一種木材真空熱處理深度脫脂方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種木材真空熱處理深度脫脂方法，包括：選取一定厚度的木材，將木材碼垛放入密閉的脫脂罐內(nèi)；對木材進行加熱，使木材達到40℃~60℃的干燥溫度，接著，降低氣壓至第一真空條件，調(diào)整木材的含水率至5%~12%；繼續(xù)降低氣壓至第二真空條件，同時將溫度提高至預加熱溫度，使木材干燥至絕干；保持第二真空條件，繼續(xù)將溫度提高至脫脂溫度，并經(jīng)過預先設(shè)定的脫脂時間，對木材進行深度脫脂處理。該木材脫脂方法增加了木材的脫脂深度，改進了現(xiàn)有脫脂方法的木材脫脂效率，同時提高了木材的尺寸穩(wěn)定性,顏色變化不顯著。
【專利說明】一種木材真空熱處理深度脫脂方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種木材真空熱處理深度脫脂方法，即在低于大氣壓力條件下對木材 進行高溫處理，該脫脂方法增加了木材的脫脂深度，改進了現(xiàn)有脫脂方法的木材脫脂效率， 同時提高了木材的尺寸穩(wěn)定性，顏色變化不顯著。

【背景技術(shù)】
[0002] 針葉樹材松科松屬、云杉屬、落葉松屬、黃杉屬、銀杉屬和油杉屬的木材構(gòu)造中具 有正常樹脂道，其分泌樹脂，樹脂含量豐富。在木材加工利用過程中，高含量樹脂影響木材 的后續(xù)鋸切、砂光、油漆和膠接等工序，并且一旦環(huán)境溫度較高時，樹脂會滲至木材表面，污 染木材制品，因此，該類木材在加工利用過程中需進行脫脂處理，進而提高其加工性能和表 面質(zhì)量，擴大其應用范圍。
[0003] 目前，現(xiàn)有的木材脫脂技術(shù)主要有三類：第一類是化學方法，如堿液皂化法、溶液 萃取法；第二類是物理方法，如氣蒸高溫干燥法；第三類是綜合處理方法，如化學方法和干 燥方法同時進行。
[0004] 由于木材種類的多樣性，導致了木材特性的差異性，特別是針對一些木材滲透性 差，藥劑浸漬難的特性，如落葉松、馬尾松等，難于采用化學藥劑進行有效地脫脂處理。因 此，就這類木材而言，在改進其脫脂率、脫脂深度等方面仍存在問題；并且在藥液脫脂處理 工業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量污染廢水，對藥液還需要回收處理，費用成本較高。在木材物 理方法脫脂方面，CN101633189A的專利公開了一種松木脫脂方法，采用熱壓機兩次熱壓松 木進行脫脂，該方法限定了處理松木樣品的厚度，無法實現(xiàn)木材的深度脫脂，在松木方材大 批量脫脂處理方面具有一定的局限性。CN103791694A的專利公開一種松木烘干及脫脂方 法，采用蒸汽加熱烘干窯，至溫度7(T75°C，保持15(Γ200小時，該工藝處理耗時相對較長， 降低了生產(chǎn)效率。在木材綜合處理脫脂方面，CN1204569A的專利公開了一種松木脫脂改性 方法及設(shè)備，采用藥液處理和蒸汽干燥處理兩種方法，仍存在現(xiàn)有藥液化學脫脂方法的缺 陷。同時，該方法由于脫脂與干燥不能同時進行，木材在脫脂罐內(nèi)脫脂后，需要再次被搬運 到干燥窯內(nèi)進行干燥，并且蒸汽干燥過程中，需要蒸汽發(fā)生器，所以，該工藝設(shè)備成本和人 力成本較高，降低了木材脫脂處理的效率。
