二胡油煎碼就是經過熱處理使木材碳化

古琴 焦尾琴就是第一把熱處理使木材碳化樂器

據《後漢書·蔡邕列傳》記載:「吳人有燒以爨者,邕聞火烈之聲,知其良木,因請而裁為琴,果有美音,而其尾猶焦,故時人名曰『僬尾琴』焉。」

 

木材使用過程會與周圍環境發生水分交換而產生乾縮與濕脹,造成木製品變形、開裂,同時木材又是許多菌類及昆蟲食物來源,引發蟲蛀發霉。

木材碳化,又稱為木材高溫熱處理(Thermal Modification)。熱處理過程還可以改變木材的聲學特性,這在樂器中尤其重要,熱處理過程還可以改變木材的聲學特性(CEN 2008)。

早在第一次世界大戰後,針對美國航空業的窯乾燥溫度對木材強度的影響進行了全面研究(Tiemann 1920; Wilson 1920)。擊藍色粗體字,即可連結原文資料

1960年代日本發展出微波乾燥,大陸現今已使用真空乾燥機來處理硬木乾燥技術,

在當今大多數工業化過程中,熱處理的溫度介於150至260°C之間,時間範圍從幾分鐘到幾小時不等。處理木材時的目標是提高尺寸穩定性和抗生物降解性(防腐)。

國樂器京胡要烤筒熱處理,琵琶.中阮及古箏也有烤板處理。

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古箏烘烤面板技藝稱為  烤面或烘面​

提琴,吉他怎麼陰乾風乾及熱處理,最下列有各種文獻資料連結。

木材擺著經過風吹雨淋日曬,那會導致劣化,日曬會光氧化<見木材光降解机理及研究进展>,最下列有各種文獻資料連結。

早期提琴料是在通風處陰乾,環境是大陸性乾燥型,陰乾含水率可以達到10%以下,台灣是高溫潮濕,跟據資料木材自然含水率平均約在18%

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熱處理炭化木的特點

    防腐性提高(半纖維素降解成遊離酸,切斷了腐朽菌的食物鏈);

    吸濕性和吸水性顯著降低(遊離的羥基官能團大大減少);

    使用時平衡含水率降低、尺寸穩定性大幅度提高;

    木材的內含物揮發,抗壓強度、硬度提高。

木材碳化的原理

木材碳化主要作用於半纖維素、纖維素無定形區和連接纖維素與半纖維素的氫鍵。

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比如我們將木材加熱數小時至175℃左右,無氧狀況,部分半纖維素會降解,羥基等親水結構減少,木材對濕度的穩定性會增強;結晶比例增加,木材尺寸穩定性強度增強;木素網狀體橫向連接增加亦增強了木材的穩定性、強度;過程中產生的甲酸、乙酸、酚類化合物更是可以延緩腐化延長保存期限。

當然,具體工藝流程(溫濕度曲線)每個生產商都有自己的標準,它需要多次試錯與總結。

資料引用來源 :  https://zhuanlan.zhihu.com/p/133715561

木材熱處理副產品 木醋液(20210506補充)

木醋液是以醋酸為主要成分的PH3程度的酸性液體,與食醋的成分和色調極為相似(原來為威士卡色或完全除去木焦油的透明的淺黃色液體) ,各自按不同的方法精製而成。 簡單的說就是把木頭燒成木炭的過程中冒出的煙氣自然冷卻液化而得到的。 因此木醋液是把樹木炭化,將其能量轉換成氣體再自然冷卻成濃縮液體而成。 含有K,Ca,Mg,Zn,Ge,Mn,Fe等礦物質,此外還含有維他命B1和B2, 一般木醋液: 農業用,飼料用,工業,商業用。

 

木材閃花(一種木紋)是纖維素結晶化(20210507補充)

詳見 纤维素结构与解结晶的研究进展

連結 : http://www.cifp.ac.cn/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=1209

木材閃花 圖片

https://gramho.com/explore-hashtag/%E9%96%83%E8%8A%B1

藍色字體都附有連結資料

熱處理木材機器設備

https://www.youtube.com/watch?v=OipTQRKg8GQ

Wood Decay in Living and Dead Trees(活樹和枯樹中的木材腐爛)

https://www.nrs.fs.fed.us/pubs/gtr/gtr_nrs97.pdf

Thermo-hydro and thermo-hydro-mechanical wood processing(熱處理)

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17480272.2012.751935

楽器用木材の音響と物性の秘密の関係

https://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/pdf/1209-11.pdf

YAMAHA木材改質技術 A.R.E.

https://research.yamaha.com/ja/technologies/are/

聴 感 覚 と 木 材

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsms1963/46/8/46_8_996/_pdf

古材および熱処理材の吸湿性および振動特性

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jwrs/62/6/62_250/_pdf

熱処理による楽器用木材の改質

http://www.u.tsukuba.ac.jp/~obataya.eiichi.fu/subjects/22_heating.html

伝統的楽器用木材とその将来

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jasj/52/5/52_KJ00001451276/_pdf

木材科學樂器材料和聲音趨勢

https://naru-gakki.com/acoustics-of-woodmaterial/

吉他面板木材热处理

https://zhuanlan.zhihu.com/p/55112702

古代是怎么烘干红木的?

https://www.ptcma.com/new/new-52-233.html

木材光降解机理及研究进展

http://www.sjlyyj.com/html/2011/4/20110407.html

熱改質木材運用於樂器材料之特性

https://www.twbwood.com/press/master-tmw-musical-instruments

熱處理木材之物理與抗生物劣化特性

https://www.tfri.gov.tw/main/download.aspx?dlfn=%E6%9E%97%E6%A5%AD%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%B0%88%E8%A8%8A_103_%E5%B0%88%E9%A1%8C%E8%AB%96%E8%BF%B0_04.pdf

谢延军, 符启良, 王清文, 王海刚. 2012. 木材化学功能改良技术进展与产业现状. 林业科学

http://html.rhhz.net/linyekexue/html/20120924.htm

 

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