大多数用于甲板和其他家庭建筑项目的压力处理木材都是工厂用铬化砷酸铜(CCA)处理的。经过CCA处理的木材具有熟悉的绿色到浅棕色外观，具有抗腐烂和抗昆虫的性能，提供几乎无限期的使用寿命。最初，cca处理木材的制造商将其木材推广为“免维护”产品。然而，人们很快认识到，单独的防腐处理对解决表面外观和尺寸稳定性的重要性能性能作用不大。消费者意识到，对他们来说，甲板的美观外观与长期结构完整性同样重要。
因此，需要为经过cca处理的木材开发表面饰面，以满足这种基材的特殊要求，并提供保护，防止水、阳光、霉菌和其他方面的风化和磨损。最初，这一需求没有得到解决;大多数木材保存公司在表面处理方面缺乏专业知识，大多数涂料制造商认为cca处理的木材市场过于狭窄，不值得进行重大产品开发。因此，“通用”类型的产品有时被硬塞进CCA甲板类别，而性能结果并不理想。
然而，在过去的几年里，木材防腐和涂料行业之间的对话有了显著的改善，现在市场上有几种专为cca处理木材设计的优质饰面。今天的挑战是向消费者、承包商和建筑师传达cca处理木材涂料的特殊要求以及应用这些涂料的适当技术。
木材的CCA处理-压力处理对木材的影响
今天，大多数CCA是由铬、铜和砷的氧化物组成的混合物。每种成分都有特定的功能——铜是杀菌剂，砷是杀虫剂，铬是粘合剂，可以把所有东西“固定”在木材上。CCA处理混合物作为浓缩液体提供，用水稀释到适当的水平，然后在高压下注入大型钢处理缸中的木材。当木材吸收了所有它能吸收的处理溶液后，解除压力，用短暂的真空去除多余的液体。木材在运到木材厂之前要经过风干或窑干。一旦进入木材的细胞结构，CCA处理溶液就会与木材的主要成分——纤维素、半纤维素和木质素——发生一系列复杂的化学反应。3.这些反应导致了CCA成分与木材纤维的结合，使这些化学物质不溶于水，并抗水浸出。虽然最初的处理溶液是一种危险物质，但CCA对木材的固定程度非常强，因此处理后的木材可以安全地处理和在家周围使用。它没有被归类为危险物质。
由于CCA处理涉及压力浸渍的物理过程和固定的化学过程，木材本身受到物理和化学影响也就不足为奇了。
为了接受防腐溶液，绿色木材通常被干燥至水分含量为25%或更低。这是通过窑干燥或空气调味来完成的。在处理过程中，木材纤维与防腐剂溶液完全饱和，其中大部分是水。在处理过程完成后，木材仍然几乎100%被水饱和。
经过处理的木材的最高等级是经过处理后的窑干燥，使水分含量降低到19%或更少。然而，更典型的是让木材风干，以达到平衡水分含量。在某些情况下，经过处理的木材到达木材场时仍然很湿。虽然防腐剂本身是固定在木材上的，但过多的残余水分会对随后应用的涂层的完成性产生负面影响。
干燥、饱和、再干燥的处理周期对木材有明显的物理效应。局部区域受到交替收缩和膨胀的内应力会导致开裂、收缩、碎裂和晶粒隆起。
CCA与木材的化学相互作用也会导致变化。一般来说，木材变得更弱，更脆，再次引起分裂和开裂。
因此，虽然CCA处理使木材能够抵抗腐烂和昆虫攻击，但它也会导致木材结构的变化，从而影响其物理性能和可完成性。
处理木材的等级和种类
许多类型的软木可以用CCA防腐剂压力处理;然而，最常治疗的品种是南方黄松。在西方，铁杉、梭子松、冷杉、黄松、杰克松和红松也属于CCA处理。有些种类，如道格拉斯冷杉，很难接受水处理;这些被认为是难处理的。为了促进防腐剂的渗透，这些木材有时在处理前被机械切割。处理过的木材就会有特征的一排排切割痕迹。红木、雪松和大多数硬木通常不使用木材防腐剂进行压力处理。在美国，压力处理木材的标准制定组织是美国木材保护协会(AWPA)，管理压力处理木材的主要规范是AWPA标准C-2。4该标准规定了木材中的防腐剂水平、渗透深度、可处理的种类和其他重要处理参数的要求。由第三方在处理厂检查是否符合标准。那些始终符合AWPA标准的处理者被允许在他们的木材上显示AWPA标志，以及第三方检验机构的标志。
