
こんにちわ、美湖エンジニアリングの神林です。
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***薪の燃焼について***
木材が燃えることは、最終的に二酸化炭素と水と灰分(ミ ネラル)になり、 ダイオキシンのように非常に毒性の強い物質を生成しないことは、材料として非常に クリーンです。また、カーボンニュートラルという考え方にも合致しています。
木は密度 にもよりますが、一般的には280℃くらいで燃え始め、樹種によっては120℃くらいでも長期加熱すると燃え始めます。
***薪の燃焼メカニズム***
薪は火炎にさらされてもすぐに着火、燃焼することはありません。
① 100℃までに水分が蒸発します。
② 150℃くらいで薪表面が褐色に変色してきます。ここまでは木材の高温乾燥と同じです。
③ 200℃くらいで薪の成分が熱分解され、ガスがでます。
ガスは、二酸化炭素と水蒸気の不燃性のものと、 一酸化炭素、メタン、エタン、水素、アルデヒド、ケトン類、有機酸などの可燃性のガスが発生しま す。このとき薪の表面は炭化状態になります。
③ 250℃を越えると、熱分解が急速に進み可燃性ガスが増大して引火し、煙が発生します。
④ 300℃に達すると割れを生じ、可燃性ガスが噴出し、薪内部の炭化が始まります。
一般的に炭化速度は、厚 さ25mmの板でに約1mm/min、厚さ50mmの板では約0.5mm/minで、厚みの大きな板材ほど炭化 速度は遅くなる傾向にあります。
⑤ 500℃くらいで煙のでない赤熱燃焼し、炭の消失が始まり、灰に変わりだします。
***私目線の体験談***
私は、これまで多くの薪の燃焼を見てきましたが、よく観察すると赤炎、橙炎、黄炎、青炎と様々です。特に赤~黄炎は、アルデヒド、ケトン類といった高分子化合物の燃焼、青炎(いわゆるブルーフレイム)はメタン等の燃焼だったのでしょう。遠くから見ると一塊な炎ですが、近くでよく見ると様々色の炎があちらこちらから出たり消えたり、実に様々なハーモニー火炎です。
すでに薪ストーブをお持ちのお客様は、今一度観察してみてください。
顔を近づけすぎて、やけど等やひげや髪など燃やさないように気をつけてくださいね。
美湖エンジニアリング
代表 神林 寿英