CN101450499A - 一种木材碳化方法 - Google Patents
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Abstract
一种木材碳化方法,属于木材处理技术。克服现有的木材碳化处理的碳化不均匀、工艺过程复杂、生产成本高、效率低,难于满足社会需要的不足。本发明的处理方法是将木材装入封闭的碳化窑中,在注入过热水蒸气条件下缓慢对窑内加热,形成高温、高压,使木材先经过低于碳化温度的干燥阶段,窑内温度达到能够使木材碳化时,维持一段时间碳化温度,对木材进行碳化处理,终止碳化后,缓慢降低窑温至常温,得成品。本发明的积极效果是:木材的内部与表面碳化程度均匀一致,表面无色差。碳化程度易于控制,适用于各类树种的木材。技术含量高,生产成本低,有利于较大批量生产。
Description
技术领域
本发明属于木材处理技术,具体涉及木材的改性。
背景技术
为延长木制品的使用寿命,减缓自然资源消耗,保护生态环境,将木材人为改性,克服木制品使用中存在的不耐久、易变形等不足是木业中的技术热点。不久前出现的将木材碳化处理的办法,在增加木材的抗冲击、抗弯曲、抗变形性能及防腐、防蛀等方面都产生了有益的效果。但处理技术上还存在一些问题。如在此之前的加热构件紧贴木材表面,以热传导为主的处理方法,就存在表面碳化程度高、芯部碳化程度低,木材表面有不规则的色差,工艺过程比较复杂,能源消耗多,生产成本高、效率低等不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种木材碳化方法,克服现有的木材碳化处理因工艺上的不成熟而使木材碳化得不均匀、工艺过程复杂、生产成本高、效率低,难于满足社会需要的不足。
本发明的处理方法是:
将木材装入封闭的碳化窑中,在注入过热水蒸气条件下缓慢对窑内加热,形成高温、高压,使木材先经过低于碳化温度的干燥阶段,窑内温度达到能够使木材碳化时,维持一段时间碳化温度,对木材进行碳化处理,终止碳化后,缓慢降低窑温至常温,得成品。以上为本发明的基本方案。
本发明处理过程各阶段适宜的压力、温度、时间条件是:
a、碳化阶段窑内压力2.5—3.5kg/cm2。
b、干燥经过低温和高温两个阶段,低温阶段从窑温60—110℃始,经过16—18个小时,窑温升至120—130℃止。高温干燥阶段从窑温120—130℃始,经过10—14小时,窑温升至180—220℃止。
c、碳化阶段窑内温度180—220℃,持续时间4—6小时。
d、冷却阶段向窑内喷水或氮气,控制窑内温度每小时下降10—15℃,窑温接近窑外环境温度时开窑,得成品。
为使碳化后木材的含水率符合使用要求,在完成碳化阶段后使用喷氮气冷却的工艺中,窑温降至70—90℃时,喷水加湿木材,使成品碳化木材含水率达5—7%。也可以出窑后用现有的提高木材含水率的方法另作处理。
以上处理过程所设定的条件,应根据不同树种、木材的尺寸及用途等差别作适当调整。
本发明的积极效果是:木材的内部与表面碳化程度均匀一致,表面无色差。碳化程度易于控制,适用于各类树种的木材。技术含量高,生产成本低,有利于较大批量生产。
具体实施方式。
将60mm以下厚度的软木板或硬木板每层用等厚、等宽的木条间隔开,码垛在窑内,木条间要留有间隙。窑内装有导热油加热管或电热器和温度、压力监控装置。木材入窑后,将窑封闭,向窑内注入105℃的过热水蒸气,使窑内压力升至2.5kg/cm2左右停止水蒸气的注入,然后通过导热油或电热管对窑内加热,使窑温在15小时左右升至100℃,木材开始进入低温干燥阶段。继续升温,经17个小时窑温逐步达130℃,开始进入高温干燥阶段。继续升温12小时,窑温升至180—200℃之间,此时窑内压力增至3kg/cm2左右,干燥阶段结束,进入碳化界点,维持碳化温度4—6小时,进行木材的碳化。碳化结束时,开始向窑内喷氮气降温,降温速度控制在10—15℃/小时范围内。窑内压力伴随温度下降自然下降。窑内温度降至80℃时,向窑内喷水,调整木材含水率。窑温接近窑外环境温度及压力时,开窑取成品。
Claims (2)
1、一种木材碳化方法,其特征是:木材装入封闭的碳化窑中,在注入过热水蒸气条件下缓慢对窑内加热,形成高温、高压,使木材先经过低于碳化温度的干燥阶段,窑内温度达到能够使木材碳化时,维持一段时间碳化温度,对木材进行碳化处理,终止碳化后,缓慢降低窑温至常温,得成品。
2、根据权利要求1所述的一种木材碳化方法,其特征是:
a、碳化阶段窑内压力2.5—3.5kg/cm2;
b、干燥经过低温和高温两个阶段,低温阶段从窑温60—110℃始,经过16—18个小时,窑温升至120—130℃止,高温干燥阶段从窑温120—130℃始,经过10—14小时,窑温升至180—220℃止;
c、碳化阶段窑内温度180—220℃,持续时间4—6小时;
d、冷却阶段向窑内喷水或氮气,控制窑内温度每小时下降10—15℃,窑温接近窑外环境温度时开窑,得成品。
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