木头自然碳化是怎么形成的

木材碳化是经过表面碳化或是深度处理的木材，表面碳化，炭字下是火，顾名思义，必须满足无水、无氧、高温、高压的条件，控制炭化过程，必须有保护介质。

碳化木分为两种一种是深度炭化木是经过高温高压无氧无水炭化处理的木材，还有一种是表面炭化木，表面碳化木是氧焊枪烧烤使木材表面具有一层很薄的炭化层。

深度碳化木优点：

1、环保：炭化木采用天然木材，生产加工过程不添加任何有害化学药剂，也不产生任何环境污染问题，是真正的环保绿色建材。

2、净化空气：活性碳化产的中间体 具有活性炭功能 又保留了高端木材的特性，使其具有净化空气的功能。

3、稳定性强，不易开裂变形：碳化木由于其半纤维素的吸水官能团被重组，木材的使用性能大大的提高，吸水性下降、膨胀性下降、尺寸稳定性提高，这样的炭化木不易变形开裂。

木材碳化，又称木材高温热处理（Thermal

Modification），是以水蒸气、惰性气体、油、水等为导热介质，在160～250℃温度下，对木材进行短期热解处理的一种环保型木材物理保护技术。高温下对木材的处理可以使得木材组分发生物理变化和化学变化，从而可以改善木材的尺寸稳定性、耐久性和颜色。热处理后木材性质的改变状况，很大程度上取决于木材树种的不同和工艺条件的差异。

近10年来，欧洲的荷兰、法国、德国和芬兰。已经实现了木材碳化技术的工业化应用。此外，日本、加拿大等国家和我国台湾地区，也对碳化木材进行了多方面的研究，并取得了一定成果。

木材碳化的原理

木材碳化主要作用于半纤维素、纤维素无定形区和连接纤维素与半纤维素的氢键。

比如我们将木材加热数小时至175℃左右，无氧状况，部分半纤维素会降解，羟基等亲水结构减少，木材对湿度的稳定性会增强；结晶比例增加，木材尺寸稳定性强度增强；木素网状体横向连接增加亦增强了木材的稳定性、强度；过程中产生的甲酸、乙酸、酚类化合物更是可以延缓腐化延长保存期限。

当然，具体工艺流程（温湿度曲线）每个生产商都有自己的标准，它需要多次试错与总结。

加热的温湿度和时间要非常精准：温度超过了纤维素、半纤维素的玻璃化后，时间一长，它们大量降解后极易出现强度下降等负面情况；同样，氢键的过量减少也将让整体强度降低。

碳化对木材性质的影响

1.密度降低

主要来源于半纤维素的部分损失。 大多数研究表明5- 8％的半纤维素的降解几乎不会牺牲结构强度。

2.强度增加

在适当的温度下进行碳化处理，木材的强度会增加，但是过量、过热的碳化会让强度下降。

3.水分含量降低

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相关。 在碳化过程中由于羟基等亲水基团的部分损失，木材吸收水分的能力降低。

因此，碳化木材不仅在给定的相对湿度下具有更低的EMC，并且EMC随相对湿度升高的增量也会降低，故木材在体积上不易膨胀和收缩。

从上图表可以看出，碳化木材对湿度的敏感度明显降低，这给予了它更好的稳定度

碳化能够提高木材的尺寸稳定性，除去或缓释木材内应力，原因在于，半纤维素特别是多糖醛苷发生化学变化后，变成弱吸湿性单体；此外，纤维素分子链内羟基相互结合而构成氢键。

4.颜色加深

从上面的图中可以看出，随着碳化温度的升高，颜色越来越深。碳化木材颜色的变化，主要是由化合物变化，半纤维素、木素、某些抽提化合物的降解引起。

5.防腐能力提升

碳化提高木材防腐性能的可能原因是，碳化过程中，木材组分发生了改变，切断了菌类生存所需的营养物质来源；同时，含水率的降低抑制了菌类生长，使耐腐性得以提高。

炭化木用于室内地板、家具及装饰时，可以和未处理的木材一样进行表面涂饰和维护。一般可以通过磨光或涂刷的方法来提高木材保护剂对木材的透入程度。另外，由于炭化木具有优异的稳定性和防潮性，表面维护更容易。一般来说，炭化木在户内使用不需要进行特别保护处理，如果要进行处理，可以使用上漆，上蜡或上油等方法达到保护目的。

