專利名稱：一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一種經(jīng)木材熱處理和阻燃處理工藝改良的阻燃實(shí)木復(fù)合型材及其制造方法，屬于木材功能性改良及木材加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木材作為可再生資源，越來(lái)越受到人們的重視，但木材本身的各向異性，使得木材在使用過(guò)程容易發(fā)生翹曲、開(kāi)裂、變形、易腐、易霉、使用壽命短，特別是速生材，這些木材缺陷更嚴(yán)重，從而限制了木材的使用途徑。因此，為了提高木材的尺寸穩(wěn)定性和延長(zhǎng)木材的使用壽命，人們開(kāi)展了很多木材功能性改良的科研活動(dòng)。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1868704A公開(kāi)了 “一種木材炭化處理方法”技術(shù)專利，其制造方法包括a.將木材整齊碼垛并在木材堆頂部按lt/m2的標(biāo)準(zhǔn)加壓鋼板框澆混凝土壓塊，然后裝入木材炭化設(shè)備中；b.在木材炭化設(shè)備中采用階梯式連續(xù)升溫方法，將溫度按每4 6 小時(shí)提高3 7°C的速度升溫至120 140°C ；c.采用階梯式連續(xù)升溫方法，按每1 3小時(shí)提高8 12°C的速度升溫至160 240°C，并在最高溫度下保持3 6小時(shí)，炭化處理過(guò)程結(jié)束；d.待炭化結(jié)束后，停止加熱，采用噴霧化水方法讓木材緩慢降溫到100°C，然后通入100°C的飽和蒸汽對(duì)木材進(jìn)行調(diào)濕回潮處理，處理時(shí)間為6 8小時(shí)，將木材的含水率回調(diào)到4 6%;e.木材在自然條件下冷卻到溫度高于室溫15 30°C出窯。上述炭化處理方案生產(chǎn)周期長(zhǎng)，能耗高，產(chǎn)量低。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101069972A公開(kāi)了“一種熱處理炭化木材的生產(chǎn)方法”技術(shù)專利，其步驟包括(1)準(zhǔn)備階段將含水率< 12%的待處理木材，按常規(guī)干燥法堆垛放入木材炭化窯內(nèi)，并關(guān)閉木材炭化窯的大門(mén)和進(jìn)、排氣口 (2)預(yù)熱階段將窯內(nèi)介質(zhì)溫度在1 3h內(nèi)升到50 80°C ； (3)升溫階段將窯內(nèi)介質(zhì)溫度以10 18°C /h的速度升溫到95 105°C ；接著以3 8°C /h的速度升溫到120 130°C對(duì)素材進(jìn)行高溫干燥，并且木材內(nèi)部的含水率幾乎降到0 ；再以12 20°C /h的速度升溫到185 220°C之間；在此升溫階段中采用間歇式噴蒸法進(jìn)行噴蒸處理；(4)保溫階段當(dāng)窯內(nèi)介質(zhì)溫度達(dá)到所要求的溫度以后， 保持窯內(nèi)溫度在185 220°C之間，保持炭化溫度2 他；(5)降溫階段關(guān)閉熱源，采用間歇式噴蒸法降溫，使窯內(nèi)介質(zhì)溫度以12 18°C /h的速度降溫到120 140°C ；接著采用進(jìn)排氣口間歇開(kāi)合和間歇式噴蒸法進(jìn)行降溫，使窯內(nèi)介質(zhì)溫度以4 8°C /h的速度降溫到 70 85°C，采用間歇式噴蒸法進(jìn)行噴蒸處理，維持1 4h，使木材含水率達(dá)到4 9% ；再自然降至室溫出窯。這一熱處理工藝只適用于小批量實(shí)驗(yàn)室且厚度不大的木材板材，不能用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明如用上述方案處理木材的初含水率高于8% 以上，木材厚度大于20mm時(shí)，會(huì)使木材在處理后，容易產(chǎn)生表裂和內(nèi)裂，而且采用上述的間歇式噴蒸升溫和降溫，很容易引起在炭化處理過(guò)程中發(fā)生起火，以15 20°C/h的速度升溫到185 220°C之間處理木材，會(huì)由于木材受熱不均，使處理出來(lái)的木材材色表里不均，會(huì)大大降低木材出材率和降低木材等級(jí)。而且上述方案仍然存在著生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，能耗高，產(chǎn)量低。
