热处理技术在现代林业中的应用

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第10卷第20期2019年10月黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCEVol.10Oct.2019热处理技术在现代林业中的应用张婷婷(黑龙江省宏观经济研究所,哈尔滨150036)摘要:热处理技术主要是指将材料进行加热、冷却,在保持材料固体形态的同时改变材料的组织结构,使材料获得预期的性能与属性的技术。

探讨了热处理技术在现代林业中的应用,包括改善速生材尺寸稳定性、提高木材的防腐性能、改善林业对木材供不应求的现状等,并通过对木材热处理技术在林业发展中的前景分析,展望热处理技术的未来走向。

关键词:热处理技术;现代林业;应用中图分类号:S7-9文献标志码:A文章编号:1674-8646(2019)20-0132-02Application of heat treatment technology in modern forestryZHANG Ting-ting(Heilongjiang Institute of Macroeconomics ,Harbin 150036,China )Abstract :Heat treatment technology mainly refers to the technology of heating and cooling materials ,changing the structure of materials while maintaining the solid morphology of materials ,so as to obtain the expected properties and attributes of materials.The application of heat treatment technology in modern forestry was discussed ,including improving the dimensional stability of fast-growing timber ,improving the anti-corrosion performance of timber ,andimproving the current situation of forestry in short supply of timber.The future trend of heat treatment technology was prospected by analyzing the prospect of wood heat treatment technology in forestry development.Key words :Heat treatment technology ;Modern forestry ;Application收稿日期:2019-06-04作者简介:张婷婷(1985-),女,在职研究生,中级职称。

1热处理技术概述早在石器时代,热处理技术就逐渐被人们所掌握。

热处理技术主要是指将材料进行加热、冷却,在保持材料固体形态的同时改变材料的组织结构,使材料获得预期的性能与属性的技术。

热处理技术最早应用于石器时代过渡到铜器时代的时期,在这个时期,人们逐渐认识到对金属进行热处理可以改变金属的质地,使其变为更易使用的工具。

在两千多年前的中国,人们加工兵器时已经发现钢铁在温度变化与变形中的规律,并有效运用到了实际的生产加工过程中。

其中较为著名的就是白口铸铁柔化处理,这种技术提前了农业生产工具大规模普及的进程,加速了社会的发展。

热处理技术从古至今,已经发展得较为成熟,但是不外乎主要应用于几个方面:一是改变材料的内部组织结构但不改变材料的形状;二是将材料进行热处理,提高材料的硬度和耐磨度,提高材料的性能;三是通过热处理降低材料的硬度与强度,使材料在生产环节中更易加工或改造。

2热处理技术在现代林业中的应用在现代林业发展过程中,热处理技术也是加工木材的重要手段。

木材热处理与金属热处理截然不同,木材因为不能耐高温,因此在热处理中首先要保持稳定的温度,一般在150ħ 250ħ,保证木材不易损坏。

在热处理过程中通常需要加入保护性的气体维持木材的稳定性。

木材热处理技术是一种对木材的保护技术,木材经过短期热解处理后,可以获得许多优质的属性,例如木材尺寸的稳定性得到了提高、木材内部的内应力得到了清除或有效缓解、木材的防腐性能随着水分的减少而提高,提高了木材的疏水性能,物理方式改变木材颜色节约能源等。

在社会发展的同时,生产及生活中对木材的需求也在不断提高,这就要求在现代林业中提高木材的质量并减少加工中的浪费,木材热处理技术的应用也顺应了这一趋势。

2.1改善速生材尺寸稳定性热处理技术应用到速生材加工时,可以有效提高速生材尺寸的稳定性。

在热处理过程中,通过释放保护气体和保持一定的温度,可以消除木材内部生长应力的作用,减少木材使用和加工时变形的可能性,大大提高速生材的尺寸稳定性。

速生材由于其生长周期较231短,导致木材在生长过程中质地不够紧密,较为疏松,尺寸稳定性较差,极易发生形变,影响生产与加工。

热处理技术通过对半纤维素等加工产生化学反应后,形成弱吸湿性单体,提高木材的尺寸稳定性。

同时,纤维素受热时也会发生分子链内羟基相互结合的现象,也在一定程度上提高了木材的稳定性。

2.2提高木材的防腐性能速生材在生长过程中,由于生长速度较快,其组织排列结构导致速生材相比普通木材耐腐蚀性较低。

热处理技术应用于木材加工时,通过高温可以将木材内部组织中的一些物质进行炭化处理,破坏了腐蚀细菌滋生的生长条件,切断了细菌滋生所需要的营养链。

在木材热处理的同时,高温减少了木材中各个组织中的水分,也减少了细菌的滋生,达到提高木材防腐性能的目的。

2.3改善林业对木材供不应求的现状众所周知,木材是建筑及各个领域重要的材料,但是木材作为生态环境中的基础材料,其生长周期较长,材料的再生需要多年时间。

由于人类大规模的砍伐,导致了木材原料不能及时再生,破坏了木材的生长环境,社会上的木材供不应求。

在家居及家装方面,人们日益增长的高要求也导致了木材原料的稀缺。

速生材作为生长周期较短的木材原料,可以有效满足社会与市场的需求,如家具、地板等。

热处理技术应用于现代林业后,可以大大提高木材的可利用率,增加木材产出,改善林业中对木材供不应求的现状。

热处理技术不但可以应用于木材加工,也可以应用于人造板的加工。

例如对人造板的表层进行热处理,可以有效炭化人造板的表层结构,增加板材的耐磨性能与疏水性能,提高木材的耐腐蚀性,增加板材的市场普及率。

3木材热处理技术发展的意义木材热处理技术是一门有着悠久历史的技术,通过前人的不断探究与思考,加上现代科学技术知识的支撑,木材热处理技术已经逐渐成熟。

木材经过热处理后,可以有效提高尺寸稳定性,提高对抗生物降解的能力,提高木材的疏水性能,降低木材的吸水率,起到降低生产与维护成本的目的。

由于人类对木材的过度追求,导致木材生长环境日益破坏,大径的原木数量在数十年内大幅度减少,并在将来一段时间内无法恢复增长速度,因此,人工速生丰产林的小径级木材应作为社会与市场上木材需求的主要原料。

鉴于速生木热处理技术的多方面优势,大力发展林业中的热处理技术刻不容缓。

木材在进行热处理的同时也可以配合其他手段进行加工改良木材的性能。

大力发展林业热处理技术,可以在社会发展的同时有效减少人类对资源的索取与浪费,起到保护环境的作用,这对于未来林业的发展有着十分重要的意义。

4木材热处理技术在林业发展中的前景木材热处理技术作为几十年来逐渐成熟的加工技术,离不开多方科研人员的研究。

在人们的不断努力下,速生林热处理技术已经得到了有效的推广和使用,但是在加工过程中也存在着一些弊端,如加工环节耗能严重、木材生长周期较长等。

在木材热处理技术今后的发展中,应当贯彻大力发展木材热处理的方针,提高速生林在市场中的占有率,同时研发出周期更为科学合理的速生木材进行生产加工。

5结语从石器时代到现在,热处理技术一直伴随着我们的社会。

当今社会对木材的过分渴求,导致了生存环境逐渐恶化。

速生林作为木材原料中人工培育生产成本较低的木材,应当提高其市场占有率,对速生林木材进行热处理,可以有效提高木材的耐磨性能、提高木材的尺寸稳定性和耐腐性能等。

热处理技术是否有效应用于现代林业,关系到人类息息相关的生存环境。

通过对热处理技术应用于现代林业的研究,可以更好地保护环境,节约自然资源,做到文明与生态环境和谐共同发展。

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