处理过的木材通常也会有一个等级印章和标记，表明CCA处理的水平。等级印章与未经处理的木材类似。CCA水平被列为保留数，代表木材中防腐剂的每立方英尺磅数(pcf)。对于地面应用，规定的CCA保留为0.25 pcf，地面接触使用为0.40 pcf，处理胶合板为0.60 pcf。
Preservative-Treated胶合板
在大多数建筑应用中使用的胶合板不需要防腐处理。然而，在某些用途和气候条件下，它可能需要通过防腐压力处理来防止真菌和昆虫。防腐胶合板最突出的用途是永久性的木质地基。除了CCA，另外两种水性无机防腐剂可用于处理永久木材基础的胶合板。它们是氨态砷酸铜(ACA)和氨态砷酸铜锌(ACZA)。所有这些处理所需的防腐剂保留率为0.60磅/立方英尺，比正常地面接触应用的规范要求高50%。
ACA和ACZA的精加工要求和性能特征通常与CCA相似。所有这些防腐剂在处理后干燥后都很容易上色。APA -工程木材研究基金会有一些出版物5 - 7关于用于永久木地基的胶合板的整理。
涂布cca处理木材的优点
经过CCA压力处理的木材可用于住宅和商业建筑中的各种应用。最常见的是用于甲板和栏杆，但它也发现应用在格子工作，永久木基础，码头，露台，游乐场设备，和类似的木结构。在所有这些用途中，木材的外观可以通过在表面涂上油漆、污渍或防水剂来增强和保护。与大多数其他木材防腐剂不同，CCA易于接受涂层，实际上可以帮助增加一些饰面的使用寿命。改善外观
CCA处理液的颜色是浅黄色，当木材从处理筒中出来时，它也有浅黄色。然而，在几个小时的处理后，木材的外观就变成了众所周知的平坦的绿色。虽然这让一些用户感到满意，但许多人更喜欢拥有更自然的雪松、红木或浮木外观。涂上保护性污渍或木质“调色剂”是达到这一目的的最佳方法。爽身粉通常比色剂更透明，能突出木纹。使用这些涂层中的任何一种都可以使处理过的木材具有更均匀的外观，因为b- b颜色变化在CCA处理中并不少见。保护
如前所述，用CCA进行压力处理可使木材长期抗腐烂和防虫，但它几乎不能保护木材免受雨水、雪、阳光和霉菌等因素的影响。防止这些木材敌人的最好方法是适当设计和应用木材涂层系统。理想的表面处理应具有防水性能，以防止雨雪，含有颜料或紫外线吸收剂，以抵抗阳光，并加强除霉剂，以抵抗表面霉菌和污渍。涂布cca处理木材的问题
与大多数其他木材防腐剂不同，CCA不会对木材饰面产生不利影响。它不仅易于接受大多数涂料，而且已被证明可以提高油漆、污渍和防水剂的使用寿命。 8 尽管经过cca处理的木材与大多数涂料具有一般的兼容性，但用户需要注意一些潜在的问题。缺乏渗透
许多类型的非成膜木材饰面，如污渍和防水剂，必须能够穿透木材表面才能有效工作。每立方英尺木材中存在0.25磅、0.40磅甚至0.60磅的CCA并不足以阻碍渗透。然而，过多的水分，如果处理过的木材没有充分干燥，可能会阻碍这些饰面的渗透。木材被水浸透后，应先风干再涂布。在大多数情况下，在干燥的天气下进行2-3周的调味应使水分或含量降至可接受的水平。底物的局限性
如前所述，南方黄松是使用CCA处理的最常见树种。它是一种相对透水的木材，具有宽的晚木带和扁平的纹理特征。 9 虽然这些特性增强了南方黄松的可处理性，但它们不利于它作为涂料基材。一般来说，这种类型的木材具有较差的整理能力比物种，如雪松和红木。然而，这些有害的影响在一定程度上被CCA的性能增强特性所抵消。
颜色渗滤
经过cca处理的木材将呈现从浅棕色到蓝绿色不等的颜色。颜色是处理化学物质与木材成分反应的结果。由于木材的变化很大，cca处理过的木材的颜色在不同的木板之间会有很大的差异，有时甚至在同一块木板内也会有很大的差异。正如预期的那样，使用透明或浅色的表面处理几乎不会掩盖颜色或使外观均匀。在浅色涂料中，CCA绿色会渗出漆面。这不是物理出血的治疗，而是一个光学显示穿透效果。使用较深的颜色，更不透明的饰面和/或第二层涂层可以减少或消除绿色穿透，使基材外观均匀。甲板用cca处理木材涂料
