‘壹’ 木炭是怎样制成的
木材和木质材料经过不完全燃烧,或在隔绝氧气的条件下热解所残留的深褐或黑色多孔固体。木炭保存了木材的原来构造,并在孔内残留有木材炭化时所产生的焦油,是一种优质燃料和有多种用途的碳素原料。
历史沿革
人类对木炭的认识和使用,起源于对火的掌握和使用。当人类发现燃烧的木材被砂土掩盖后所残留的黑色固体——木炭能在砂土下继续保持阴燃不灭,而且再次燃烧时火力既大又没有烟雾时,人类不仅有了保留火种的手段,而且对火的使用有了很大进步。中国对木炭的认识和利用很早就有文字记载。《诗经》中多次提到发火取热的薪材树种。《礼记》“月令”中有季秋之月“草木黄落乃伐薪为炭”的记载,不仅谈到制炭,而且指出烧炭的理想季节。殷商时代的青铜器,春秋战国时代的铁器等冶炼铸造都使用优质木炭作燃料。秦汉以后煤虽被用于铁的冶炼,但由于木炭有其优点,不仅仍然大量使用,而且还用做固体表面渗碳剂来淬制武器。唐代不仅木炭生产规模庞大,而且烧炭技术也传至日本和朝鲜。
欧洲早在纪元前3000年以前,塞浦路斯人就用木炭制造青铜兵器,供应希腊、罗马军队。薪炭是欧洲整个中世纪的基本燃料。美国在19世纪后期以前炼铁仍用木炭,1890年左右发展了除生产木炭外还生产液体产品(醋酸、丙酮、木精等)的干馏工业。目前液体产品已被合成工业所代替,但木炭是人们极为重视的可再生能源,仍在民间和工业中大量使用。
种类
因烧制条件不同而分为:白炭、黑炭、干馏木炭、桴(枹)炭等。或因原料树种不同分为:硬阔叶树木炭、阔叶树木炭、松木炭、竹炭、果壳炭等。因加工不同分为:压积炭、活性炭。桴炭指民间炉灶内余烬木炭。按用途分可分画用炭、研磨用炭、火药用炭、日本的茶汤炭等。
成分
除碳素外还含有氢、氧、氮以及少量的其他元素。商品木炭的技术指标,包括水分、灰分、固定碳。木炭中水分多少将影响其实际重量和有效热值。灰分因原材料树种而异,其中含钙、镁、钾、锰以及少量其他元素。木炭中的磷、硫含量比其他固体燃料少是其优点。固定碳是指木炭经过高温(850~950℃)煅烧几分钟后所残留的碳素,它是在高温条件下反应时,可以有效使用的碳素。木炭属于碳化物一类,经高温炭化得到的木炭中具有一种共同特性的结构单元,它们是一种平面六角形的环状碳原子网,以相应的价互相联结,几层平行的碳原子网组成的碳束构成微晶,微晶之间的相互排列是无规则的。边缘联结着一些碳综合体和官能团。其宏观结构则仍保持木材原有形式。
性质
木炭的比重与煅烧温度有关。真比重为1.3~2.0;容积重为0.2~0.5;孔隙占总体积的70%以上。木炭是憎水物质,存放时,含水率3~6%,有时可达7%以上。其吸湿性受空气的相对湿度和木炭表面氧化程度的影响,表面氧化程度越大,吸湿力越强。木炭含有极性官能团时亲水性增强。木炭吸湿性虽差,但在水中浸湿能力却很强,吸收的水分可以超过自身重量。木炭比热为0.25~0.29卡/克·℃,热导率是23.77卡/厘米·秒·℃,发热量在8000卡/克左右。木炭的化学反应能力比煤大得多。这是与木炭的微观化学结构以及孔隙度大有关,并且有灰分的催化作用所致。木炭的比电阻约等于1010~1012欧姆·厘米(顺纤维方向仅为垂直方向的1/5~1/3)。木炭有大量的裂缝存在,外力作用下会扩展导致破碎。木材炭化时在240~400℃之间不仅重量大减,而且收缩也最显着。木炭的抗压强度,沿纤维纵向接近于焦炭,沿纤维横向仅为焦炭的1/6~1/4。木炭中有一定量的微孔和过渡孔,具有一定的吸附能力,比煤炭的吸附性能大得多。木炭孔内焦油物质影响吸附性能,在制备活性炭时,应将它除去。