一直以來(lái)，由于實(shí)木型材的滲透性差，人們采用以下方法來(lái)對(duì)實(shí)木型材進(jìn)行阻燃處理。加壓浸注法，典型工藝是在浸漬罐中，加壓浸注或先抽真空、再加壓浸注或先抽真空、 再加壓浸注、再抽真空這三種工藝，把阻燃劑浸注到木材里面。但這種方法對(duì)設(shè)備要求高， 生產(chǎn)工藝復(fù)雜，出材率低，生產(chǎn)能耗高，生產(chǎn)成本高，未真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，而且所得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性差，使使用過(guò)程中容易變形開(kāi)裂。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1651202AO005-8-11)曾公開(kāi)“木材木制品阻燃劑及其處理方法”，其處理方法是將木材如板、木條等，木制品如細(xì)木工板、木質(zhì)膠合板、纖維板等，放入處理罐中，封閉罐門(mén)；抽真空至真空度為0. 084士0. OOSMPa,同時(shí)保持10 90分鐘；然后將阻燃劑于常溫下注入上述真空狀態(tài)下的處理罐中，同時(shí)加壓至0. 2 1. OMPa時(shí)保持1 6MPa，卸掉壓力及排空阻燃劑；然后再對(duì)處理罐抽真空至真空度為0. 084士0. 008MPa,同時(shí)保持20 90分鐘，最后排除真空。然而該方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，而且所得到的阻燃型材尺寸穩(wěn)定性差、或容易發(fā)生霉變藍(lán)變、或不耐腐朽使用壽命短的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材及其制造方法，它集合炭化熱處理木材和阻燃處理木材二者的優(yōu)點(diǎn)，克服其各自的缺點(diǎn)，有利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。具體就是炭化熱處理改善了木材特別是速生材的紋理色澤，使木材的紋理顯現(xiàn)色澤飽滿，同時(shí)提高了木材特別是速生材的尺寸穩(wěn)定性、耐腐耐候性延長(zhǎng)了木材的使用壽命，而且經(jīng)炭化熱處理改良后打通了木材的紋孔導(dǎo)管，極大地提高了木材的滲透性；但同時(shí)炭化熱處理也使木材特別是速生材的表面硬度降低，使木材特別是速生材更容易燃燒。但炭化熱處理后木材良好的滲透性為阻燃處理實(shí)施提供了非常好前提條件，通過(guò)后續(xù)阻燃處理，包括無(wú)機(jī)阻燃劑處理或無(wú)機(jī)阻燃劑處理與有機(jī)阻燃劑的處理，即可克服了炭化熱處理的缺陷，實(shí)現(xiàn)了炭化熱處理木材和阻燃處理木材二者優(yōu)點(diǎn)的有效結(jié)合。通常所說(shuō)的木片是原木或鋸材通過(guò)刨切機(jī)、框鋸、帶鋸或多片鋸剖分而得到的厚度為1 6mm的薄板稱為木片。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材，它是把經(jīng)炭化熱處理和阻燃處理后厚度為1 5mm薄木片通過(guò)順紋方向疊加粘合固定而得，疊加層數(shù)大于2層，型材的燃燒性能達(dá)B-s3，d2，t2以上，耐腐等級(jí)達(dá)耐腐級(jí)重量損失11 ，型材含水率在6.0 10.0%。作為優(yōu)選，所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材所用的木材為速生材馬尾松、楊木、泡桐、桉木、杉木。