摘要：對(duì)白蠟?zāi)�、柞木、香樟、荷木等�?shí)木地板坯料進(jìn)行了超高溫?zé)岣男?b style="color: white; background-color: #00AA00;">（俗 稱(chēng)炭化木）的研究。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，該技術(shù)已在浙江南潯地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，熱改性實(shí)木地板已批量生產(chǎn)投放市場(chǎng)。與普通實(shí)木地板相比，熱改性 實(shí)木地板吸濕性降低51.87％，尺寸穩(wěn)定性提高42.36％，弦向彈性模量和順紋抗壓強(qiáng)度分別提高了1.15%和2.19％，但弦向抗彎強(qiáng)度顯著降低， 導(dǎo)熱效能超過(guò)實(shí)木復(fù)合地板。突破了實(shí)木地板不能用作地采暖地板的界限。

關(guān)鍵詞：熱改性　實(shí)木地板　吸濕性　尺寸穩(wěn)定性

Research and Application on Thermo-modified Solid Wood Flooring

Gu Lianbai　Li Tao　Tu Dengyun　Jiang Ning

Abstract: Chinese ash (Fraxinus chinensis), Mongolian oak (Quercus mongolica), Camphor wood (Cinnamomum camphora) and Chinese Gugertree (Schima superba) blanks of solid-wood flooring were heat-treated with super-high temperature. The technology has been commercialized in wood industry in Nanxun, Zhejiang Province based on Laboratory scale experiments. The heat-treated flooring products has been manufactured commercially. Compared with that of common solid wood flooring, moisture adsorption of heat-treated wood decreases by 51.87%, dimension stability increases by 42.36%, tangential modulus of elasticity and longitudinal compression strength increase by 1.15% and 2.19% respectively, but tangential bending strength reduces substantially. Heat-conduction ability is better than solid-wood composite flooring. The limitation was broken through that solid wood can not be used as ground heating flooring.

Key words: Thermo-modification, Solid wood flooring, moisture adsorption, dimension stability

1 概述

　　木材是天然環(huán)保材料，深受人們喜愛(ài)。然而，木材也存在著諸多不足，如使用過(guò)程中，會(huì)隨周?chē)�環(huán)境的溫濕度變化而產(chǎn)生干縮和濕漲，從而造成木制品變形和開(kāi)裂。此外，未經(jīng)處理的木材易遭受菌類(lèi)和昆蟲(chóng)的侵襲，產(chǎn)生霉變、腐朽和蟲(chóng)蛀^[1] 。為了彌補(bǔ)上述不足，并延長(zhǎng)木制品使用壽命，人們采用多種辦法對(duì)其進(jìn)行處理和功能性改良。近來(lái)在芬蘭、法國(guó)、荷蘭、德國(guó)等木材工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家興起了研究和推廣熱改性材的新潮流^[2] 。所謂熱改性材就是將木材置于180℃－230℃的高溫環(huán)境中進(jìn)行熱改性，通過(guò)降低木材組分中的羥基濃度，減小木材的吸濕性，增加木材的尺寸穩(wěn)定性；同時(shí) 木材組分在熱改性過(guò)程中，發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成游離醋酸，使腐朽真菌喜愛(ài)的食物顯著減少，從而增進(jìn)了木材的耐腐性^[3,4] 。這種改性處理是環(huán)境友好的處理技術(shù)，與化學(xué)藥劑改性方法相比，熱改性生產(chǎn)過(guò)程中污染很少、處理工藝較簡(jiǎn)單，且使用過(guò)程中不會(huì)因化學(xué)藥劑的流失而降低防腐 效果，也不會(huì)對(duì)人體造成傷害。故熱改性材是一種很有前途的木材改性產(chǎn)品。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，已在浙江南潯世友木業(yè)有限公司完成生產(chǎn)性試驗(yàn)，批 量的生產(chǎn)炭化木地板已投放市場(chǎng)，受到用戶(hù)的歡迎。

2 熱改性設(shè)備的研制

　　小試設(shè)備：實(shí)驗(yàn)室的小試設(shè)備由高溫干燥、炭化箱，蒸汽發(fā)生器和控制儀組成。干燥箱內(nèi)外壁皆由不銹鋼板整體焊成，以保證耐腐和氣密性。由材堆一側(cè) 的鑄鋁軸流風(fēng)機(jī)鼓動(dòng)箱內(nèi)氣流循環(huán)，由電熱管對(duì)干燥箱和蒸汽發(fā)生器加熱，保證箱內(nèi)能達(dá)到干球溫度240℃左右及濕球溫度100℃左右的高溫高濕環(huán)境。采用鉑 熱電阻（Pt 100）測(cè)量和控制干燥箱內(nèi)的介質(zhì)狀態(tài)。

　　生產(chǎn)性設(shè)備：生產(chǎn)性的干燥、炭化一體窯（見(jiàn)圖1）由南京林業(yè)大學(xué)干燥技術(shù)研究所研究設(shè)計(jì)，委托星楠干燥設(shè)備公司加工。熱源采用導(dǎo)熱油，以保證窯 內(nèi)達(dá)到高溫的環(huán)境。窯殼為全金屬裝配式，材料為不銹鋼和鋁合金，以保證窯的耐腐、氣密和保溫性。窯內(nèi)干燥間凈空尺寸：長(zhǎng)×寬×高＝8500×4600× 3700mm，外加頂部通風(fēng)機(jī)間高1300mm�？裳b預(yù)刨的地板坯料約30m3。散熱器為軋片式不銹鋼管覆鋁翅片的排管組裝式，裝于材堆頂部風(fēng)機(jī)的一側(cè)。 5臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)通過(guò)橫軸分別由窯外的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。強(qiáng)力的氣流循環(huán)保證通過(guò)材堆有較高的風(fēng)速。窯內(nèi)裝有熱功率強(qiáng)大的蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生大量的水蒸氣，作為保護(hù)氣 體，以保證安全和工藝的需要。窯內(nèi)兩側(cè)氣道頂部還裝有噴灑霧化水的管道，熱改性階段結(jié)束后，噴灑霧化水，既可提高降溫速度，又能進(jìn)一步增