第四部分：天然資源環(huán)境材料、環(huán)境替代材料及凈化材料

《第四部分：天然資源環(huán)境材料、環(huán)境替代材料及凈化材料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第四部分：天然資源環(huán)境材料、環(huán)境替代材料及凈化材料第四部分:天然資源環(huán)境材料、環(huán)境替代材料及凈化材料4.1天然資源環(huán)境材料一、木材的開發(fā)和利用1、木材的結構和成分木材是利用土壤中的水分、空氣中的二氧化碳以及太陽能通過光合作用而成良的有機體,具有各種各樣的年輪結構、組織結構、細胞形態(tài)、空隙結構及化學組成。其大致結構及成分如表4-1所示。從結構上看,木材主要由管狀細胞結構和軟組織構成;從成分上看,木材主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。木材是森林的主產(chǎn)品,是一種可以永續(xù)利用的再生資源,除了可以做建筑、家具、樂器、枕木、橋梁外,還可制成各種多功能的人造板。

2、木材的易脹縮、易腐朽、易蛀蝕、易燃等缺陷,可以通過改性、防腐、防蟲、阻燃等處理,提高其利用價值。表4-2是木材與鋼材和水泥的部分性能比較?？梢娔静牡拿芏容^小,大約只有鋼材的1/20、水泥的1/4。而且,木材的導熱性最小,吸水串較大,具有鋼材和水泥所不具備的特點,作為室內(nèi)結構和裝飾材料有明顯的優(yōu)勢。2、木材的環(huán)境特性近年來越來越多的研究表明,作為一種天然材料,木材具有優(yōu)異的環(huán)境性能,在樹木的生長、木材的加工和使用過程中對環(huán)境具有非常友好的特性。為了利用木材,需要進行干燥、切削、粘結等各種加工。表4-3中列出了木材及其他材料加工過程中的一些環(huán)境特性數(shù)據(jù)?？梢?/p>

3、與鋼材、鋁合金、混凝土及紙材相比,加工木材的過程中,特別是自然干燥木材的礦物燃料消耗和二氧化碳排放量都是最小的。隨著對木材加工程度的增加,其能耗和二氧化碳排放量相應增加。相對來說,三合板和硬質(zhì)纖維板在加工過程中的能耗和二氧化碳排放量比混凝土加工要高,但也遠遠低于鋼材和鋁合金加工過程的環(huán)境影響。下面簡述木材的一些典型環(huán)境特性,如木材的再生性、固碳作用、調(diào)濕性,以及與人類有關的視覺特性和觸覺特性等。再生性作為環(huán)境保護的一個重要內(nèi)容,廢棄物的再性利用是提高資源利用率.減少污染物排放的有效途徑。與不可再生的礦產(chǎn)資源相比,木材的可再生性是礦產(chǎn)資源不可比擬的,符合人

4、類社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略構想。今天,世界上作為可利用的木材資源已發(fā)性重要變化,人工林資源正在替代天然林資源。木材是一種最早的、最標準的環(huán)境材料。(2)固碳作用從1860年到現(xiàn)在,大氣中的二氧化碳濃度已由280×10-6上升到353×10-5,目前正以0.40%的速度繼續(xù)增長。據(jù)專家預測,到2050年以后大氣中二氧化碳的濃度將會是現(xiàn)在的兩倍。以二氧化碳為主的溫室氣體累積產(chǎn)生的溫室效應,將導致全球氣候逐漸變暖。木材中的C,H,O,N等元素的來源各不相同,以占其中50%的C元素而論,主要來源于大氣中的二氧化碳。早期的樹木研究就已表明,二氧化碳濃度的增加時植物有“

5、施肥效應”,這非常有利于生物圈對大氣中二氧化碳的吸收。通過光合作用,每生長1t木材可吸收1.47t二氧化碳,產(chǎn)生1.07t氧氣,將碳元素固定在樹木中形成纖維材料,這種固碳作用和造氧機能是其他材料所不能比擬的,對地球生物圈的生態(tài)平衡有著重要的作用。(3)木材的調(diào)濕性材料的調(diào)濕特性是指靠材料自身的吸濕或解吸作用,直接緩和環(huán)境的濕度變化,使?jié)穸确€(wěn)定在一定范圍內(nèi)。調(diào)濕性是木材的獨特性能之一,也是其廣泛作為室內(nèi)裝飾材料和家具材料的優(yōu)點所在,對人體健康和物品保存提供了一種環(huán)境調(diào)節(jié)作用。判斷材料的調(diào)濕性通常有兩種方法:一種方法是以水蒸氣變化為基準判斷不同材料的凋濕性,

6、另一種是以溫度變化為基準判斷不同材料的凋濕性。將這兩種方法進行綜合來判斷常用居室裝飾材料的調(diào)濕性,結果發(fā)現(xiàn)軟質(zhì)纖維板的調(diào)濕性能最好,實體木材、膠合板、刨花板、石膏板的調(diào)濕性能也屬優(yōu)良。有些材料雖然基材的調(diào)濕性好,但若表面用調(diào)濕性不好的材料處理,仍然不能得到很好的調(diào)濕性能。(4)木材的視覺特性產(chǎn)品特點:這款產(chǎn)品古典氣息濃厚,紋理逼真自然。地板表面獨特的V型槽設計,鋪裝后使室內(nèi)的視覺效果更加開闊。并且快步地板可以保證多年使用不出現(xiàn)縫隙。(5)木材的觸覺特性產(chǎn)品特點:木材具光澤、結構細、紋理漂亮、木材穩(wěn)定性好、耐腐、抗蟻性強,干燥性能良好3、木材改性和應用木材

7、也有許多不足之處,如硬度強度不夠高、易腐朽、變色等。為了增加使用的可靠性和避免其缺點,通常要對木材進行加工改性后再使用。改性方式包括整體改性、表面改性及細微復合處理等。作為傳統(tǒng)家具的原材料,我們祖先原來采用的是榆木、松木、櫸木,楠木等中度硬度的木材,后來由于材料的短缺才改用熱帶硬木。既然傳統(tǒng)家具已改用硬木,并且已被市場接受,那么,我們應該利用現(xiàn)代的科技和手段,去改變木材的性能,以符合市場的需求。不應該違反國際與國內(nèi)法,不應該去破壞人類的熱帶雨林,而應該以人工為材料,進行改性。1整體改性木材的整體改性可用于各種功能和各種用途。目前,整體改性主要有物理改性和

8、化學改性等方式。物理改性包括對木材進行外形修飾、形狀加工、組合等,如制成疊層木、