摘要：对白蜡木、柞木、香樟、荷木等实木地板坯料进行了超高温热改性（俗 称炭化木）的研究。在实验室试验的基础上，该技术已在浙江南浔地区的工业生产上推广应用，热改性实木地板已批量生产投放市场。与普通实木地板相比，热改性 实木地板吸湿性降低51.87％，尺寸稳定性提高42.36％，弦向弹性模量和顺纹抗压强度分别提高了1.15%和2.19％，但弦向抗弯强度显著降低， 导热效能超过实木复合地板。突破了实木地板不能用作地采暖地板的界限。

关键词：热改性　实木地板　吸湿性　尺寸稳定性

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

　　木材是天然环保材料，深受人们喜爱。然而，木材也存在着诸多不足，如使用过程中，会随周围环境的温湿度变化而产生干缩和湿涨，从而造成木制品变形和开裂。此外，未经处理的木材易遭受菌类和昆虫的侵袭，产生霉变、腐朽和虫蛀^[1] 。为了弥补上述不足，并延长木制品使用寿命，人们采用多种办法对其进行处理和功能性改良。近来在芬兰、法国、荷兰、德国等木材工业发达的国家兴起了研究和推广热改性材的新潮流^[2] 。所谓热改性材就是将木材置于180℃－230℃的高温环境中进行热改性，通过降低木材组分中的羟基浓度，减小木材的吸湿性，增加木材的尺寸稳定性；同时 木材组分在热改性过程中，发生了复杂的化学反应，生成游离醋酸，使腐朽真菌喜爱的食物显著减少，从而增进了木材的耐腐性^[3,4] 。这种改性处理是环境友好的处理技术，与化学药剂改性方法相比，热改性生产过程中污染很少、处理工艺较简单，且使用过程中不会因化学药剂的流失而降低防腐 效果，也不会对人体造成伤害。故热改性材是一种很有前途的木材改性产品。我们在实验室试验研究的基础上，已在浙江南浔世友木业有限公司完成生产性试验，批 量的生产炭化木地板已投放市场，受到用户的欢迎。

2 热改性设备的研制

　　小试设备：实验室的小试设备由高温干燥、炭化箱，蒸汽发生器和控制仪组成。干燥箱内外壁皆由不锈钢板整体焊成，以保证耐腐和气密性。由材堆一侧 的铸铝轴流风机鼓动箱内气流循环，由电热管对干燥箱和蒸汽发生器加热，保证箱内能达到干球温度240℃左右及湿球温度100℃左右的高温高湿环境。采用铂 热电阻（Pt 100）测量和控制干燥箱内的介质状态。

　　生产性设备：生产性的干燥、炭化一体窑（见图1）由南京林业大学干燥技术研究所研究设计，委托星楠干燥设备公司加工。热源采用导热油，以保证窑 内达到高温的环境。窑壳为全金属装配式，材料为不锈钢和铝合金，以保证窑的耐腐、气密和保温性。窑内干燥间净空尺寸：长×宽×高＝8500×4600× 3700mm，外加顶部通风机间高1300mm。可装预刨的地板坯料约30m3。散热器为轧片式不锈钢管覆铝翅片的排管组装式，装于材堆顶部风机的一侧。 5台轴流风机通过横轴分别由窑外的电动机驱动。强力的气流循环保证通过材堆有较高的风速。窑内装有热功率强大的蒸汽发生器，产生大量的水蒸气，作为保护气 体，以保证安全和工艺的需要。窑内两侧气道顶部还装有喷洒雾化水的管道，热改性阶段结束后，喷洒雾化水，既可提高降温速度，又能进一步增