木材の特性に対する炭化の影響
密度の低減
主にヘミセルロースの部分的な損失によるものです。ほとんどの研究では、構造強度をほとんど犠牲にすることなく、ヘミセルロースの 5 ～ 8% が分解されることが示されています。
2. 強度の向上
適切な温度で炭化すると木材の強度は高まりますが、過度の炭化や過熱は強度を低下させます。
3. 水分含有量の減少
すべての木材は大気から水分を吸収し、平衡水分含有量 (EMC) は相対湿度と内部構造に関係します。炭化プロセス中にヒドロキシル基などの親水基が部分的に失われるため、木材の吸水能力が低下します。
したがって、炭化木材は、特定の相対湿度での EMC が低いだけでなく、相対湿度の増加に伴う EMC の増加も減少するため、木材の体積の膨張や収縮は容易ではありません。
上のグラフからわかるように、炭化木材は湿気の影響を大幅に軽減し、安定性が向上します。
炭化により木材の寸法安定性が向上し、木材の内部応力が除去またはゆっくりと解放されます。その理由は、ヘミセルロース、特にポリグルクロニドが化学変化すると、吸湿性の低いモノマーになるためです。さらに、セルロース分子鎖内のヒドロキシル基は相互作用します。結合して水素結合を形成します。
4. 色を濃くする
上のグラフからもわかるように、炭化温度が高くなるほど色が濃くなっています。炭化木材の色の変化は、主に化合物の変化、ヘミセルロース、リグニン、および一部の抽出化合物の分解によって引き起こされます。
5. 耐食性の向上
炭化により木材の防腐性能が向上する理由として考えられるのは、炭化プロセス中に木材の組成が変化し、菌類の生存に必要な栄養源が遮断されるためです。同時に水分含有量の低減によりカビの発生が抑制され、耐食性が向上します。向上。
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