• 沒有找到結果。

第四章 木材加工的層次分析

第三節 乾燥(防蟲防腐處理)

(一)製材加工升級進入木製品加工,在過程及層次上較為複雜而且技術性也 較高,因作業員及編制階層較多,涉及層面較廣須具有經營管理上的知識與技 巧,因此進入此一行業的公司行號也較製材加工業少很多。

而在進入木製品加工層次以前,木材必須先經過防蟲防腐處理,即俗稱乾 燥,才能長久保持木材的堪用程度,否則不耐久用會生白蟻不堪其擾。乾燥:

木材未經乾燥,容易發生發霉、蟲蛀、彎曲、翹反、變形等現象,而且表面經 鉋光後不易經由砂紙磨光表面會影響油漆品質,所以木材在木製品加工時,木 材的乾燥操作方式及品質(含水量),是非常重要的,否則會影響加工後的油漆 品質。

木材乾燥方式分為天然乾燥(Air Dry)及人工乾燥 (Kiln Dry)兩種方式:

天然乾燥俗稱氣乾或陰乾,以豎立方式置於太陽下乾燥方式稱為氣乾,因暴露 在陽光之下水分散發較快容易表面龜裂,通常用在防止木材發霉的功能上,以 建築材料使用居多,較少使用在木製品加工層次上。在進行人工乾燥以前會先 將木材以使用堆桿間隔成層放在陰涼處所進行陰乾,如果不進行人工乾燥而純 粹以陰乾方式進行天然乾燥,則經過放置數月或一年以上時間該木材含水量可 以降低至當地之平衡含水量,而且經由長時間的陰乾後,木材如果只是在當地 使用而非外銷使用,則木材的含水量變化不大,經過長時間的熱漲冷縮變化後 穩定性較佳,不會有很大的收縮及翹曲等變化。

(二)以外銷為主的木製品加工,木材含水量標準必須降低至 12%,有些地區如 中東地區、大陸型氣候地區因處於乾旱地區,其木材平均含水量必須達 7%以下 甚至 5%以下,才不會因氣候乾旱而使木材因含水量過高而再度產生熱漲冷縮 (溫漲乾縮)的現象,如採用天然乾燥法除了無法達到客戶對木材溫度(含水量) 的要求外,也因天然乾燥時間很長沒有經濟效益,所以大多改用人工乾燥方式 來降低木材含水量及縮短乾燥時間提升經濟效益。採用人工乾燥法必須增加設 備,以燃燒產生蒸氣的鍋爐及採用蒸氣控制木材乾濕度的乾燥窯,人工乾燥方 式木材須以堆桿分隔成層,以軌道式台車運入於濕度、空氣、溫度均能妥當控 制之人工乾燥窯內,乾燥時最初只稍增加溫度並噴蒸氣以增加乾燥窯內濕度,

以後溫度逐漸增加,噴蒸氣則逐漸減少,讓乾燥窯內溫度增加使木材內水分溢 出,人工乾燥控制妥當木材可減低至含水量 10%以下,製造門窗及傢俱木材之 含水量一般應為 7-8%,欲使木材含水量降低至此種程度只有施行人工乾燥 法。以人工乾燥法乾燥木材,必須對木材的樹種、密度及其特性要有程度上的 瞭解,否則會容易產生外乾內濕而致嚴重翹曲,木材收縮係由於木材乾燥時其 寬度、長度兩方向均有收縮,但長度收縮通常甚小,不論何種樹種使用時均不 致在長度上發生問題,而存在於生材中之水分有兩種情形:在細胞腔中者為自 由狀態,在細胞壁中者為吸著狀態。當細胞壁已充足吸收水分而不能再吸收,

且 細 胞 腔 中 尚 未 有 水 分 時 , 木 材 處 於 纖 維 飽 和 點 (Fiber-Saturation PoInt,FSP)狀態。木材中水分繼續增加超過纖維飽和點時,因細胞壁不能吸收 故水分充塞於細胞腔中,此種在細胞腔中之水分稱為自由水 (Free Water)。在 細胞壁中水分則稱為吸著水(Absorbed Water)。同為水分但對於木材所發生之 作用則有不同。木材失去自由水除其重量因之減輕外,對其性質並無任何影響,

但細胞壁中水分減少木材即開始縮,木材失去水分時因自由水首先減少,非降 至纖維飽和點後,收縮不致開始。當木材含水量降至纖維飽和點以下,細胞壁 失去水分時即沿各方向收縮,且收縮率各不相同,收縮原因為細胞壁收縮且細 胞彼此互相靠攏。大多數植物細胞壁係由微細而延長之微纖維組成者,此等微 纖維具有吸收水分之親合力。水分附著於微纖維之四周,使微纖維彼此互相隔 離。當細胞壁乾燥時,微纖維間之空隙縮小,微纖維彼此靠攏,因而使細胞壁

