一種木材物理改性方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種木材物理改性方法，可解決現(xiàn)有木材處理不能全面改善木材性能、設(shè)備占地面積大、能耗高及周期長的問題，將含水率高的木材鋸切成需要的規(guī)格，將無機(jī)樹脂型木材阻燃劑或有機(jī)木材阻燃劑與水?dāng)嚢杌旌铣赡静淖枞紕┧芤?；將鋸材置于有木材阻燃劑水溶液的常壓容器中浸泡，或?qū)彶闹糜阡撝茐毫θ萜髦胁捎孟日婵蘸蠹訅旱姆绞浇⒆枞紕?；之后鋸材進(jìn)入平板高壓硫化裝置中，進(jìn)行軟化和干燥；完成軟化和干燥后，繼續(xù)在平板高壓硫化裝置內(nèi)，進(jìn)行矯正、整平和物理改性，完成木材的整個(gè)處理過程，改性后的各類鋸材含水率在室溫條件下測試為≤6％，達(dá)到全面改善木材物理性能的目的，具有產(chǎn)量高、能耗低、生產(chǎn)過程無污染、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】 一種木材物理改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木材處理方法，特別涉及一種對(duì)木材的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木材是一種主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成的多孔性復(fù)雜天然有機(jī)物質(zhì)；木材分子中含有大量的羥基和羥甲基等含氧極性基團(tuán)，因而具有吸濕性強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定性、易燃、易腐朽和易化學(xué)降解的特點(diǎn)。
[0003]針對(duì)木材的這一特點(diǎn)，現(xiàn)有的木材處理和改性技術(shù)包含:真空高壓浸注阻燃液、真空干燥、防腐、碳化等，但是這些技術(shù)存在只能改善木材的一項(xiàng)或幾項(xiàng)性能，不能全面改善木材性能，以及設(shè)備占地面積大產(chǎn)量低、能耗高等特點(diǎn)；比如:利用真空干燥裝置進(jìn)行改性，一個(gè)周期就需要7?15天，同時(shí)這些技術(shù)并不能對(duì)木材進(jìn)行矯正，不利于資源節(jié)約利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，針對(duì)上述情況，為解決現(xiàn)有木材處理中不能全面改善木材性能、處理設(shè)備占地面積大、能耗高及周期長的問題，本發(fā)明涉及一種木材物理改性方法，采用浸注阻燃劑、高溫、高壓進(jìn)行干燥、矯正、定性的物理方法，在不改變木材的視覺、觸覺基本特性的基礎(chǔ)上，直接對(duì)含水率較高的新鮮人工速生豐產(chǎn)林鋸材以及其他闊葉樹鋸材、針葉樹鋸材直接進(jìn)行物理改性，對(duì)木材的力學(xué)性能和工藝性能進(jìn)行改變。
[0005]其解決的技術(shù)方案是，將含水率較高的新鮮人工速生豐產(chǎn)林以及其他闊葉樹、針葉樹經(jīng)鋸切成需要的規(guī)格；
[0006]將無機(jī)樹脂型木材阻燃劑三聚氰胺磷酸鹽或有機(jī)木材阻燃劑脒基脲磷鹽酸
[0007]與水在容器中攪拌混合，制成木材阻燃劑水溶液；
[0008]將鋸材置于盛有木材阻燃劑水溶液的常壓容器中浸泡，或?qū)彶闹糜阡撝茐毫θ萜髦胁捎孟日婵蘸蠹訅旱姆绞浇⒆枞紕?br> [0009]浸注完成的鋸材進(jìn)入一層或多層平板高壓硫化裝置中，在一定時(shí)間、溫度、壓力條件下進(jìn)行軟化和干燥；
