摘要：對白蠟木、柞木、香樟、荷木等實木地板坯料進行了超高溫熱改性（俗 稱炭化木）的研究。在實驗室試驗的基礎上，該技術已在浙江南潯地區(qū)的工業(yè)生產上推廣應用，熱改性實木地板已批量生產投放市場。與普通實木地板相比，熱改性 實木地板吸濕性降低51.87％，尺寸穩(wěn)定性提高42.36％，弦向彈性模量和順紋抗壓強度分別提高了1.15%和2.19％，但弦向抗彎強度顯著降低， 導熱效能超過實木復合地板。突破了實木地板不能用作地采暖地板的界限。

關鍵詞：熱改性　實木地板　吸濕性　尺寸穩(wěn)定性

Research and Application on Thermo-modified Solid Wood Flooring

Gu Lianbai　Li Tao　Tu Dengyun　Jiang Ning

Abstract: Chinese ash (Fraxinus chinensis), Mongolian oak (Quercus mongolica), Camphor wood (Cinnamomum camphora) and Chinese Gugertree (Schima superba) blanks of solid-wood flooring were heat-treated with super-high temperature. The technology has been commercialized in wood industry in Nanxun, Zhejiang Province based on Laboratory scale experiments. The heat-treated flooring products has been manufactured commercially. Compared with that of common solid wood flooring, moisture adsorption of heat-treated wood decreases by 51.87%, dimension stability increases by 42.36%, tangential modulus of elasticity and longitudinal compression strength increase by 1.15% and 2.19% respectively, but tangential bending strength reduces substantially. Heat-conduction ability is better than solid-wood composite flooring. The limitation was broken through that solid wood can not be used as ground heating flooring.

Key words: Thermo-modification, Solid wood flooring, moisture adsorption, dimension stability

1 概述

　　木材是天然環(huán)保材料，深受人們喜愛。然而，木材也存在著諸多不足，如使用過程中，會隨周圍環(huán)境的溫濕度變化而產生干縮和濕漲，從而造成木制品變形和開裂。此外，未經處理的木材易遭受菌類和昆蟲的侵襲，產生霉變、腐朽和蟲蛀^[1] 。為了彌補上述不足，并延長木制品使用壽命，人們采用多種辦法對其進行處理和功能性改良。近來在芬蘭、法國、荷蘭、德國等木材工業(yè)發(fā)達的國家興起了研究和推廣熱改性材的新潮流^[2] 。所謂熱改性材就是將木材置于180℃－230℃的高溫環(huán)境中進行熱改性，通過降低木材組分中的羥基濃度，減小木材的吸濕性，增加木材的尺寸穩(wěn)定性；同時 木材組分在熱改性過程中，發(fā)生了復雜的化學反應，生成游離醋酸，使腐朽真菌喜愛的食物顯著減少，從而增進了木材的耐腐性^[3,4] 。這種改性處理是環(huán)境友好的處理技術，與化學藥劑改性方法相比，熱改性生產過程中污染很少、處理工藝較簡單，且使用過程中不會因化學藥劑的流失而降低防腐 效果，也不會對人體造成傷害。故熱改性材是一種很有前途的木材改性產品。我們在實驗室試驗研究的基礎上，已在浙江南潯世友木業(yè)有限公司完成生產性試驗，批 量的生產炭化木地板已投放市場，受到用戶的歡迎。

2 熱改性設備的研制

　　小試設備：實驗室的小試設備由高溫干燥、炭化箱，蒸汽發(fā)生器和控制儀組成。干燥箱內外壁皆由不銹鋼板整體焊成，以保證耐腐和氣密性。由材堆一側 的鑄鋁軸流風機鼓動箱內氣流循環(huán)，由電熱管對干燥箱和蒸汽發(fā)生器加熱，保證箱內能達到干球溫度240℃左右及濕球溫度100℃左右的高溫高濕環(huán)境。采用鉑 熱電阻（Pt 100）測量和控制干燥箱內的介質狀態(tài)。

　　生產性設備：生產性的干燥、炭化一體窯（見圖1）由南京林業(yè)大學干燥技術研究所研究設計，委托星楠干燥設備公司加工。熱源采用導熱油，以保證窯 內達到高溫的環(huán)境。窯殼為全金屬裝配式，材料為不銹鋼和鋁合金，以保證窯的耐腐、氣密和保溫性。窯內干燥間凈空尺寸：長×寬×高＝8500×4600× 3700mm，外加頂部通風機間高1300mm。可裝預刨的地板坯料約30m3。散熱器為軋片式不銹鋼管覆鋁翅片的排管組裝式，裝于材堆頂部風機的一側。 5臺軸流風機通過橫軸分別由窯外的電動機驅動。強力的氣流循環(huán)保證通過材堆有較高的風速。窯內裝有熱功率強大的蒸汽發(fā)生器，產生大量的水蒸氣，作為保護氣 體，以保證安全和工藝的需要。窯內兩側氣道頂部還裝有噴灑霧化水的管道，熱改性階段結束后，噴灑霧化水，既可提高降溫速度，又能進一步增