CN101214675B - 木材热压炭化强化方法 - Google Patents

木材热压炭化强化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种木材热压炭化强化方法，该方法包括干燥、刨光、热压炭化、冷却等步骤。本发明采用热压机作为木材炭化设备，将木材在压缩的状态下进行热压炭化处理，具有木材炭化设备投资小、炭化工艺简单、生产安全、生产效率高、热能消耗小、生产成本低等特点，而且炭化木材的厚度不受限制，生产过程不会出现木材变形、开裂、隔条变色、色差及节子脱落等缺陷，产品质量高；炭化后的木材不仅尺寸稳定性、防腐性提高，而且木材的密度、力学性能也得到提高，具有广阔的应用范围。

Description

木材热压炭化强化方法
技术领域
本发明涉及一种木材的热处理方法，尤其是一种木材热压炭化强化方法。
背景技术
由于木材在使用过程中，容易产生翘曲变形现象且易腐、易霉，因此木制品在生产时往往需要对其所采用的原料木材进行系列的处理。木材炭化处理技术由于生产出的产品具有尺寸稳定性好、耐腐耐候性能出色，以及不含任何化学药剂，不污染环境，环保性突出等特点，在室外木建筑、室内外地板、家具、园林景观与室内装饰装修等行业得到广泛应用。
目前，国内采用的木材炭化方法多为罐式、窑式。为了防止木材在高温炭化过程中燃烧，罐式、窑式木材炭化均需要在无氧的条件下进行，如采用常压过热蒸汽、高压过热蒸汽、热油或氮气。其工艺设备投资大，生产周期长(一般需要2天)，炭化工艺复杂，生产成本高，热能消耗大，危险性大，且木材炭化过程中产生大量的挥发物会混和在蒸汽中排入大气造成大气污染。也不易对木材薄皮进行炭化。而且木材在炭化过程中产生的缺陷也较为严重，如节子脱落、变形、开裂、隔条变色、色差等。另外，木材经这些方法炭化处理后，密度降低，一些力学性能也会降低，如木材的抗弯强度、抗冲击韧性及握钉力降低较为明显，影响了木材的使用性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种木材热压炭化强化方法。该方法的设备投资少，处理周期短，炭化工艺简单，生产成本低，热能消耗小，生产安全，且可炭化处理不同厚度的木材，炭化后的木材不仅尺寸稳定性、防腐性提高，而且木材的密度、力学性能也得到提高。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：木材热压炭化强化方法。该方法包括下述步骤：
a、干燥：根据木材密度，将木材在干燥窑中把含水率控制在3～17％；木材密度越大，需要控制的含水率越低；木材密度越小，需要控制的含水率越高；
b、刨光：对木材进行刨光处理；
c、热压炭化：将刨光的木材放入温度为160～260℃的热压机中进行热压炭化，木材的压缩比控制在5～50％，保温10～240分钟，使木材在炭化的同时增加木材密度、增强木材表面硬度；
d、冷却：将炭化处理后的木材冷却至80℃以下；
e、成品：将木材放在自然条件或调温调湿房内，根据木材用途把木材的含水率调到5～10％。
上述的木材热压炭化强化方法，在步骤d中，当木材的压缩比在15～50％之间时，可在压缩状态下采用自然冷却或强制冷却将木材冷却至80℃以下，然后取出木材，以实现木材形状固定、消除木材尺寸回弹、提高木材尺寸稳定的目的。
前述的木材热压炭化强化方法，在步骤d中，当木材的压缩比小于15％时，炭化结束可立即从热压机中取出木材，把木材用塑料膜或布包裹后自然冷却至80℃以下。
与现有技术相比，本发明采用市场上普通的热压机作为木材炭化设备，使木材在一定的压缩率条件下进行炭化，具有木材炭化设备投资小，生产场地小，炭化工艺简单，处理周期短的特点，而且，炭化处理过程中污染小，生产安全，生产效率高，热能消耗小，节能、生产成本低的优点。而且，另外，采用本发明，可炭化处理的木材厚度不受限制，在炭化生产过程不会出现木材变形、开裂、色差、隔条变色及节子脱落等木材缺陷，产品质量高。炭化后的木材不仅尺寸稳定性、防腐性提高，而且木材的密度，抗弯强度、抗冲击韧性及握钉力等力学性能也得到提高，产品应用范围更广阔。
具体实施方式
本发明的实施例：以水曲柳木材为例。处理时，先将25mm厚的水曲柳在干燥窑中把含水率控制到10～13％；然后对木材经过平刨、压刨处理，此时木材厚度为23mm；再将木材放入温度为200℃的普通热压机或连续热压机中，把木材压缩至19mm厚后，在200℃的条件下保温120分钟；保温120分钟后，将木材在压缩状态下采用自然冷却的方法将冷却至60℃，然后取出木材；最后将木材放在调温调湿房内，用隔条把木材堆好后，在温度为60℃，相对湿度为75％的条件下，把木材的含水率调到5～7％即可。

Claims (3)

1.一种木材热压炭化强化方法，其特征在于，包括下述步骤：
a、干燥：根据木材密度，将木材在干燥窑中把含水率控制在3～17％；木材密度越大，需要控制的含水率越低；木材密度越小，需要控制的含水率越高；
b、刨光：对木材进行刨光处理；
c、热压炭化：将刨光的木材放入温度为200～260℃的热压机中进行热压炭化，木材的压缩比控制在5～50％，保温120～240分钟；
d、冷却：将炭化后的木材冷却至80℃以下；
e、成品：将木材放在自然条件或调温调湿房内，根据木材用途把木材的含水率调到5～10％。
2.根据权利要求1所述的木材热压炭化强化方法，其特征在于：步骤d中，当木材的压缩比在15～50％之间时，在压缩状态下采用自然冷却或强制冷却将木材冷却至80℃以下，然后取出木材。
3.根据权利要求1所述的木材热压炭化强化方法，其特征在于：步骤d中，当木材的压缩比小于15％时，炭化结束立即从热压机中取出木材，把木材用塑料膜或布包裹后自然冷却至80℃以下。
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