在家庭建筑中，大多数经过cca处理的木材都用于甲板。大多数油漆、清漆和纯色污渍不建议用于暴露的水平甲板表面，无论是压力处理还是未经处理。由于它们是成膜涂料，当涂在水平基材上时，由于风化和交通，它们有剥落、起泡和损坏的倾向。在经过处理或未经处理的甲板上，最常用的饰面是透明或着色的拒水剂、木质爽肤水和半透明污渍。为了正常工作，它们必须能够穿透表面。由于松树的渗透性，这通常不是一个问题。
其他表面
经cca处理的木材与大多数涂料产品兼容。纯色污渍和油漆可以成功地用于垂直表面，如壁板，装饰，胶合板基础，和格子工作。溶剂性和水性涂料都可以用于完成cca处理木材。随着对voc兼容涂料的日益重视，最近引入了几种水性污渍和防水剂，用于压力处理的木材。评价饰面性能的试验方法
cca处理木材的饰面可以通过与其他类型涂料相同的标准和测试方法进行评估。疏水性
这是一个重要的特性，因为需要保护经过cca处理的木材不被水吸收，否则会导致开裂、起皱和翘曲。广泛使用的防水性行业标准是联邦规范TT-W-572B。 10 涂层的防水效果是在一个叫做膨胀计的设备上评估的，它测量了被涂层的黄松末晶片所占用的水量。它表示为与未涂覆的对照相比，涂覆样品中排斥的水的百分比。为了满足该规范，涂层必须具有至少60%的防水效果。防霉
虽然CCA处理保护木材不腐烂，它提供很少的抵抗表面霉菌和发霉。这些真菌生物可以破坏木材表面和涂层本身。因此，重要的是，cca处理木材的饰面含有控制霉菌生长的添加剂。涂料的防霉性可以在实验室和现场暴露中进行评估。在典型的实验室霉菌测试中，如ASTM D 3930，11在培养皿中放入由马铃薯-葡萄糖琼脂组成的营养培养基，并将涂有待评价成品的滤纸放在培养皿中。然后将霉菌孢子的浓缩样本接种纸张，并在85ºF和90%的相对湿度下培养一周，这是霉菌生长的理想条件。如果涂层是防霉的，真菌会在周围的营养物质上生长，而不是在铜版纸本身上生长。如果不耐，铜版纸就会长霉。这种方法的变化使用木晶片作为基材也被使用。
室外暴露是另一种评估cca处理木材涂层抗霉性的方法。虽然它们比实验室测试时间长，但它们通常更有意义，因为它们考虑了阳光和风化的影响，这些影响可以降解许多霉菌。木板或木板上涂有被测产品，并放置在户外。为了加快结果，它们通常被放置在朝向南方的45º角的架子上，以最大限度地暴露在阳光下。此外，霉菌暴露试验可以在热带或亚热带环境中进行，如佛罗里达或波多黎各，以进一步加速霉菌的生长。
耐候性
这对于任何外部饰面都是一个重要的属性。在实验室中，人工风化机被用于评估饰面在cca处理木材上的性能。 12 - 15 一般来说，这些都是装有人造光源的橱柜，如碳弧、氙弧或荧光紫外线灯，以及模拟降雨和湿度循环的喷头。涂覆的cca处理面板放置在这些机器中，暴露时间从200 - 2000小时不等。涂层性能定期评估褪色，侵蚀，剥落和变色，并与已知控制涂层的面板进行比较。该技术作为评价涂料性能的比较性方法是最有用的。一般来说，作为预测涂层长期使用寿命的一种方法是不成功的。为此，首选外部风化。外部风化性能在室外测试板上进行评估，评估方式与上述室外霉变试验类似。由于阳光在涂层失效中起着重要作用，因此通常通过在亚利桑那州和佛罗里达州等高日照气候条件下进行加速测试。需要1-2年的时间才能充分评估涂层的长期性能，如防水性、透明表面处理和半透明污渍。对于油漆和纯色污渍，有时需要五年或更长时间的测试周期来区分优秀的表面处理和普通的表面处理。实地测试
任何表面处理的最终性能评估都是基于其最终用途的实际暴露。由于大多数经过cca处理的木材饰面都用于甲板，因此对新产品进行全面的甲板暴露评估至关重要。对于大多数饰面来说，这是一个恶劣的环境;许多在壁板上表现良好的产品在甲板上很快就会失效。除了水平表面，最大限度地暴露在阳光、雨水、雪和积水中，甲板涂层还会受到行人的磨损，这也可能导致过早失效。成本
