编者按21世纪初，欧洲炭化木出口到中国市场，由于其尺寸稳定性好、耐腐、颜色美观、环境友好，受到消费者的青睐，逐渐在户外园林景观、装饰装修中大量应用。炭化木在户外使用时能够延长木材的使用寿命，节约和高效利用木材资源，对促进木材保护行业的发展具有重要的作用。
但是，目前炭化木产品质量参差不齐，消费者对炭化木如何选择、使用、安装和维护并不十分清楚，导致炭化木使用不当，浪费木材资源。为规范炭化木市场秩序，商务部委托木材节约发展中心组织起草的《炭化木》行业标准，已经发布实施。本期组织炭化木专题旨在帮助炭化木生产经营企业和消费者了解炭化木基本知识，正确选择使用炭化木。
炭化木的基本原理和用途
木材热改性的原理
木材由半纤维素、纤维素、木素和少量的抽提物组成。半纤维素的耐热性能较差，在高温作用下，它首先降解，生成游离醋酸，而释放的醋酸作为一种催化剂，又加速了半纤维素水解成糖类。因此加热后，木材中半纤维素含量显著减少，且随着半纤维素的降解，吸湿性的羟基显著减少，从而木材的吸湿性降低，尺寸稳定性提高。此外，游离醋酸的生成，又使腐朽真菌喜爱的食物显著减少，因而从食物链上抑制了腐朽真菌的生长。
纤维素是以结晶区和无定形区共存的长分子链结构。纤维素吸湿性的大小，取决于无定形区的大小及游离羟基的数量。木材加热时，游离醋酸的生成，又降解了无定形区中纤维素的微纤丝，使无定形区减少，使纤维素的结晶度和晶体尺寸增大，这也降低了木材的吸湿性，增加了尺寸稳定性。
木材中含有的少量的抽提物是低分子物质，有树脂酸、萜类化合物、脂肪、蜡、单宁、酚类化合物等。木材加热时，大多数抽提物挥发，也使腐朽真菌的食物减少，从而提高了木材的耐腐性。此外，树脂等化合物的挥发，也改善了木材的油漆和胶合性能。
炭化木的用途
炭化木按用途可分为室内用和室外用两大类。室内主要用于室内装饰、家具、门窗、壁板、地板、桑拿房木结构及地板等。特别是我国北方新型住宅建筑中，有越来越多的地方使用采暖地板，过去由于尺寸稳定性过不了关，不能采用实木地板，只能用强化地板或多层实木复合地板，在地热的环境下，强化和复合地板胶层的甲醛释放，造成室内空气污染，是个很棘手的问题。而炭化木尺寸稳定性好，可用于地热地板，而且没有环境污染问题。
室外主要用于房屋外墙板、庭院家具、游乐场轻型木构件、露天地板或甲板、田园建筑小品等。由于炭化木脆性增大，因此不推荐在重型木结构中使用。
炭化木是一种新产品，在中国生产和推广的时间还不长，但由于它尺寸稳定性和耐腐性好，颜色美观、古朴典雅、环境友好，不需添加任何化学药剂，已受到消费者的青睐。随着消费者对它的认识不断深化，相信炭化木会在国内外得到越来越广泛的推广应用。
炭化木生产设备技术要求
炭化木的工业生产始于20世纪90年代，起源于欧洲。其典型的生产工艺有T h e r m o -w o o d 、R e t i f i c a t i o n 、P L A T O - P r o c e s s 和o i l -T r e a t m e n t 等。国内外炭化木生产设备可分为窑式和罐式两大类。炭化木设备各有特点，但有共同的要求，其工艺过程也有共同的特点。现根据笔者的设计及生产工艺实践经验总结如下。
无论是窑式或罐式的炭化木生产设备，都应满足如下四点要求。
1.设备应有强大的热功率，使窑(或罐)内介质能较快地升至180℃甚至220℃的温度。要做到这一点，首先热媒的温度应能达到240℃～270℃。因此，常采用导热油做热媒。其次供给窑(罐)内散热器的导热油的流量应足够大，管道应足够粗。其流量为同容量常规干燥窑蒸汽流量的5倍左右。窑(罐)内散热器的散热面积应足够大，约为同容量常规干燥窑的5倍。
2.流过窑(罐)内材堆的气流速度要高。高速的气流有利于从散热器至材堆的热量传递，同时也能保证干燥及炭化均匀。
3.壳体及窑(罐)内设备应耐腐蚀且保温、气密性要好。木材炭化时，窑(罐)内介质温度很高，木材中释放出的醋酸等酸性物质，对设备有一定腐蚀性，故炭化设备采用不锈钢或铝材制作，窑(罐)内尽量不使用钢材。另外，对保温、气密性要求比常规窑更高。
4.窑(罐)内应充满过热状态的水蒸气或惰性气体，基本不含空气，以保护木材，防止着火，且有利于保持木材的强度。因此，除了提供足够的水蒸气之外，窑(罐)的气密性显得特别重要。
窑式炭化木生产设备，简称炭化窑，是兼木材干燥、炭化于一体的装置。炭化窑的气流循环均匀性及木材炭化的均匀性都很好。窑的容量较大，同样容量的投资可比压力炭化罐减少40%以上。窑门的开闭及材堆的进出较方便，适合于较大规模的生产。
罐式炭化木生产设备，简称炭化罐，可将木材的干燥和炭化功能于一体。炭化罐气密性好，罐门基本不漏气。炭化罐中的木材在180℃和0.4M p a 的压力下，能保持约3%～3.5%的平衡含水率。其过量干燥比常压炭化窑中的木材小。这些都使得炭化罐的能耗降低。
