楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法
【專利摘要】楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，由裁鋸、脫脂、干燥、回潮、堆垛、進(jìn)窯、升溫、炭化、降溫、出窯共十一道工序完成，其有益效果是首先將楊樹木材進(jìn)行脫脂處理，為實(shí)現(xiàn)同質(zhì)炭化打好基礎(chǔ)；進(jìn)窯時用高嶺土將木材包覆，可以完全隔絕空氣并均勻炭化效果；封窯后從整體上降低炭化溫度，延長炭化時間，這樣可以保證楊樹木材從外到內(nèi)各個部位得到相同程度的炭化處理，使其各個部位的吸濕性、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、抗腐蝕性能、硬度和抗壓性、膠合和表面涂飾性能，特別是顏色均顯示出相同的良好特性。通過改進(jìn)脫脂方法、炭化輔助材料以及炭化溫度和時間，可以使炭化木達(dá)到更好的同質(zhì)化效果，同時也可以提高膠合性效果，提高了產(chǎn)品的應(yīng)用價值和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于林業(yè)產(chǎn)品加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 炭化木是在不含任何化學(xué)劑條件下應(yīng)用高溫對木材進(jìn)行炭化處理，使其營養(yǎng)成分 被破壞，從而具有較好的防腐防蟲功能，由于其吸水官能團(tuán)半纖維素被重組，使產(chǎn)品具有較 好的物理性能。
[0003] 炭化木是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品，盡管產(chǎn)品具有防腐防蟲性能，卻不含任何有害物 質(zhì)，不但提高了木材的使用壽命，而且不會在生產(chǎn)過程中使用過程中以及使用后的廢料處 理對人體、動物和環(huán)境有任何的負(fù)面影響；經(jīng)過炭化后的木材表面具有原色、黃色、棕色或 深棕色的美觀效果，并擁有防腐及抗生物侵襲的作用，其含水率低、不易吸水、材質(zhì)穩(wěn)定、不 變形、完全脫脂不溢脂、隔熱性能好、施工簡單、涂刷方便、無特殊氣味，是理想的室內(nèi)及桑 拿浴室材料，成為衛(wèi)浴裝飾新的流行趨勢；其防腐爛，抗蟲蛀、抗變形開裂，耐高溫性能也成 為戶外泳池景觀的理想材料。
[0004] 目前市場上的炭化木主要是表層炭化木和深度炭化木，表層炭化木是用氧焊槍燒 烤，使木材表面具有一層很薄的炭化層，對木材性能的改變可以類比木材的油漆，但可以突 顯表面凹凸的木紋，產(chǎn)生立體效果；深度炭化木是經(jīng)過200度左右的高溫炭化技術(shù)處理的 木材，使其深層也得到炭化處理，破壞其內(nèi)部的營養(yǎng)成分，改變其吸水官能團(tuán)半纖維素的結(jié) 構(gòu)，達(dá)到防腐防潮的目的進(jìn)而延長使用壽命的效果。
[0005] 深度炭化木雖然能夠達(dá)到防腐防潮的效果，但是其內(nèi)外顏色深淺不一，嚴(yán)重影響 了進(jìn)一步加工產(chǎn)品的品質(zhì)效果，為此，發(fā)明人研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長期研究實(shí)踐，總結(jié)出了一套同 質(zhì)炭化木的加工生產(chǎn)方法，不僅能夠防腐防潮，而且顏色美觀、均勻、耐久。于是發(fā)明人研 發(fā)團(tuán)隊(duì)在2013年6月申請了 "以馬尾松木材為原材料的同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)方法"的專利， 專利申請?zhí)枮?013102572655,該專利方法能夠使馬尾松木材從外到內(nèi)各個部位得到相同 程度的炭化處理，使其各個部位的吸濕性、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、抗腐蝕性能、硬度和抗壓 性、膠合和表面涂飾性能，特別是顏色均顯示出相同的良好特性，達(dá)到同質(zhì)炭化效果。
[0006] 但是，經(jīng)過一年多來的生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該專利方法仍然存在一些問題，首 先是，脫脂不完善，影響干燥和炭化效果，其次是對于5_6cm較厚的木材的同質(zhì)化效果不理 想，再次是在炭化程度的掌控上較難操作準(zhǔn)確。另外還發(fā)現(xiàn)，不同的材質(zhì)需要采取不同的溫 度，才能得到更好的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述問題提供一種將楊樹木材進(jìn)行脫脂、干燥 和炭化處理，以便得到木材內(nèi)外的處理效果高度一致的炭化木材。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種楊樹木材同質(zhì)炭化木的生 產(chǎn)加工方法，由裁鋸、脫脂、干燥、回潮、堆垛、進(jìn)窯、升溫、炭化、降溫、出窯共十一道工序完 成，其特征在于具體生產(chǎn)步驟如下。
[0009] ⑴裁鋸：將楊樹木材裁鋸成長度為100-300cm，厚度3-6cm的木材。
[0010] ⑵脫脂：將楊樹木材堆碼后浸沒在石灰水中用小火燒煮，直到燒沸，再用大火沸煮 2-3小時，然后在燒沸的清水中漂洗0. 5小時，再放入常溫清水中漂洗干凈；石灰水為按照 重量份在100份水中加入25份石灰。
[0011] ⑶干燥：將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)在70-74°C之間，并向蒸烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈 飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，25-30小時后楊樹木材吸水達(dá) 到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度在64-68°C，悶窯12-15小時，然后開 啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至82-86°C，進(jìn)行排脫水3-5小時；如此反復(fù) 2-4次，然后檢測木材含水率，直到含水率為6-8%。
[0012] ⑷回潮：將干燥后的楊樹木材移至回潮室堆放10-12天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均 勻穩(wěn)定地吸潮，并將含水率控制在10-12%。
[0013] (5)堆垛：將回潮后的楊樹木材外表面包覆8-12mm厚的高嶺土泥漿，然后碼放在鋼 架上，木材與木材之間用不銹鋼條隔開，上層放置壓塊；其中鋼條的厚度為l-2cm，壓塊為 性能穩(wěn)定的高密度物體，其放置量為〇. 5-1. 0噸/平方米；所述高嶺土泥漿是將高嶺土?xí)窀?后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0014] (6)進(jìn)窯：將碼好的楊樹木材推入炭化處理窯內(nèi)，密封窯門，關(guān)閉炭化處理窯的各氣 孔。
