高溫熱處理木材工藝的初步研究

李學書

摘 要：利用高溫熱處理木材工藝生產木材，可以使木材的環保性得到提升。基于這種認識，本文在對高溫熱處理木材的基本原理展開分析的基礎上，對幾種高溫熱處理木材工藝展開了研究，并且對該種工藝的發展進行了探討。

關鍵詞：高溫熱處理；木材處理工藝；研究

作為能夠提升木材附加值的物理加工手段，高溫熱處理木材工藝的使用受到了越來越多的關注。使用該工藝，可以使木材具有較好的穩定性、耐久性和環保性，并且能夠實現木材的高效利用。因此，有必要對高溫熱處理木材工藝展開研究和探討，以便更好的進行該種工藝技術的運用。

一、高溫熱處理木材的基本原理

從原理上來看，高溫熱處理木材其實就是在較高的溫度條件下，使木材處在缺乏氧氣和有保護物質的特殊環境下，從而實現對木材的高溫度的熱處理。在處理的過程中，木材中的一部分半纖維素將發生水解，同時其中的淀粉和糖類等營養物質將發生化學反應和揮發。而經過使木材中的化學鍵重新組合，則能夠形成新的化學鍵。使用該種木材處理工藝，能夠使木材尺寸穩定性提高，并且使木材的耐氣候性和耐持久性得到提升。而由于使用該種工藝處理木材不需要使用大量改性劑，所以能夠滿足環保要求。

二、高溫熱處理木材工藝研究

1.氣相熱處理工藝

就目前來看，氣相熱處理工藝是木材處理主要使用的高溫熱處理工藝。由于使用的氣相介質不同，所以可以將該工藝劃分成蒸汽熱處理工藝、惰性氣體熱處理工藝和熏煙熱處理工藝。其中，蒸汽熱處理工藝的應用范圍較為廣泛，可以利用水蒸氣防止木材燃燒，并且能夠將處理溫度控制在150-240℃之間，處理時間為0.5-4h，空氣含量在3%-5%以下。利用該工藝，可以進行地板原材料、戶外木材和家具木材的高溫熱處理。而惰性氣體熱處理工藝是使木材在惰性氣體環境中得到高溫處理，能夠通過改變木材的吸濕性提高木材穩定性。就目前來看，常用的惰性氣體為氮氣。利用該工藝，可以對含水率在12%左右的木材進行處理，木材需要在充滿氮氣的特殊容器中緩慢升溫至210-240℃，其中氧氣含量不超過2%。利用該工藝進行木材處理，可以使木材的耐久性得到提升，但是也會導致木材機械強度下降。此外，熏煙熱處理工藝需要利用大量燃燒氣體中的熱能和多種熱分解生成物進行木材的熱處理，需要以廢木材為燃料。使用該工藝，需要使木材在80-200℃的爐內，可以將帶樹皮的原木材的溫度上升至70-95℃。采取該種工藝技術，可以降低木材含水率，并且使木材水含量分布均勻，所以能夠使木材的尺寸穩定性、耐久性和物理力學性能得到提升。

2.水熱處理工藝

所謂的水熱處理工藝，又被稱之為“Plato”工藝。利用該工藝進行木材處理時，可以將其劃分成水熱解、含水率調整和熱處理三個部分，分別需要占用4-5h、3-5d和14-16h的工藝生產時間。就目前而言，國外已經建有水熱處理工廠。但是由于使用該工藝處理木材的過程相對復雜，需要的處理時間也較長，所以該工藝的發展受到了較大限制。

3.油熱處理工藝

利用油熱處理工藝，需要在熱油中進行木材的高溫熱處理。使用該工藝技術，可以避免木材在處理過程中與空氣中的氧氣接觸，并且能夠達到較高的傳熱效率。就目前來看，可以使用亞麻籽油、大豆油、菜籽油和葵花籽油等植物油進行木材熱處理。在油溫控制在220℃左右時，可以使木材的耐久性得到有效提高，并且只吸收少量的油。而木材處理時間為2-4h，處理后的木材具有較強的耐腐性。但是，使用油熱處理工藝，木材將不可避免的進行油的吸收，所以不僅會導致廢油的產生，還會給木材的后期加工和利用帶來困難。

三、高溫熱處理木材工藝的發展探究

在現實生活中，使用高溫熱處理木材工藝可以獲得古樸典雅和顏色美觀的木材，所以能夠使木材的附加值得到提高，在這種情況下，使用該工藝處理的木材可以在夾板、門窗、家具和地熱地板等多個領域中得到應用。所以，隨著該類木材消費量的增加，高溫熱處理木材工藝的發展也將得到推動。面對這種發展形勢，我國還應該進行熱處理樹種范圍的擴大，以便促使熱處理產品向著多樣化的方向發展。其次，考慮到室外用材的熱處理程度需要比室內用材深的問題，還要制定不同溫度水平的熱處理標準，以便對高溫熱處理木材工藝的使用進行管理。在此基礎上，還可以進行高溫熱處理木材的檢測評價指標的確定，從而使木材產品市場的管理更加規范。再者，為提升高溫熱處理工程工藝效果，還應該將該種工藝技術與化學改性技術結合起來，以便更好的促進木材處理工藝技術的發展。此外，考慮到溫度控制不當將導致木材物理力學性能下降的問題，還要加強高溫熱處理工藝的研究，以便將熱處理工藝溫度控制在較低的范圍內。

四、結語

總而言之，隨著人們對環保問題的重視程度的加深，木材的處理工藝也將變得更加環保。而使用高溫熱處理木材工藝，不僅能夠提升木材的尺寸穩定性、耐久性、耐腐性等多種物理性能，還能夠使木材具有一定的環保性。因此，相信隨著相關技術的發展，該種木材工藝也將獲得更大的發展空間。

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