1. 研究目的与意义
近年来，随着全球森林面积骤减，国家天然林保护工程的实施，主要木材资源转向人工林。由于人工林轮伐周期短，木材中幼龄材所占比例大，半纤维素和木质素含量大，木材材质差，木材密度低，尺寸稳定性和耐久性差因而限制其用途。故人工速生林的高效、增值利用已逐渐成为国内科研机构及生产企业研究和关注的焦点。
炭化木是在不含任何化学剂条件下，对木材进行高温热处理得到的木材。高温热处理使木材拥有防腐及抗生物侵袭的作用，抗变形开裂，耐高温性能也得到提高，且其含水率低、不易吸水、材质稳定性显著增加、不变形、完全脱脂不溢脂、隔热性能好、施工简单、涂刷方便、无特殊气味，是理想的室内及桑拿浴室材料。一般来说，进行热处理的木材都是普通材和速生材，热处理使这些低价值的木材表面具有深棕色的美观效果（接近名贵热带材的材色），提升了它们的附加值。
热处理木材处理后的稳定性显著提高，主要是由于其化学成分的变化。分析处理后木材化学组分的变化，可为热处理改善木材稳定性寻找理论基础，更好地提高木材的稳定性和使用价值。而炭化过程中气体分析，可以对有害气体进行处理，更好地保护环境，使其成为环境友好型产品。
2. 国内外研究现状分析
周建斌，张齐生对杉木炭化前后化学成分进行了分析，发现随着炭化温度的升高，苯-醇抽提物的含量升高，纤维素含量减少且160℃时下降的幅度较大，木质素只有当温度达到200℃才开始热解，随炭化温度的升高，木质素含量逐渐增加。
但有关木材炭化热处理的研究大都只集中在木材尺寸稳定性和炭化方法与工艺上。
1、热处理对木材稳定性的影响
3. 研究的基本内容与计划
炭化木就是将木材放在高温，无氧或低氧的环境下进行一段时间的热处理，得到的木材。其原理是无水高温，让营养炭化，类似炒焦米粒。在高温热处理过程中，木材的许多性质多发生了改变。此次毕业设计主要研究炭化过程中木材内部化学成分含量的变化和气体分析。
木材主要由半纤维素、纤维素、木素和抽提物等组成。纤维素在木材细胞壁中起骨架作用，它的化学性质和超分子结构对木材的强度有重要影响；半纤维素在细胞壁中与纤维素紧密相连的物质，起粘结作用，是基体物质，半纤维素吸湿性强，耐热性差，易水解，在外界条件作用下易发生变化；木素贯穿纤维，起强化细胞壁的硬固作用，还是影响木材颜色的主要因素。
本次试验主要对半纤维素、纤维素、木素这三种物质的含量变化进行分析，以杨木及南方松作为研究对象，采用高温热处理的方法，在密闭高温加热器内对木材进行热处理。主要研究处理温度为160℃~200℃，处理时间为2h~4h的热处理条件下，杨木及南方松的化学组分的含量变化和产生气体的分析。通过对试验数据的整理及处理，分别做出纤维素、半纤维素、木素的化学含量变化的折线图，分析热处理时间，温度和加热介质对这几种成分含量的影响。
4. 研究创新点
将针叶材和阔叶材的化学组分与气体分析一起研究，同时找出针叶材与阔叶材的化学成分的改变，和对有害气体的处理方法。使炭化木在保持尺寸稳定性的同时产生的气体不会对环境产生不好的影响。