本發(fā)明以速生材為原料，速生材生長(zhǎng)速度快、成材周期短10 15年便可成材的樹(shù)種，除上述優(yōu)選速生材樹(shù)種外，還可選樟子松、南方松、輻射松、歐洲云杉等。但由于速生材質(zhì)地較軟，而炭化熱處理后又會(huì)進(jìn)一步降低其表面硬度，通過(guò)本發(fā)明的阻燃處理，可以選擇性地采用無(wú)機(jī)阻燃處理與有機(jī)阻燃處理使速生材表面硬度提高，因而使速生材還具有表硬底軟的優(yōu)秀使用特性。集合炭化熱處理木材和阻燃處理木材的優(yōu)點(diǎn)，克服其各自的缺點(diǎn)，使處理得到的實(shí)木復(fù)合型材尺寸穩(wěn)定性高，耐腐耐候性強(qiáng)，阻燃劑滲透均勻阻燃效果好，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，木材出材率高；克服了炭化木熱處理材不具有阻燃性的問(wèn)題，克服了現(xiàn)有阻燃處理常壓技術(shù)條件下處理普通木片時(shí)，阻燃劑不能均勻很好地滲透入木片里，而且經(jīng)阻燃處理的木片特別是速生材木片在干燥和使用過(guò)程中容易發(fā)生瓦片、端裂、霉變藍(lán)變等以及穩(wěn)定性差、不耐腐不耐候。所得到的實(shí)木復(fù)合型材是應(yīng)用于室內(nèi)結(jié)構(gòu)用梁、家具及阻燃木門(mén)的好材料。本發(fā)明的上述阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，包括步驟(1)木片制作步驟將原木或鋸板材制成1. 2 5. 5mm厚的木片；(2)第一次疊加干燥步驟把2 5層木片疊加在一起為一疊整體進(jìn)行干燥使其含水率< 15% ；(3)熱處理改良步驟將疊加干燥好的木片保持干燥時(shí)木片疊加狀態(tài)，送進(jìn)熱處理窯里快速加熱加濕直接升溫到180 210°C的條件對(duì)木片進(jìn)行熱處理改良2 4h ；(4)對(duì)木片進(jìn)行常壓浸漬阻燃處理步驟；(5)第二次疊加干燥步驟把2 5層木片疊加在一起為一疊整體進(jìn)行干燥使木材含水率為6. 0 10. 0% ；(6)膠合固定步驟把木片通過(guò)砂光后，對(duì)木片施膠并順著木片紋理方向進(jìn)行疊加粘合固定。作為優(yōu)選，所述木片制作步驟是把原木或鋸板材通過(guò)刨切機(jī)或框鋸機(jī)或多鋸片機(jī)剖成1. 2 5. 5mm厚的木片。作為優(yōu)選，所述的第一次疊加干燥步驟是把2 5片木片疊加在一起為一疊整體，采用規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和鋁合金隔條，堆垛時(shí)隔條距木片端面在5cm以內(nèi)，隔條間距在 10 20cm，隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木片堆上壓水泥塊，置于氣干棚中先進(jìn)行氣干干燥，后移到干燥窯里進(jìn)行窯干干燥，或直接置于干燥窯中進(jìn)行常規(guī)干燥，使木片的含水率彡15%。對(duì)木片，特別是速生材木木片前期采用氣干先使木片的含水率降低到25%后，使木片己渡過(guò)易皺縮含水率40 60 %，就不容易出現(xiàn)干燥缺陷，再采用窯干常規(guī)干燥時(shí)，將木片干燥至含水率< 15%。這是因?yàn)樵跉飧筛稍锏倪^(guò)程中，白天溫度高風(fēng)量大，起到干燥的作用，但到了晚上溫度低，木材周?chē)鷿穸却?，起到了平衡處理的作用，?nèi)高外低的含水率使得木材里面的水份往外木材表面移動(dòng)，從而形成白天干燥，晚上平衡這一個(gè)循環(huán)，從而可以有效克服木材干燥殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，及削弱了皺縮的成因。而且這還是一種節(jié)能環(huán)保的干燥方法。