[0015] (7)升溫：將窯內(nèi)升溫，前期每小時升溫5-7°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕 度保持為100%;隨著溫度升高，首先在70°c溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2-4小時，然后在100°C溫 度處穩(wěn)定持續(xù)保持2-4小時，再在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2-4小時，然后在后期以每小 時升溫2-3°C溫度的速度逐漸升至160-190°C。
[0016] ⑶炭化：根據(jù)楊樹木材原料情況和顏色需求保持窯內(nèi)溫度為160-190°c，每隔10 分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100%，持續(xù)處理6-10小時。
[0017] ⑶降溫：開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫 2-3°C，后期窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫5-7°C，每隔20-30分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次 水蒸氣，并使窯內(nèi)濕度從100%逐漸降至40%-45%;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣， 并將溫度維持在80°C處進(jìn)行干燥，直到木材含水率為4. 5%-8. 0%時，關(guān)閉熱源，完全開窯， 自然降溫。
[0018] (1〇)出窯：當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收高嶺土以備再用，剩 下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。
[0019] 當(dāng)炭化楊樹木早材且需要顏色鮮明的原色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫5°C，后期每小時升溫2°C，炭化時在160-165°C下 處理6-7小時，降溫時前期每小時降溫2°C，后期每小時降溫5°C。
[0020] 當(dāng)炭化楊樹木早材且需要顏色適中的黃色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在165-170°C 下處理7-8小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫6°C。
[0021] 當(dāng)炭化楊樹木早材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時，在升溫步驟⑶、炭化步 驟(9)和降溫步驟(10)中，升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2.5 °C，炭化時在170-175°C下處理8-9小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
[0022] 當(dāng)炭化楊樹木晚材且需要顏色適中的黃色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在175-180°C 下處理7-8小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫6°C。
[0023] 當(dāng)炭化楊樹木晚材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步 驟(9)和降溫步驟(10)中，升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2.5 °C，炭化時在 180-185°C下處理8-9小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
[0024] 當(dāng)炭化楊樹木晚材且需要顏色莊重的棕色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫:TC，炭化時在185-190°C下 處理9-10小時，降溫時前期每小時降溫:TC，后期每小時降溫7°C。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是首先將楊樹木材進(jìn)行脫脂處理，可以避免在炭化處理過程中 因溢脂過多而在高溫時引起外層炭化過度而出現(xiàn)炭化程度內(nèi)外不均勻的現(xiàn)象，為實(shí)現(xiàn)同質(zhì) 炭化打好基礎(chǔ)，用冷水煮制，有助于更好的析出油脂，用沸水清洗，有有助于更好地洗去油 脂；進(jìn)窯時用高嶺土將木材包覆，可以完全隔絕空氣并均勻炭化效果；封窯后根據(jù)楊樹原 材料的不同材質(zhì)和不同顏色目標(biāo)而采取不同的升溫和降溫速度、炭化溫度和炭化時間，并 且從整體上降低炭化溫度，延長炭化時間，這樣可以保證楊樹木材從外到內(nèi)各個部位得到 相同程度的炭化處理，使其各個部位的吸濕性、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、抗腐蝕性能、硬度和 抗壓性、膠合和表面涂飾性能，特別是顏色均顯示出相同的良好特性。通過改進(jìn)脫脂方法、 炭化輔助材料以及炭化溫度和時間，可以使炭化木達(dá)到更好的同質(zhì)化效果，同時也可以提 高膠合性效果，提高了應(yīng)用價值和經(jīng)濟(jì)效益。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本 發(fā)明的進(jìn)一步限定，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027] 實(shí)施例1。
[0028] 將10m3楊樹木材早材裁鋸成長度為100cm，厚度3cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,3小時后燒沸，接著燒大火連續(xù)煮沸2小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)為70°C，并向蒸 烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，25 小時后楊樹木材吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度為64°C，悶窯 12小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至82°C，進(jìn)行排脫水3小時； 如此反復(fù)2次，然后檢測木材含水率，測得含水率為6. 0% ;然后將干燥后的楊樹木材移至回 潮室堆放10天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn)定地吸潮，得到含水率為10. 〇%的楊樹木材。