炭化原理
木材在100℃左右会失去水分,逐渐干燥。在缺氧的条件下受到更高温度时,进行热分解生成水分和CO、CO2等挥发物,最后得到残留的木炭。
木材炭化时的关键温度为273±25℃,低于此温度木材必须有外热才能继续升温炭化。当达到此温度后,由吸热反应转为放热反应,可以依靠放出的反应热自行继续升温炭化。
烧制方法
先将原料加热干燥,进而达到炭化,炭化完毕,密封隔绝空气进行冷却。另有一种烧制方法,可在炭化将完成时,使赤热的木炭与空气接触,利用热解挥发物的燃烧来进行高温精炼,然后再隔绝空气进行冷却。前一种方法制得的炭表面显黑色,称黑炭。后一种方法制得的木炭含固定碳较高,表面残留白色灰分,故名白炭,白炭是中国独创的一种传统的烧制方法。朝鲜和日本也在应用。木炭烧制有两种类型:①堆烧法。将薪材集中堆架,部分用土覆盖,然后点燃薪材使其炭化。炭化将近全部完成时,再将柴堆全部用土密封,待木炭冷却后,破土取炭。此法操作粗放,不易控制,产量和质量都很差。②窑烧法。能较好地控制炭化条件,提高木炭的质量和产量。有黑炭窑、白炭窑和改良窑等类型。如简单的土窑、砖窑、室型窑以及新型连续作业窑(立式或卧式)等都有应用。
‘贰’ 竹炭是怎样做的
竹炭到底是怎么烧出来呢?简单地说,竹炭是以4年以上的成熟竹子,经过高温无氧炭化技术制成。要烧出上等的竹炭,从选竹材,切割,预干燥,细绑,到入窑升温炭化,每一步骤都得讲究。
(1)竹炭的最佳材料
竹炭是以竹子为材料烧成。我国现有的常见竹子种类有:桂竹,麻竹,绿竹,孟宗竹,刺竹,长枝竹等。这些竹子都可以拿来烧成竹炭,但最适合者以生长在中低海拔,五年以上的或成熟的孟宗竹,烧成竹炭后品质与效果最佳。
竹子从冒出地表长成后开始生产竹笋,一直持续4-5年左右,竹笋产量逐渐降低,竹材含水量也逐渐减少,此时竹子开始老化,也表示竹子材质成熟了。
竹子在4-5岁前,竹身含水量高。产笋速度也高,此时砍来烧制竹炭,不但减少竹笋的产量,同时烧制时也需费更多的时间来干燥竹子中的水量,相当不划算。
但是等到竹子长至5岁以后,竹身含水量减少,产竹笋量自然下降,竹子开始老化,农民通常进行部分老竹砍伐,来促进竹子的新竹炭虽然是为了取代备长炭的产物,但它与备长炭并不相同。两者最主要的差别在于材质不同,烧制方法也不同。竹子如何变成竹炭的呢?以下将详细解说。
竹炭到底是怎么烧出来呢?简单地说,竹炭是以4年以上的成熟竹子,经过高温无氧炭化技术制成。要烧出上等的竹炭,从选竹材,切割,预干燥,细绑,到入窑升温炭化,每一步骤都得讲究。
(1)竹炭的最佳材料
竹炭是以竹子为材料烧成。我国现有的常见竹子种类有:桂竹,麻竹,绿竹,孟宗竹,刺竹,长枝竹等。这些竹子都可以拿来烧成竹炭,但最适合者以生长在中低海拔,五年以上的或成熟的孟宗竹,烧成竹炭后品质与效果最佳。
