本發(fā)明屬于竹木材改性技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種新型高溫高濕竹木材處理裝置。
背景技術(shù):
高溫濕熱處理是竹木材改性的一種重要手段,能改變竹木材的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu),快速提高其尺寸穩(wěn)定性、抗?jié)駶q性和抗生物劣化性,實現(xiàn)竹木材的特殊用途,如做浴室柜、海灘家具、戶外木制品等等。
現(xiàn)有的與竹木材濕熱處理相關(guān)設(shè)備,多為70度左右的低溫加濕干燥設(shè)備,僅能起到物理干燥竹木材的作用。還有一些木材熱處理設(shè)備,雖然達到了150度至180度的高溫,但是不具備高濕功能,高溫低濕條件下處理竹木材,導(dǎo)致樣品顏色嚴重加深,碳化明顯,嚴重影響其表面和涂飾性能,力學(xué)性能也大為降低?,F(xiàn)有木材熱處理設(shè)備無法精確調(diào)控設(shè)備內(nèi)的濕度,達不到最優(yōu)化改性木材的目的,更無法改性對溫濕度要求更高的竹材,以及處理過程中易發(fā)生火災(zāi)的竹薄片和竹纖維束。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種新型高溫高濕竹木材處理裝置,其可精確調(diào)控竹木材熱處理過程中的溫度和濕度,快速高效地改性竹木材,提高處理后竹木材的尺寸穩(wěn)定性,延長其戶外使用壽命。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明包括如下技術(shù)方案:
一種新型高溫高濕竹木材處理裝置,其包括過熱蒸汽發(fā)生裝置、濕熱反應(yīng)器和高溫濕度檢測器;
該過熱蒸汽發(fā)生裝置10為電熱蒸汽罐;罐壁11為雙層結(jié)構(gòu),層間設(shè)置石棉隔熱層和電熱線圈;罐體頂部設(shè)置注水口15和蒸汽出口16;蒸汽出口16處設(shè)置壓力表14和閥門22,蒸汽出口連接濕熱反應(yīng)器上的過熱蒸汽入口7;
該濕熱反應(yīng)器1為電加熱箱;箱壁為雙層結(jié)構(gòu),層間設(shè)置石棉隔熱層和電熱線圈,電熱線圈連接溫控裝置3;
該高溫濕度檢測器18內(nèi)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)20,送風(fēng)系統(tǒng)20的入口24和出口23分別通過管線與濕熱反應(yīng)器1的反應(yīng)室出汽口8和入汽口9連接。
如上所述的新型高溫高濕竹木材處理裝置,優(yōu)選地,所述濕熱反應(yīng)器1反應(yīng)室的尺寸為(50~110)cm×(35~75)cm×(40~95)cm。
如上所述的新型高溫高濕竹木材處理裝置,優(yōu)選地,所述電加熱箱的控溫范圍為≤250℃。
如上所述的新型高溫高濕竹木材處理裝置,優(yōu)選地,所述裝置還包括微機控制裝置,所述電熱蒸汽罐的電熱線圈、壓力表14、閥門22、溫控裝置3和/或高溫濕度檢測器18分別通過線路與微機控制裝置連接。
本發(fā)明的有益效果在于,該裝置可快速高效地改性木材,并特別適用于難處理的竹材。其自動化程度高,簡化了竹木材改性工藝,降低處理成本,提高改性效果,提高處理后竹木材的尺寸穩(wěn)定性,延長其戶外使用壽命,從而最大限度地利用好竹木材,非常適合于改性易燃、易造成火災(zāi)的竹材薄片及纖維束,尤其適用于小批量生產(chǎn)或?qū)嶒炇腋男浴T撗b置的反應(yīng)室與高溫濕度檢測器并聯(lián),通過反應(yīng)室內(nèi)外氣體環(huán)流來實時檢測、控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度和濕度,解決了直接在反應(yīng)室內(nèi)安裝探頭,因溫濕度變化過快損傷檢測器探頭靈敏性的問題。該裝置的處理溫度可精確高達250℃,濕度可精確調(diào)控到110%。可在三十分鐘內(nèi)實現(xiàn)對2mm厚竹材薄片的高效改性,使其抗?jié)駶q性提高50%以上。可在十分鐘內(nèi)實現(xiàn)對直徑2mm左右的竹纖維束的高效改性,使其抗?jié)駶q性提高70%以上。
附圖說明