作為另一優(yōu)選，所述第一次疊加干燥步驟是把2 5片木皮疊加在一起為一疊整體，采用規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和鋁合金隔條，堆垛時(shí)隔條距木皮端面間距在5cm以下，隔條間距在10 20cm，隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木皮堆上壓壓塊，置于干燥窯中直接進(jìn)行常規(guī)干燥，使木皮的含水率< 15%。作為優(yōu)選，所述熱處理改良步驟是把疊加干燥好的木片保持干燥時(shí)木片疊加狀態(tài)，直接用叉車(chē)送進(jìn)熱處理窯里，關(guān)閉熱處理窯門(mén)，同時(shí)開(kāi)啟加熱和加濕閥門(mén)，快速加熱加濕直接升溫到180 210°C對(duì)木片進(jìn)行熱處理改良2 4h，熱處理結(jié)束后關(guān)閉加熱采用噴射霧化水方法讓木材熱處理設(shè)備內(nèi)溫度快速降溫至110 120°C時(shí)，結(jié)束噴霧化水和停止加濕，自然降溫到窯內(nèi)40 60°C時(shí)即可出窯。干燥木片含水率降低到彡15%后，采用快速加熱加濕升溫直接到180 210°C對(duì)木片進(jìn)行熱處理改良，在快速加熱加濕升溫過(guò)程中所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，由于木皮薄殘余應(yīng)力小，相互疊加在一起的木片平衡掉其應(yīng)力一部分，規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和鋁合金隔條及隔條的擺放方式也會(huì)平衡掉木片的其余殘余應(yīng)力，從而防止了木片在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生變形開(kāi)裂缺陷。而且采用木片疊加為一疊整體的方式進(jìn)行熱處理，即保證了熱處理所得到木片的平整度，也保證了保證了產(chǎn)量。另外本技術(shù)工藝縮短了熱處理改良時(shí)間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，在熱處理改良過(guò)程中采用180°C 210°C高溫高濕條件下處理木片，溶解木片抽提物，使木片里的活性基團(tuán)如羥基等減少，打通木片導(dǎo)道和紋孔，而又不會(huì)使木片的表面硬度和靜曲強(qiáng)度降低得很大，并使木片特別是速生材木片擁有更出色的材色，而且此過(guò)程還可以有效改善木片瓦片，使得其后浸漬阻燃處理的木材出材率高。此外，本技術(shù)工藝還具有改良生產(chǎn)安全簡(jiǎn)單，不會(huì)引發(fā)著火，木材受熱均勻，處理出來(lái)的木材材色表里均勻，木材出材率高，在快速降溫后，木材的含水率很低，大約在1.5% 3%，形成外高內(nèi)低的木材含水率梯度，有利于其后阻燃劑的滲入。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述熱處理改良步驟是在快速加熱加濕升溫過(guò)程中濕球溫度小于100°C時(shí)要保持干球溫度大于濕球溫度20 30°C，直至濕球溫度彡IOO0C，保持窯里充滿蒸汽。作為優(yōu)選，所述常壓浸漬阻燃處理步驟是在常壓下，溫度為20°C 100°C條件下，對(duì)熱處理改良后的木片立即直接浸漬到無(wú)機(jī)阻燃劑中，浸漬時(shí)間為2 4h。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的無(wú)機(jī)阻燃劑為質(zhì)量濃度為7 25 %的水溶性磷-氮-硼阻燃劑、聚磷酸銨阻燃劑、聚磷酸銨-硼酸鋅復(fù)合阻燃劑、磷酸胍阻燃劑或硼酸鋯阻燃劑。 這些阻燃劑可以從市面上購(gòu)買(mǎi)，也可以自己配制。磷-氮-硼添加型無(wú)機(jī)阻燃劑為相互起協(xié)效作用的無(wú)機(jī)阻燃劑，經(jīng)處理的木材既有良好的阻燃效果，吸濕性又大幅度降低。