收縮,木材全部細胞壁收縮,全體木材之體積自亦因而減少。

另一影響木材收縮率之因素為木材之密度,即單位體積所含之木材物質之 量,以木材乾燥後之重量表示之。重木材之收縮膨脹較輕木材為大,需妥當乾 燥木材之邊材與心材,其收縮膨脹雖無甚差異,但邊材較易受大氣濕度之影響,

因此其收縮尺度較心材變化迅速,至目前為止沒有實際的方法可以使木材製成 品絕對不受收縮膨脹之影響。

人工乾燥在進入窯內烘乾以前,通常都會以同一厚度或相差較少的厚度及 同一樹種或同性質樹種在同一窯內乾燥,避免材質不同、厚度不同而產生有的 材質已達標準含水量,而另一種材質含水量仍然過高必須繼續烘乾的情況,則 產生不經濟的效果及因烘乾過久而收縮過多、翹曲嚴重等現象。

(三)由於人工乾燥是木材木製品加工業在產製木製品以前必須的步驟,且須設 有排板工作場地,乾燥後堆放木材倉庫及投資鍋爐設備及乾燥窯設備,並聘任 專業技術人員,通常採 24 小時輪班作業隨時監控窯內木材含水率的變化及木材 收縮翹曲情況,做機動調整溫度、濕度以達到品質的要求,基於人工乾燥的投 資門檻較高而且技術層級也需專業技術人員,況且鍋爐具有爆炸危險性,許多

中小型企業無能力負擔此一投資,大都採取委託設有人工乾燥設備的大廠 (由 於乾燥的產能大於木製品加工的產能均利用空檔代客乾燥以維持經濟產能)及 專業代客乾燥的工廠代為乾燥 (市場需求大於供應因此純代工業孕運而生) ( 此乃發展成所謂衛星工廠的雛型代表) ,這種以專業設備及技術純代客乾燥 的方式,為台灣中小型木製品加工業帶來了無限的助力及幫助,木製品加工業 所產生的廢料有了正常的去處(鍋爐的燃料),形成共存共榮的局面。

及至 80 年代由於木製品加工業者逐漸外移至東南亞原木生產國而留在台 灣沒有外移的企業,則逐步升級進入傢俱加工(品味與功能)的層次,而生產傢 俱的主要原料大都採用美國及加拿大的橡木 (OAK)板料,當時所有使用進口的 板料包括從東南亞進口的白木(Ramin)、橡膠木( Rubber Wood),進入台灣時都 已經過防腐及人工乾燥,所以人工乾燥業者大部分均隨製材加工業及木製品加 工業者,外移至東南亞原木生產國去開創第二春。在此可以證明產業的上、中、

下游如果沒有升級,則必須互相合作共同外移到原料供應區去開拓新的里程 碑,一昧留在台灣則必定被淘汰,因為沒有競爭力而且內銷市場太小不適合大 型企業,勉強適合家族型態的小企業採客製化的生產方式繼續生存,賺取微薄 的工資毫無投資報酬率可言。

(四)小結

木材乾燥的加工方式及乾燥後品質的優劣,關係著後續加工製程的修補工 作多寡及外觀品質的感覺,例如,木材裂痕過多,雖然修補但其外觀仍有瑕疵,

造成視覺上的品質不良印象,雖然不影響其結構及使用上的不方便,但視覺上 會有不良品的主觀感覺,影響銷售及有被退貨的風險,因此常發生委託乾燥加 工的貨主,向代客乾燥加工的代工業者索賠或拒絕付代工費用的情況發生,通 常都是因為雙方在品質認知上的不同,及對木材在人工乾燥後在外觀品質上一 定會發生收縮及龜裂的變化,其認知上有嚴重差距致使糾紛不斷,尤其是在新 品種木材或相當貴重的木材時,由於沒有處理的經驗必須摸索,導致容易失敗,

而貴重的木材由於稀有珍貴,所以很難接受收縮及裂痕,如上所述會影響外觀

品質及視覺感受,很難兩全,所以後來發展出珍貴木材不使用人工乾燥方式,

改以蒸煮後陰乾處理以防止收縮及龜裂現象。

(五)SWOT 分析 1.優勢(strengths):

專業技術:經驗累積及具專業技術性。

成本低廉:低價薪柴取得容易,電力充沛。

2.劣勢(weaknesses):

利潤差:純代工沒有價差利潤。

轉型不易:專業代工無法轉行提升層級。

3.機會(opportunities):

競爭力:投入該代工業者少沒有削價壓力。

市場需求:外銷品出口旺盛,需求強。

4.威脅(threats):

國外進口:國外進口木材替代。

政府政策:環境保護法及公共安全衛生檢查法。