木头为什么要碳化处理 什么是木材碳化？

什么是木材碳化？

木材碳化是经过表面碳化或是深度处理的木材，表面碳化，炭字下是火，顾名思义，郑嫌必须满足无水、无氧、高温、高压的条件，控制炭化过程，必须有保护介质。

碳化木分为两种一种是深度炭化木是经过高温高压无氧无水炭化处理的木材，还有一种是表面炭化木，表面碳化木是氧焊枪烧烤使木材表面具有一层很薄的炭化层。

深度碳化木优点：

1、环保：炭化木采用天然木材，生产加工过程不添加任何有害化学药剂，也不产生任何环境污染问题，是真正的环保绿色建材。

2、净化空气：活性碳化产的中间体 具有活性炭功能 又保留了高端木材的特性，使其具有净化空气的功能。

3、稳定性强，不易开裂变形：碳化木由于其半纤维素的吸水官能团被重组，木材的使用性能大大的提高，吸水性下降、膨胀性下轮裤降、尺寸稳定性提高，这样的炭化喊桐手木不易变形开裂。

木材碳化有什么好处

木材碳化是一种特殊的木材处理方法，将埋扒皮木材在高温下加热处理，使木材表面炭化，形成一层黑色的碳化层。木材碳化有以下好处：

1】耐久性增强：木材碳化后，木材表面形成的碳化层具有很弯差强的耐久性和抗腐蚀性，能够有效地抵抗紫外线、风雨此腔侵蚀、真菌和昆虫的侵害，使木材的使用寿命更长。

2】稳定性提高：木材碳化后，木材内部的纤维结构得到改善，木材的稳定性提高，能够有效地防止木材变形、开裂和翘曲等问题。

3】美观性提升：木材碳化后，表面呈现出黑色的炭化层，具有独特的纹理和质感，能够增强木材的美观性和装饰性。

4】环保性：木材碳化过程中不需要使用化学药剂，不会产生有害物质，对环境友好，符合现代人追求绿色环保的理念。

因此，木材碳化被广泛应用于户外家具、园林景观、建筑材料等领域，具有很好的市场前景。

什么是碳化木?

木材碳化，又称木材高温热处理（Thermal

Modification），是以水蒸气、惰性气体、油、水等为导热介质，在160～250℃温度下，对木材进行短期热解处理的一种环保型木材物理保护技术。高温下对木材的处理可以使得木材组分发生物理变化和化学变化，从而可以改善木材的尺寸稳定性、耐久性和颜色。热处理后木材性质的改变状况，很大程度上取决于木材树种的不同和工艺条件的差冲差异。

近10年来，欧洲的荷兰、法国、德国和芬兰。已经实现了木材碳化技术的工业化应用。此外，日本、加拿大等国家和我国台湾地区，也对碳化木材进行了多方面的研究，并取得了一定成果。

木材碳化的原理

木材碳化主要作用于半纤维素、纤维素无定形区和连接纤维素与半纤维素的氢键扰庆桥。

比如我们将木材加热数小时至175℃左右，无氧状况，部分半纤维素会降解，羟基等亲水结构减少，木材对湿度的稳定性会增强；结晶比例增加，木材尺寸稳定性强度增强；木素网状体横向连接增加亦增强了木材的稳定性、强度；过程中产生的甲酸、乙酸、酚类化合物更是可以延缓腐化延长保存期限。

当然，具体工艺流程（温湿度曲线）每个生产商都有自己的标准，它需要多次试错与总结。

加热的温湿度和时间要非常精准：温度超过了纤维素、半纤维素的玻璃化后，时间一长，它们大量降解后极易出现强度下降等负面情况；同样，氢键的过量减少也将让整体强度降低。

碳化对木材性质的影响

1.密度降低

主要来源于半纤维素的部分损失。 大多数研究表明5- 8％的半纤维素的降解几乎不会牺牲结构强度。

2.强度增加

在适当的温度下进行碳化处理，木材的强度会增加，但是过量、过热的碳化会让强度下降。

3.水分含量降低

所有木材都会吸收大气中的水分，平衡含水率缓猛（EMC）与相对湿度和内部结构相关。 在碳化过程中由于羟基等亲水基团的部分损失，木材吸收水分的能力降低。

因此，碳化木材不仅在给定的相对湿度下具有更低的EMC，并且EMC随相对湿度升高的增量也会降低，故木材在体积上不易膨胀和收缩。

从上图表可以看出，碳化木材对湿度的敏感度明显降低，这给予了它更好的稳定度

碳化能够提高木材的尺寸稳定性，除去或缓释木材内应力，原因在于，半纤维素特别是多糖醛苷发生化学变化后，变成弱吸湿性单体；此外，纤维素分子链内羟基相互结合而构成氢键。

4.颜色加深

从上面的图中可以看出，随着碳化温度的升高，颜色越来越深。碳化木材颜色的变化，主要是由化合物变化，半纤维素、木素、某些抽提化合物的降解引起。

5.防腐能力提升

碳化提高木材防腐性能的可能原因是，碳化过程中，木材组分发生了改变，切断了菌类生存所需的营养物质来源；同时，含水率的降低抑制了菌类生长，使耐腐性得以提高。