室外用材的表面处理

选择外部涂料类型

未经过表面处理的木材表面会随着时间老化，颜色深的木材会变浅，浅色木材则会变暗。这些颜色变化发生的方向、曝光度、室内外位置不同，因此变化不均匀，容易出现色差，一面外墙可能会出现各种颜色。

经表面处理的木材，不同的处理方法防止木材老化的效果不同。在一层涂料下的木材可能完全不受损，但是着色木材表层以下部分可能在几年后就开始老化。

所以涂料类型的选择直接影响木材的后期维护。上漆不仅是为了达到颜色效果，也是木材防潮的保护措施。

表面处理的耐久性受多因素影响，包括木材基质的质量和表面处理的方法。

切割平整的木材表面上色能力强于刨光材。表面处理的粘附性在新加工、未曝光的木材表面最强。受日晒雨淋的木材表面极大降低了粘附能力。

在建筑施工现场上漆的木材，为减少紫外线辐射，应以最快的速度上好底漆，表面含水率最高不超过16%。加压防腐木材也需遵循。

科技和环保要求的发展带动了上漆种类和方法的不断改进。过去主要的水性漆和亚麻油漆仍在使用，但是目前主要采用新的上漆系统。

表面处理的选择取决于最终想要达到的功能和外观效果。有时候木材本身的特性也对处理方法有所限制。第一次上漆对旧表面的维护可能产生很大差异。不同的涂料类型可以根据以下条件分类：

• 成膜机理。例如漆层的厚度、木材的可见度以及上漆对木材的保护度
• 成膜物质。成膜物质是涂料的主要成分，在溶剂蒸发后形成涂料层。成膜物质决定了涂料层和木材的粘合程度
• 溶剂（稀释液）。根据环保要求，大部分涂料的有机溶剂被水取代。这使得许多种涂料可以一同归类为水溶性涂料。

成膜机理

表面处理中的成膜机理决定了深层木材抗老化程度以及自然木纹透过油漆的清晰度。

清漆

无色清漆行成薄膜，能够清晰显示木材纹理。颜色取决于木材本身的颜色和老化情况。如果清漆之上还要上一层漆，应避免油漆中含蜡。

半透明着色

色素含量少的木材染色剂在木材表面形成薄膜，可以完全展示木材本身的纹理。最终的颜色由染色剂和木材本身颜色共同决定，所以在后期维护中很难翻新到原有的颜色。

不透明着色

不透明着色成膜稍厚，但是能清晰展现纹理。与普通木材染色不同的是，该方法可以完全改变木材颜色，完全覆盖木材的原色。

面漆

面漆染色剂含量高，并且成膜较厚，可以对木材表面形成保护。面漆完全覆盖木材的颜色和纹理。

成膜物质类型

最常见的成膜物质是丙烯树脂、醇酸树脂、亚麻油、黑麦粉和小麦粉等，或者以上物质的加工合成物质。

丙烯酸树脂：丙烯酸树脂指的是丙烯酸酯聚合物和丙烯酸。这些聚合物可以溶于水中，极小的悬浮颗粒于液体形成成膜物质，这种涂料成为分散型漆。结合不同类型的树脂可以产生不同性质的树脂成膜物质。

醇酸树脂：醇酸树脂是一种树脂聚合物，是溶剂型和水性涂料的成膜物质。通过调整醇酸的含量可以生产出许多属性各异的产品。

亚麻油：亚麻油是亚麻植株种子压榨出的油。亚麻油粒子微小，在传统涂料生产上作为成膜物质，可以有效防止水分的进入。亚麻油由冷榨生亚麻籽或者煮熟亚麻籽获得，。亚麻油在温和空气中氧化，干燥时间为1-2天。亚麻熟油指的是经热处理后，获得更大黏合度（更大分子）的亚麻油，更有光泽，在极端天气下也能保护木材。亚麻油涂料中还含有其他影响涂料干燥和最终属性的成分。

黑麦和小麦粉：水浆涂料中，成膜物质大部分由淀粉胶黏剂组成。在传统的水浆涂料中，这种成膜物质往往由黑麦淀粉、酪蛋白、液体硅胶、树脂、亚麻油、鱼油或鲱鱼卤制作，水为溶剂，与硫酸亚铁结合。如今这种涂料主要由颜料、黑麦或小麦粉、亚麻油和硫酸亚铁混合，水为溶剂。