[0005] 本發(fā)明旨在改進現(xiàn)有木材脫脂技術(shù)所存在的缺陷，對松木類木材進行深度脫脂處 理，同時改善木材的尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明還考慮到了降低生產(chǎn)成本，減少能源消耗，避免化 學污染，保護環(huán)境等方面，響應國家節(jié)能減排的要求，為工業(yè)化應用提供了一種可行的技術(shù) 方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有木材脫脂技術(shù)存在的不足，提供一種木材 真空熱處理深度脫脂方法，該脫脂方法具有脫脂深度大、處理效率高、脫脂設(shè)備簡單、生產(chǎn) 成本低、能源損耗少、人力成本低并且環(huán)保的優(yōu)點。應用本發(fā)明的脫脂方法還可以深度脫除 松木類木材內(nèi)部松脂，同時提高處理后木材的尺寸穩(wěn)定性，顏色變化不顯著。
[0007] 本發(fā)明提供一種木材真空熱處理深度脫脂方法，包括：選取一定厚度的木材，將木 材碼垛放入密閉的脫脂罐內(nèi)；對木材進行加熱，使木材達到40°C飛(TC的干燥溫度，接著， 降低脫脂罐內(nèi)的氣壓至第一真空條件，保持所述干燥溫度和所述第一真空條件，調(diào)整木材 的含水率至59Γ12% ;繼續(xù)降低所述脫脂罐內(nèi)的氣壓至第二真空條件，同時提高所述脫脂罐 內(nèi)的溫度至預加熱溫度，使木材干燥至絕干；保持所述第二真空條件，繼續(xù)提高所述脫脂罐 內(nèi)的溫度至脫脂溫度，并經(jīng)過預先設(shè)定的脫脂時間，對木材進行深度脫脂處理。
[0008] 具體而言，該脫脂方法可以進一步細化為以下的步驟： 步驟一：選取木材，加工成具有一定厚度的板材，按常規(guī)干燥法碼垛放入脫脂罐內(nèi)，關(guān) 閉罐門； 步驟二：開啟加熱裝置和對流裝置，對木材進行加熱，使得木材的溫度達 到40°C飛0°C，再利用抽真空裝置對脫脂罐進行抽真空，使脫脂罐內(nèi)真空度達 到-0. 04MPa~-0. 06MPa之間，保持罐內(nèi)溫度和真空條件，干燥木材至含水率為59Γ12% ; 步驟三：對脫脂罐內(nèi)的木材進行緩慢加熱，使溫度達到I00°c?i3(rc的預加熱溫度。該 步驟同時通過間歇式抽真空保持脫脂罐內(nèi)的真空度在-〇.〇6MPa?-0.09MPa之間，干燥木 材至絕干； 步驟四：繼續(xù)升溫至180°C ~240°C的脫脂溫度，保持罐體內(nèi)真空度在_0.06MPa ~-0. 09MPa之間，對木材進行脫脂處理，處理時間為4小時~12小時； 步驟五：在上述脫脂處理結(jié)束后，進行降溫調(diào)濕處理，將溫度降至80°C?90°C，調(diào)整木 材的最終含水率為69Γ12% ; 步驟六：將木材溫度降至室溫，從脫脂罐內(nèi)取出木材。
[0009] 經(jīng)過上述步驟的脫脂處理之后的木材，在脫脂深度和脫脂率等方面顯著提升，而 且在脫脂罐內(nèi)同時完成了木材脫脂和干燥兩種處理，降低了處理過程中的搬運和氣體排放 等問題，提高了脫脂效率，滿足節(jié)能環(huán)保的要求。
[0010] 本發(fā)明還提供一種應用上述脫脂方法的脫脂設(shè)備，包括：脫脂罐，形成一密閉的容 納木材的空間，對木材進行脫脂處理；抽真空裝置，使脫脂罐處于真空條件下；加熱裝置， 設(shè)置于脫脂罐內(nèi)，對木材進行加熱；檢測裝置，實時檢測脫脂罐內(nèi)木材的溫度和濕度。
[0011] 不同于現(xiàn)有的脫脂設(shè)備，本發(fā)明的脫脂設(shè)備能夠適用于上述木材的脫脂方法，可 以同時將木材的深度脫脂和干燥集成化，減少了設(shè)備的復雜度，節(jié)約成本，滿足了高速化生 產(chǎn)的要求。

【具體實施方式】
[0012] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式，對本發(fā)明 做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為 對本發(fā)明的限定。
