碳化木制作工藝流程
炭化木是經過炭化處理的木材,炭化:炭字下是火,顧名思義,必須滿足無水,高溫的條件,為保護木材強度,控制炭化過程,必須有保護介質,戶外使用炭化木必須滿足212度炭化溫度的要求。
炭化木分為表面炭化木和深度炭化木:
表面炭化木是用氧焊槍燒烤,使木材表面具有一層很薄的炭化層,對木材性能的改變可以類比木材的油漆,但可以突顯表面凹凸的木紋,產生立體效果。應用方面集中在工藝品、裝修材料和水族罐制品。也稱為工藝炭化木、炭燒木。
深度炭化木也稱為完全炭化木、同質炭化木。是經過200度左右的高溫炭化技術處理的木材,由于其營養成分被破壞,使其具有較好的防腐防蟲功能,由于其吸水官能團半纖維素被重組,使產品具有較好的物理性能,深度炭化防腐木是真正的綠色環保產品,盡管產品具有防腐防蟲性能,卻不含任何有害物質,不但提高了木材的使用壽命,而且不會在生產過程中使用過程中以及使用后的廢料處理對人體、動物和環境有任何的負面影響。深度炭化木在歐洲有接近十年的使用經驗,是禁用CCA防腐木材后的主要換代產品。深度炭化防腐木廣泛應用于可墻板、戶外地板、廚房裝修、桑那房裝修、家具等許多方面。但不推薦使用于接觸水和土壤的場合(https://www.wood888.net)
深度炭化防腐木是經過200度左右的高溫炭化技術處理的木材,由于其營養成分被破壞,使其具有較好的防腐防蟲功能,由于其吸水官能團半纖維素被重組,使產品具有較好的物理性能。
1、 深度炭化防腐木源自歐洲,有十年的使用記錄.著名的里昂歌劇院就在1997年采用了全炭化防腐木結構。
2、深度炭化防腐木安全環保。是不含任何防腐劑或化學添加劑的完全環保的防腐防蟲木材,具有較好的防腐防蟲功能。無特殊氣味,對聯結件、金屬件無任何副作用,適用于戶內外。
3、深度炭化防腐木不易吸水,含水率低,是不開裂的木材。 耐潮濕,不易變形。是優秀的防潮木材。
4、深度炭化防腐木加工性能好,克服產品表面起毛的弊病。經完全脫脂處理,涂布方便。
5、深度炭化防腐木里外顏色一致,泛柔和絹絲樣亮澤,紋理變得更清晰。手感溫暖。
窯式和罐式“炭化木”的生產工藝過程皆分為一次干燥,二次干燥、快速升溫炭化、降溫和調濕處理、再降溫出窯(罐)5個階段:
1、一次干燥
從生(濕)材干燥至約12%(或10%)含水率的階段叫一次干燥。這一階段可在炭化窯(罐)內進行,也可由常規窯來完成。鑒于炭化窯(罐)的造價較高,且設備運轉費用高,故用常規窯來進行一次干燥較經濟,且干燥質量也較容易控制,但干燥時間較長。
2、二次干燥
從12%的木材含水率干燥到3%(或4%)的階段叫二次干燥。這一階段在炭化窯(罐)內完成。含水率約12%的鋸材進炭化窯后,先可進行常規過渡干燥。干球溫度約從65—75℃開始,然后分階段升溫至約125℃,干濕球溫差逐步擴大到25℃。待木材含水率降至約3%,二次干燥階段結束。這階段時間的長短,取決于木材的樹種和厚度,22mm厚的鋸材一般約需10多個小時。
3、快速升溫炭化
木材含水率達到3%以后,就度過了干燥的危險期。可以快速升溫,在較短時間內,升至炭化溫度(一般為180~212℃)。然后保持炭化溫度不變,約3小時,對木材進行高溫熱處理,使木材中的半纖維素和纖維素的無定形區降解,木材中吸濕性的羥基數量大大減少。同時木材中的抽提物如樹脂,萜類化合物、單寧、酸類化含物等大量揮發。因而木材的吸濕性大大減小,尺寸穩定性和耐腐蝕性顯著提高。這一階段,窯(罐)內要充滿保護氣體,(一般為水蒸氣),氣體的含氧量必須在2%以下,簡單的衡量方法是維持窯內的濕球溫度為99.5~100℃。否則很干的木材會有著火危險,而且木材在高溫下氧化,對其強度也不利。
4、降溫調濕
木材炭化處理后,不但含水率很低(0.5%以下),而且木材本身的溫度也很高,接近180~212℃。這時無法直接進行調濕處理,必須先對木材降溫。注意千萬不能采用風冷降溫,若窯外的新鮮空氣流進窯內,很容易使木材著火。正確的方法是,停止向散熱器供熱的同時,向窯內噴射霧化水,不但起到降溫作用,而且可使幾乎全干的木材適當增濕。待窯內介質溫度降至116℃左右,就可進行調濕處理。這時向窯內噴射飽和水蒸氣的同時,再噴射霧化水,以提高窯內介質的相對濕度和木材的含水率,并消除殘余應力。一般待木材含水率升至4~5%時,可結束調濕處理。
5、冷卻出窯
窯內木材在116℃至112℃的溫度下調濕處理后,就消除了著火的危險。但不能馬上出窯,否則熱木材被窯外冷風一吹,立即就會開裂,并發出細微的“噼啪”聲。故須待窯內外溫差降至30℃左右,才能出窯。
炭化木使用注意事項:
1、炭化木不宜用于接觸土壤和水的環境。
2、炭化木較未處理材握釘力有下降,所以推薦使用先打孔再釘孔安裝來減少和避免木材開裂
3、炭化木在室外使用時建議采用防紫外線木材涂料,以防天長日久后木材退色。
炭化木的質量指標主要有木材平衡含水率比未處理材低3%左右, 干縮率小于5%,優于柚木的7%。