[0029] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土?xí)窀珊竽氤煞勰┏s過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0030] 將高嶺土泥漿包覆在每根楊樹木材的外表面，泥漿厚度為8mm，然后將楊樹木材碼 放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼架 壓迫使泥漿出現(xiàn)的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置2. 5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的楊樹木材堆垛推入炭化處理窯內(nèi)，再密封窯門，關(guān)閉各氣孔；接著將窯內(nèi) 升溫，前期每小時升溫5°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在10(TC溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，再 在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在后期以每小時升溫2°C溫度的速度逐漸升至 160°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)相對濕度保持為100%，持續(xù) 處理6小時后開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫2°C，后期 窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫5°C，每隔20分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并使窯內(nèi) 濕度從100%逐漸降至40% ;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，當(dāng)時室溫為30°C，于 是將爐內(nèi)溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為4. 5%時，關(guān)閉熱源，停止噴 發(fā)水蒸氣，完全開窯，進(jìn)行自然降溫；當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收 高嶺土以備再用，剩下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。該炭化木的顏色基本上接 近楊樹木材原色。
[0031] 實(shí)施例2。
[0032] 將10m3楊樹木材早材裁鋸成長度為200cm，厚度4cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,3小時后燒沸，接著燒大火連續(xù)煮沸2. 5小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)為71°C，并向蒸 烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，27 小時后楊樹木材吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度為65°C，悶窯 13小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至83°C，進(jìn)行排脫水4小時； 如此反復(fù)3次，然后檢測木材含水率，測得含水率為6. 6% ;然后將干燥后的楊樹木材移至回 潮室堆放10天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn)定地吸潮，得到含水率為10. 7%的楊樹木材。
[0033] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土?xí)窀珊竽氤煞勰┏s過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0034] 將高嶺土泥漿包覆在每根楊樹木材的外表面，泥漿厚度為9mm，然后將楊樹木材碼 放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼架 壓迫使泥漿出現(xiàn)的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置2. 5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的楊樹木材堆垛推入炭化處理窯內(nèi)，再密封窯門，關(guān)閉各氣孔；接著將窯內(nèi) 升溫，前期每小時升溫6°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在KKTC溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，再 在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 165°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)相對濕度保持為100%，持續(xù) 處理7小時后開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫6°C，每隔25分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并使窯 內(nèi)濕度從100%逐漸降至45%;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，當(dāng)時室溫為30°C， 于是將爐內(nèi)溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為5. 5%時，關(guān)閉熱源，停止 噴發(fā)水蒸氣，完全開窯，進(jìn)行自然降溫；當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。該炭化木的顏色為黃色。
[0035] 實(shí)施例3。
