什么是炭化木？

改性)是一种环保型木材物理保护技术，利用蒸汽、惰性气体、油、水等。作为导热介质，在160 ~ 250℃对木材进行短期热解处理。木材的高温处理可以引起木材成分的物理和化学变化，从而提高木材的尺寸稳定性、耐久性和颜色。热处理后木材性质的变化很大程度上取决于木材品种和工艺条件的差异。

在最近的10年里，荷兰、法国、德国和芬兰在欧洲。实现了木材炭化技术的工业化应用。此外，日本、加拿大等国家以及中国台湾省也对炭化木进行了各种研究，并取得了一定的成果。

木材碳化原理

木材炭化主要作用于半纤维素、纤维素的无定形区以及连接纤维素和半纤维素的氢键。

比如我们把木材加热几个小时到175℃左右，在厌氧条件下，半纤维素部分降解，羟基等亲水结构减少，木材对湿度的稳定性增强；随着结晶率的增加，木材的尺寸稳定强度增加；木质素网状体横向连接的增加也增强了木材的稳定性和强度；过程中产生的甲酸、乙酸和酚类化合物可以延缓腐烂，延长保质期。

当然，具体的工艺流程(温湿度曲线)每个厂家都有自己的标准，需要多次试错和总结。

加热的温度、湿度、时间要非常准确:温度超过纤维素、半纤维素的玻璃化后，时间长了，它们在大量降解后容易出现强度下降等负面情况；同样，氢键的过度减少也会降低整体强度。

碳化对木材性能的影响

1.密度降低

主要来自半纤维素的部分损失。大多数研究表明，降解5-8%的半纤维素几乎不会牺牲结构强度。

2.增加强度

在适当的温度下碳化，木材的强度会增加，但过度和过热的碳化会降低强度。

3.水含量减少了

所有木材都会吸收大气中的水分，平衡含水率(EMC)与相对湿度和内部结构有关。炭化过程中，由于羟基等亲水基团的部分丧失，木材吸水能力降低。

因此，炭化木材不仅在给定的相对湿度下EMC较低，而且随着相对湿度的增加，EMC的增加量也会减少，所以木材不易发生体积的膨胀和收缩。

从上图可以看出，炭化木对湿度的敏感度明显降低，赋予了其更好的稳定性。

炭化可以提高木材的尺寸稳定性，消除或释放木材的内应力，因为半纤维素，尤其是多糖醛糖苷，经过化学变化后成为弱吸湿性单体；此外，纤维素分子链中的羟基相互结合形成氢键。

加深颜色

从上图可以看出，随着炭化温度的升高，颜色越来越深。炭化木的颜色变化主要是由化合物的变化以及半纤维素、木质素和一些提取化合物的降解引起的。

5.抗腐蚀能力提高

炭化能提高木材防腐性能的可能原因是:炭化过程中，木材的成分发生了变化，切断了真菌生存所需营养物质的来源；同时，含水率的降低抑制了真菌的生长，提高了耐腐蚀性。