熱處理木(炭化木)介紹
熱處理木材的獨(dú)特性能被廣泛的應(yīng)用于傳統(tǒng)木制品性能和特性的改進(jìn),以及以前從未被制造過(guò)的新木制品的加工(尤其是在室外環(huán)境中,接觸水分和遭受不同天氣條件的影響),引用一些例子如:外部鑲板,外部裝修,露臺(tái)制造,家具生產(chǎn)(特別是花園),地板涂飾,實(shí)木地板,窗,門(mén),柵欄,高速公路隔音墻的制造,人行道,甲板,游泳池區(qū),游艇裝飾,景觀(guān)設(shè)計(jì),浴缸的制造,洗盆,地板和浴室的墻板,及樂(lè)器。
熱處理是一種利于環(huán)保無(wú)化學(xué)物質(zhì)且可替代木材化學(xué)保護(hù)以賦予木材補(bǔ)充性能的方法,并使其成為一種重要的建筑和裝飾材料。
熱處理木的三個(gè)主要特性
濕腐保護(hù)——根據(jù)歐洲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)EN113和ENV807(在標(biāo)準(zhǔn)EN-335-1下保護(hù)等級(jí)從1~3——當(dāng)用于室外工程時(shí)質(zhì)保20年),熱處理木材與未處理的木材相比耐久性增加了15~25倍。這是由于多糖的降解和平衡濕度減少了50~90%,相對(duì)于未處理木材。
排出水分——相對(duì)于未處理木材,熱處理木材累積水份減少4-5倍,平衡濕度降低50-90%,這是由于木材結(jié)構(gòu)中的碳?xì)滏湹闹亟M。這就使得氫原子轉(zhuǎn)移到鏈末端防止水分子在分子水平上滲透。
尺寸穩(wěn)定性——熱處理木材不會(huì)濕脹和收縮,尺寸變化被減小了10-15倍。這是由于木材在熱處理時(shí)已經(jīng)呈現(xiàn)了它的最小尺寸,也降低了它的吸濕性。
2004年初,在歐盟市場(chǎng)內(nèi)熱處理木材就已經(jīng)完全取代了化學(xué)處理的木材。目前,在歐洲有超過(guò)25個(gè)熱處理廠(chǎng)在運(yùn)作。2005年,美國(guó)和加拿大實(shí)施了一系列措施限制化學(xué)處理木材用于建筑兒童游樂(lè)場(chǎng)和用來(lái)食品運(yùn)輸?shù)耐斜P(pán),并限制坐落于水庫(kù)附近的房屋使用化學(xué)處理的木材作為建筑和裝飾材料。
熱處理這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)產(chǎn)生于十多年前的歐洲(第一個(gè)工廠(chǎng)于1990年代中期建于芬蘭)?,F(xiàn)在,熱處理技術(shù)已經(jīng)有了明顯的提高。南京林業(yè)大學(xué)干燥技術(shù)研究所、江蘇星楠干燥設(shè)備有限公司已于2005年下半年成功完成了炭化工藝的研究,并完成了窯式木材炭化設(shè)備的設(shè)計(jì),于2006年上半年正式投入生產(chǎn)制造。
熱處理木的生產(chǎn)
事實(shí)上,在千年以前人類(lèi)就已經(jīng)知道通過(guò)加熱能夠增強(qiáng)木材的耐久性。現(xiàn)在的熱處理是在不銹鋼特制的室內(nèi)無(wú)氧的條件下對(duì)木材逐漸加熱使其溫度升至200-260°C。無(wú)氧條件的要求是因?yàn)槟静脑跍囟瘸^(guò)160°C時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒,而木材期望中是在溫度超過(guò)200-210°C時(shí)開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)。
熱處理周期包括初期在飽和水的條件下消除殘余應(yīng)力,加熱到處理木材的溫度,暴露在給定的溫度下,冷卻,處理過(guò)的木材水分飽和。
木材的改變是發(fā)生在分子水平上,而且蒸汽的使用可以使熱處理木獲得更好的性能。木材的這種變化是不可逆轉(zhuǎn)終生保持的。
環(huán)境方面
熱處理木是生態(tài)清潔生產(chǎn),因?yàn)樗恍枰环N沒(méi)有任何化學(xué)添加劑的木材加熱技術(shù)。熱處理木比未處理的品種更清潔生態(tài),因?yàn)闊崽幚砣コ私到鈺r(shí)產(chǎn)生的酸,焦油和糖類(lèi)各種木材不需要的化合物。因此,使用熱處理木不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。熱處理木由于含水率低燃燒時(shí)所需的能源支出更少。
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