一「炭」究竟──竹炭之研析.pdfVIP

一「炭」究竟──竹炭之研析 篇名： 一「炭」究竟──竹炭之研析 作者： 德光女子高級中學 一年六班 黃佳馨 德光女子高級中學 一年六班 楊雅筑 指導老師： 張鑽銘 一「炭」究竟──竹炭之研析 壹●前言： 近年來台灣市面上的商品，總是被日本的風潮影響，日本推出眾多的竹炭相關商 品，而台灣也跟著流行，有竹炭襪、竹炭枕頭、竹炭面膜、竹炭洗面乳……。商 品都宣稱竹炭有除濕、除臭還有濾淨的功能，一片小小的，不起眼的竹炭真的有 那麼多功能嗎？因此我們想深入的研究，竹炭和木炭的差別，為什麼要用木炭烤 肉卻不用竹炭烤肉？首先我們找尋與竹炭相關的報導、網路資料，了解其歷史、 功用、製造過程，進而對『竹炭』有更深一層的了解並發現竹炭和木炭的差別。 然後統整書面資料，進而了解市面上最熱門的竹炭是否真的有除濕、除臭、淨水 功用，並得知竹炭的優、缺點。 貳●正文： 一、 歷史： 雖然現在大家都說竹炭是從日本傳過來的，但事實上『竹炭製作技術起源於中國 古代，但竹炭製品的應用文化則發源祥於日本。 』（註一）竹炭是專家進一步研 究發現竹子構造中的組織在高溫炭化後，也有和備長炭相同的功能，同時竹炭更 多了可以添加在食物中的功用，因此漸漸地成為繼備長炭之後另一項熱門的應用 產品。其實人類最早將竹炭應用於工業，是愛迪生的歷史性發明－電燈泡，他使 用竹炭作為燈絲的材料，發揮其低含水率、高導電度及適宜的電阻等特性，創造 出相當於六十瓦、使用壽命可達八百個小時的電燈泡，就此改寫了人類照明的歷 史。 二、 製造過程： 竹炭的形成過程是竹子這種天然高分子化合物的受熱分解過程。竹炭製造的方法 不同，竹子的受熱分解情況會有差異。竹子在乾餾製造竹炭時的過程大體上可劃 分為 4 個階段。 1、乾燥： 這個階段的溫度在 150℃以下，受熱分解速度非常緩慢，主要是竹子中所含水分 依靠外部供給的熱量進行蒸發，竹子的化學組成幾乎沒有變化。 2、預炭化： 這個階段的溫度為 150～275℃，竹子的熱分反應比較明顯，竹子的化學組成開始 發生變化，竹子中比較不穩定的物質(如半纖維素)分解生成二氧化碳、一氧化碳 1 一「炭」究竟──竹炭之研析 和少量醋酸等物質。 以上兩個階段都要外界供給熱量來保證受熱分解溫度的上升，所以又稱為吸熱分 解階段。 3、炭化： 這個階段的溫度為 275～450℃，在這個階段中，竹子急劇地進行受熱分解，生成 大量的分解產物。生成的液體產物中含有較大量的醋酸、甲醇和竹焦油，生成的 氣體產物中二氧化碳量逐漸減少，而甲烷、乙烷等可燃性氣體逐漸增多。這一階 段主要是纖維素和木質素分解放出大量的反應熱，所以又稱為放熱反應階段。 4、鍛燒： 溫度上升到 450～500℃，有的炭種甚至要求 1000℃以上。在這個階段依靠外部 供給熱量進行竹炭的鍛燒，排出殘留在竹炭中的揮發物質，提高竹炭中的固定碳 含量。這時，生成的液體產物已經很少。 5、靜置： 停止加溫，等待溫度降到一定程度之後將竹子倒立，目的是為了讓竹子受熱平 均。重複步驟 4~6 次，費時約五天，當溫度下降到 30℃時即可出窯放置在窯外 作風乾的程序，三個月後，竹材含水分約 15%。再送進土窯炭化，約耗時 15~20 天。竹炭就完成了。 三、功用： 1、吸收有害化學物質，利用