圖1是實施例1所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實施例1所述裝置的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1高溫高濕竹木材處理裝置
如圖1和圖2所示,高溫高濕竹木材處理裝置包括過熱蒸汽發(fā)生裝置、濕熱反應(yīng)器、高溫濕度檢測器和微機控制裝置。
過熱蒸汽發(fā)生裝置10為電熱蒸汽罐,尺寸為:外徑300mm,內(nèi)徑70mm,高550mm。罐壁11為雙層結(jié)構(gòu),層間設(shè)置石棉隔熱層和電熱線圈。罐體頂部設(shè)置注水口15和蒸汽出口16。蒸汽出口16處設(shè)置壓力表14和閥門22。壓力表14調(diào)節(jié)所需的工作壓力,同時可顯示實時壓力,其可調(diào)節(jié)壓力范圍為:0-0.8Mpa(表壓),使過熱蒸汽發(fā)生裝置10可產(chǎn)生120度的過熱蒸汽。過熱蒸汽發(fā)生裝置10外安裝有可視玻璃水位計13。泄壓時,可打開水位計閥門17,進行水量調(diào)節(jié)。當過熱蒸汽達到壓力條件時,可緩慢打開蒸汽閥門22,使蒸汽通過覆蓋有保溫材料的銅質(zhì)管道,到達竹木材改性的主要設(shè)備——濕熱反應(yīng)器1中。
濕熱反應(yīng)器1為電加熱箱。箱壁為雙層結(jié)構(gòu),層間設(shè)置石棉隔熱層和電熱線圈,電熱線圈連接溫控裝置3。箱內(nèi)為反應(yīng)室,反應(yīng)室中設(shè)置透氣篩孔置物架2。箱內(nèi)尺寸為:59cm×36cm×43cm。
為保障濕度感應(yīng)探頭的靈敏性,進而精確控制濕度,將高溫濕度檢測器18與濕熱反應(yīng)器1并聯(lián)。即在高溫濕度檢測器18內(nèi)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)20,送風(fēng)系統(tǒng)20的入口24和出口23分別通過管線與濕熱反應(yīng)器1的反應(yīng)室出汽口8和入汽口9連接,其連接管路為覆蓋有保溫材料的銅質(zhì)管道。送風(fēng)系統(tǒng)20下方設(shè)置可開關(guān)的小孔19,用于排放冷凝水,防止關(guān)閉設(shè)備后溫度降低而造成蒸汽冷凝,從而破壞濕度控制系統(tǒng)。高溫濕度檢測器上設(shè)置濕度顯示器21。
電熱蒸汽罐的電熱線圈、壓力表14、閥門22、溫控裝置3和高溫濕度檢測器18分別通過線路與微機控制裝置連接。可根據(jù)設(shè)置控制過熱蒸汽的生成、流量以及濕熱反應(yīng)器的內(nèi)部溫度,實現(xiàn)了反應(yīng)室內(nèi)溫度、濕度的精度可控。
實施例2改性竹材薄片
使用實施例1所述的裝置,具體的操作步驟如下:
1.設(shè)定濕熱反應(yīng)器1的處理溫度200度,濕熱反應(yīng)器1升溫至設(shè)定溫度時進行下一步操作。
2.打開過熱蒸汽發(fā)生裝置及濕度調(diào)節(jié)裝置。具體操作步驟:①打開注水漏斗閥15,然后打開水位計閥17,開始注蒸餾水至指定的刻度線。②將壓力表14內(nèi)綠色指針調(diào)節(jié)至0.8atm(綠色指針用于調(diào)節(jié)壓力值范圍)。當壓力表內(nèi)黑色指針到達0.8atm,且干燥箱內(nèi)溫度升至接近指定溫度200度時,打開蒸汽閥22。③關(guān)閉高溫濕度檢測器18下方的小孔19。④根據(jù)高溫濕度檢測器18的變化調(diào)節(jié)蒸汽閥22,直至達到指定濕度100%。
3.放入要處理的2mm厚的竹材薄片,改性處理30分鐘。為保證樣品處理均勻,應(yīng)保證每個樣的位置離蒸汽口和烘箱壁距離一樣。
4.取出竹材試樣,關(guān)閉過熱蒸汽發(fā)生裝置,打開高溫濕度檢測器18下方的小孔19。
5.關(guān)閉濕熱反應(yīng)器,打開反應(yīng)室的大門,放掉余熱余氣。
該處理可在三十分鐘內(nèi)實現(xiàn)對2mm厚竹材薄片的高效改性,使其抗?jié)駶q性提高50%以上。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明,而并非對本發(fā)明的限制,有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇,本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。