就是木材的吸放濕特性。
如果含水率變化只是木材內部的數值變化,不影響木材形狀外觀的話也就沒關系了,但問題是木材還有一個特性——干縮濕脹:吸收水分時尺寸變大;釋放水分時,尺寸收縮。這些一天然屬性決定了木材很難做到規則變形。如果不把它干燥到和環境濕度接近,那么使用過程中就會出現地板扒縫、變形、開裂。所以想要將木材做成優質的實木地板,必須進行準確的干燥處理。
直接烤干行不行?原木干燥遠沒這么簡單!
木材干燥的速度主要受兩方面因素影響,一個是內因,也就是木材樹種本身的性質;一個是外因,也就是木材干燥過程中的環境因素。木材本身密度越大、質地越硬,就越不容易失水;環境溫度高、濕度低、空氣流速快,就越容易驅動水分流動。
可如果直接火烤來進行脫水,木材就會開裂:火焰周圍溫度高、濕度小、空氣受熱自下而上流動速度快,正是最有利于木材脫水的環境條件。但是當木材內部水分的流動速度跟不上木材表面失水的速度,開裂就發生了。比較嚴重的木材開裂,寬度可以達到將近一厘米,長度可以達到將近半米,深度可以達到一兩厘米,嚴重影響使用價值。
所以,木材干燥的重中之重,就是保證干燥過程中木材內部水分流動速度能夠趕上表層失水速度,避免開裂的產生。但是如果干燥速度太慢,確實能減少開裂的產生,但又會產生其他問題,比如長毛、發霉、顏色變深等等。這也會影響到木材的加工和地板的使用性能。
不開裂、不變形的好實木地板,來之不易
早在商代,中國人就嘗試在地面鋪設實木地板。然而未經干燥的原始木材,無法解決因含水率變化濕脹干縮產生的變形與開裂,所以實用性很差。其后匠人們逐漸發現,經過靜置陰干的木材,在穩定性方面有著明顯的提升,最為基本的木材干燥養生技術誕生。
18世紀,平衡技術誕生。匠人們開始使用烤房來烘干木地板的原料,木材含水率的控制變得更為準確,效率也大大提高。坯料進平衡窯的干燥過程主要依賴干燥基準。干燥基準就是標明窯內溫度、濕度和時間的計劃表。基準需要根據木材樹種、板材規格、干燥要求、干燥窯特性的不同進行編制,其中起決定性作用的是木材的樹種,其次是規格,確定之后再根據干燥要求和不同的干燥窯的特性進行調整。
如今,得益于電腦以及傳感器的普及,結合平衡與養生于一體的現代木材水分控制技術,可以對實木地板的含水率進行實時的、精確的調校。以天格地熱地板為例,經過十幾年的摸索與總結,其獨創的“二次平衡、三次養生”工藝,能將地板含水率的精度控制在我們期望數值的±0.5%之間,這一技術讓實木地板的內在穩定性大大提高。同時,結合超長養生、鎖扣連接、六面涂飾等技術,如今的實木地板不僅穩定,更能使用在地暖環境之中。
技術的誕生,就是為了讓我們的生活變得更好。然而當我們知道,如果沒有上千年來,工匠群體的不懈努力,至今我們都沒有穩定、舒適、美觀的好實木地板使用時,是否會更加珍惜這一自然饋贈的杰作,從而更為善待它呢?