竹子从冒出地表长成后开始生产竹笋,一直持续4-5年左右,竹笋产量逐渐降低,竹材含水量也逐渐减少,此时竹子开始老化,也表示竹子材质成熟了。
竹子在4-5岁前,竹身含水量高。产笋速度也高,此时砍来烧制竹炭,不但减少竹笋的产量,同时烧制时也需费更多的时间来干燥竹子中的水量,相当不划算。
但是等到竹子长至5岁以后,竹身含水量减少,产竹笋量自然下降,竹子开始老化,农民通常进行部分老竹砍伐,来促进竹子的新生。
利用这些砍下来的老竹来烧竹炭,不会伤害森林生态,完全没有破坏水土的负面作用,而且将老竹做更多面的利用,做成可净化环境的竹炭,对人体健康及环境保护都有正面功效。
用来烧制竹炭的竹林中,以生长在中低山区,无污染源,水质干净的竹林最适合,其中最符合的品种就是孟宗竹。
根据工研究的反复试烧研究后,国内六大经济竹子中,以4-6年的成熟孟宗竹,其组织结构稳定,材质够硬,烧成竹炭后,品质与效果比其它竹子更好。
有了最适合的竹材,还得经过前处理,干燥,一次炭化,二次炭化等高技术过程,才能烧出完美的竹炭。
(2)分段切割,整竹利用
竹子烧成竹炭,其中利用价值最高的部分是竹子中间部位,即从地表算起第10-20节最后,这一段竹子含水量适中,竹子粗细均匀,烧成竹炭后可做最多的利用。
竹子的根部则含水量过高,而竹子末梢则含水量太低且太细,两者烧成的竹炭,前者炭化不够,竹炭最珍贵的吸附效果及远红外线功能不好,而枝梢则因太细而易断裂,无法切割成完整片状—这是以量产效益来看。但对创意无限的烧炭人来说,竹子的根部与尾部虽部好烧,但是更珍贵。
竹子根部粗而带有须状根,每一个竹子根都是一个造型独特的艺术品,一旦烧得好,可以直接拿来当成摆饰。
身价立刻百倍。而竹子的尾部末梢,或细幼的枝条,虽然不能切成竹炭片,但发挥创意将之变成调咖啡棒,十分好用。
(3)阳光预先干燥,去除多余水分
竹材烧制前,得先经过裁切,切割成约1公尺长,再将竹子十字对刨成竹片,将竹片以绵绳或麻绳捆成一束,放置在空地中晒太阳,让青绿的竹子逐渐变黄,等竹子中的含水量减少13%~15%时,才能进行烧制。
将竹子堆置在空旷地区,利用阳光来暴晒竹子,大约得经过7~14天才能让竹子中含水量减少至适合进窑的程度。以阳光天然烘干法,不耗费能源,而且可以保留竹子中最多的矿物质。
(4)炭窑有学问,烧炭有技术
烧制竹炭的炭窑与一般烧木炭的炭窑不同,竹炭窑的主要结构,可以简单分成三个部分:
燃烧室——包括内外强、进气口、出气口、燃烧口。功用是添加燃烧材料,用来为炭窑升温,并供应燃烧时所需氧气之处。
炭化室——包括窑壁与窑顶。功用是堆置竹材的地区,让竹子在窑温升高后,使竹材在高温无氧的环境下闷烧,让竹子炭化成竹炭。
排烟室——包括烟口、集烟室、烟囱。功用是收集竹子在高温炭化过程中产生的竹烟,竹烟经过冷却形成竹醋原液,再经过蒸馏手续,做成竹醋液。
为了烧出天然无污染的竹炭,竹炭窑最好是土窑或砖窑。建窑的地点最好选在空旷无人、动风少、岩石少、坡度小的地点,当地地下亦不可有废弃物掩埋,以免地下的废水与污染物经过土质在烧炭高温中蒸发进入竹炭中。所以烧炭人需有相当技术与品质把关,才能少出优良的竹炭。
