CN101239477B - 一种木材改性过程中回收抽提物质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木材改性过程中回收抽提的物质的方法，所述的方法是将木材浸泡在液态的可相变溶剂中，待木材中的物质融入溶剂后，减压排除液态可相变溶剂，经过减压，液相的可相变溶剂变为气相的可相变溶剂，释出从木材中提取的物质；已气相的可相变溶剂经压缩机压缩又变为液相，可供循环使用。本发明所述的“可相变溶剂”是指在常温常压下，即在0℃～40℃、0.1MPa时，溶剂呈气相，在常温加压后，即在0℃～40℃大于0.1MPa时，溶剂会变为液相的溶剂。

Description

一种木材改性过程中回收抽提物质的方法
技术领域
本发明涉及一种木材改性过程中回收抽提物质的方法。
背景技术
木材是人类可直接从自然界获得的可再生资源，但是生长迅速的软木材在大多数情况下无法满足人们使用要求，因此，人们希望通过人工加工处理后，使之能部分地替代生产缓慢的硬木材使用。对木材进行改善性能的处理方法基本上分两个步骤：第一步先抽提除去木材中影响木材性能的物质，第二步再向木材注入可改善木材性能的物质。
从已公开的专利中可以看到抽除方法可分三类：
1、化学药剂脱脂法：中国专利号98107213.5、名称为“松木脱脂改性方法与设备”的专利，是采用纯碱、漂白粉、工业盐浸泡脱脂的。
2、蒸汽蒸馏法：中国专利号02142986.3、名称为“改质木材的制造方法”的专利，是采用120-200℃、0.2-1.6Mpa高温高压水蒸汽脱脂的；中国专利号94106588.X、名称为“处理木材方法和装置”的专利，是用热水蒸汽加二氯甲烷、表面活性剂脱脂的。
3、有机溶剂浸提法：中国专利号87106340.9、名称为“马尾松塑化木”的专利，是用乙醇回流脱脂的。
上述技术都很难回收从木材中抽除的物质，而这些物质都是林产化工原料，如：从松木中抽除的物质是松香、松节油等化合物，从杉木中抽除的物质是柏木脑等化合物，都可以作为化工原料，有较高的回收经济价值，且上述技术还存在能耗大，有可能对环境造成污染等缺陷。
为此，人们希望木材改性过程中有一种可回收抽提物质以作为化工原料的的新的抽提方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种木材改性过程中可回收抽提物质以作为化工原料的新的抽提方法。
本发明所述的抽提方法是：将木材浸泡在液态的可相变溶剂中，待木材中的物质融入溶剂后，减压排除液态可相变溶剂，经过减压，液相的可相变溶剂变为气相的可相变溶剂，释出从木材中提取的物质；已气相的可相变溶剂经压缩机压缩又变为液相，可供循环使用。本发明所述的“可相变溶剂”是指在常温常压下一即在0℃～40℃、0.1Mpa时，溶剂呈气相，在常温加压后，即在0℃～40℃大于0.1Mpa时，溶剂会变为液相的溶剂。
本发明与现有技术比较其有益的效果是：实现了从木材提取的物质的利用。显然，本发明技术也适用于将木材预先抽提林产化工原料后，再做为造纸、塑料填料、食用菌培养基等原料。由于气化扩容是一个吸热过程，压缩液化是一个放热过程，通过热交换，可以实现热平衡，因此本发明技术也是个节能的加工过程。
附图说明
图1是本发明一个具体实施例的生产设备及生产流程系统方框图。
具体实施方式
以下结合附图的具体实施例对本发明进一步说明。(但不是对本发明的限制)。
图1是一个具体实施本发明的生产设备及生产流程系统方框图，它由管道将第一罐1、第一真空泵2、第二压力泵3、第二罐4、第一压缩机5、第三罐6、第一压力泵7、第四罐8、第一闸门9连接而成。本实施例中，本发明具体生产方法之流程如下：
a、将木材装入第一罐1。
b、用第一真空泵2对第一罐1抽真空至小于0.01Mpa。
c、用第一压力泵7将第三罐6中液态可相变溶剂注入第一罐1中，使木材在液态可相变溶剂中浸泡10～100分钟，木材中的物质就融入液态可相变溶剂。
d、打开阀门9，使第一罐1中液态的可相变溶剂泄入第二罐4中，这是一个降压扩容过程，可相变溶剂由液相变为气相，同时释出从木材中提取的物质。
如：当采用松木抽提时，从木材中提取的物质是指松香、松节油等化合物；当采用杉木抽提时，从木材中提取的物质是指柏木脑等化合物。
e、当第一罐1与第二罐4中可相变溶剂气压平衡时，打开第一真空泵2对第一罐1抽真空减压，使侵入木材内部的可相变溶剂充分气化抽除。
f、通过第一压缩机5将第二罐4中已气化的可相变溶剂压缩成液态存入第三罐6中备用。
从而实现可相变溶剂循环使用。
上述b-f程序可以根据工艺需要重复2～5次，就有更好抽提效果。
g、在第二罐4中因可相变溶剂气化，而释出的从木材中提取的物质经第二压力泵3抽提到第四罐8中备用。
从而，实现从木材抽提的物质的回收利用。
考虑到设备制造技术与运行成本，本发明选择在0℃～40℃，加压大于0.1Mpa小于2.0Mpa会成液相的溶剂。
本发明所述的“可相变溶剂”可采用已在油脂工业使用的“四号溶剂”--丙烷/丁烷混合物。
本发明所述的“可相变溶剂”也可采用已在冰箱行业使用的制冷剂“四氟烷”-R134a。
显然，上述技术也适用于将木材预先抽提林产化工原料后，再做为造纸、塑料填料、食用菌培养基等原料。
由于气化扩容是一个吸热过程，压缩液化是一个放热过程，通过热交换，可以实现热平衡，因此，这是个节能的加工过程。
以上是本发明的一种实施例，凡依上述构思所作的相类似改变，理应属本发明的范围。
而后，可进行木材改性的第二步骤，向木材注入可改善木材性能的物质，包括：染色剂、防腐剂、防火剂等，也可以注入各种树脂材料以改善木材的弹性模量，提高耐磨度，防止变形等等，这些技术已是公知的，不在此描述。

