木材炭化机理的研究——炭化方法和炭化条件对杉木间伐材炭化物物性的影响

采用一步炭化法与二步炭化法，加盖炭化法与未（不）加盖炭化法对杉木间伐材木屑在不同炭化条件下进行热解研究，同时结合元素分析方法，探讨了杉木间伐材木屑炭化的固体产物得率及其基本性质的变化规律。研究结果表明：炭化温度在400-600℃之间，炭化物得率下降十分明显，此后相对趋于恒定；加盖炭化法的得率高于未加盖法；升温速率对炭化物得率有较大影响。无论是一步炭化法还是二步法，炭化氛围气为空气时的炭化物固定碳含量及炭化物的还原性较氮气高。无论氛围气体是空气还是氮气，炭化物的还原性均随着炭化温度升高而升高。     

木材炭化机理的研究——炭化方法和炭化条件对杉木间伐材炭化物物性的影响

采用一步炭化法与二步炭化法,加盖炭化法与未(不)加盖炭化法对杉木间伐材木屑在不同炭化条件下进行热解研究,同时结合元素分析方法,探讨了杉木间伐材木屑炭化的固体产物得率及其基本性质的变化规律.研究结果表明炭化温度在400～600℃之间,炭化物得率下降十分明显,此后相对趋于恒定;加盖炭化法的得率高于未加盖法;升温速率对炭化物得率有较大影响.无论是一步炭化法还是二步法,炭化氛围气为空气时的炭化物固定碳含量及炭化物的还原性较氮气高.无论氛围气体是空气还是氮气,炭化物的还原性均随着炭化温度升高而升高.     

木屑炭化物制备工艺研究

采用杉木（Cunninghamia lanceolata）屑为原料制备木屑炭化物,通过正交试验研究炭化温度、炭化时间及原料含水率对木屑炭化得率及炭化物理化特性的影响。结果表明：炭化温度对木屑炭挥发分含量、灰分含量、固定碳含量和热值的影响达极显著水平,原料含水率对木屑炭挥发分含量的影响呈显著水平;木屑炭化物的最佳炭化工艺条件为炭化温度450℃、炭化时间2.5 h、原料含水率高（即31.26%以上）,制备的木屑炭化物挥发分含量19.62%、灰分含量4.15%、固定碳含量76.23%、pH值9.46、吸光度0.2510、热值31550 J/g,炭化得率可达32.11%。     

木材高温炭化及导电功能木炭研究进展

木材经高温炭化生成的固体炭化物——木炭具有较高的导电性,以其作为导电功能单元可用于生产电磁屏蔽材料、抗静电材料、电热材料等新型功能材料。文中概述了木材的炭化机理,分析了木炭的基本性能及影响因素,系统地介绍了国内外导电功能木炭的研究进展,提出了今后的研究重点,旨在为开发利用新型功能材料提供科学依据。     

木材炭化机理的FT-IR光谱分析研究

结合炭化物的性质,采用傅立叶变换红外光谱,对木材炭化过程中碳网构造、表面官能团变化情况进行分析,揭示了其演变规律。结果表明：FT-IR光谱中1600cm^-1附近芳环振动吸收强度的变化和波数的位移、3100～3200cm^-1间ν(Ar-H)及900～650cm^-1间ν(Ar-H)的吸收强度的变化,与炭化过程中碳网构造的变化是相对应的。随炭化温度升高,炭化物聚合度升高,表面官能团也发生了明显变化。600～700℃间,炭化物中发生了大量-OH的脱水反应,碳网构造开始迅速发达。700℃之后,碳网的平面有序化并进一步生长。慢速升温有利于形成结构更规整的平面碳网,炭化物的表面官能团更少。     

WJ型木材炭化自动报警装置的研制

本文在本炭生产现状分析的基础上，侧重介绍了木材炭化自动报警装置方案与对参数的选择，结构与主研制过程，阐明了以科学煌温度控制取代过去以经验为主的传统方法的作用与意义。     

炭化温度对炭化物微观结构影响的研究

采用扫描电子显微镜、全自动比表面积及孔径分析仪观察与研究了杉木间伐材在不同炭化温度下炭化物的微观结构、孔径分布、比表面积等,揭示了不同炭化温度下孔隙的形成特点与演变规律。实验表明,炭化温度对炭化物的比表面积与比孔容积特性影响很大,较高温度的炭化物具有较发达的孔隙结构与较高的比表面积。电镜观察可知,随着炭化温度升高,炭化物管胞表面沉积物量减少且颗粒变小,纹孔各层膜逐渐被破坏,纹孔开孔率增大,同时根据电镜观察中试样的放电状况可判断出炭化物导电性情况,随炭化温度升高,炭化物的导电性增大。     

高温炭化处理对木材平衡含水率的影响规律

本文在160~220℃范围内,对人工林马尾松木材进行了高温炭化处理,并研究了处理温度和处理时间对木材平衡含水率的影响规律。结果表明:随着炭化温度的提高,木材的平衡含水率降低,当炭化温度为160℃、180℃、200℃、220℃时,马尾松木材的平衡含水率分别为7.18%、6.84%、6.25%和4.88%,与对照材相比,其平衡含水率分别降低了16.81%、20.83%、27.60%和43.53%;随着炭化时间的延长,木材的平衡含水率逐渐降低,当炭化时间为1 h、2 h、3 h、4 h时,马尾松木材的平衡含水率分别为7.01%、6.83%、6.48%和6.25%,与未处理材相比,其平衡含水率分别降低了18.82%、20.89%、24.92%和27.60%。     