[0010]鋸材在完成軟化和干燥后，繼續(xù)在一層或多層平板高壓硫化裝置內(nèi)，在一定時(shí)間、溫度、壓力條件下進(jìn)行矯正、整平和物理改性，完成木材的整個(gè)處理過程。
[0011]改性后的各類鋸材含水率在室溫條件下測試為< 6% ;可以根據(jù)需要提高鋸材的密度、硬度、強(qiáng)度等力學(xué)性能；同時(shí)提高了木材的穩(wěn)定性和耐久性，實(shí)現(xiàn)消除木材內(nèi)應(yīng)力、防潮、吸潮性低、防霉變、抗變形、抗開裂、尺寸穩(wěn)定、材質(zhì)平滑、脫油脂的效果；改性后的鋸材兼具阻燃、防腐、絕緣的性能；達(dá)到全面改善木材物理性能的目的，并且具有產(chǎn)量高、能耗低、生產(chǎn)過程無污染、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】[0012]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]一種木材物理改性方法，包括以下步驟:
[0014]將含水率較高的新鮮人工速生豐產(chǎn)林以及其他闊葉樹、針葉樹經(jīng)鋸切成需要的規(guī)格；
[0015]將無機(jī)樹脂型木材阻燃劑三聚氰胺磷酸鹽或有機(jī)木材阻燃劑脒基脲磷鹽酸與水在容器中攪拌混合，制成木材阻燃劑水溶液；
[0016]將鋸材置于盛有木材阻燃劑水溶液的常壓容器中浸泡，或?qū)彶闹糜阡撝茐毫θ萜髦胁捎孟日婵蘸蠹訅旱姆绞浇⒆枞紕?br> [0017]浸注完成的鋸材進(jìn)入一層或多層平板高壓硫化裝置中，在一定時(shí)間、溫度、壓力條件下進(jìn)行軟化和干燥；
[0018]鋸材在完成軟化和干燥后，繼續(xù)在一層或多層平板高壓硫化裝置內(nèi)，在一定時(shí)間、溫度、壓力條件下進(jìn)行矯正、整平和物理改性，完成整個(gè)處理過程。
[0019]所說的無機(jī)樹脂型木材阻燃劑或有機(jī)木材阻燃劑與水按重量比1: 6~1:4配比混合。
[0020]所說的鋸材浸注阻燃劑后置于一層或多層平板高壓硫化裝置中，在溫度180°C~200°C,壓力0.1~0.5Mpa的條件下按照30s / mm(每毫米的鋸材需要30秒，根據(jù)厚度設(shè)定時(shí)間)的時(shí)間使木材先軟化和干燥；鋸材在高溫低壓調(diào)整下，首先軟化，其次木材干燥，同時(shí)使阻燃劑固化、不流失，實(shí)現(xiàn)木材阻燃、防腐、消煙的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)木材良好阻燃消煙的同時(shí)消滅了鋸材中的菌、蟲、白蟻、天牛等。
[0021]所說的木材在一層或多層平板高壓硫化裝置中完成軟化和干燥后，繼續(xù)在一層或多層平板高壓硫化裝置內(nèi)，在溫度200°C~木材燃點(diǎn)10°C，壓力1.0~1.5Mpa的條件下按照30s / mm的時(shí)間使木材完成進(jìn)行矯正、整平和物理改性；鋸材在高溫低壓條件下吸濕性能強(qiáng)的半纖維素降解產(chǎn)生糠醛等物質(zhì)，使木材分子與水分子之間的氫鍵減少，同時(shí)降低了木材羥基的濃度和與外界水分子交換的能力，改變了木材的水吸附機(jī)理，吸濕、吸水性能下降。
[0022]所說的一層或多層平板高壓硫化裝置采用Φ 14_碳化硅遠(yuǎn)紅外線輻射加熱管加熱，碳化硅遠(yuǎn)紅外線輻射加熱管加熱以IOOmm的間距橫向排列于平(鋼)板預(yù)留孔中。
