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木材炭化时,若工艺或操作不当,会产生许多缺陷,主要有开裂、变形、颜色不均匀、节子脱落、甚至着火。但若了这些缺陷产生的原因,基本上这些缺陷是可以防止的。
开裂
炭化木开裂主要是表裂和端裂,厚板或方材炭化时也可能有内裂。表裂是在炭化前的干燥阶段产生的。往往由于一次干燥时产生的表裂较细,不易察觉,直至二次干燥时,木材含水率从12%进一步下降,木材进一步干缩,使表裂扩大且明显。内裂主要是二次干燥时产生的。二次干燥时温度升高或湿度降低太快,使还有一定水分的内层较快地干缩,受较大的拉应力而产生内裂。所以在木材平均含水率降至4%之前,不能过快的升温。
变形
变形有横弯(瓦弯)、顺弯(纵弯),侧弯(边弯)扭翘等几种。
颜色不均匀
在中心区域产生附加压应力(这种应力与含水率应力无关),在炭化阶段。表层的这种附加拉应力与含水率不均匀引起的拉应力相叠加。超过木材横纹抗拉强度时,就会引起径裂(图1-4。b),所以炭化原木或大髓心方材时要特别小心, 木材炭化窑的分类。根据炭化作用方式、载热体种类及炭化介质循环特性等特征,木材炭化窑可分为许多不同的类型,(1) 根据炭化作业方式进行分类。根据炭化作业方式。木材炭化窑可分为周期式炭化窑和连续式炭化窑,周期式炭化窑系同时装满木料,干好后炭化停止,同时卸出木料,再装入一批新木料。如此炭化作业是周期性的。
炭化后木材颜色不均匀,反映了炭化的程度不均匀,这主要由于窑内气流循环不均匀,或炭化罐内没有风机,不能产生强制循环,致使材堆四周与内部木材要色相差很大,因此,炭化窑(罐)内一定要有强制的气流循环,而且穿过材堆的气流速度要大,以均匀干燥和炭化。另外若同一窑内有多种树种和厚度或不同含水率的木材业会引起干燥、炭化不均匀。因此,同一窑内炭化的木材,其树种、厚度及含水率应相同或相近。
节子脱落
木材炭化后,在刨削加工时,有时节子脱落,脱落的节子通常为死节。故炭化的木材应尽量不含或少含死节,节子脱落后,可用相同树种的木材补节。
着火
炭化刚结束时,木材温度很高(高达180-212℃),而且含水率很低(0.5%以下),这时如果停止向窑内喷蒸汽,或向窑内放冷空气冷却木材,干热的木材接触空气中的氧气,很容易着火燃烧,另外,若窑壳气密性不好,空气漏入窑内较多,也会引起炭化木得燃烧。故冷却木材的正确方法应是雾化水,同时向窑内喷蒸汽,而不能喷入空气。窑温升至125℃以后的木材干燥、炭化及随后的冷却、调湿整个中,都要向窑内喷蒸汽,不能中断。这些阶段若发生停电,不能喷蒸,必须立即由发电机供电,喷蒸正常进行。否则,由于窑内水蒸气不足,而窑外空气渗漏入窑,很容易引起干热木材的燃烧。
炭化窑内空气的湿度总是小于,而空气的温度则大大高于常温,因此空气的平衡含水率低于木材表面的含水率,木材表面的水分就会向空气中蒸发,木材表面水分蒸发的快慢取决于空气的温度和湿度,当空气温度升高或湿度降低时,木材表面水分蒸发速度就加快;反之,空气温度越低。湿度越大,表面水分蒸发的速度就慢,木材表面的循环气流速度对木材表面水分蒸发也有重要影响。如果木材表面空气不是流动的,则随着水分的蒸发,很快会在木材表面出现一个不流动的饱和水蒸汽薄膜,称为界层,其相对湿度为,它把木材表面包围着,木材表面水分要继续蒸发只能靠的扩散作用穿过界层才能空气中。
不仅可以木材的切削加工性能,而且可以木结构零件的强度、胶接强度和木制品的表面装饰质量,同时也能木材的保温性与绝缘性,导热性与导电性。3、预防木材的降等和腐朽。木材是天然高分子体,主要由纤维素、半纤维素和木素组成,同时也含有少量树脂、树胶、色素等内含物,湿木材如果长时间堆露天空气中,若不采取适当的保护措施,会发生腐朽或虫害,因此木材经60℃左右温度炭化处理后。当木材含水率降低到20%以下时,可以大大菌类和害虫的侵害与破坏,一些生产单位。把木材炭化到含水率8-15%左右,不仅了木材的固有性质和强度。hjd2shaw