10厘米南方松木材碳化工艺的研究

杨翼帆

中英文摘要：以蒸汽为介质，采用高温热处理法对10厘米南方松木材进行热处理，研究了处理温度对南方松木材的影响，以及内外时间的差别，从而选择最优温度以及对应的时间。再对处理好的木材进行各项力学性能和物理测试。（1）With steam as medium, using high temperature heat treatment method to heat treatment of 10 centimetres south pine lumber, studies the influence of processing temperature on the south pine lumber, and the difference between the inside and outside of time, so as to select the optimum temperature and the corresponding time. Mechanical properties and physical tests were performed on the treated wood.

关键词：南方松 碳化 工艺

以木材保护为出发点，从而对木材进行碳化来对木材进行保护。木材保护与改性，是指通过特定工艺和生产环境控制，应用当代物理和化学方法对木材进行 处理，克服木材尤其是速生人工林木材的缺陷，全面提高原有木材的性能、附加值和环保性能，将低档木材改性成具有高档木材的特性，大幅度地延长其使用寿命，提高木材综合利用效率。为了实现木材保护这一目标，木材碳化是一个很好的途径，我的论文就以此为出发点，以10厘米南方松进行碳化处理。通过各种实验来达到对木材的最优碳化处理从而来对木材进行保护。

1. 国内外研究状况

木材产品的产量及企业规模，据不完全统计，我国现有342家木材保护企业，大部分是作坊式工厂，年均产能1 000～2 000 m3，甚至更少。生产规模小、设备简陋、工艺单一、技术落后，根本无法保证产品质量。 我国木材保护工业的发展前景与对策，为发展木材保护，近几年，国家发展改革委员会等部门，在政策研究、经费扶持、标准规范制定等方面，都给予了大力扶持；地方政府也对木材保护项目 的立项、经费和推广给予支持下进行了大量实质性的工作，有力地推动了木材防护行业的发展。（13）（15）

进入2l世纪以来，世界森林资源的减少使得我国对高效利用森林资源的意识也逐步增强，但木材保护工业的发展，尚未引起足够的重视，在业内，对木材保护工作及其产品的认知、生产上仍有误区。碳化工艺主要有，蒸汽处理，惰性气体处理，热油处理。其中蒸汽处理较为成熟。我国在碳化方面研究就比较晚，主要测试碳化处理后，各项力学性能和物理性能。 国外炭化热处理木材的研究与生产已经进行了多年,一般采用接近或高于200℃的炭化处理温度,介质为低含氧量的惰性气体、水蒸气或油。早在2000年,芬兰的炭化木材年生产能力就已经达到了soX(x〕m3并出口到我国。芬兰的炭化木在我国是最具影响的炭化木,市场上已经把“芬兰木”作为炭化木或防腐木的代名词。 马来西亚第1套年产 处理设备已正式投产,主要用于橡胶木、抽木及相思木材等的炭化处理。近一两年来,我国也有几个防腐木厂少量生产炭化木。2005年底南京林业大学木材干燥技术研究所、华南农业大学林学院和浙江世友木业有限公司共同开发成功我国首套生产型过热蒸汽窑式炭化设备,年炭化处理木材可达巧侧X〕m3,并于2006年6月正式投产。该设备是我国最大的炭化木生产设备,主要用于地板原材料、家具和户外木材的炭化处理。（8）

1. 南方松的概况

于我国的天然林保护，而且随着人民生活水平的提高，对木材的需求日益增多，因此大量进口国外木材。南方松是产于美国南部广大地区的一种针叶材。南方松是一个遍布世界范围的树种资源，已经成为一个非常重要的树种。南方松生长快，是一种很具有价值的树种，它们能在半不育的土壤上创造生产环境条件，还能抵抗火灾并与杂草竞争，这些都是其它树种不能做到的。（12-16）南方松被广泛利用，其多用于室外装修。

1. 木材干燥

在热力作用下，木材中的水分以蒸发或沸腾的汽化方法由木材中排出的过程。保证干燥质量，控制相对湿度，控制其函水率。将10厘米南方松放入干燥设备中进行干燥，将其含水率降到6%以下。干燥工艺（10-11）。木材干燥对于碳化工艺尤为重要，含水率的控制，干燥结束，才能进行热处理工艺，从而达到更好地碳化。