[0023]所說的將鋸材置于鋼制壓力容器中采用先真空后加壓的方式的方法為:在鋼制壓力容器中浸注阻燃劑時(shí)抽真空至600~650毫米汞柱，保持30~60分鐘；依靠真空將木材阻燃劑導(dǎo)入鋼制壓力容器中，木材阻燃劑充滿壓力容器時(shí)解除真空，關(guān)閉真空閥門；緩慢加壓到1.2~1.4MPa，并保持2~4小時(shí)；達(dá)到阻燃劑浸注量為木材重量的10%~15%時(shí)解除壓力，排出藥劑，關(guān)閉加壓閥和連接木材阻燃劑儲(chǔ)存罐的閥門；抽真空至600~650毫米汞柱，保持10~15分鐘，解除真空，取出鋸材。
[0024]本發(fā)明克服了因水分變化引起的橫彎、順彎、翹彎、扭曲、開裂、霉變等現(xiàn)象，高溫調(diào)整下同步實(shí)現(xiàn)了脫油脫脂和破壞了木材的營養(yǎng)成分 ，阻斷了有害菌類的食物鏈，從而保證了鋸材的穩(wěn)定性和耐候性；改性后的鋸材不降低木材絕緣性能，不降低力學(xué)強(qiáng)度，可延長木材使用壽命5-10倍；在獲得以上性能的同時(shí)，保留了木材原有的隔熱、絕緣、調(diào)溫、調(diào)濕的自然屬性；改善了表面和加工面的細(xì)膩、平滑度、更容易刨、鉆、切、鋸面平滑；在高溫、高壓條件下可以根據(jù)需要調(diào)整壓力和時(shí)間改變木材密度，提高木材強(qiáng)度；在在高溫、高壓條件下可以根據(jù)需要調(diào)整壓力和時(shí)間改變木材顏色，遮蓋原有的霉變、藍(lán)變和色差、達(dá)到顏色一致。
【權(quán)利要求】
1.一種木材物理改性方法，包括以下步驟: 將含水率較高的新鮮人工速生豐產(chǎn)林以及其他闊葉樹、針葉樹經(jīng)鋸切成需要的規(guī)格；將無機(jī)樹脂型木材阻燃劑三聚氰胺磷酸鹽或有機(jī)木材阻燃劑脒基脲磷鹽酸與水在容器中攪拌混合，制成木材阻燃劑水溶液； 將鋸材置于盛有木材阻燃劑水溶液的常壓容器中浸泡，或?qū)彶闹糜阡撝茐毫θ萜髦胁捎孟日婵蘸蠹訅旱姆绞浇⒆枞紕? 浸注完成的鋸材進(jìn)入一層或多層平板高壓硫化裝置中，在一定時(shí)間、溫度、壓力條件下進(jìn)行軟化和干燥； 鋸材在完成軟化和干燥后，繼續(xù)在一層或多層平板高壓硫化裝置內(nèi)，在一定時(shí)間、溫度、壓力條件下進(jìn)行矯正、整平和物理改性，完成木材的整個(gè)處理過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材物理改性方法，其特征在于，無機(jī)樹脂型木材阻燃劑或有機(jī)木材阻燃劑與水按重量比1:6~1:4配比混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材物理改性方法，其特征在于:鋸材浸注阻燃劑后置于一層或多層平板高壓硫化裝置中，在溫度180°C~200°C，壓力0.1~0.5Mpa的條件下按照30s / mm的時(shí)間使木材先軟化和干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材物理改性方法，其特征在于，木材在一層或多層平板高壓硫化裝置中完成軟化和干燥后，繼續(xù)在一層或多層平板高壓硫化裝置內(nèi)，在溫度200°C~≤木材燃點(diǎn)10°C，壓力1.0~1.5Mpa的條件下按照30s / mm的時(shí)間使木材完成進(jìn)行矯正、整平和物理改性。
【文檔編號(hào)】B27K5/00GK103465325SQ201310416859
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】金丹 申請人:天津晉綏木業(yè)有限公司