添加型阻燃劑主要是通過(guò)在木材中添加阻燃劑而發(fā)揮阻燃的作用，木材不與阻燃劑發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)阻燃材遇火時(shí)，無(wú)機(jī)阻燃劑與木材形成的磷酸鹽首先失水，在高溫下，形成膨脹性焦炭層，隔熱阻氧，聚合物形成許多P-N鍵，有利于阻燃材進(jìn)行脫水反應(yīng)，具有很好的阻燃性，還可以防止阻燃劑的流失，增強(qiáng)木材的力學(xué)性能。硼化合物作為一種無(wú)機(jī)阻燃劑，遇熱產(chǎn)生水蒸氣，本身膨脹形成覆蓋層，起隔熱、隔絕空氣作用，能明顯提高木材耐火性能。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟常壓浸漬阻燃處理步驟是在常壓下，溫度為20°C 50°C條件下，對(duì)熱處理改良后的楊木等材質(zhì)均勻、無(wú)明顯早晚材的木材，立即直接浸漬到質(zhì)量濃度為7 25%水溶性磷-氮-硼阻燃劑、聚磷酸銨(APP)、硼酸鋅(ZB)復(fù)合阻燃劑、磷酸胍阻燃劑或硼酸鋯阻燃劑；浸漬時(shí)間為2. 5 3.證，進(jìn)一步優(yōu)選為2 池。作為另一個(gè)優(yōu)選所述常壓浸漬阻燃處理步驟是在常壓下，溫度為20°C 100°C 條件下，對(duì)處理改良后的木片先浸漬到無(wú)機(jī)阻燃劑中2 4h，經(jīng)干燥后使木材含水率小于 15%，再浸漬到低分子樹(shù)脂溶液中0. 5 4h。先浸漬到無(wú)機(jī)阻燃劑中后浸漬到低分子樹(shù)脂中起到二次增強(qiáng)木材阻燃性能，同時(shí)能增加木皮表面硬度。由于阻燃處理前已對(duì)木材進(jìn)行了炭化熱處理，具有防腐耐候和高穩(wěn)定性性能，因此本發(fā)明選用的阻燃劑可以不具備防腐防霉性，也不需要尺寸穩(wěn)定增強(qiáng)劑，只需阻燃劑只具有阻燃性能即可，從而可以選用成本低的阻燃劑，降低了生產(chǎn)成本。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的低分子樹(shù)脂溶液為三聚氰胺、酚醛樹(shù)脂、異氰酸酯、酚醛樹(shù)脂改性的尿醛樹(shù)脂或異氰酸改性的尿醛樹(shù)脂。作為更進(jìn)一步優(yōu)選，所述的酚醛樹(shù)脂固含量為20 50%，PH為6. 5 7. 5，相對(duì)黏度為2. 5 4. 7。作為更進(jìn)一步優(yōu)選，還包括在常壓浸漬阻燃處理步驟后進(jìn)行平衡養(yǎng)生處理，是對(duì)浸漬阻燃劑得到的木片，把阻燃處理后2 5片木片疊加在一起為一疊整體，堆垛時(shí)隔條距木片端面在5cm以內(nèi)，隔條間距在10 20cm，隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木片堆上壓水泥塊，在室內(nèi)養(yǎng)生2 7天。作為優(yōu)選，所述的第二次疊加干燥步驟是把阻燃處理后2 5片木片疊加在一起為一疊整體，采用規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和隔條，堆垛時(shí)隔條距木片端面在5cm以內(nèi)，隔條間距在10 20cm，隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木片堆上壓水泥塊，直接置于干燥窯中進(jìn)行常規(guī)干燥，使木片的含水率6. 0 10. 0%。作為優(yōu)選，所述的膠合固定步驟是把阻燃處理后干燥好的木片通過(guò)180目砂帶進(jìn)行砂光后，用異氰酸酯、酚醛樹(shù)脂改性的尿醛樹(shù)脂或異氰酸改性的尿醛樹(shù)脂對(duì)木片施膠并順著木片紋理方向進(jìn)行疊加粘合固定而得到阻燃實(shí)木復(fù)合型材。作為優(yōu)選，所述的阻燃實(shí)木復(fù)合型材，可應(yīng)用于室內(nèi)外結(jié)構(gòu)梁、也可應(yīng)用于阻燃實(shí)木復(fù)合門(mén)、阻燃實(shí)木復(fù)合地板及其他阻燃木制品。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果1.