首先,得严格选用熟成年分的孟宗竹材,并经过确实的预先干燥过程,同时捆绑竹材的绳子一定得使用天然的材料,如绵绳或麻绳,绝不能使用塑胶绳或金属制的铁丝,以免烧制时融化的绳子变成有害毒性物质,吸进竹炭的多孔质中,一旦使用这种竹炭,不但不能去除污染,反而成了污染。
再者,烧竹炭得利用木材等天然的燃烧材料来进行窑室的升温,在升温过程中还得确保竹材的炭化区没有氧气进出,以免竹材还没有炭化就先烧光了。
升温的速度得保持稳定上升,不能太快也不能太慢,升温太快窑内温度会无法达到平均,烧出来的竹炭良莠不齐;升温太慢则耗费燃烧材料,造成浪费。
当窑中温度升高至400~500度左右,窑内竹材即开始炭化,开始炭化时则需以快速而熟练的动作进行对窑,让窑内利用土窑保温与竹材自动炭化产生的温度来将竹子【焖烧】成竹炭,此时如果对窑的动作太慢或对窑不确实,窑中温度即无法持续上升至600度、800度,甚至1000度,也无法烧出品质优良的竹炭。
对窑后竹材开始炭化,至竹子大部分炭化完成后炭窑自然温度逐渐下降,就能开启炭窑,收获竹炭了。
从开始加温燃烧,至封窑让竹炭进行炭化,约需要10~14天。封窑炭化开始至炭化完成,竹炭逐渐降温,炭窑才可以打开,也需14天左右,制作竹炭前前后后至少得用上35天至2个月时间,才能达到品质完美的竹炭。
(5)低温竹炭吸湿除臭,高温竹炭导电阻电磁波
以摄氏600度高温无氧法烧成的竹炭,让青翠苍绿的竹子变成为乌金发亮的竹炭。竹子的维管束组织中具有无数肉眼看不见的细胞,细胞中的水分在烧炭过程中被抽光,留下炭化后的细胞壁,形成【多孔质】,多孔质具有:净化水质、净化空气、除臭、调节湿度、调节温度、防腐、缩小水分子、产生负离子、产生远红外线热能、天然堆肥等,让竹炭成了净化环境的最佳媒介。但如果窑达到导电,阻隔电磁波的功能,则需让竹炭炭温度升高至1200~2000度左右。经过这种高温度烧成的竹炭,是当年爱迪生寻找电灯中导电灯丝材料时,曾尝试使用的媒介之一。具有导电性的竹炭,放置在电器用品周边,由于其导电特性能轻易吸收电器散发出来的电磁与磁波,也就等于具有阻隔电磁波的效果 。
‘叁’ 面包窑炉的制作方法
黏土面包窑我终于做完了。
奈何前几天一直下雨,近期天气才好起来;泥巴也一直没干,里面的沙模没掏出来,还不能投入使用。所以,面包窑看着像是能成功的样子;但是具体是否能烤熟面包,我还不确定。
不过,既然有许多成功的例子,我在制作的时候,也没有哪个步骤出错。因此,对于这个面包窑是否能成功投入使用,我还是有相当大的信心的。
关于为什么要制作面包窑,我上一期也说过。
所以,这一期,就主要汇总一些制作过程。
面包窑分为砖窑和土窑。
砖窑嘛,就很洋气那种,啥造型都可以做,而且看起来干净又整洁。而且砖窑可发挥的余地也很大,又分为黑窑和白窑。
但是砖窑的工程比较浩大,涉及到基建,钢混,各种专业的土木工程图纸以及泥水匠技术。
像我这种,十八流临时想盖窑的选手,要是盖砖窑,恐怕到明年过年我都吃不到窑烤面包。
砖窑就不过多介绍,如果有想了解“如何盖砖窑?”的小伙伴。可以参考一个外国盖窑老爷子的书,书名叫《The Bread Builders》。
洋 气 的 砖 窑 (图源网络)
土窑(会有视频解说)
ps:如果觉得文字解说太复杂,可以直接拉到文末,观看制造过程。关键步骤基本有记录!