[0013] 以下實施例中采用的脫脂設(shè)備由脫脂罐、抽真空裝置、加熱裝置和檢測裝置四個 部分組成。脫脂罐，形成一密閉的容納木材的空間，對木材進行脫脂處理；抽真空裝置，使脫 脂罐處于真空條件下；加熱裝置，設(shè)置于脫脂罐內(nèi)，對木材進行加熱；檢測裝置，實時檢測 脫脂罐內(nèi)木材的溫度和濕度。其中，抽真空裝置采用真空泵對脫脂罐進行抽真空，真空表測 量范圍為0MPa?-0. IMPa ;加熱裝置為電加熱，加熱溫度范圍RT + 10°C?35(rC;檢測裝置為 熱電偶、溫度巡檢儀和溫度采集記錄儀，即由熱電偶測量脫脂過程中木材內(nèi)部溫度，溫度采 集記錄儀記錄溫度。
[0014] 對脫脂處理后的木材進行脫脂率、失重率、尺寸穩(wěn)定性和顏色等一系列的測量，評 價木材脫脂率及其性能變化。本發(fā)明主要指標脫脂率測定方法為：按照GB/T 2677. 6-94《造 紙原料有機溶劑抽出物含量的測定》測量未處理素材和脫脂材乙醚抽提物，即含脂率，再計 算脫脂率，公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種木材真空熱處理深度脫脂方法，其特征在于，包括： 選取一定厚度的木材，將木材碼垛放入密閉的脫脂罐內(nèi)； 對木材進行加熱，使木材達到40°C飛0°C的干燥溫度，接著，降低脫脂罐內(nèi)的氣壓至第 一真空條件，保持所述干燥溫度和所述第一真空條件，調(diào)整木材的含水率至59T12% ; 繼續(xù)降低所述脫脂罐內(nèi)的氣壓至第二真空條件，同時提高所述脫脂罐內(nèi)的溫度至預加 熱溫度，使木材干燥至絕干； 保持所述第二真空條件，繼續(xù)提高所述脫脂罐內(nèi)的溫度至脫脂溫度，并經(jīng)過預先設(shè)定 的脫脂時間，對木材進行深度脫脂處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的脫脂方法，其特征在于，還包括： 在經(jīng)過所述脫脂時間之后，向所述脫脂罐內(nèi)充入水蒸氣，將所述脫脂罐內(nèi)的溫度降低 至80°C?90°C，同時調(diào)整木材的含水率至6%?10% ; 以及將木材的溫度降至室溫，從所述脫脂罐內(nèi)取出深度脫脂處理后的木材。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的脫脂方法，其中， 所述第一真空條件是〇4MPa?-0. 06MPa ; 所述第二真空條件是〇6MPa?-0. 09MPa。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的脫脂方法，其中， 所述預加熱溫度是l〇〇°C ~130°C ; 所述脫脂溫度是160°C?240°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的脫脂方法，其中，所述預先設(shè)定的脫脂時間是4小時~12小 時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的脫脂方法，其中，所述一定厚度是60mm以下。
7. -種應用權(quán)利要求1-6的脫脂方法的脫脂設(shè)備，其特征在于，包括： 脫脂罐，形成一密閉的容納木材的空間，對木材進行脫脂處理； 抽真空裝置，使所述脫脂罐處于不同的真空條件下； 加熱裝置，設(shè)置于所述脫脂罐內(nèi)，對木材進行加熱； 檢測裝置，實時檢測所述脫脂罐內(nèi)木材的溫度和濕度。
【文檔編號】B27K5/00GK104385406SQ201410513828
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】劉君良, 孫柏玲, 王喆 申請人:中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所