木材的抗腐性能

木材干燥的最重要的一个理由是木材易受菌害，而干燥却可以减少这种危害。真菌会产生三种类型的损害，即霉变、青变和腐朽(Rasmussen, 1961)。经良好干燥的木材可以长期地贮存在有顶棚的房子里，而无菌害之虞，但是湿材就不一样了，特别是边材容易受到菌害，尤其是在潮湿或温暖的气候条件下。在这三类菌害中，霉变可能是危害最轻的一种，但是即使是轻微的真菌侵蚀，也是十分有害的。曾经发现霉变和边材变色(sapstain)提高了木材的渗透性，林德格雷(Lindgren, 1952)发现，受到Trichoderma viride 侵害的南方松木材比未受到侵害的木材，在冷吸收处理中，吸收防腐油的能力要提高8至9倍。在模拟倾盆大雨的情况下，受到菌害的木材比未受菌害的木材，吸收的水量要多达4倍。这些木材如果摆放在露天里，将吸收过量的雨水，更有利于菌类的生长，最后导致严重变质。

　　在大多数情况下，霉变总是发生在木材表面，尽管菌丝也会渗入到木材内部里去。霉变看上去是绒毛状的，或者是像棉花似的，它的颜色从白色到暗灰色至黑色，有时它也会显出蓝绿色，黄绿色或微红色。木材变色的原因是由于在木材中产生了大量的孢子(Boyce, 1961)。霉变对木材的力学性质影响甚微，但是影响了外观，所以通常是不允许的(Hunt and Garratt, 1953)。霉变的木材也不能用来制造食品容器。但是，一般来说，霉变可以用刷子从表面刷掉或者刨掉，因此对木材的价值影响很小。在窑干中，对要求低温高湿的树种木材，霉菌可能大量繁殖，甚至会阻塞木板之间空气的通道。这在干燥窑内是一个特殊的问题，如果设计不当，或者运行不当，会在某些部位出现“冷区”（注：气流组织不好，出现热空气不能到达的地方）。拉斯曼辛(Rasmussen, 1956)提到一个例子，在干燥3英寸厚的白橡木弯坯料时，窑内有一个“冷区”，低于所要求的温度3℉，结果产生了厚厚的霉绒，阻塞了两层板之间的空气通道。当温度升高，霉菌最终被杀死，但是霉变使干燥不均匀，从而引起木材表面开裂。在干燥窑内霉变的发生通常是因常见的黑霉菌(Mycir spp. and Phizopus spp)引起的。木材最容易受到绿霉菌(Penicillium, Trichoderma, and Glioclodium opp)的感染，也会感染Aspergillus spp而引起黑色的霉变(Boyce, 1961)。

　　蓝变是另一种菌害，有点像霉变，但是它会严重降低木材的品质，尽管并没有严重地降低木材的强度。蓝变看上去是一种蓝灰色的变色，在刨光的横截面上最容易看见，但是纵切面上却很少看见(Kollman, 1936)。在世界上所有的木材中都有这种现象，但是边材中特别容易发生，而且在针叶材中比阔叶材更易发生。白松和黄松，赤桉树和鹅掌楸中最易发生蓝变(Boyce, 1961)。蓝变是由于几种真菌的菌丝引起的，它们是Ceratocystis 属的几个种。Ceratocystis spp是美国原木和板材中引起蓝变最常见的真菌。

　　木材也会被风带过来的孢子所感染，在温暖潮湿的季节里，孢子发芽成为菌丝渗入到细胞壁中或纹孔口中寻找食物(Henderson, 1951)。蓝变的真菌却是典型地利用细胞腔而不是细胞壁中的物质作为营养物，导致木材的变质。其结果是在木射线和薄壁组织中的大多数部位中，由于富含菌丝所需要的营养物，菌丝得以发育。心材不会受到影响。虽然菌丝不利用细胞壁，但是它们也会在一定程度上破坏细胞壁，木射线也可能受到严重的损伤。很少有菌丝在导管、管胞和其他一些细胞中发育的。虽然菌丝可能形成空洞，但是它们是通过纹孔口从一个细胞到相邻的细胞中去的。这个特性在显微镜下区分蓝变和其他菌害有着重要的分类特征上的意义。

　　木材的含水率是发生蓝变的主要因素。生材和干燥良好的木材都不会发生蓝变。博什(Boyce, 1961)指出，但是蓝变可能偶然部份发生在一些树种的心材中，如沼松、美国西加云杉和南方松中，也可能发生在一些活立木的心材中，如北方雪松。它也可能发生在正在变干的树木的心材中。在木材含水率为30%时，真菌的生长大大放慢，在含水率20%以下时，生长实际上就停止了。对真菌生长最佳的木材含水率为33%至74%，如含水率高于143%，所有的生长将会停止。对真菌生长的最佳温度为75-95℉，高于100-110℉或低于40-45℉，所有的生长实际上都停止了(Henderson, 1951)。以上的值引自科罗里拉(C. Coerulea)对苏格兰松的研究数据。对其他树种，这些条件会有所不同，但是一般来说，真菌最佳的生长温度为75-85℉，木材含水率20%以下不会发生蓝变。

　　木材的力学性质通常不会因蓝变而受到严重的影响，蓝变的木材如果在外观上是可以接受的话，可以用在大多数场合。蓝变的针叶材的弯曲强度一般下降5%，但是偶而也可能下降10%。但是木材的韧性会受到严重影响，可能下降30%。试验表明，硬材的蓝变在强度方面的降低相类似，幅度不大(Cambell, 1959)。

　　真菌所产生的这三类损害中最严重的一种是腐朽。腐朽对木材削弱的作用与木材因此所损失的重量远不成比例，进一步说，甚至轻微的腐朽就足以使木材变脆，以致在负荷时容易突然破裂。

　　木材也会受到空气中生长的孢子的感染或与已受感染的木材接触后受到感染。一旦感染了，真菌会产生出如丝一样的菌丝，它们在所有的方向上渗入到木材内部。这些菌丝分泌出胞外酶(extracellular enzymes)，它把各种细胞壁的成份解聚成溶于水的分子大小的碎片(Cowling, 1961)。这些碎片回过来向菌丝扩散，在其中它们被真菌吸收并代谢。真菌通常被描述为棕色的腐烂物或白色的腐烂物，这取决于它们在木材中所分解的成份是什么。棕色的真菌腐朽分解的是纤维素，留下的是棕色的木素；白色的真菌腐朽主要分解的是木素，留下的是纤维素，剩下的木材就是白色的。有许多类真菌会引起木材腐朽，其中产生棕色腐朽真菌的是Poria Monticola；产生白色的腐朽真菌是Polyporus versicolor(Cowling, 1961)。邓肯(Duncan)和洛勃德(Lombard)列出了详细的腐朽木材的真菌名录。西可(Shigo)和拉逊(Larson)则对北方硬材活立木提供了十分清晰的变色和腐朽的图片。

　　由于胞外酶的扩散和菌丝造成的木材部份降等至少需要少量的自由水，所以已干的木材只要能保持干燥状态，就可以防止腐朽(Cowling, 1963)。