省產雲葉、青剛櫟及相思樹等三種防火樹種之耐燃性能分析

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計畫名稱	省產雲葉、青剛櫟及相思樹等三種防火樹種之耐燃性能分析
研究類別	委託研究
計畫年度	91年
受委託機關	嘉義大學林產科學系(負責人：楊國賜)
計畫主持人	黃金城
計畫執行時間	91年04月01-91年11月30日
研究經費	98仟元

計畫目標：
一般為防止森林火災的發生包括政府的法令規範、森林經營技術、宣導措施等外，防火帶的設置也可有效降低森林火災的擴大。然而，傳統上防火樹種的選擇用於造林地時，只有憑經驗並沒有數據化資料可尋，為有效提供各林區或不同海拔林木防火樹種的選用，就必須將目前被廣泛造林之造林樹種作耐燃機制評估，建立基本資料，期以提供林業單位設置防火林帶上所需樹種之參考。本計畫是以一般森林工作者的經驗認為林火燃燒到國產雲葉、青剛櫟及相思樹等林相就停止或減緩火災的劇度，但原因何在一直沒有加予評估。因此，本計畫主要目的為探討三種防火樹種之防火性能，除了測定各樹種之含水率、比重、化學組成分外，並應用燃燒速度、限氧指數、最大煙密度、TGA 及 DSC 等分析其耐燃機制，且以國?造林木柳杉作為對照組。
研究成果：
本計畫研究成果上歸納如下：
1. 含水率多寡與比重高低依其樹種部位不同而具差異性，且兩者高低對耐燃性能具有相關性。
2. 醇苯含量以葉的部位含量最高，其中又以雲葉的含量 21.6 % 為最大。依木質素含量而言，各樹種樹皮部位之含量較其他部位者高，而邊、心材部位則以全纖維素較高。
3. 煙密度試驗中，相思樹全株平均之最大煙密度 31.5 % 最低，青剛櫟者 51.1 % 次多，再者雲葉為 83.02 %，而柳杉者 100 % 為最高。由此可知，柳杉因燃燒時所產生的煙量最大，表示其耐燃性能較差。
4. 限氧指數試驗得知在心材部位，相思樹之 LOI 62.0 為最大，青剛櫟 54.3 次之，雲葉 52.0 為最小。而邊材部位則以雲葉 80 為最大，青剛櫟 51.5 次之，相思樹 29.3 最小。
5. 燃燒速度測定試驗中，燃燒速度減緩乃因炭化層隔絕試材內部與外界空氣接觸，使燃燒速度減緩。以雲葉心材之結果為例，燃燒 20 - 40 min 者較燃燒 40 – 60 min 者快，顯示在這段時間內其炭化層產生隔絕的作用。但於持續燃燒中如發生炭化層脫落現象，會使燃燒速度持續增加。
6. TGA結果知，各樹種邊材與心材於 200 – 400 ℃ 階段的重量損失非常顯著，主要是木質素與全纖維素之熱分解。就整株樹木在 800 ℃ 溫度下之焦炭殘留量總和 (平均) 而言，以相思樹 68.23 (17.92) % 及青剛櫟71.67 (17.06) % 較其他兩樹種多。其中以相思樹樹皮之焦炭殘留量 35.61 % 為最高，這可能與其內含化學組成分有相關性。
7. 在DSC熱分析試驗中，雲葉之樹皮、邊材及心材之吸熱量大於其他樹種，顯示較佳耐燃性能。
對業務革新、創新之效益：
國產雲葉、青剛櫟及相思樹等三種樹種一直被認為是良好的防火樹種，乃因林火燃燒至這些樹種之林相就停止或減緩火災的劇度。所以本計畫的執行方法係藉由透過測定其燃燒之煙密度、限氧指數、燃燒速度、以及 TGA 與 DSC 等分析其熱行為，期以了解三種防火樹種之耐燃機制，進而作為林政單位選取防火樹種之評定標準、或營林單位經營森林時，防火林帶的建立及防火樹種選定之參考。

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瀏覽人次:1987 最後更新日期:2016-05-05

計畫目標：

研究成果：

對業務革新、創新之效益：