[0036] 將10m3楊樹木材早材裁鍋成長度為300cm，厚度5cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,2. 5小時后燒沸，接著燒大火連續(xù)煮沸3小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)為72°C，并向蒸 烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，29 小時后楊樹木材吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度為66°C，悶窯 14小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至84°C，進(jìn)行排脫水5小時； 如此反復(fù)4次，然后檢測木材含水率，測得含水率為7. 2%;然后將干燥后的楊樹木材移至回 潮室堆放10天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn)定地吸潮，得到含水率為11. 1%的楊樹木材。
[0037] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土?xí)窀珊竽氤煞勰┏s過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0038] 將高嶺土泥漿包覆在每根楊樹木材的外表面，泥漿厚度為10mm，然后將楊樹木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現(xiàn)的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置4噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的楊樹木材堆垛推入炭化處理窯內(nèi)，再密封窯門，關(guān)閉各氣孔；接著將窯內(nèi) 升溫，前期每小時升溫rc，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為loo%;隨著溫度升 高，首先在70°c溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在KKTC溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，再 在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 170°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)相對濕度保持為100%，持續(xù) 處理6小時后開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫7°C，每隔30分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并使窯 內(nèi)濕度從100%逐漸降至45%;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，當(dāng)時室溫為30°C， 于是將爐內(nèi)溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為6. 5%時，關(guān)閉熱源，停止 噴發(fā)水蒸氣，完全開窯，進(jìn)行自然降溫；當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。該炭化木的顏色為黃棕 色。
[0039] 實(shí)施例4。
[0040] 將10m3楊樹木材晚材裁鍋成長度為100cm，厚度3cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,3小時后燒沸，接著燒大火連續(xù)煮沸3小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)為72°C，并向蒸 烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，26 小時后楊樹木材吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度為66°C，悶窯 13小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至84°C，進(jìn)行排脫水3小時； 如此反復(fù)2次，然后檢測木材含水率，測得含水率為6. 2% ;然后將干燥后的楊樹木材移至回 潮室堆放10天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn)定地吸潮，得到含水率為10. 5%的楊樹木材。
[0041] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土?xí)窀珊竽氤煞勰┏s過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0042] 將高嶺土泥漿包覆在每根楊樹木材的外表面，泥漿厚度為10mm，然后將楊樹木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現(xiàn)的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置2. 5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的楊樹木材堆垛推入炭化處理窯內(nèi)，再密封窯門，關(guān)閉各氣孔；接著將窯內(nèi) 升溫，前期每小時升溫6°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在10(TC溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，再 在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 175°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)相對濕度保持為100%，持續(xù) 處理8小時后開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫6°C，每隔20分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并使窯 內(nèi)濕度從100%逐漸降至40% ;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，當(dāng)時室溫為30°C， 于是將爐內(nèi)溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為5. 5%時，關(guān)閉熱源，停止 噴發(fā)水蒸氣，完全開窯，進(jìn)行自然降溫；當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。該炭化木的顏色為黃色。
[0043] 實(shí)施例5。