本發(fā)明集合炭化熱處理和阻燃處理二者的優(yōu)點(diǎn)，克服其各自的缺點(diǎn)，使處理得到木片膠合得到的實(shí)木復(fù)合型材尺寸穩(wěn)定性高，耐腐耐候性強(qiáng)，阻燃劑滲透全且均勻阻燃效果好，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，木材出材率高；克服了熱處理改良木材不具有阻燃性的問(wèn)題，克服了現(xiàn)有阻燃處理常壓技術(shù)條件下處理普通木片時(shí)，阻燃劑不能均勻很好地滲透入木片里，而且經(jīng)阻燃處理的木片特別是速生材木片在干燥和使用過(guò)程中容易發(fā)生瓦片、端裂、霉變藍(lán)變等以及穩(wěn)定性差、不耐腐不耐候；經(jīng)過(guò)本發(fā)明熱處理改良后的木片閉塞導(dǎo)道和紋孔被打通，加上熱處理后形成的外高內(nèi)低的木材含水率梯度，有利于阻燃液滲透到木片內(nèi)部，不易流失，有效解決了阻燃劑的易流失問(wèn)題，使處理得到的木片材色美觀、尺寸穩(wěn)定性高；2.采用氣干與窯干聯(lián)合干燥技術(shù)，可有效防止木片發(fā)生霉變或藍(lán)變對(duì)木材表面美觀度的影響，降低木片的等級(jí)，這是一種非常節(jié)能環(huán)保適合于木皮干燥的方法；3.采用疊加干燥方式進(jìn)行干燥和熱處理改良，即可以防止干燥缺陷和熱處理缺陷的產(chǎn)生，提高出材率和產(chǎn)量，而又可以加快干燥速度和熱處理改良速度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，又能保證干燥質(zhì)量和熱處理所得木片質(zhì)量；4.本技術(shù)方案的熱處理改良步驟，是專門(mén)為木片而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，木皮平整度好可達(dá)100%出材率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、 大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的高效節(jié)能熱處理改良工藝，與現(xiàn)有技術(shù)有質(zhì)的差別和質(zhì)的突破，如按本技術(shù)方案處理木材，會(huì)使處理得到的木材出現(xiàn)表裂、內(nèi)裂、端裂和彎曲變形缺陷；5.所進(jìn)行的熱處理改良和阻燃處理木片經(jīng)順紋膠拼得到的阻燃實(shí)木復(fù)合型材平衡含水率低，穩(wěn)定性好，在存放或使用中都不易變形，還具有紋理顯現(xiàn)色澤飽滿，呈現(xiàn)出更優(yōu)秀的木材紋理微環(huán)境視覺(jué)特性，特別是對(duì)于速生材阻燃實(shí)木復(fù)合型材而言，與其素材木材相比，穩(wěn)定性提高的幅度更大，而且還能使速生材木片的紋理呈現(xiàn)出柚木、榆木、櫟木等珍貴樹(shù)種紋理色澤，另外速生材經(jīng)改良后其滲透性提高幅度更大，其所得型材阻燃效果更好；
6.本發(fā)明以速生材為原料，由于速生材質(zhì)地較軟，而熱處理改良后又會(huì)略降低其表面硬度，通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，使得本發(fā)明實(shí)木復(fù)合型材的表面硬度提高，可取代硬木直接應(yīng)用于家具、地板、木門(mén)，對(duì)速生材的高附加值高檔應(yīng)用，可減少熱帶雨林砍伐，節(jié)約森林能源，成為制造家居用品的理想材料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一(1)木片制作步驟選取馬尾松鋸材，通過(guò)框鋸機(jī)剖成5. 5mm厚的馬尾松木片。(2)第一次疊加干燥步驟把5片5. 5mm厚的馬尾松木片疊加在一起為一疊，采用規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和鋁合金隔條，堆垛時(shí)隔條距木皮端面間距在5cm以內(nèi)，隔條間距在20cm， 隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木皮堆上壓水泥塊，置于氣干棚中先進(jìn)行氣干干燥即(晝夜平均溫度25. 3°C，晝夜平均風(fēng)速2. lm/s,時(shí)季9月份)，使木片含水率降低到25%左右時(shí)，再移到干燥窯中進(jìn)行窯干干燥，使木皮的含水率10%，所采用的氣干與窯干聯(lián)合干燥工藝見(jiàn)表1。表1馬尾松木片氣干與窯干聯(lián)合干燥工藝
