臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對柳杉廢棄材料在不同條件下所製造之碳化材進行研究。首先將材料含浸不同濃度的酚甲醛樹酯使其含脂率分別為 (54.9%、62.0%、86.7%、90.5%、92.1%)。於不同的燒成溫度(300~1100℃，以100℃為一間隔)及升溫速度(1℃/min、2℃/min、5℃/min)下進行碳化，所得之碳化材再探討其收碳率、收縮率、X射線繞射、電阻係數、元素分析、比表面積等性質。最後針對游離甲醛氣體吸附效能及NH3、SO2吸附效能加以探討，以期達到廢材回收再利用之價值。
研究結果得知碳化材之收碳率會隨著燒成溫度升高而下降，尤其以300~600℃時下降幅度更為明顯。碳化材的收縮率則是隨著燒成溫度增加而提高，一直要到800℃才漸趨穩定，板面收縮率約為3~23%，板層積方向約為12~30%。
碳化材的X射線繞射峰在燒成溫度300~500℃時大約出現在18。，隨著溫度增加繞射峰有向24。集中的傾向。碳化材的碳元素含有率在燒成溫度900℃以後大致維持在84%，不再變化。含脂率的多寡及升溫速度的快慢對於碳元素含有率沒有明顯影響。碳化材吸附游離甲醛的效果以800℃柳杉木陶瓷最好，可有效降低甲醛濃度11.31%，1000℃的木陶瓷吸附效果次之，吸附率也有10%以上，其他溫度的木陶瓷則吸附效果欠佳，吸附率均在10%以下。另外碳化材對於毒性氣體氨的吸附效能以500℃時為最佳，與含脂率及升溫速度的關係則不明顯。對於二氧化硫的吸附效能以1100℃時較佳。

The purpose of this study was to investigate the manufacture of Japanese cedar . First, we soaked the materials with various PF concentration to make resin content of the materials 54.9%，62.0%，86.7%，90.5% and 92.1% separately. Then the materials were carbonized under various conditions that carbonization temperature increased from 300℃ to 1100℃ with every 100℃ an interval and the rates of temperature raising was 1℃/min，2℃/min，5℃/min differently. The basic properties of carbon yields，shrinkage rate，soft-x-ray irradiance，electrical resistivity，element yields and specific surface area of carbonized materials were also investigated in the research.
Furthermore, environmental such usage absorption ability for the free formaldehyde and toxic gas by carbonized materials has also been studied. Finally, the goal of this research was the new usage functions of recycle materials.
The results of this research are that the carbon yields of carbonized materials are decreasing with when the increasing carbonization temperature . It decreased rapidly when the temperature was between 300~600℃. The shrinkage rate of carbonized materials increased with increasing carbonization temperature. It became stable when the temperature was higher above 800℃. The shrinkage rate of carbonized materials were 3~23% and 12~30% for parallel to surface direction and for vertical to thickness direction respectively.
The X-ray peak irradiation of carbonized materials approximately occurred at 18。. The peak of carbon approached to 24。 when the carbonization temperature increased. The element carbon yields approximately was 84% when the carbonization temperature was higher above 900℃. The most suitable temperature of carbonization of free formaldehyde absorption ability was 800℃ in Japanese cedar woodceramics. Under this condition, it can effectively reduce formaldehyde consistency 11.31%. The secondary was at 1000℃and the absorbility also get above 10%. Others were not so good and the absorbility of them were under 10%.
The carbonization material at carbonization temperature of 500℃ had the best absorption ability of toxic gas NH3. However, the effect of the rate of temperature rise and resin contents showed in the experiment had no significant impact. The carbonization material at carbonization temperature of 1100℃had the better absorption ability of toxic gas SO2.

目 次
壹、前言………………………………………………………….……………1
貳、文獻回顧………………………………………………….…..........3
（Ⅰ）陶瓷材料…………………………………………….…………………3
（Ⅱ）木陶瓷………………………………………………….………………4
1.木陶瓷的定義及發展…...........…………………………………..…4
2.製造流程………………………………....……………………….…....4
3.木陶瓷的特性及用途……………………….......……………………..6
（Ⅲ）酚甲醛樹酯…………………………………………………………….6
（Ⅳ）相關研究……………………………………….……………………..9
參、材料及方法………………………………………….………………...12
（Ⅰ）試驗材料………………………………………………………………12
（Ⅱ）試驗方法………………………………………………………………12
（Ⅲ）粒片板製作…………………………………………………………..13
（Ⅳ）碳化試驗………………………………………………………………14
（Ⅴ）木陶瓷性質分析……………………………………………………..14
1.收碳率......………………………………………………………………14
2.收縮率………......………………………………………………………14
3.結晶度測定………….....……………………………………………...15
4.電阻係數…………………….....……………………………………...18
5.元素分析…………………………….....……………………………...19
6.游離甲醛氣體吸附測定…………………….......…………………...20
7.NH3及SO2吸附效能測定………………………………..........………23
（Ⅵ）統計方法………………………………………………………………24
肆、結果與討論.……………………………25
（Ⅰ）收碳率………………………………………………………….….…25
（Ⅱ）收縮率……………………………………………………….…….…31
（Ⅲ）結晶度測定……………………………………………….………...37
（Ⅳ）電阻係數………………………………………………………………40
（Ⅴ）元素分析………………………………………………………………44
（Ⅵ）游離甲醛氣體吸附測定………………………………..……………51
（Ⅶ）NH3及SO2吸附效能測定…………………………....………………53
伍、結論………………………………………………………………......57
陸、參考文獻…………………………………………………………………59
附錄……………………………….………………………………………...62

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附 錄