[0044] 將10m3楊樹木材裁鋸成長度為200cm，厚度5cm的木材；然后浸沒在濃度為20% 的石灰水溶液中用小火燒煮，3. 5小時后燒沸，接著燒大火連續(xù)煮沸2. 5小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)為73°C，并向蒸 烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，28 小時后楊樹木材吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度為67°C，悶窯 14. 5小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至85°C，進(jìn)行排脫水4小 時；如此反復(fù)3次，然后檢測木材含水率，測得含水率為7. 4%;然后將干燥后的楊樹木材移 至回潮室堆放11天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn)定地吸潮，得到含水率為11. 2%的楊樹木 材。
[0045] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土?xí)窀珊竽氤煞勰┏s過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0046] 將高嶺土泥漿包覆在每根楊樹木材的外表面，泥漿厚度為11mm，然后將楊樹木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現(xiàn)的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的楊樹木材堆垛推入炭化處理窯內(nèi)，再密封窯門，關(guān)閉各氣孔；接著將窯內(nèi) 升溫，前期每小時升溫7°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在KKTC溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，再 在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 180°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)相對濕度保持為100%，持續(xù) 處理9小時后開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫7°C，每隔25分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并使窯 內(nèi)濕度從100%逐漸降至40%;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，當(dāng)時室溫為30°C， 于是將爐內(nèi)溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為7. 5%時，關(guān)閉熱源，停止 噴發(fā)水蒸氣，完全開窯，進(jìn)行自然降溫；當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。該炭化木的顏色為黃棕 色。
[0047] 實(shí)施例6。
[0048] 將10m3楊樹木材裁鋸成長度為300cm，厚度6cm的木材；然后浸沒在濃度為20%的 石灰水溶液中用小火燒煮，4小時后燒沸,接著燒大火連續(xù)煮沸3小時，然后在燒沸的清水 中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)為74°C，并向蒸烤爐內(nèi) 噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，30小時后 楊樹木材吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度為68°C，悶窯15小 時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至86°C，進(jìn)行排脫水5小時；如此 反復(fù)4次，然后檢測木材含水率，測得含水率為8%;然后將干燥后的楊樹木材移至回潮室堆 放12天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn)定地吸潮，得到含水率為12%的楊樹木材。
[0049]然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土?xí)窀珊竽氤煞勰┏s過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0050] 將高嶺土泥漿包覆在每根楊樹木材的外表面，泥漿厚度為12_，然后將楊樹木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現(xiàn)的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的楊樹木材堆垛推入炭化處理窯內(nèi)，再密封窯門，關(guān)閉各氣孔；接著將窯內(nèi) 升溫，前期每小時升溫7°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100% ;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在KKTC溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，再 在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2小時，然后在后期以每小時升溫3°C溫度的速度逐漸升至 190°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)相對濕度保持為100%，持續(xù) 處理10小時后開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫:TC，后 期窯內(nèi)溫度在120°C以下時，每小時降溫7°C，每隔30分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并使窯 內(nèi)濕度從100%逐漸降至45% ;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，當(dāng)時室溫為30°C， 于是將爐內(nèi)溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為8%時，關(guān)閉熱源，停止噴 發(fā)水蒸氣，完全開窯，進(jìn)行自然降溫；當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收 高嶺土以備再用，剩下的木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。該炭化木的顏色棕色。
[0051] 現(xiàn)將本發(fā)明各實(shí)施例所加工的同質(zhì)炭化木與發(fā)明人團(tuán)隊(duì)去年申請的馬尾松木材 同質(zhì)炭化木產(chǎn)品相比較，得到如下比較表。
