專利名稱：一種用液體處理木材的設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材處理的設(shè)備及其方法，尤其是一種用液體處理木材的設(shè)備及其方法。
背景技術(shù)：
目前對木材的處理方法一般為煮、蒸、烘等基本方法，但它解決不了制成家具后木材所產(chǎn)生變形、開裂、收縮、脹開的通病，由于不能克制上述四大通病，家具的質(zhì)量毫無保障，售后服務(wù)不厭其煩，用戶意見不斷，其實(shí)大部分廠商的產(chǎn)品都存在上述通病，只不過是略有好壞，這和家具的存放時間有關(guān)，有些家具在出售前就已經(jīng)修理過。
變形、開裂、收縮、脹開四大通病主要由以下四個原因引起一、板面受潮(受潮是指加工時的木材干燥度大于存放時的木材干燥度)，板面因吸收空氣的水份而膨脹，從而導(dǎo)致邊框擠裂、彎曲；二、板面受干(受干是指加工時的木材干燥度小于存放時的木材干燥度)，板面因釋放內(nèi)在的水份而產(chǎn)生收縮，從而導(dǎo)致板面與邊框產(chǎn)生更大的縫隙，本來結(jié)合精密的家具成為不完美的商品；三、板面開裂，當(dāng)板面長期受到高溫和干燥后，就會引起板面開裂，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量問題；四、板面變形，當(dāng)板面受潮或受干后，如果正反兩面蒸發(fā)或吸收水份不均等，就會產(chǎn)生板面的變形和彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效克服木材變形、開裂、收縮、膨脹的用液體處理木材的設(shè)備及其方法。
本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是該用液體處理木材的設(shè)備包括電控柜、冷卻液體爐、干燥液體爐，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是還設(shè)置有反應(yīng)槽，所述的反應(yīng)槽通過連接管路、液體泵和若干自動閥與冷卻液體爐、干燥液體爐相連，且反應(yīng)槽上安裝有濕度探頭和溫度探頭。
本發(fā)明所述的反應(yīng)槽上安裝有反應(yīng)槽密封門，且反應(yīng)槽上設(shè)置有液位限位器和排氣口。
本發(fā)明所述的冷卻液體爐上設(shè)置有液位限位器和排氣口。
本發(fā)明所述的干燥液體爐上設(shè)置有液位限位器、溫度探頭和排氣口。
本發(fā)明所述的干燥液體爐上還設(shè)置有爐門、風(fēng)門和風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明所述的連接管路上還連接有液體補(bǔ)充箱。
使用該設(shè)備的用液體處理木材的方法，包括以下步驟，(1)將需要處理的木材放入固定的鋼結(jié)構(gòu)夾具內(nèi)，把濕度探頭釘入木材內(nèi)，然后把固定有木材的夾具放入反應(yīng)槽中；(2)把干燥液體爐內(nèi)的干燥液加熱到130～200℃，溫度根據(jù)木材的厚度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；(3)待干燥液達(dá)到指定溫度時，將干燥液注入反應(yīng)槽內(nèi)，木材位于干燥液內(nèi)，其內(nèi)部的水分被蒸發(fā)，干燥液進(jìn)入木材內(nèi)部，當(dāng)濕度顯示為≤8％時，將干燥液迅速抽回干燥液體爐內(nèi)。
(4)將冷卻液體爐內(nèi)的冷卻液注入反應(yīng)槽內(nèi)，待木材完全冷卻后將木材取出。