權(quán)利要求
1.一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材，其特征在于是把經(jīng)炭化熱處理和阻燃處理后厚度為 1 5mm薄木片通過(guò)順紋方向疊加粘合固定而得，疊加層數(shù)大于2層，型材的燃燒性能達(dá) B-s3, d2, t2以上，耐腐等級(jí)達(dá)耐腐級(jí)重量損失11 對(duì)％，型材含水率在6. 0 10. 0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材，其特征在于所用的木材為速生材馬尾松、楊木、泡桐、桉木、杉木。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 2所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于，包括步驟(1)木片制作步驟將原木或鋸板材制成1.2 5. 5mm厚的木片；(2)第一次疊加干燥步驟把2 5層木片疊加在一起為一疊整體進(jìn)行干燥使其含水率彡15% ；(3)熱處理改良步驟將疊加干燥好的木片保持干燥時(shí)木片疊加狀態(tài)，送進(jìn)熱處理窯里快速加熱加濕直接升溫到180 210°C的條件對(duì)木片進(jìn)行熱處理改良2 4h ；(4)對(duì)木片進(jìn)行常壓浸漬阻燃處理步驟；(5)第二次疊加干燥步驟把2 5層木片疊加在一起為一疊整體進(jìn)行干燥使木材含水率為6. 0 10. 0% ；(6)膠合固定步驟把木片通過(guò)砂光后，對(duì)木片施膠并順著木片紋理方向進(jìn)行疊加粘合固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述木片制作步驟是把原木或鋸板材通過(guò)刨切機(jī)或框鋸機(jī)或多鋸片機(jī)剖成1. 2 5. 5mm厚的木片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述第一次疊加干燥步驟是把2飛片木片疊加在一起為一疊整體，采用規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和鋁合金隔條，堆垛時(shí)隔條距木片端面在5cm以內(nèi)，隔條間距在10 20cm，隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木片堆上壓水泥塊，置于氣干棚中先進(jìn)行氣干干燥，后移到干燥窯里進(jìn)行窯干干燥，或直接置于干燥窯中進(jìn)行常規(guī)干燥，使木片的含水率< 15%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述熱處理改良步驟是把疊加干燥好的木片保持干燥時(shí)木片疊加狀態(tài)，直接用叉車(chē)送進(jìn)熱處理窯里，關(guān)閉熱處理窯門(mén)，同時(shí)開(kāi)啟加熱和加濕閥門(mén)，快速加熱加濕直接升溫到180 210°C對(duì)木片進(jìn)行熱處理改良2 4h，熱處理結(jié)束后關(guān)閉加熱采用噴射霧化水方法讓木材熱處理設(shè)備內(nèi)溫度快速降溫至11(T120°C時(shí)，結(jié)束噴霧化水和停止加濕，自然降溫到窯內(nèi)40 60°C 時(shí)即可出窯。