炭化木用于户外时，建议采用比炭化木本色略深一点的户外木材涂料，使用半透明的木材涂料和木蜡油。为减少或防止太阳紫外线的辐射使木材表面的颜色会变浅或变灰，应使用户外木材涂料，其维护方法和其它普通木材维护一样。在维护前，木材表面要进行清洁和干燥处理。

炭化木使用时应注意：炭化木不适宜用于浸泡在水中或和泥土接触。另外，为了减少水分从端头进入炭化木，防止端头开裂，应对炭化木的端头进行保护处理。

一、碳化木

碳化木源自欧洲、健康时尚、完全天然、绿色环保。碳化木是经过212度或190度隔水隔氧高温高压碳化木制作工艺，破坏木材内部的营养成份，使全部的虫类在高温空气中被杀死，碳化后具有极强的防腐、防霉性能，质保在30年以上.

可以净化空气，健康环保，碳化后的木材具有超强的稳定性，防开裂、防变形。维护成本低，便于安装，碳化木能起到藏钉、实现板面无钉，产品平整外观美好等好处。碳化木是一种新型环保适用于内外的各种环境高端装饰装修材料。

二、防腐木

防腐木是采用防腐剂渗透并固化木材以后使木材具有防止腐朽菌腐朽功能、微生物侵害功能的木材。其中木材防腐剂的效力主要是由其对有害生物的毒性决定的，对危害木材的生物毒性越大，其防腐效果就越强。

一般情况下，木材还要加入其他的剂，一是起防腐作用，而且可以增强木材的刚度，强度，耐用度，具有防腐烂、防白蚁、防真菌的功效。

三、碳化木和防腐木的区别

它们的处理工艺不同，防腐木是添加药剂处理木材的耐腐性比碳化木强，碳化木是没有添加任何药剂的绿色环保，在使用环境也不同室内建议使用碳化木，户外建议使用防腐木。

炭化木是在不含任何化学剂条件下应用高温对木材进行同质炭化处理，使木材表面具有深棕色的美观效果，并拥有防腐及抗生物侵袭的作用，其含水率低、不易吸水、材质稳定、不变形、完全脱脂不溢脂、隔热性能好、施工简单、涂刷方便、无特殊气味，是理想的室内及桑拿浴室材料，成为卫浴装饰新的流行趋势；其防腐烂，抗虫蛀、抗变形开裂，耐高温性能也成为户外泳池景观的理想材料。炭化木分为表面炭化木和深度炭化木。深度炭化防腐木安全环保，是不含任何防腐剂或化学添加剂的完全环保的防腐防虫木材，具有较好的防腐防虫功能，无特殊气味，对联结件、金属件无任何副作用，不易吸水，含水率低，是不开裂的木材。

耐潮湿，不易变形，加工性能好，克服产品表面起毛的弊病，经完全脱脂处理，涂布方便，且里外颜色一致，泛柔和绢丝样亮泽，纹理变得更清晰，手感舒适，是优秀的防潮木材。深度炭化防腐木(简称炭化木/碳化木)卓越的性能使其使用领域十分广泛，适用于桑拿房及浴室，装饰墙板，游泳池地板，园艺小品，庭院，家具等。炭化生产工艺原理木材快速加热至100℃，经过干燥过程使木材含水率干燥至3-4%，并根据不同的炭化等级要求，木材的温度加热到190~212℃；随后干燥窑内温度下降到低于100℃；水蒸气取代空气充斥整个干燥窑内。经过炭化和冷却过程后，让木材吸收水蒸气，含水率有所提高，达到稳定后降温冷却。

