竹炭的基本概念

竹炭的基本概念

1、炭的定义与分类

炭是一种既传统又现代的材料，作为燃料已被人们普遍认知。炭还是一种多孔性材料，具有很强的吸附、调湿、净化、除臭等功效。目前常见的主要有木炭、竹炭、活性炭、炭黑、煤炭、及焦炭等。国家标准（GB/T17664—1999）中定义木炭有硬阔叶木炭、阔叶木炭和松木炭。硬阔叶木炭由硬阔叶材及桦木材的混合材烧质而成。阔叶木炭由硬、软阔叶的混合材烧质而成。松木炭由松木或针叶材烧质烧质而成

2、“白炭”与“黑炭”

人们通常将木炭分为白炭和黑炭，其中白炭又可以分为乌冈炭、白炭和青炭。白炭，是指木材在窑内炭化完毕时趁热从窑内扒出，然后用湿沙土熄灭的方法，在熄灭的过程中，木炭与空气接触而进行煅烧，炭的外部被氧化，生产的白色灰附在木炭上。这种炭质地很硬，比重大，色黑、断面有金属光泽，当轻轻敲击时会发出清脆悦耳的金属声，燃烧时不发烟，发热量高，燃烧持久，很少有黑色的粉末掉落，又十分适合用于水质净化和沐浴等方面的用途。

黑炭，采用闷窑熄火的方法得到的炭，性质与白炭相反。过去老百姓家中炭火盆里烧的炭大都是烧质粗糙的黑炭。它燃烧时常冒烟并发出爆裂声，发热量小，由于炭化温度较低，挥发分多，着火容易。它易于散落下黑粉，不适于菜肴、饮水和沐浴使用，可以用来除湿和除臭。

3、竹炭

竹炭是以竹材为原料经高温炭化获得的固体产物。按质量等级可分为一级品、合格品两个等级；按形状不同可分为筒炭、片炭、颗粒炭、碎炭、粉末炭等。

在日本，以干馏炭化的最终温度分，有的可分3种：低温竹炭400℃、中温竹炭600℃—700℃、高温竹炭1000℃；也有2种：将400℃—600℃炭化的称为低温竹炭、800℃—1000℃炭化的称为高温竹炭。4、活性炭

活性炭是一种用途很广的吸附剂和催化剂，是由一些含炭的原料经过炭化和活化等加工过程生产出来的。活性炭为黑色，主要由碳元素构成。其性质稳定，不溶于水及有机溶剂，能耐酸碱等化学药品的作用；并且可通过再生的方法恢复其活性而反复使用。

活性炭根据外观形状可分成粉末状、颗粒状及纤维状三类；根据使用原料不同可分成植物类原料（木屑、木炭等）、矿物类原料（煤、石油焦碳等）及其他原料（纸浆、水解木质、废塑料等）所生产的活性炭；按制造方法不同可非为气体活化法活性炭、化学药品活化法活性炭及混合活化法活性炭；按用途可分为气相吸附用活性炭（溶剂回收活性炭、脱硫炭等）、液相吸附用活性炭（糖用炭、味精炭、水处理炭等）及催化剂或催化药剂载体用活性炭等。

5、机制炭

机制炭包括木质机制炭和竹质机制炭及其他生物质机制炭。俗称“炭棒”、“烧烤炭”。它的利用竹木材等生物质材料加工剩余物或碎炭，经粉碎、干燥、挤压成型、炭化等工艺过程制得的。是纯天然绿色环保产品，可代替传统木炭，用于烧烤取暖和水质净化等，对保护生态环境具有特别重要的意义。机制炭形状规则，结构合理，有统一长度和大小，中空或实心结构，利于燃烧和使用；不含化学物质，无毒无异味，无污染，燃烧时间长；无烟无炭头、燃烧无火花、燃烧期间残灰自然落下不飘起来、燃烧后残灰尘少、易燃。