也就是我盖的这种窑。
利用黏土,稻草,细沙盖的;类似于以前农村住的土坯房子。
它也被称为“大地窑”,是属于“永续生活”这一概念的中,一个比较标志性的产物。意在于,取之于自然,可重复循环利用,回归大地的食物烘焙窑。
总而言之,就是对环境友好。
而且,相比砖窑,土窑的制作方法更为简便。属于只要找够了材料,有合适的地盘,人人都能做的那种;且保温效果优于砖窑。
主要准备材料:砖,水泥,水泥预制板,黏土,沙,稻草,空酒瓶。
硬材料基本就这些,需要的工具嘛就有很多,不过是非必需的。
我先上结构图,结构图网上找的,我就是按照这个样子做的。
第一部分:
土窑窑体结构,从里到外主要分三层:
1.热质层 (里)
烘焙食物的那一层,这层能够积蓄热量;通过内壁吸收的热量,利用热辐射将食物烘焙熟。
结构:黏土+沙子
2.保温层(中)
能够将热质层所积蓄的热量,保存一定时间。让窑体在一定时间内,维持较高的温度。
结构:黏土+空酒瓶
3.结构层(外)
也就是最外面那一层,也称为“稻草层”;为了防止黏土开裂,且成块儿脱落。在黏土中加入稻草杆段儿,让它们之间相互牵拉,以免脱落。
结构:黏土+稻草
窑体按照上面的方式搭建,基本能保证它的蓄热能力。
第二部分:
其次是底座;也就是“基建”。
“基建”我用的是“二手砖”;从别人拆房子的地方,一块儿一块儿剃出来的砖。
我没有直接将窑体修建在地上,而是架空了将近50cm。如果直接接触地面,而底座不建保温层,那么整个窑体温度根本烧不够,大量的热能会从地下直接跑了。
架空的部分,也需要修保温层。
“基建”结构:
1.修建底座
要用砖砌两个高度约为:50cm 的墩子。墩子之间间隔的宽度,要参考你能找到的水泥预制板的宽度。
接下来,有请出灵魂画手。
2.凹槽
预制板上方,用砖围绕边缘,砌一个凹槽;大概三匹砖的高度。凹槽之中,会依次填入保温材料。
预留凹槽,凹槽高度可根据情况调整;不过至少保证三匹砖高度
3.保温层
“基建”中的保温层,位于凹槽之中。
底部先封住水泥预制板中的缝隙,其次填入碎瓦片(可以用碎石子等其他小块儿的材料代替),空酒瓶,细沙。
细沙主要用来找平,保证最上面一层砖与凹槽边缘齐平。
基建保温层用砖封平后,此步骤未用混凝土,中间缝隙用细沙填
如果你详细阅读以上文字,基本就能造出一个合格的大地窑。其实也没啥技术含量,人手多点,也就花个一两天时间就能搞定。
说比较难的地方,也就只有一处;就是如何搭建一个拱形。
问:关于窑体的拱形如何搭建?
答:我使用的是沙模,将湿润的沙子堆成一个紧实的半圆形状;沙模边缘的夹角不能太小,否则会使得窑体受热不均。
沙模的大小,就是今后面包窑内部容积大小。所以,想要多大的内腔,就要堆多大的沙模。
沙模堆好后,表面用浸湿的纸张覆盖,一方面牵拉住沙子,使之不容易散太快;另一方面,起到隔离作用;将沙子与窑壁隔开,便于后期窑体干了之后,将沙子顺利挖出来。
窑口预留高度要遵守63%规则,即窑口高为沙模最高点距离的63%。
经过测算这个高度能最大限度的保证窑内空气循环,使得其中的木柴完全燃烧。
关于砖。
我是用的二手砖,所以视频里,好多砖要么是半块,要么就是缺一个角角。不过这些都不会影响成品。缺少的部分,搭建完成后,可以用混凝土填一下。
关于黏土。
如果不知道怎么判断黏土,那么可以简单地做一个土壤测试。取土和水,装在瓶子里充分混合后静置,观察分层;若分为简单地两层(上层水,下层泥浆),基本能判断为黏土。但是能简单的判断,但是黏性还是有区别的。
这一步骤比较依赖经验,所以最好找当地有经验的人问一问,不要自己一股脑的去采土,结果挖回来的土根本不能用。
因为我这个地方,旧时候有在当地烧土窑的,所以能找到很合适得“白善泥”。
这种泥巴干了真的非常硬!
面包窑,其实不止能烘焙面包。
还可以烤鸡烤鸭,比如叫花鸡什么的。
而且,还能烘水果干;比如火龙果干,芒果干,草莓干这些;自己做的,真材实料,干净又方便。
前有代喝奶茶业务,后有碗甜代做业务。
你有什么是想做,但是由于时间和位置的限制,不能做的;
发给我,我帮你做;做好了给你发视频啊。
我做了,即相当于你做了。
哈哈哈哈哈哈!