7.根據(jù)權(quán)利要求3和6所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述熱處理改良步驟是在快速加熱加濕升溫過(guò)程中濕球溫度小于100°c時(shí)要保持干球溫度大于濕球溫度20 30°C，直至濕球溫度> 100°C，保持窯里充滿蒸汽。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述常壓浸漬阻燃處理步驟是在常壓下，溫度為20°C 100°C條件下，對(duì)熱處理改良后的木片立即直接浸漬到無(wú)機(jī)阻燃劑中，浸漬時(shí)間為2 4h。
9.根據(jù)權(quán)利要求3和8所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)阻燃劑為質(zhì)量濃度為7 25%的水溶性磷-氮-硼阻燃劑、聚磷酸銨阻燃劑、聚磷酸銨-硼酸鋅復(fù)合阻燃劑、磷酸胍阻燃劑或硼酸鋯阻燃劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述常壓浸漬阻燃處理步驟是在常壓下，溫度為20°C 100°C條件下，對(duì)處理改良后的木片先浸漬到無(wú)機(jī)阻燃劑中2 4h，經(jīng)干燥后使木材含水率小于15%，再浸漬到低分子樹(shù)脂溶液中 0. 5 4h。
11.根據(jù)權(quán)利要求3和10所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述的低分子樹(shù)脂溶液為三聚氰胺、酚醛樹(shù)脂、異氰酸酯、酚醛樹(shù)脂改性的尿醛樹(shù)脂或異氰酸改性的尿醛樹(shù)脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述的酚醛樹(shù)脂固含量為20 50%，PH為6. 5 7. 5，相對(duì)黏度為2. 5 4. 7。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述第二次疊加干燥步驟是把阻燃處理后2飛片木片疊加在一起為一疊整體，采用規(guī)格統(tǒng)一的托盤(pán)和隔條，堆垛時(shí)隔條距木片端面在5cm以內(nèi)，隔條間距在10 20cm，隔條整齊在堅(jiān)直方向上成一條直線，在堆垛好木片堆上壓水泥塊，直接置于干燥窯中進(jìn)行常規(guī)干燥，使木片的含 7jC率 6. 0 10. 0%。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，其特征在于所述的膠合固定步驟是把阻燃處理后干燥好的木片通過(guò)180目砂帶進(jìn)行砂光后，用異氰酸酯、酚醛樹(shù)脂改性的尿醛樹(shù)脂或異氰酸改性的尿醛樹(shù)脂對(duì)木片施膠并順著木片紋理方向進(jìn)行疊加粘合固定而得到阻燃實(shí)木復(fù)合型材。
全文摘要
本發(fā)明涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一種經(jīng)木材熱處理和阻燃處理工藝改良的阻燃實(shí)木復(fù)合型材及其制造方法，屬于木材功能性改良及木材加工技術(shù)領(lǐng)域。阻燃實(shí)木復(fù)合型材的制造方法，包括步驟(1)木片制作步驟；(2)第一次疊加干燥步驟；(3)熱處理改良步驟；(4)對(duì)木片進(jìn)行常壓浸漬阻燃處理步驟；(5)第二次疊加干燥步驟；(6)膠合固定步驟。集合炭化熱處理木材和阻燃處理木材的優(yōu)點(diǎn)，克服其各自的缺點(diǎn)，使處理得到的實(shí)木復(fù)合型材尺寸穩(wěn)定性高，耐腐耐候性強(qiáng)，阻燃劑滲透均勻阻燃效果好，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，木材出材率高。所得到的實(shí)木復(fù)合型材是應(yīng)用于室內(nèi)結(jié)構(gòu)用梁、家具及阻燃木門(mén)的好材料。
文檔編號(hào)B27K3/16GK102248559SQ20111016450
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月19日
發(fā)明者劉錫麗, 朱林, 潘平 申請(qǐng)人:劉錫麗, 潘平