本發(fā)明當(dāng)干燥液體爐和冷卻液體爐內(nèi)的液體沒有達(dá)到該爐的液位限位時，通過液體補(bǔ)充箱對液體進(jìn)行補(bǔ)充。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果1、節(jié)約了生產(chǎn)成本，使用該設(shè)備和方法每生產(chǎn)1立方米的木材，所節(jié)約的成本為[(原木價格)×0.677+4]元人民幣；2、提高了處理木材的質(zhì)量，經(jīng)過該方法處理的木材制成家具后，永不變形、永不開裂、永不收縮、永不膨脹；3、節(jié)約了處理木材的電能，使用該設(shè)備和方法每處理1立方米的木材，所節(jié)約的電能資源為379.5千瓦/時；4、節(jié)約了處理木材的人力資源，使用該設(shè)備和方法每處理1立方米木材，所節(jié)約人力資源5.7臺班；5、提高了處理木材的生產(chǎn)效率，使用該設(shè)備和方法，相對現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備可提高生產(chǎn)效率25倍；6、在處理木材時不產(chǎn)生損耗，而現(xiàn)有技術(shù)處理木材時所產(chǎn)生木材損耗為20％。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的電路圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1參見圖1，本實(shí)施例中的設(shè)備包括電控柜20、冷卻液體爐24、干燥液體爐23、反應(yīng)槽21、液體補(bǔ)充箱26、液體泵25，其中反應(yīng)槽21通過連接管路111、液體泵25、第一自動閥1、第二自動閥2、第三自動閥3、第四自動閥4、第五自動閥5、第六自動閥6、第七自動閥7與冷卻液體爐24、干燥液體爐23相連，且連接管路111上還連接有液體補(bǔ)充箱26，液體補(bǔ)充箱26和第七自動閥7需位于液體泵25的輸入端。反應(yīng)槽21上安裝有濕度探頭16、第一溫度探頭15、第一液位限位器11和反應(yīng)槽密封門22，且反應(yīng)槽21上還開有第一排氣口8。冷卻液體爐24上安裝有第二液位限位器13，且冷卻液體爐24上還開有第二排氣口9。干燥液體爐23上安裝有第三液位限位器12、第二溫度探頭14、爐門18、風(fēng)門17和風(fēng)機(jī)17，且干燥液體爐23上還開有第三排氣口10。
本實(shí)施例的電路圖如圖2所示，其中


以下為使用本設(shè)備進(jìn)行木材處理的方法，其具體步驟如下(木板厚度為1cm)(1)將需要處理的木材裝入專用的鋼結(jié)構(gòu)夾具內(nèi)，這是為了防止處理過程中木材的變形，同時將濕度探頭16釘入木材內(nèi)，然后將裝有木材的鋼結(jié)構(gòu)夾具放入反應(yīng)槽21內(nèi)，并關(guān)閉反應(yīng)槽21的反應(yīng)槽密封門22。
(2)將干燥液體爐23內(nèi)的干燥液加熱到150℃左右(溫度根據(jù)木材的厚度變化進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整)，為了加快升溫，可通過風(fēng)機(jī)啟動開關(guān)27和風(fēng)機(jī)繼電器23打開風(fēng)機(jī)19。
(3)當(dāng)干燥液體爐23內(nèi)的干燥液達(dá)到指定溫度時，溫度控制儀發(fā)出信號，警鈴32呼叫、加入干燥液指示燈37閃爍，這時分別關(guān)閉爐門18、風(fēng)門17、通過風(fēng)機(jī)關(guān)閉開關(guān)28和風(fēng)機(jī)繼電器23關(guān)閉風(fēng)機(jī)19。再按下加入干燥液啟動開關(guān)38，分別通過液體泵繼電器常開觸點(diǎn)42、第三自動閥繼電器線圈43、第六自動閥繼電器線圈44和液體泵繼電器線圈40，打開第二、第三、第六自動閥2、3、6和液體泵25。等到反應(yīng)槽21內(nèi)干燥液的液位達(dá)到反應(yīng)槽液位限位器常閉觸點(diǎn)39的限位時，反應(yīng)槽液位限位器常閉觸點(diǎn)39通過液體泵繼電器常開觸點(diǎn)42、第三自動閥繼電器線圈43、第六自動閥繼電器線圈44和液體泵繼電器線圈40，關(guān)閉第二、第三、第六自動閥2、3、6和液體泵25，這樣木材在高溫的干燥液作用下，其內(nèi)部的水分被迅速地蒸發(fā)完畢。