醋酸水溶液预处理对柳杉木材炭化的影响

杉木(日本柳杉)经醋酸水溶液处理后，重量减少。将处理前后柳杉木材在4℃下进行炭化，得到了木醋液、木焦油和木炭。与未处理材相比，处理材木醋液的收率增加，而木焦油和木炭的收率减少。处理液的醋酸浓度增加后，木醋液和木焦油的收率几乎不变，但木炭的收率稍微减少了。用毛细管气相色谱法对木醋液的成分进行了定量分析。与未处理材相比，处理材木醋液中糠醛(呋喃甲醛)及5-羟甲基糠醛的收量增加，而羧酸类、苯酚类、邻苯二酚、愈创木酚类及麦芽酚的收量几乎不变。当醋酸浓度从0增至3％时，糠醛的收量随着增加，但是当醋酸浓度从3％增至30％时，其收量却几乎不变。     

第七届日本木材炭化学术会议

日本木材炭化学会是在日本京都大学生存圈研究所的倡导下于2003年成立的,旨在促进与木材、竹材等生物质材料和煤等矿物资源的热解炭化有关的学术交流。日本在炭化及其新型炭材料的研究方面处于世界领先地位。尽管木材炭化是一个传统的研究课题,但日本的东京大学和京都大学等世界著名大学都在开展木材炭化及其相关的研究与开发。     

木质炭化物高效开发利用研究综述*

木质炭化物的高效开发利用 ,对解决废弃物资源化、环保、生态环境等问题将起到十分积极的作用。文中综述了木质炭化物高效开发利用的国内外研究和开发进展 ,涉及到木质炭化物在环境净化方面的应用和木质系碳素新材料的研发等。     

杉木炭化前后化学成分变化的研究

研究了杉木炭化前后化学成分的变化情况。分析了杉木经160、190、220℃炭化后,苯-醇抽提物、木质素、纤维素、综纤维素及1%NaOH提取物含量的变化。研究表明:随着炭化温度的升高,苯-醇抽提物、木质素含量呈现上升趋势;纤维素含量总体上呈下降的趋势,综纤维素的含量也呈现下降的趋势,比纤维素的下降要明显;1%NaOH提取物的含量稍微上升。炭化温度较高时,木材内部的营养成分破坏越严重,木材的防腐性能越好,但强度有所下降;炭化温度较低时,能够更好的保持木材的强度及性能,因此应根据实际需要来选择木材的炭化温度。     

二阶段炭化法制备木炭及其性能研究

以杉木屑为原料,采用二阶段炭化法制备木炭,探讨阶段炭化温度和终态温度对木炭得率、苯吸附值和孔隙结构的影响。结果表明,阶段炭化温度为324℃时,木炭的得率最高;阶段炭化温度为436℃时,木炭的苯吸附值较大、孔隙结构比较发达。终态炭化温度的升高促进了木炭苯吸附值的提高。与一阶段炭化法相比,二阶段炭化法有利于木炭得率、吸附性能、比表面积、微孔容积和中孔容积的提高。     

两步炭化法制备高活性木炭

500℃下炭化杉木屑,再将此炭化料在较高温度下,进行第二步炭化,制得高活性木炭。讨论了温度、保温时间、升温速率等因素对产品吸附性能的影响。结果表明,随着温度的升高、保温时间的延长,亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯吸附值呈现上升趋势;随着升温速率的增大,得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯吸附值呈现下降趋势。在相对较优的实验条件下,制得了亚甲基蓝吸附值为330 mg/g,碘吸附值1 068.3 mg/g,苯吸附值105.28 %、得率为14.29 %的高活性木炭。研究认为两步炭化有利于进一步提高木炭的比表面积及吸附性能。第二步炭化时,在微量空气的作用下,对木炭产生了活化效果。研究表明,两步炭化法工艺比较简单,对设备要求不高。     

炭化工艺对高活性木炭性能的影响

利用工业下脚料杉木屑为原料,通过一步炭化法和二步炭化法制备高活性木炭.研究认为,一步炭化法和二步炭化法均能制得微孔和中孔结构发达的活性木炭.通过对900℃下炭化样品N2吸附等温线的分析得知,一步炭化法和二步炭化法均有利于提高木炭的比表面积,制得孔隙结构发达的活性木炭,总孔容积分别为0.561和0.784 mL·g-1,且孔半径主要集中在0.6～2.0 nm之间.但总体上来说,二步炭化法制备的样品性能比一步炭化法更优,二步炭化法样品的比表面积、总孔容积、碘吸附值分别为1 288.4 m2·g-1,0.784 mL·g-1,1 038.2mg·g-1.根据X射线衍射图谱和拉曼光谱的分析可知,二步炭化法比一步炭化法更有利于活性木炭石墨状微晶的形成与生长.     

温度和炉内氧含量对竹木及稻壳炭化的影响

竹木及稻壳等炭化过程中,炭化温度和炭化时间是十分重要的工艺参数,除此以外炉内氧含量对其炭化效果也有非常大的影响。通过改变炭化温度以及调节进入炉内的氮气和空气流量,并采用氧传感器实时测定并控制炉内氧分压,研究了炭化温度和炉内氧含量对竹木及稻壳等炭化的影响。试验结果表明炭化过程中炉内氧含量一定时,随着炭化温度的提高,得炭率逐渐降低,导电性能更佳。炭化温度一定时随炉内氧含量的提高,得炭率下降。     

木材及木材胶粘剂防腐研发现状及其发展趋势

简要回顾了木材及木材胶粘剂防腐技术研究与开发的技术背景和国内外发展现状,着重总结了木材防腐剂及生物质基木材胶粘剂防腐剂的种类、特性和应用情况;对本领域今后的发展趋势作了初步探讨。     

压缩木制造技术

就压缩木的分类、制造方法,变形固定机理以及性质和用途等方面,综合分析了近年来压缩木研究的新动态。