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碳化木的加工

发布日期:2022-04-22浏览次数:7772

窑式和罐式“炭化木”的生产工艺过程皆分为一次干燥,二次干燥、快速升温炭化、降温和调湿处理、再降温出窑(罐)五个阶段

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(一)一次干燥:

从生(湿)材干燥至约12%(或)含水率的阶段叫一次干燥。这一阶段可在炭化窑(罐)内进行,也可由常规窑来完成。鉴于炭化窑(罐)的造价较高,且设备运转费用高,故用常规窑来进行一次干燥较经济,且干燥质量也较容易控制,但干燥时间较长。

(二)二次干燥:

从12%的木材含水率干燥到3%(或)的阶段叫二次干燥。这一阶段在炭化窑(罐)内完成。含水率约12%的锯材进炭化窑后,先可进行常规过渡干燥。干球温度约从65—75℃开始,然后分阶段升温至约125℃,干湿球温差逐步扩大到25℃。待木材含水率降至约3%,二次干燥阶段结束。这阶段时间的长短,取决于木材的树种和厚度,22mm厚的锯材一般约需10多个小时。

(三)快速升温碳化:

木材含水率达到3%以后,就度过了干燥的危险期。可以快速升温,在较短时间内,升至炭化温度(一般为180~212℃)。然后保持炭化温度不变, 约3小时,对木材进行高温热处理,使木材中的半纤维素和纤维素的无定形区降解,木材中吸湿性的羟基数量大大减少。同时木材中的抽提物如树脂,萜类化合物、单宁、酸类化含物等大量挥发。因而木材的吸湿性大大减小,尺寸稳定性和耐腐蚀性显著提高。这一阶段,窑(罐)内要充满保护气体,(一般为水蒸气),气体的含氧量必须在2%以下,简单的衡量方法是维持窑内的湿球温度为99.5~100℃。否则很干的木材会有着火危险,而且木材在高温下氧化,对其强度也不利。

(四)降温调湿:

木材炭化处理后,不但含水率很低(0.5%以下),而且木材本身的温度也很高,接近180~212℃。这时无法直接进行调湿处理,必须先对木材降温。注意千万不能采用风冷降温,若窑外的新鲜空气流进窑内,很容易使木材着火。正确的方法是,停止向散热器供热的同时,向窑内喷射雾化水,不但起到降温作用,而且可使几乎全干的木材适当增湿。待窑内介质温度降至116℃左右,就可进行调湿处理。这时向窑内喷射饱和水蒸气的同时,再喷射雾化水,以提高窑内介质的相对湿度和木材的含水率,并消除残余应力。一般待木材含水率升至4~5%时,可结束调湿处理。

(五)冷却出窑:

窑内木材在116℃至112℃的温度下调湿处理后,就消除了着火的危险。但不能马上出窑,否则热木材被窑外冷风一吹,立即就会开裂,并发出细微的“噼啪”声。故须待窑内外温差降至30℃左右,才能出窑。

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