產(chǎn)品詳情
木材炭化機理
木材主要由纖維素、半纖維素、木質素和木材抽提物等組成。纖維素在木材細胞壁中起骨架作用,其化學性質和超分子結構對木材的強度有重要影響。纖維素中的羥基和水分子也可形成氫鍵,不同部位的羥基之間存在的氫鍵直接影響著木材的吸濕和解吸過程。大量的氫鍵可以提高木材的強度,減少吸濕性,降低化學反應性等,且纖維素的吸濕性直接影響到纖維的尺寸穩(wěn)定性和強度。木材經(jīng)過高溫熱處理之后,羥基的濃度減少,化學結構發(fā)生復雜的變化,使炭化木的吸濕性降低,尺寸穩(wěn)定性提高,但由于纖維素聚合度的降低,氫鍵被破壞,使得炭化木的力學強度有所損失。半纖維素是細胞壁中與纖維素緊密聯(lián)結的物質,起粘結作用,是基體物質,半纖維素吸濕性強、耐熱性差、容易水解,在外界條件作用下易于發(fā)生變化,是木材中吸濕性較大的組分,是使木材產(chǎn)生吸濕膨脹、變形開裂的因素之一。木材經(jīng)熱處理后,多糖的損失主要是半纖維素,因而可降低木材的吸濕性,減少木材的膨脹與收縮,提高了炭化木的尺寸穩(wěn)定性。又因為半纖維素在細胞壁中與木質素一起起粘結作用,受熱分解后木材的內(nèi)部強度被削弱。不僅削弱木材的韌性,而且也使抗彎強度、硬度和耐磨性降低。木質素貫穿著纖維,起強化細胞壁的硬固作用。木質素還是影響木材顏色的產(chǎn)生與變化的主要因素。木材具有不同顏色還與細胞壁、細胞腔內(nèi)填充或沉積的多種抽提物有關。抽提物對木材強度也有一定的影響,含樹脂和樹膠較多的木材其耐磨性較高。木材經(jīng)過炭化之后,發(fā)色基團和助色基團發(fā)生復雜的化學變化,抽提物部分被汽化,使得木材顏色發(fā)生改變。