对于大多数建筑商和房主来说，cca处理的木甲板的成本是一项重大投资。虽然一些品牌的处理过的木材现在提供了长期保证，防止腐烂和昆虫攻击，但这种材料仍然容易受到水的损害和阳光和霉菌的破坏。因此，许多消费者发现，通过使用保护性表面处理来保护和美化他们的甲板投资是谨慎的。与大多数绘画项目一样，完成cca处理木材的大部分成本都是在应用的劳动上，而不是在材料上。人工成本将根据甲板的条件和设计，其位置和当地市场条件而有所不同。使用优质性能的饰面是最经济的做法。对优质材料的额外投资可能会增加使用寿命，从而延长重涂时间，从而降低维护成本。因此，使用专门为压力处理甲板设计的优质产品，尽管可能比通用涂料更昂贵，但从长远来看更具有成本效益。
自己动手的人占了甲板护理整理用户的很大一部分，他们没有直接的人工成本。但是，他们应该考虑到自己的时间和精力所涉及的成本，应用涂层产品。同样，在高质量表面的前期投资将有更长的时间，直到重涂和更少的维护需要的最终回报。
油漆承包商还需要考虑使用价格较低、质量较低的甲板涂料的后果。最终，这些会导致投诉、重做费用和销售损失的隐性成本。
性能的期望
如前所述，经cca处理的木材主要用于家庭甲板施工，木甲板是较难充分保护的基材之一。这些涂料的主要性能期望是美观的外观和耐用性——保护木材免受水、阳光和霉菌的影响。根据暴露情况、应用技术和甲板使用条件的不同，防水漆和透明漆的使用时间最长可达两年，然后才需要重新涂覆。由于这些是透明饰面，应用通常很容易，一般的甲板不需要超过1-2小时。
有色污渍是更耐用的产品，可在甲板外表面持续4年。它们比清零更难申请，因此需要稍长的申请时间。
成功的涂层将为经过cca处理的木甲板提供防水、防霉和抗阳光变灰的性能。此外，着色漆将提供保色性，将有助于防止剥落或损坏。
甲板的所有饰面都应具有良好的重涂性。这意味着当需要重新涂抹时，表面处理将是最小的，新涂层将与甲板上的饰面具有良好的兼容性和附着力。在过去，一些涂料制造商和油漆承包商对cca处理过的木材接受大多数表面处理的能力表示担忧。然而，美国林产品实验室的一项调查8研究表明，CCA处理不仅不会影响涂层性能，事实上，它提高了大多数表面处理的使用寿命。研究表明，清水驱蚊剂、半透明污渍、木材爽肤水甚至油漆在cca处理过的木材上的表现都比在同一物种的未经处理的木材上要好得多。因此，经过cca处理的木甲板的业主可以期望从高质量的甲板饰面获得优异的性能和使用寿命。
研究需求
多年来，油漆工业和林产品工业在各自的涂料和木材处理领域独立地进行了相当多的研究。然而，在处理过的木材本身的涂层领域所做的工作相对较少。位于威斯康辛州麦迪逊市的美国林产品实验室已经在这一领域开展了大量工作。 18 在前面提到的评估各种饰面在未经处理的木材和经过CCA处理的木材上的性能的研究中，CCA处理被证明可以提高随后应用的涂料的使用寿命。在几乎所有情况下，cca处理过的松树和铁杉的涂层性能都超过了未处理的松树和铁杉的相同涂层。该项目的第二阶段才刚刚开始。它将在cca处理和未处理的木材上评估一些较新的voc兼容涂料。一个重要的研究需求是开发一种涂层，使cca处理过的木材比目前的拒水剂或污渍获得更大的尺寸稳定性。经过cca处理的松树容易吸水，这可能导致开裂、翘曲或起粒。现在大多数表面涂层都会提供一些保护措施，但木材的内应力很大，最终会发生开裂和检查。因此，需要涂料产品能够进一步渗透到木材中，并与木材相互作用，以提供增强的尺寸稳定性。
经过处理的木材制造商已经开始解决其产品的一些性能问题，在压力处理过程中，将防水和防霉添加剂加入木材中。这些成分提供最初的保护，可能持续几个月到几年。最终，需要使用表面涂层进行处理，以提供持续的保护。有必要对这些新处理过的木制品的表面处理性能进行评估。