 

涂料稀释液

外用涂料中最常见的稀释液为水和石油溶剂。稀释液让涂料发挥正常的属性。传统工艺中，油性涂料和醇酸树脂涂料一般使用石油溶剂，丙烯涂料则一般为水溶性。如今，考虑到涂料对人类健康和环境的影响，水溶性油脂和树脂涂料（统称为混合涂料）的使用在增加，石油溶剂的使用在逐渐减少。

常见涂料种类

涂料可以根据成膜物质分类。成膜物质和其他添加剂可以让涂料达到特定的属性，满足特定的需求。

丙烯涂料

丙烯涂料上色简单，成色优美、防水。它是所有室外涂料种类中最不需要维护的，因为它不会开裂，干燥迅速（2-4小时），并且不褪色。主要运用于不透明着色和木质外墙，通常与油性底漆和清漆结合。然而涂料的透气表面比亚麻涂料或树脂涂料更容易进污渍。水性涂料是以水为基的，可由丙烯酸组成，或由多种丙烯酸以及树脂油混合物形成混合涂料。上漆温度要求为7°C-25°C，存储需避免霜冻环境。

树脂油涂料

树脂油涂料接近于亚麻油涂料，干燥速度更快，光泽度高，保存更久。涂料成膜颜色丰满且防水，适用于外用木材。

树脂油涂料在数年后会成白垩状，形成不光滑及发白表面。气候温暖环境下，干燥时间为24小时。此涂料可用于所有上漆类型：木材染色，实木染色与装潢漆。此涂料传统上使用石油溶剂，如今更多为水基混合漆。上漆温度要求为7°C-25°C，存储需避免霜冻环境。

亚麻油涂料

亚麻油涂料主要用于建筑维护，先前有上漆的古建筑在需要翻新时可使用此涂料。组成为亚麻油和染色剂。亚麻油由冷榨生亚麻籽或者煮熟亚麻籽获得，过程中可能添加干燥剂。此涂料需要涂多次薄层，确保干燥完全后再上新漆。适用于室外用木材，颜色丰满，但是干燥时间较长，完成后容易发白。煮熟亚麻籽油只可用于装潢漆，并且不可被其他类型漆覆盖，否则容易起泡。应防止在强烈光照下上漆。

水性漆

水浆涂料是将颜料分散在水中，与黑麦或小麦粉以及亚麻油作为成膜物质混合形成（亚麻油最多占涂料湿重的8%）。这种涂料不会影响木材吸水或干燥的能力，所以无法保护木材表面，容易形成木材开裂。所以这种涂料只适用于精锯材或使用过相同涂料的材料。此涂料易于使用，上薄漆，干燥时间大约为1小时。成品表面不光滑、发白，易受外部环境影响，但是易于维护。使用浅色涂料无法遮盖树脂囊、节子和开裂。水浆涂料以水为基，存储需避免霜冻环境。

其他表面处理方法

木蜡油

木油可用于室外铺地，防水效果良好。木油一般含蜡，所以表面不适合应用其他涂料。

木材防腐剂一般用于需要防腐的结构件和细节处理。

木蜡油的一种——渗透性底漆，一般在内涂层之前使用。

 

木焦油

木焦油在制造木炭和燃烧树桩时产生。使用木焦油处理时的高温使其更易渗入木材基质内部。木焦油传统上主要用于教堂、钟塔、渔民小屋以及度假小屋，常用于屋顶和瓦片。颜料种类很多，最常见的是常用于钟塔的法鲁红。木焦油干燥速度慢，需要3-4周，干燥期间气味强烈。

硫酸亚铁

硫酸亚铁有时可用于表面处理，以营造未防腐木材在自然风化后变灰的木墙效果。硫酸亚铁可产生化学颜色，但是不能保护木材不受微生物或水分的侵袭。

硫酸亚铁于水混合后为无色液体，可以涂或喷涂到新的或受过硫酸亚铁处理的锯材上。一段时间后，硫酸亚铁会使木材表面呈现好看的、持久的棕灰色或银灰色。木材安装到建筑上之前应事先处理，以保证处理能全面渗入到衔接槽或榫舌部分。硫酸亚铁可能会被雨水冲刷流出，导致钉子、螺丝、玻璃、基底、路面或屋顶的褪色。