Claims (5)

1.一种木材改性过程中回收抽提的物质的方法，其特征在于，所述的方法是将木材浸泡在液态的可相变溶剂中，待木材中的物质融入溶剂后，减压排除液态可相变溶剂，经过减压，液相的可相变溶剂变为气相的可相变溶剂，释出从木材中提取的物质；已气相的可相变溶剂经压缩机压缩又变为液相；所述的可相变溶剂是指在温度0℃～40℃、常压0.1Mpa时呈气相；在温度0℃～40℃、加压大于0.1Mpa小于2.0Mpa时呈液相的溶剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法之流程如下：
a、将木材装入第一罐(1)；
b、用第一真空泵(2)对第一罐(1)抽真空至小于0.01Mpa；
c、用第一压力泵(7)将第三罐(6)中液态可相变溶剂注入第一罐(1)中，使木材在液态可相变溶剂中浸泡10～100分钟；
d、打开阀门(9)，使第一罐(1)中液态的可相变溶剂泄入第二罐(4)中，可相变溶剂由液相变为气相，同时释出从木材中提取的物质；
e、当第一罐(1)与第二罐(4)中可相变溶剂气压平衡时，打开第一真空泵(2)对第一罐(1)抽真空减压，使侵入木材内部的可相变溶剂充分气化抽除；
f、通过第一压缩机(5)将第二罐(4)中已气化的可相变溶剂压缩成液态存入第三罐(6)中备用；
g、在第二罐(4)中释出的从木材中提取的物质经第二压力泵(3)抽提到第四罐(8)中备用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的方法之流程中上述b-f程序重复2～5次。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的可相变溶剂是油脂工业使用的“四号溶剂”--丙烷/丁烷混合物。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的可相变溶剂是已在冰箱行业使用的制冷剂四氟烷-R134a。
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