结论
防腐压力处理木材是一种有价值和广泛应用的材料，特别是在家庭甲板建筑的增长领域。虽然CCA处理为木材提供了长期的保护，防止腐烂和虫害，但它在抵抗水、阳光、温度变化和霉菌的影响的破坏和污损方面不是很有效。表面处理在提供这种保护方面有很长的路要走，它们还可以改善cca处理木材的美观外观。本文最初是由联合涂料/林产品委员会处理过的木材任务小组编写的论文。主席:Alan Ross, op- coat Inc.匹兹堡,412/826.3387。
有关木材处理的更多信息，请通过电子邮件联系Alan RossASRoss@Kop-Coat.com
边栏:表面准备
适当的表面处理是压力处理木材或任何木材表面涂层最终性能的重要因素。在涂装前，表面应清洁、干燥、无霉变。准备木材的建议通常可以在涂层容器上的标签说明中找到。虽然有时建议使用漂白剂、清洁剂和磷酸三钠来处理风化木材，但许多制造商现在建议使用最近上市的几种甲板增白剂和木材修复产品中的一种。这些产品大多是专门设计用于更新风化甲板的表面，并为后续的涂层应用做好准备。较好的甲板准备产品可以一步去除污垢、霉渍、灰色木材、松散纤维和涂层颗粒。与往常一样，应严格遵守标签上关于安全和环境问题的说明。边栏:风化或调味
与许多消费者和油漆公司的信念相反，在进行涂层之前，没有必要让新安装的压力处理木材长时间经受天气或季节的考验。大多数新建的经cca处理的木甲板在施工后可以并且应该尽快用防水剂、调色剂或半透明染色剂进行保护。研究表明，将未受保护的木材暴露在风化下，即使是很短的时间也会造成表面损伤。这种损坏的表面降低了木材保持随后涂层的能力，这种情况最终会导致涂层过早失效。因此，除非新处理的木材仍然很湿，否则应在甲板施工后尽快涂覆。如果木材明显是湿的，在涂层之前不允许超过2-3周的风干。栏:控制应用程序
所有木材饰面问题和抱怨的一个主要来源是涂层的过度应用。许多自己动手的人和一些油漆承包商认为，涂料越多越好。但事实并非如此，这对甲板来说尤其是个问题。大多数甲板饰面设计成穿透木材表面。在木材上涂太多这种涂层会导致材料堆积，形成一层最终会剥落或开裂的薄膜。对于防水产品，过度使用会导致表面过于蜡状、粘稠或光滑。表面变得粘稠，因为涂层的积聚干扰了污渍的正常干燥能力。在所有情况下，遵循制造商关于覆盖范围的标签建议是很重要的。粗糙的锯面比光滑的锯面能吸收更多的涂层。然而，由于大多数cca处理过的木材表面光滑，应特别注意不要在上面放太多材料。一层涂层通常足以完成大多数甲板饰面。如果需要两层涂层，重要的是要确保第一层涂层在涂上第一层涂层之前适当地穿透表面。
边栏:应用方法
cca处理木材的涂料可以通过各种方法应用，包括刷，喷涂，辊涂和垫涂。对于诸如主轴和栏杆之类的细节工作，刷毛被认为是最好的技术。然而，对于大型水平甲板表面喷涂是最快和最简单的。可以使用无空气动力喷雾器，也可以使用手持泵喷雾器。在用刷子或推扫把对湿涂层进行反刷时，对着色面漆进行喷涂是很重要的。这样可以使成品均匀，消除滴漏和圈痕。衬垫也非常适合涂覆经cca处理的甲板。每块板子应沿其整个长度涂覆，以防止重叠标记。油漆辊更适合用于壁板饰面，而不是甲板涂料。然而，它们可以成功地用于在经过cca处理的甲板上应用透明饰面和防水剂。至于大多数外部涂料，在适当的天气条件下使用甲板饰面是至关重要的。溶剂型涂料比水性涂料更耐高温，通常可以在室外温度为40-90ºF的范围内使用。如果在使用后24小时内外部温度低于50ºF，则通常不应使用水性产品。如果预测涂层后12-24小时内有降水，理想情况下不应使用甲板涂层。这样可以防止水渍或被冲洗掉。当然，一旦它们干了，这些饰面就会抗沉淀。
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