 

木材渗透性底漆

为了让成膜物质更好地渗入木材，物质分子必须比木材气孔更小。底漆的充分渗入可以防止水分侵袭，保证更好的粘附能力。

为了形象描述醇酸树脂涂料和丙烯树脂涂料的不同渗透能力，可以使用下述形象的类比。

如果将醇酸树脂分子大小比为针头，则丙烯树脂分子的大小可比为足球，木材的气孔为网眼大小20mm的网。醇酸树脂分子（针头）很容易就能穿过木材气孔（网眼），丙烯树脂分子（足球）则不能。

上漆系统

当代的上漆表面处理是系统性的，包含多个步骤。系统中每件产品都需要最优化，以达到最终要求的效果。每个步骤都要严格遵循生产商的说明。

系统性的上漆表面处理

底漆

渗透性底漆应覆盖木材整个表面，尤其要注意边角处、连接处和暴露在外的表面如山花板、封檐板、窗框等。底漆渗入木材深处，防止水分的吸收。

含水率测量方法具体见 测量平均含水率和表面含水率

内涂层

底漆涂完后应上内涂层，此步骤应在木构件使用前覆盖所有表面。内涂层的作用是增加顶层涂料的粘附性，同时更进一步减少水分的吸收。内涂层的成膜厚度在干燥后至少为每平方米60微米，每6平方米需要1升涂料。

市场上可以直接购买表面处理过的木材，成膜厚度符合标准。 供应商在运输木材时为了防止紫外线照射的破坏，会上一层薄漆，要跟底漆区分开。表面处理过的外墙板如果不受认证质量系统约束，应具有一层平均厚度至少为60微米的成膜。

砂纸打磨

根据AMA Hus规定，隆起的木纹需要轻微打磨，以便提高外墙上漆的质量，减少因为污渍造成的变色和霉菌的滋生。外墙也会更容易清洗、维护，触感更佳。

面漆最终完成

面漆要根据美学要求和其他特性需要来选择，一般需要两层来达到最好效果。严格遵守涂料生产商的产品说明。

CMP内涂层外墙板

根据瑞典CMP系统（认证涂层墙板），可以订购工业表面处理的外墙板。这些处理是为下一步的上漆打好基础。

根据CMP系统处理的外墙板具有质量保证，使用最佳的原材料以及干燥和新鲜的木材表面，以获得最佳的附着力。外墙板在生产过程中也经过了质量保证的工业底漆处理和中间涂层处理，因此在下一步喷漆处理时，基材不会变质。产品的生产受精确控制，保证成品外墙的耐用性，延长外墙的重新涂装间隔时间。

所有符合CMP系统要求的外墙板应有严格标记。每块经过工业表面处理的外墙板和每批木材包装上应直接标记。

表38 木材表面处理系统示例

 

表39 不同颜色木质外墙在光照下可达到的温度（气温25摄氏度）

 

上漆或着色木材的维护

室外经过表面处理的木材的维护间期，由设计质量、材质、立面设计、颜色选择和当地气候决定。各立面朝向不同，所受的天气条件影响不同，所以不同立面应该单独考虑。各立面在不同条件下也应遵循不同的上漆规程。

室外上漆或着色的木材需要定期清洗，保持表面干净，减少污渍和受潮，避免老化加速。清洗的频率主要由污渍积攒的程度、微生物生长、所处地理位置和当地气候条件影响的湿度所决定。

计划维护

为了提高室外表面处理木材的耐用性，维护要在木材过度老化之前进行，否则将会造成大量损失。深色和亮色上漆表面应进行更频繁的维护。

 

 

表 37  不同涂料类型的用量
每升涂料的成膜平方米（不包括废弃量）

 

表 38  各上漆系统50年内的计划维护

AMA Hus系统针对外部表面处理的代码。代码是通过将基材、涂料、底漆、内涂层和最终处理以及AMA Hus的一般要求的数字组组合而成。

 

注意，由于重新涂装次数少，即使是那些初始成本较高的油漆处理，其在50年内的总成本也可能最低。