6、竹炭纤维

竹炭纤维，是选用纳米级竹炭粉末，经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中，加工成粒，再经过近似常规纺丝的纤维产品。竹炭纤维内镶嵌有纳米级竹炭，使得该功能纤维充分体现出了竹炭所具有的吸附异味、散发淡雅清香、防菌抑菌、遮挡电磁波辐射、发射远红外线、调节温度湿度等功效，对人体有保健作用。

用这种纤维可以制作医疗防护服、婴幼及孕妇防护服、床上用品、高档内衣面料、宾馆及家庭用品、车船等交通工具装饰用品，还可以做空气过滤用材、家用电器防电磁波辐射等。

7、“炭”与“碳”

炭=碳（无定形碳或石墨）+有机挥发分+水分。这就可以看出炭是以碳为主并包含多杂质的混合物。因此，应写“竹炭”而不是“竹碳”，其中含有“固定碳”而不是“固定炭”。

8、炭与“黑钻石”

竹材经高温热解后得到竹炭，其横切面具有光泽，表面光滑且没有裂缝和起皱，结构十分致密，敲打或摔落时较不易破碎且不易折断，且会发出铿锵的清脆金属声。其产品具有去污、除臭、抗菌、美容与美肤、隔热、释放远红外线、产生负离子等性能，可开发系列产品，为人类创造优质生活环境，故竹炭在日本和台湾享有“黑钻石”之称。

9、竹炭颗粒大小和目数

10、竹炭的元素组成

竹炭元素组成是竹炭性质的基础之一。它包括碳、氢、氧等元素和灰分。灰分是竹炭在高温氧化条件下，完全燃烧后，留下的各种无机物质的混合物。竹炭的元素组成含量由炭化最高温度而定，随着炭化最高温度的升高，竹炭中碳元素的含量增加，氢和氧的含量降低，灰分含量略有增加。

11、竹炭的基本理化性能指标

竹炭的基本理化性能主要包括竹炭的含水率、灰分含量、挥发分含量、固定碳含量、密度、比表面积、电阻率、pH值和热值等。

12、竹炭的含水率

竹炭中的水分通常有三种来源。一是生产过程中吸附的；二是在储运过程中吸附空气中的水蒸汽；三是在生产、储运过程中非正常的吸水（雨水、雪水等）。刚从窑体中取出的竹炭的含水率约为1—2%，在空气中稳定的含水率（平衡含水率）通常为10—10%。在许多的应用领域中竹炭的含水率是个重要的指标之一，因此竹炭成品的干燥与密封是个不容忽视的环节。在不同使用场合要求不同的含水率，作为烧烤燃料和导电材料的竹炭要求水分含量越低越好。而作为改良土壤的水分、调湿的竹炭要求水分含量就比较高。

13、竹炭的PH值

竹炭PH 值表示竹炭的酸碱性程度,竹炭的酸碱性随着炭化最高温度上升而由酸性向碱性变化。竹炭的PH值直接影响其吸附气体的种类、吸附值。

14、竹炭的密度

竹炭密度为单位体积的质量。由于竹炭是一种多孔性物质，他的密度同活性炭一样可分为以下3种：堆积密度，指在规定条件下，单位体积的竹炭，包括它的孔隙体积和颗粒间的孔隙在内的质量；颗粒密度，指在规定条件下，单位体积的竹炭，包括它的孔隙体积，但不包括颗粒之间的空隙的质量；真密度，指在规定条件件下，单位体积的竹炭，不包括空隙体积和颗粒间的空隙的重量。竹炭为无固定的长宽厚尺寸的固体物，不便于准确测定其长宽厚尺寸并计算其体积，故采用AG204型密度测定仪，所测得的密度为真密度。

15、竹炭的灰分

竹材中灰分含量较多，主要有磷、钾、硅、钙、铝、镁、铁、钠、钡、铜、锰等十种元素组成。这些元素物质在竹材热解过程中仍然存在竹炭之中而成为竹炭灰分。竹炭灰分含量一般随着炭化温度升高而略有增多。这主要是因为炭化温度升高，热解加剧，竹炭中的化学键进一步断裂，易与竹炭灰分中金属元素