啵唧~
等下一波,烘焙面包的视频把!
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‘肆’ 青砖的制作方法是怎样的
青砖是粘土烧制的,粘土是某些铝硅酸矿物长时间风化的产物,具有极强的粘性而得名。将粘土用水调和后制成砖坯,放在砖窑中煅烧(约1000℃)便制成砖。粘土中含有铁,烧制过程中完全氧化时生成三氧化二铁呈红色,即最常用的红砖;而如果在烧制过程中加水冷却,使粘土中的铁不完全氧化而生成低价铁(FeO)则呈青色,即青砖。
制作方法:
烧制青砖的原料是粘土(陶土),把质地细腻的粘土(陶土)经过筛捡,加水合成陶泥。
把陶泥放在坯斗(模具)里成型,晾干后码放在砖瓦窑里,用秫秸干柴高温烧制。
烧上一天一夜时,在窑顶揭开一个洞,把水注进去,每当水注进去时,窑里面就会发出一声“嘭”的闷响,接着,那水汽化后出现的那那些白烟就会从窑的各种裂缝冒出来。
水变成了水蒸气,大量的水蒸气将空气排出,坯体在缺少氧气的情况下继续被加强热,由于燃料缺氧,导致生成了大量的碳黑颗粒,这些黑色的碳将已生成的三氧化二铁,重新还原为黑色的氧化亚铁(FeO),仍有剩余的碳原子慢慢渗入到高温下的粘土颗粒的缝隙中去,最终成就砖瓦的青色。
‘伍’ 炭窑的砖窑
由于泥窑挖掘工作量大,窑身常会坍塌而需经常维护,并不经济,竹炭烧制多采用砖和水泥砌制。一般炭化室长4m,阔3m,高1. 8m,为了保温,四周填以厚厚的泥土,外再围以石驳。顶筑成圆穹状。可数窑连在一起,提高效率。各地的土窑窑型会有各种变化,但基本结构和烧制原理和上述泥窑相近。
‘陆’ 木炭有几种制作方法【果木炭】
那要看你生产苹果木工业木炭还是烧烤木炭了,不同的工艺所产木炭品质完全不同。
就目前我们使用的烧制果木炭的方法而言有以下几种。
1.普通木炭砖窑
木炭砖窑就是常见的用砖建的木炭窑,这种木炭窑分为水浇窑和干闷窑,窑的样子有所区别,生产的木炭品质也不一样,成本目前建个窑大约2000元左右。
2.炭化池
炭化池的投资成本就更低了,目前主要生产低档低温炭使用,就是在地上挖个坑然后把木柴放进去点火后再覆土炭化的烧法,可能会用水熄灭,这种方法烧制的果木炭品质较差,燃烧时有烟,但成本低,就是个人工费而已。
3.木炭铁窑
木炭铁窑是用钢板或废旧油桶改装的一种新型木炭炭化装置,其好处是炭化时间短,质量好,而且木炭窑可以随时移动,属于移动式碳化装置,但是缺点是投资较大,而且对于工人的技术要求较高,但是目前使用量呈增长只是,主要问题是对付环保监察,你懂的。
4.干馏木炭窑
其实干馏木炭的救赎没有大家想的那么神奇,无非就是在隔氧状态下外部加热而已,技术很成熟,成本也不高,目前干馏技术在我国也开始推广,但是所产废液较多,会污染环境。
目前我国制造果木炭主要是以上几种方法,使用机器也可以制作,但是成本较高,如果你对这方面技术有兴趣,可以联系我。
‘柒’ 竹炭是怎么制成的呀有什用处么
竹炭,原材料取自于三年以上毛竹,高温无氧干馏而成。竹炭用途相当广泛。用竹炭作燃料,它散发的清香可使满室芬芳,闻之令人神清气爽。竹炭不仅易于燃烧,而且用途广泛。除作燃料外,竹片炭还可广泛应用于食品烹调、烘烤、储藏及保鲜。