对于实木地板,很多人会以为原木经过采伐、分解就能直接拿来用了。其实这是一个很大的误区。事实上,树木本身含有大量水分,如果不经严格处理,不管做成什么形状、什么器物,很快就会变形。所以要把木头做成家具、地板,人类首要的任务就是把木头里面的水分给排出来。这种努力,已经延续了上千年的时间。
一般人绝不会知道:木材中到底有多少水?
水是维持生物生命活动的必须元素,所以新伐倒的木材中含有大量水分。这个“大量”具体有多大呢?这里就要涉及一个“木材含水率”的概念。
木材内的水分分为三种:自由水、结合水和化学水,其中自由水存在于细胞间和细胞腔中,结合水结合在细胞壁上,化学水构成了细胞成分。
干燥过程中木材失去的是自由水和结合水,当它们都没有了的时候,就称此时的木材状态为绝干,此刻的木材质量就是木材绝干质量。用木材质量减去绝干质量,就是这个时候木材中水的质量了。再用水的质量除以绝干质量,就是含水率。
新鲜的木头,含水率可以达到60%,材质特别软的话达到150%也不奇怪。如果原木采用水运方式的话,含水率那就更高了。
干缩湿胀,原木要做成好地板为什么必须干燥?
因为含水率如此之高,所以未经处理的木材和我们生活中使用的实木地板,在材性上简直就是天壤之别,这就是天然原木不能直接用来加工成实木地板的原因。否则,即使再好的木种铺到地上,其翘曲开裂的程度绝对会超过你的想象。
木材并非像我们平时看到的木地板那么光滑平整。它是一种疏松的多孔结构材料,不仅宏观上能看到的细胞间和细胞腔的孔隙,微观上细胞壁上的纤维盘曲交错也形成了空隙。这些孔隙能存水也能跑水,环境湿度比木材湿度高时,它就吸水,含水率升高;环境湿度要是低了,它就释放水分,含水率下降。这就是木材的吸放湿特性。
如果含水率变化只是木材内部的数值变化,不影响木材形状外观的话也就没关系了,但问题是木材还有一个特性——干缩湿胀:吸收水分时尺寸变大;释放水分时,尺寸收缩。这些一天然属性决定了木材很难做到规则变形。如果不把它干燥到和环境湿度接近,那么使用过程中就会出现地板扒缝、变形、开裂。所以想要将木材做成优质的实木地板,必须进行准确的干燥处理。
直接烤干行不行?原木干燥远没这么简单!
木材干燥的速度主要受两方面因素影响,一个是内因,也就是木材树种本身的性质;一个是外因,也就是木材干燥过程中的环境因素。木材本身密度越大、质地越硬,就越不容易失水;环境温度高、湿度低、空气流速快,就越容易驱动水分流动。
可如果直接火烤来进行脱水,木材就会开裂:火焰周围温度高、湿度小、空气受热自下而上流动速度快,正是最有利于木材脱水的环境条件。但是当木材内部水分的流动速度跟不上木材表面失水的速度,开裂就发生了。比较严重的木材开裂,宽度可以达到将近一厘米,长度可以达到将近半米,深度可以达到一两厘米,严重影响使用价值。
所以,木材干燥的重中之重,就是保证干燥过程中木材内部水分流动速度能够赶上表层失水速度,避免开裂的产生。但是如果干燥速度太慢,确实能减少开裂的产生,但又会产生其他问题,比如长毛、发霉、颜色变深等等。这也会影响到木材的加工和地板的使用性能。
不开裂、不变形的好实木地板,来之不易
早在商代,中国人就尝试在地面铺设实木地板。然而未经干燥的原始木材,无法解决因含水率变化湿胀干缩产生的变形与开裂,所以实用性很差。其后匠人们逐渐发现,经过静置阴干的木材,在稳定性方面有着明显的提升,最为基本的木材干燥养生技术诞生。
18世纪,平衡技术诞生。匠人们开始使用烤房来烘干木地板的原料,木材含水率的控制变得更为准确,效率也大大提高。坯料进平衡窑的干燥过程主要依赖干燥基准。干燥基准就是标明窑内温度、湿度和时间的计划表。基准需要根据木材树种、板材规格、干燥要求、干燥窑特性的不同进行编制,其中起决定性作用的是木材的树种,其次是规格,确定之后再根据干燥要求和不同的干燥窑的特性进行调整。
如今,得益于电脑以及传感器的普及,结合平衡与养生于一体的现代木材水分控制技术,可以对实木地板的含水率进行实时的、精确的调校。以天格地热地板为例,经过十几年的摸索与总结,其独创的“二次平衡、三次养生”工艺,能将地板含水率的精度控制在我们期望数值的±0.5%之间,这一技术让实木地板的内在稳定性大大提高。同时,结合超长养生、锁扣连接、六面涂饰等技术,如今的实木地板不仅稳定,更能使用在地暖环境之中。
技术的诞生,就是为了让我们的生活变得更好。然而当我们知道,如果没有上千年来,工匠群体的不懈努力,至今我们都没有稳定、舒适、美观的好实木地板使用时,是否会更加珍惜这一自然馈赠的杰作,从而更为善待它呢?