[0052] 楊樹同質(zhì)碳化木與馬尾松同質(zhì)炭化木的性能比較表

【權(quán)利要求】
1. 楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，由裁鋸、脫脂、干燥、回潮、堆垛、進(jìn)窯、升溫、 炭化、降溫、出窯共十一道工序完成，其特征在于具體生產(chǎn)步驟如下： ⑴裁鋸：將楊樹木材裁鋸成長度為100-300cm，厚度3-6cm的木材； ⑵脫脂：將楊樹木材堆碼后浸沒在石灰水中用小火燒煮，直到燒沸，再用大火沸煮2-3 小時，然后在燒沸的清水中漂洗0. 5小時，再放入常溫清水中漂洗干凈；石灰水為按照重量 份在100份水中加入25份石灰； ⑶干燥：將蒸烤爐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)在70-74°C之間，并向蒸烤爐內(nèi)噴灑水蒸氣使之呈飽和 狀態(tài)，然后將脫脂后的楊樹木材放入蒸烤爐內(nèi)充分吸水，25-30小時后楊樹木材吸水達(dá)到飽 和狀態(tài)，然后停止噴灑水蒸氣，調(diào)節(jié)蒸烤爐內(nèi)溫度在64-68°C，悶窯12-15小時，然后開啟排 氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內(nèi)溫度逐漸升至82-86°C，進(jìn)行排脫水3-5小時；如此反復(fù)2-4 次，然后檢測木材含水率，直到含水率為6-8% ; ⑷回潮：將干燥后的楊樹木材移至回潮室堆放10-12天，使楊樹木材內(nèi)的纖維均勻穩(wěn) 定地吸潮，并將含水率控制在10-12% ; (5) 堆垛：將回潮后的楊樹木材外表面包覆8-12mm厚的高嶺土泥漿，然后碼放在鋼架 上，木材與木材之間用不銹鋼條隔開，上層放置壓塊；其中鋼條的厚度為l-2cm，壓塊為性 能穩(wěn)定的高密度物體，其放置量為〇. 5-1. 0噸/平方米；所述高嶺土泥漿是將高嶺土?xí)窀珊?碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀； (6) 進(jìn)窯：將碼好的楊樹木材推入炭化處理窯內(nèi)，密封窯門，關(guān)閉炭化處理窯的各氣孔； (7) 升溫：將窯內(nèi)升溫，前期每小時升溫5-7°C，間斷向窯內(nèi)噴發(fā)水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保 持為100% ;隨著溫度升高，首先在70°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2-4小時，然后在100°C溫度處 穩(wěn)定持續(xù)保持2-4小時，再在120°C溫度處穩(wěn)定持續(xù)保持2-4小時，然后在后期以每小時升 溫2-3°C溫度的速度逐漸升至160-190°C ; ⑶炭化：根據(jù)楊樹木材原料情況和顏色需求保持窯內(nèi)溫度為160-190°C，每隔10分鐘 向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，使窯內(nèi)濕度保持為100%，持續(xù)處理6-10小時； ⑶降溫：開啟各氣孔，將窯內(nèi)降溫，前期窯內(nèi)溫度在120°C以上時每小時降溫2-3°C，后 期窯內(nèi)溫度在120°C-下時，每小時降溫5-7°C，每隔20-30分鐘向窯內(nèi)噴發(fā)一次水蒸氣，并 使窯內(nèi)濕度從100%逐漸降至40%-45% ;將爐內(nèi)溫度降至80°C時停止噴發(fā)水蒸氣，并將溫度 維持在80°C處進(jìn)行干燥，直到木材含水率為4. 5%-8. 0%時，關(guān)閉熱源，完全開窯，自然降溫； (1〇)出窯：當(dāng)窯內(nèi)溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收高嶺土以備再用，剩下的 木材即為楊樹木材的同質(zhì)碳化木成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當(dāng)炭化楊樹木早材且需要顏色鮮明的原色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫5°C，后期每小時升溫2°C，炭化時在160-165°C下處理6-7小時，降溫 時前期每小時降溫2 °C，后期每小時降溫5 °C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當(dāng)炭化楊樹木早材且需要顏色適中的黃色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在165-170°C下處理7-8小時，降 溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫6°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當(dāng)炭化楊樹木早材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時， 升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在170-175°c下處理8-9小時， 降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當(dāng)炭化楊樹木晚材且需要顏色適中的黃色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在175-180°C下處理7-8小時，降 溫時前期每小時降溫2.5°C，后期每小時降溫6°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當(dāng)炭化楊樹木晚材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時， 升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在180-185°C下處理8-9小時， 降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊樹木材同質(zhì)炭化木的生產(chǎn)加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當(dāng)炭化楊樹木晚材且需要顏色莊重的棕色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫3°C，炭化時在185-190°C下處理9-10小時，降溫 時前期每小時降溫3°C，后期每小時降溫7°C。
【文檔編號】B27K5/00GK104441179SQ201410671991
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月22日
【發(fā)明者】劉耀倫 申請人:重慶市后皇嘉樹木業(yè)有限公司