當(dāng)濕度顯示為8％時，濕度控制儀常開觸點(diǎn)45發(fā)出信號，警鈴32呼叫、排出干燥液指示燈49閃爍，按下排出干燥液啟動開關(guān)50，分別通過第五自動閥繼電器線圈53、第四自動閥繼電器線圈54、第二自動閥繼電器線圈55和液體泵繼電器線圈51打開第五、第四、第二自動閥5、4、2和液體泵25，這樣反應(yīng)槽21內(nèi)的干燥液就迅速地全部流回干燥液體爐23內(nèi)。等到反應(yīng)槽21內(nèi)的干燥液全部流回干燥液體爐23后，排出干燥液時間繼電器線圈56工作，通過第五自動閥繼電器線圈53、第四自動閥繼電器線圈54、第二自動閥繼電器線圈55和液體泵繼電器線圈51，關(guān)閉第五、第四、第二自動閥5、4、2和液體泵25，這樣就完成了木材的干燥過程部分。
(4)木材的干燥過程部分完成后，通過開始加入冷卻液繼電器線圈58的工作，警鈴32呼叫、加入冷卻液指示燈66閃爍。按下加入冷卻液啟動開關(guān)67，分別通過第一自動閥繼電器線圈71、第三自動閥繼電器線圈72、第六自動閥繼電器線圈73和液體泵繼電器線圈69，打開第一、第三、第六自動閥1、3、6和液體泵25，等到反應(yīng)槽21內(nèi)的冷卻液液位達(dá)到反應(yīng)槽液位限位器常閉觸點(diǎn)68的限位時，反應(yīng)槽液位限位器常閉觸點(diǎn)68分別通過第一自動閥繼電器線圈71、第三自動閥繼電器線圈72、第六自動閥繼電器線圈73和液體泵繼電器線圈69，關(guān)閉第一、第三、第六自動閥1、3、6和液體泵25。
通過開始排出冷卻液繼電器常開觸點(diǎn)74的工作，讓木材經(jīng)過一定時間的冷卻后，警鈴32呼叫、排出冷卻液指示燈78閃爍。按下補(bǔ)充液體啟動開關(guān)86，通過第五自動閥繼電器線圈82、第四自動閥繼電器線圈83、第一自動閥繼電器線圈84和液體泵繼電器線圈80的工作，打開第五、第四、第一自動閥5、4、1和液體泵25，使得冷卻液全部流回冷卻液體爐24內(nèi)。等到冷卻液全部流回冷卻液體爐24內(nèi)后，通過排出冷卻液時間繼電器線圈85的工作、分別通過第五自動閥繼電器線圈82、第四自動閥繼電器線圈83、第一自動閥繼電器線圈84和液體泵繼電器線圈80的工作，第五、第四、第一自動閥5、4、1和液體泵25。這樣木材在冷卻液的作用下，完成了木材的冷卻定型過程。
最后打開反應(yīng)槽21的反應(yīng)槽密封門22，取出木材就可以用于各類實(shí)木制品的生產(chǎn)和加工，可以保證永不變形，永不開裂，永不收縮，永不脹開。
當(dāng)木材取出后，按下補(bǔ)充液體啟動開關(guān)86，通過第七自動閥繼電器線圈96、第四自動閥繼電器線圈95、第二自動閥繼電器線圈93、第一自動閥繼電器線圈91和液體泵繼電器線圈88，打開第七、第四、第二、第一自動閥7、4、2、1和液體泵25，通過冷卻爐液位限位器常閉觸點(diǎn)94、干燥爐液位限位器常閉觸點(diǎn)92控制干燥液和冷卻液的補(bǔ)充和結(jié)束。
實(shí)施例2參見圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，除了第一至第七自動閥1-7、液體泵25的連接位置不同外，其余結(jié)構(gòu)和使用方法均相同。
在本實(shí)施例中，反應(yīng)槽21、冷卻液體爐24、干燥液體爐23等各容器的輸入管道口需位于容器上端、各容器的輸出管道口需位于容器的下端，同時第七自動閥7和液體補(bǔ)充箱26需位于液體泵25的輸入端。
實(shí)施例3參見圖4，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，其不同之處是設(shè)置了四個自動閥和兩個液體泵，分別為第一至第四自動閥1-4、第一液體泵25-1和第二液體泵25-2，且四個自動閥和兩個液體泵的連接位置不同，其余結(jié)構(gòu)和使用方法均相同。
在本實(shí)施例中，反應(yīng)槽21、冷卻液體爐24、干燥液體爐23等各容器的輸入管道口需位于容器上端、各容器的輸出管道口需位于容器的下端，同時第五自動閥5和液體補(bǔ)充箱26需位于液體泵25的輸入端，且液體泵25需流向干燥液體爐23和冷卻液體爐24。
