『死灰復燃』談木材之表面燃燒現象

劉澤山  技師

基本上物質有三種型態，氣態、液態與固態。物質的燃燒，基本上最後都是通過氣態與空氣中的氧氣混合而達成。所以氣體的燃燒又稱擴散燃燒，乃由於可燃性氣體之分子與空氣之分子相擴散混合，在濃度達到燃燒範圍後，生成火燄而持續的燃燒；液體的燃燒稱之為蒸發燃燒，因液體之蒸發產生蒸氣著火，同時火焰之溫度加熱液體表面，使其繼續蒸發，於是燃燒可持續不斷；固體的燃燒則稱之為分解燃燒，如木材、煤炭與紙等固體可燃物，在燃燒時需先將物質分解後，才與空氣混合而燃燒。所以理論上，固體的物質是比較難以燒起來的，因為在分解的過程中，需要消耗一部分的能量，才能使其燃燒。

但是，當一些固體物質，如木材，在燃燒到一半時，如果將其撲滅，其表面已經完成分解、碳化，但尚未燃燒的無定形或多孔形碳，在與新鮮空氣接觸後，即使在比較燃燒起火為低的溫度下，仍能與空氣中的氧繼續化合，稱之為無焰發火或表面燃燒現象。由於氧化作用，使溫度不斷的升高，在一段時間後，最後產生目視可見的燃燒。

又，木材都有香味，所以會逐漸分解出有機的氣體。溫度越高，分解的速度越快。這些可燃的有機氣體分解出來後，在木材內部造成許多的孔隙，並導致熱量的蓄積，於是內部的溫度逐漸升高。木材的引火溫度，一般在260℃左右。而在長期的加熱下，縱使溫度低於引火溫度的260℃，仍然可以產生發火的現象，又稱之為「木材長期低溫加熱之起火」。所以家中客廳的神明桌，常是許多家庭火災的起點。

以木材之成分來說，木材的主要成分，一為植物纖維素(Cellulose)，一為木素(Lignin)。木素容易被熱分解，但植物纖維素容易因時間，被腐朽菌溶解，僅留下木素。因此老舊的木材，更容易起火[2]。同時老舊的木材被溶解後，孔隙增加，內部也更容易蓄積殘留的熱量，同時也增加了『死灰復燃』的可能。

由於這種表面燃燒的現象，所以我們在山林生火的時候，離開前，不能只是將火熄滅，還必須將火堆攤開、澆水，使其溫度低到無法死灰復燃的程度，才能避免導致山林火災的發生。又如，火場當火被撲滅後，消防人員並不會立即全部撤離，而會視火場情形，留一至兩部消防車，在火場隨時撲滅這種死灰復燃的現象。

最近，工地火災成了熱門的話題，由於發現火災的時間，大都在深夜的時候，猜測有可能是表面燃燒產生的問題。因此，建議工地，首先電銲或做氧乙炔切割時，務必要有監火人員在旁邊監視，不可引燃附近之可燃物。萬一不小心有引燃情形，除了滅火外，滅火之後仍要作安全的防範。例如，要再加以足夠的降溫，並適當的隔離存放(鐵桶)，以避免木材內部餘溫，導致表面燃燒而死灰復燃；或縱使復燃，也不致引燃鄰近的雜物。

參考資料

1.中華民國工業安全衛生協會(2021)。「職業安全衛生管理員-安全衛生教育訓練教材」。

2.陳弘毅、吳喨生(2013)。「火災學」，鼎茂圖書。