[发明专利]一种炭化木的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炭化木的生产方法。

背景技术

木材是天然材料，同其它材料相比，其特点是可再生、可加工，并广泛用于建材、家具等领域。然而，木材也存在诸多不足，如木材使用时会与周围环境发生水分交换而产生干缩与湿涨，从而造成木制品变形、开裂；木材又是许多菌类和昆虫的食物，所以木制品易发霉、生虫，同时大量生物质材料燃烧产生的废气无法得以利用对环境造成污染。而目前的炭化木生产过程中，大都是利用传统木材干燥窑和超高温热处理设备进行生产的，由于木材经干燥窑干燥后出来需要冷却至一定温度才能进入超高温热处理设备，超高温热处理过程中，传统木材干燥窑的燃料采用煤炭，煤炭燃烧时会排放CO₂，对环境造成污染，不利于环保，保护气体通常采用氮气或者水蒸气，从而导致炭化木生产成本增加，同时存在热能利用率低、处理周期长、生产成本较高、难以推广普及的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为解决现有炭化木生产过程中，采用氮气作为保护气体，导致成本增加，燃料采用煤炭，燃烧时会排放CO₂，不利于环保的问题，提供一种炭化木的生产方法。

本发明的方法是通过以下步骤实现的：一、将需处理的数块干燥木材由下至上摞放在炭化处理窑中的支撑钢梁上，各块木材之间的间距与木材的厚度一致；二、关闭炭化处理窑的窑门，打开进气孔和排气孔；三、点燃燃烧室内的生物质材料，燃烧后的生物质材料产生的热气流直接将炭化处理窑内的木材加热，所述生物质材料为木屑或粉碎后的秸秆；四、调整生物质材料的平面燃烧面积及进气孔和排气孔的大小，以调整炭化处理窑内腔的升温速度控制在15-20℃/h，在升温过程中，间断向木材喷水蒸气；五、炭化处理窑内腔温度升至180~230℃时，关闭进气孔和排气孔，生物质材料继续燃烧至空气中氧气耗尽，此时炭化处理窑内腔只有二氧化炭与氮气的混合气体，该气体在木材与燃烧室之间形成阻燃隔氧层；六、木材在阻燃环境中保温3.5~4.5h；七、开启进气孔和排气孔，使炭化处理窑内腔降温，温度降为：夏季为55～65℃，间断向木材喷水蒸气，使炭化处理窑内腔增加湿度，湿度达到35~65%，使木材的含水率为4~8%；八、待炭化处理窑内腔温度降至40~60℃时，取出木材即为炭化木成品。

本发明的优点是：一、由于本发明在处理过程中使用生物质材料作为燃料，不添加任何化学药剂，因此，本发明所需要的处理成本低，且无污染气体产生、利于环保。二、利用本发明方法获得的炭化木具有尺寸稳定性好、耐久性好、抗腐性能高的特点。三、热能利用率高、处理周期短。四、经本发明生产的炭化木可用于房屋建筑、户外园林、室内外装饰及家具制造。五、本发明的整个处理过程以生物质材料为燃料，根据《京都议定书》中相关条款的规定，要求CO₂的计排放量为零，所以本发明具有绿色环保无污染的特点。

附图说明

图1是炭化处理窑1的整体结构主剖视图，图中的标记为：混凝土窑体1、操作台2、铜网3、第一V形板4、第二V形板5、支撑钢梁6、喷头7、喷管8、蒸气发生器9、介质温度探测装置10、心层温度探测装置11、表层温度探测装置12、氧化锆氧量探测装置13、排气控制装置14、木材15、进气孔1-1、排气孔1-2、燃烧室1-3、进气孔1-1的中心轴线距混凝土窑体1内腔底面的距离为H。

具体实施方式