本發(fā)明所選用的干燥液和冷卻液為充分混合的石油橫酸鋇(重量百分比為0.1％)與5#潤滑油(重量百分比為99.9％)。
以下是對本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一、質(zhì)量分析取材尺寸為長10cm、寬10cm、厚1cm，濕度變化在8％-35％。
榆木、白木、松木、杉木等用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行處理后，伸縮率為5％左右，而采用本發(fā)明處理方法的伸縮率為0.3％左右。
紅木、雞翅木、檀木、酸枝木等用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行處理后，伸縮率為3％左右、而采用本發(fā)明處理方法的伸縮率為0.15％左右。
從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得知，當(dāng)白木類家具的板面為80cm寬時，如用現(xiàn)有技術(shù)處理，當(dāng)濕度變化為8％-27％，其伸縮長度為4cm，而采用本發(fā)明處理方法，其伸縮長度僅為0.24cm。
在上述同等情況下，紅木類家具用現(xiàn)有技術(shù)處理，伸縮長度為2.4cm，用本發(fā)明處理方法，伸縮長度僅為0.12cm。
總結(jié)以上數(shù)據(jù)可以看出，用現(xiàn)有技術(shù)制作的家具大部分需要返修，而經(jīng)本發(fā)明處理的木材所制作成的家具就不必為木材的原因去返修。此外高溫干燥對本發(fā)明也無影響，因?yàn)樘幚頃r的最高溫度達(dá)到200度。
二、成本分析(為方便統(tǒng)計，按10立方米的紅木計算)用現(xiàn)有技術(shù)處理所需成本1、電功率為5.5千瓦，處理時間為30天，共計用電量為3960千瓦時，合計電費(fèi)為3960千瓦時×0.9元人民幣/千瓦時＝3321元人民幣。
2、處理所需員工工資約30元人民幣/班次×60班次＝1800元人民幣。
3、處理時木材兩頭開裂的損耗共計為長度的10％(以4米長度的木材來計量，每頭開裂20厘米)，木材板面變形彎曲厚度損耗10％，損耗率為20％。
通過以上計算，處理1立方米紅木的理論費(fèi)用為512.1元人民幣。
用本發(fā)明處理所需成本1、電功率為5.5千瓦；處理時間為30小時；共計用電量為165千瓦時；合計電費(fèi)為165千瓦時×0.9元人民幣/千瓦時＝148.5元人民幣。
2、處理所需員工工資30元人民幣/班次×3班次＝90元人民幣。
3、處理時木材兩頭開裂為0厘米，木材損耗率為0％。
4、處理液化學(xué)合成試劑市場指導(dǎo)價為6000元人民幣/噸；處理10立方米紅木所需試劑約為1.2噸×6000元/噸＝7200元人民幣。
5、通過計算處理1立方米紅木理論費(fèi)用為730.45元人民幣。
三、實(shí)際生產(chǎn)成本節(jié)約量的分析1、現(xiàn)有技術(shù)每立方米家具木材成本原木價格×2.24+512×1.79，其中原木價格×2.24為木材成本，512×1.79處理成本。
實(shí)用木材量為1立方米，粗胚木材的利用率為80％，即需要的粗胚木材量為1.25立方米，干燥木材的利用率為70％，即需要的干燥木材量為1.79立方米，原木材的利用率為80％，即需要的原木材量為2.24立方米。
2、本發(fā)明每立方米家具木材成本原木價格×1.563+730×1.25，其中原木價格×1.563為木材成本，730×1.25為處理成本。
實(shí)用木材量為1立方米，粗胚干燥木材的利用率為80％，即需要粗胚干燥木材1.25立方米，原木材的利用率為70％，即需要的原木材量為1.563立方米。
由此可以計算出處理生產(chǎn)成本的節(jié)約量為(原木價格×2.24+512×1.79)-(原木價格×1.563+730×1.25)＝[(原木價格)×0.677+4元]經(jīng)過本發(fā)明處理過的木材在自然環(huán)境下，無論放置多少年其含水率變化為0.5％左右，對木材脹縮和家具結(jié)構(gòu)無質(zhì)量影響，對于家具來講，其質(zhì)量可以保證永久不變，并且在處理木材時不產(chǎn)生木材的損耗，與采用普通方法處理木材所需的費(fèi)用和損耗相比，本發(fā)明可以節(jié)約50％的成本。
