| 李延軍 唐榮強(qiáng) 鮑濱福 孫會(huì)
摘 要：以我國(guó)杉木等木材為試驗(yàn)材料，采用自制小型熱處理木材試驗(yàn)裝置進(jìn)行了蒸汽法木材熱處理工藝試驗(yàn)。結(jié)果表明：在熱處理初期，待處理木材的含水率應(yīng)小于15%，迅速升溫至100℃，再緩慢升溫到130℃干燥到絕干，再迅速升溫到熱處理目標(biāo)溫度，一般應(yīng)控制在180℃-220℃范圍內(nèi)，處理時(shí)間根據(jù)需要確定，一般為2-4h；在處理過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)噴蒸，降到80℃，調(diào)整含水率到4%-8%，出窯。上述工藝切實(shí)可行。
關(guān)鍵詞：蒸汽 木材 熱處理 工藝
The preliminary study of the technology of heat-treated wood by steam
Li Yanjun Tang Rongqiang Bao Binfu Sun Hui
Abstract: This article use the Chinese fir and other wood as the experimental materials. The elementary research of the thermowood process are studied using heat-treated equipments made by self. It is concluded that:the moisture content of wood should be below 15%,wood should be dryed absolutely at 130℃.The target temperature should be from 180℃ to 220℃,on the average ,the time should be controlled between 2 hour and 4 hours.In the course of treating,the steam should be spurted properly.When the temperature falls down,the moisture content is controlled 4%-8%.The process is feasible.
Key words: Stream, Wood, Heat-treated, Process
隨著國(guó)家天然林保護(hù)工程的實(shí)施，人工林木材的開(kāi)發(fā)利用已成為解決木材供需矛盾的重要途徑。蒸汽法木材熱處理工藝的研究，是高效利用木材，提高木材附加值的物理加工手段。熱處理木材既具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐腐性、耐候性、環(huán)保性等優(yōu)點(diǎn)，又可通過(guò)熱處理改變普通木材的顏色來(lái)模仿珍貴木材，提高其使用范圍和附加值，已越來(lái)越受到企業(yè)和木材科學(xué)研究人員的關(guān)注。
自從上個(gè)世紀(jì)中葉，不同的木材熱處理改性工藝在法國(guó)、芬蘭、荷蘭和德國(guó)就發(fā)展起來(lái)并產(chǎn)業(yè)化[1]，而國(guó)內(nèi)關(guān)于木材熱處理工藝的研究甚少。因此，借鑒國(guó)外木材熱處理方法和經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)開(kāi)展我國(guó)木材熱處理改性研究尤為重要。
1 試驗(yàn)材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)所用的人工林杉木木材，采自浙江省臨安市馬溪木材市場(chǎng)，試驗(yàn)材規(guī)格：22mm×150 mm×350mm（厚度×寬度×長(zhǎng)度），含水率為16%-30%。材料要求：挑選時(shí)要盡量注意選少節(jié)或無(wú)死節(jié)的試件，試件以徑向板為佳。
1.2 設(shè)備
MWD-50微機(jī)控制電子式木材萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、101-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱、日本ESPEC調(diào)溫調(diào)濕箱、自制小型木材熱處理裝置。
自制小型木材熱處理裝置（原理圖，見(jiàn)圖1）由以下組成部分：（1）蒸汽發(fā)生器，主要提供熱處理過(guò)程中所需蒸汽；（2）電熱恒溫烘箱，堆放木料和提供熱源；（3）溫度顯示儀，主要測(cè)定木材表、心層的溫度，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測(cè)，便于控制升溫速度；（4）軸流式風(fēng)機(jī),主要實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)介質(zhì)快速循環(huán)；（5）隔板，防止木材與熱源直接接觸產(chǎn)生燃燒，對(duì)木材起支撐作用；（6）石棉網(wǎng)，防止木材離熱源面溫度過(guò)高，減小木材上下層的溫差；（7）溫度控制儀，測(cè)試介質(zhì)溫度，通過(guò)介質(zhì)溫度探頭來(lái)控制電加熱源；（8）散熱扇，使電機(jī)處熱量快速散失，防止電機(jī)因溫度過(guò)高造成故障。
圖 1 小型木材熱處理裝置原理圖
Fig.1 Schematic diagram of heat-treated equipments
1.3 試驗(yàn)方法
本試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法主要參考芬蘭的VVT和木制品工業(yè)已經(jīng)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的工業(yè)化規(guī)模的炭化木材生產(chǎn)工藝、過(guò)熱蒸汽法干燥木材標(biāo)準(zhǔn)、高溫干燥標(biāo)準(zhǔn)[2]，進(jìn)行蒸汽法木材（杉木）熱處理工藝的調(diào)整，對(duì)熱處理的參數(shù)和升溫速度等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。
炭化木的加工主要分為以下三個(gè)階段：第一
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