碳化木顾名思义，木材干燥经过处理后，具备了碳的一些特殊功能，可吸收空气中的杂质，拥有过滤空气改善人们呼吸环境的作用。

木材在高温碳化过程中，木材内部的亲水因子被重组，降低了木材的吸湿性平衡点，俗称“湿线”，不容易受周围环境的影响，可知适用于各种木制品。

木材在碳化过程中，木材内部的绝大部分菌类和全部的虫类在高温空气中被杀死，同时木材在高温状态下，其内部的营养成分发生了复杂而且剧烈的化学变化，被降解或重组，可使幸存的菌类因失去维持生命的营养而死掉。也就是说木材在碳化后不会发生霉变的情况。

但没有提具体结实程度等整体碳化木是指用160℃---230℃对木材进行长时间热解处理得到的木材。整体碳化木素有物理“防腐木”之称。整体碳化木用于户外时，建议采用比整体碳化木化木本色略深一点的户外木材涂料，使用半透明的木材涂料和木蜡油。为减少或防止太阳紫外线的辐射使木材表面的颜色会变浅或变灰，应使用户外木材涂料，其维护方法和其它普通木材维护一样。在维护前，木材表面要进行清洁和干燥处理。

整体碳化木使用时应注意：整体碳化木化木不适宜用于浸泡在水中或和泥土接触。另外，为了减少水分从端头进入整体碳化木化木，防止端头开裂，应对整体碳化木化木的端头进行保护处理。

主要材质为缅松[[i]

本帖最后由

hx721

于

2007-10-23

17:36

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碳化木分为两种，看了前面的回答都没有讲到，什么是深度碳化木和表面碳化木还没有搞清，带偏客户，下面是防腐木和碳化木的区别介绍：

一、炭化木是经过高温炭化处理的木材,分为表面炭化木和深度炭化木。

1、表面炭化木是用火烧烤，使木材表面具有一层很薄的炭化层，对木材性能的改变类比木材的油漆，还可以突显表面凹凸的木纹，表面类似火烧木材，产生立体效果。应用方面集中在工艺品、装修材料和水族罐制品。也称为工艺炭化木、炭烧木。

2、深度炭化木也称为完全炭化木、同质炭化木。是经过195度-212度高温高压无氧无水炭化技术处理的木材，由于其营养成分被破坏，使其具有较好的防腐防虫功能，由于其吸水官能团半纤维素被重组，使产品具有较好的物理性能，深度碳化木是真正的绿色环保产品可以，吸附甲醛超越竹炭，碳化木不但具防腐防虫性能，却不含任何有害物质，不但提高了木材的使用寿命，而且不会在生产过程中使用药水浸泡，使用后的废料处理对人体、动物和环境不会有任何的负面影响。深度炭化木在欧洲在我们国家已经超前接近十几年的使用经验，深度碳化木是禁用CCA防腐木材后的主要换代产品。深度炭化防腐木广泛应用于室内外墙板、户外地板、厨房装修、桑拿房装修、家具等许多方面。如图就是碳化木：

二、 防腐木

防腐木是采用防腐剂渗透并固化木材以后使木材具有防止腐朽菌腐朽功能、微生物侵害功能的木材。其中木材防腐剂的效力主要是由其对有害生物的毒性决定的，对危害木材的生物毒性越大，其防腐效果就越强。一般情况下，木材还要加入其他的剂，一是起防腐作用，而且可以增强木材的刚度，强度，耐用度，具有防腐烂、防白蚁、防真菌的功效，所以主要用于户外地板、枕木及接触水和土壤的区域，为了环保起见现在许多工程采购防腐木为枕木，用碳化木作室内。这就是我们的防腐木：

两者的鉴别方式就是：1.防腐木表面为黄绿色，炭化木表面为棕色；2.由于截面的药水浸泡不会达到100%，所以切开防腐木会发现截面颜色不一致，而深度炭化木截面是同一种颜色的。3.防腐木药水味道比较严重，水浸泡后发出一股臭味。碳化木无药水处理，保留木材原有的木香。

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