權(quán)利要求
1.一種用液體處理木材的設(shè)備，包括電控柜、冷卻液體爐、干燥液體爐，其特征是還設(shè)置有反應(yīng)槽，所述的反應(yīng)槽通過連接管路、液體泵和若干自動閥與冷卻液體爐、干燥液體爐相連，且反應(yīng)槽上安裝有濕度探頭和溫度探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用液體處理木材的設(shè)備，其特征是所述的反應(yīng)槽上安裝有反應(yīng)槽密封門，且反應(yīng)槽上設(shè)置有液位限位器和排氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用液體處理木材的設(shè)備，其特征是所述的冷卻液體爐上設(shè)置有液位限位器和排氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用液體處理木材的設(shè)備，其特征是所述的干燥液體爐上設(shè)置有液位限位器、溫度探頭和排氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用液體處理木材的設(shè)備，其特征是所述的干燥液體爐上還設(shè)置有爐門、風(fēng)門和風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用液體處理木材的設(shè)備，其特征是所述的連接管路上還連接有液體補(bǔ)充箱。
7.一種使用權(quán)利要求1所述設(shè)備的用液體處理木材的方法，其特征是包括以下步驟，(1)將需要處理的木材放入固定的鋼結(jié)構(gòu)夾具內(nèi)，把濕度探頭釘入木材內(nèi)，然后把固定有木材的夾具放入反應(yīng)槽中；(2)把干燥液體爐內(nèi)的干燥液加熱到130～200℃，溫度根據(jù)木材的厚度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；(3)待干燥液達(dá)到指定溫度時，將干燥液注入反應(yīng)槽內(nèi)，木材位于干燥液內(nèi)，其內(nèi)部的水分被蒸發(fā)，干燥液進(jìn)入木材內(nèi)部，當(dāng)濕度顯示為≤8％時，將干燥液迅速抽回干燥液體爐內(nèi)。(4)將冷卻液體爐內(nèi)的冷卻液注入反應(yīng)槽內(nèi)，待木材完全冷卻后將木材取出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用液體處理木材的方法，其特征是當(dāng)干燥液體爐和冷卻液體爐內(nèi)的液體沒有達(dá)到該爐的液位限位時，通過液體補(bǔ)充箱對液體進(jìn)行補(bǔ)充。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木材處理的設(shè)備及其方法，尤其是一種用液體處理木材的設(shè)備及其方法。該用液體處理木材的設(shè)備包括電控柜、冷卻液體爐、干燥液體爐，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是還設(shè)置有反應(yīng)槽，所述的反應(yīng)槽通過連接管路、液體泵和若干自動閥與冷卻液體爐、干燥液體爐相連，且反應(yīng)槽上安裝有濕度探頭和溫度探頭。使用該設(shè)備的處理木材方法的步驟為將需要處理的木材放入固定的鋼結(jié)構(gòu)夾具內(nèi)，把濕度探頭釘入木材內(nèi)，然后把固定有木材的夾具放入反應(yīng)槽中等。本發(fā)明具有能有效克服木材變形、開裂、收縮、膨脹的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B27K5/04GK1810470SQ200510097020
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者吳夏平 申請人:吳夏平