CN102085682A - 液体超高压改性木材的方法及产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液体超高压改性木材的方法及产品，其特征在于，将需改性木材用密封材料包裹置于内盛有液体的高压罐内，包裹层与真空系统连接，将罐内液体压力提升到100-600mpa，压力持续时间为3-20分钟。它的效果在于：1、可成倍提高被改性木材的价值。2、利于环保和人体健康。3、被改性木材的纤维组织不会遭破坏。

Description

液体超高压改性木材的方法及产品
技术领域：本发明涉及一种对木材材质改良的方法及用该方法生产的产品，特别是一种液体超高压改性木材的方法及产品。
背景技术：为了提高木材的材质，将低强度、低密度可用性差的速生木材等转变成高密度、高强度可用性好的木材，现有技术主要有：1、采用向木材内灌注各种液态物质，让其将木材中各纤维素之间的空隙及纤维素其内的空隙充填满并固化。这些液态物质有树脂、硅胶等可固化的液态物质。灌注的方法一般是在常温常压下采用浸漬的方式，让液态物质慢慢渗透到木材内的空隙中；也有采用在高温、高压(1-2mpa)的条件下灌注。2、用压力机在常温常压下对木材进行压挤，使其体积缩小，从而达到提高木材的密度和强度的目的。上述两种对木材改性的方法虽然可提高木材的物理性能，但在使用中存在不足。第一种的不足是：(1)、不利环保，因灌注的各种液态物质大多是化学合成剂，在长期的使用中易挥发出对人体健康不利的元素；(2)、液态物质难于浸入到木材的深处，尤其当改性的木材体积较大时，液态物质仅仅能浸入到一定深度，影响木材整体材质；(3)、充填物质易老化和变色，影响木材的使用。第二种的不足是，它会破坏木材的纤维组织结构，影响木材的材质，这主要在于压力机的压件是刚性的，而且压力机只是在一个轴向上双向对木材进行施压，木材的纤维组织仅是受到一个轴向的双向压力，很容易被破坏。
发明内容：本发明的目的在于针对现有提高木材材质方法在使用中存在的不足，而提出一种利于环保、木材材质可大幅提高、材质内在纤维不被破坏且容易加工的液体超高压改性木材的方法及产品。
通过下述技术方案可实现本发明的目的，一种液体超高压改性木材的方法，其特征在于，将需改性木材用密封材料包裹置于内盛有液体的高压罐内，包裹层与真空系统连接，将罐内液体压力提升到100-600mpa，压力持续时间为3-20分钟。
包裹层材料为橡胶。
一种通过上述方法生产的产品。
本发明的效果在于：1、可成倍提高被改性木材的价值，我们知道，在大多的用途上，木材的物理性能是和价值成正比的，通过本发明，被改性木材在密度、硬度、强度、阻燃、防腐、绝缘等物理性能上可大幅度提高，如实施例3所示：密度提高2倍多；抗弯强度提高2倍；硬度(弦面)提高3倍多等，从而被改性木材的价值也得以大幅度提高，这可使很多劣质木材转变成优质木材，改变优质木材稀缺的局面。2、利于环保和人体健康，因为本发明在改性中不需要添加任何化学合成剂，所以在使用中也不会产生对人体健康不利的挥发份；本发明在改性中也不产生废弃物，所以利于环境的保护。3、被改性木材的纤维组织不会遭破坏，这在于本方法的施压介质为液体，它各个方向对被改性木材所施加的压力均等同，所以，不会对被改性木材的纤维组织造成破坏。
下面结合附图及实施例对本发明进一步阐述：
附图说明：附图1为本发明的生产示意图(剖视)。
具体实施方式：
实施例1：一种液体超高压改性木材的方法及产品，参见附图1，将需改性木材1用密封材料2包裹置于内盛有液体的高压罐3内，包裹层2与真空系统4连接。需改性木材1为杉木，它的物理性能指标为以下表格所示：
  密度(气干)g/cm3   抗弯强度MPa   顺纹抗拉强度MPa   抗弯弹性模量GPa   硬度(弦面)MPa   冲击韧性KJ/m2
  0.38   73.7   79.1   9.4   20.9   24.8
通过高压泵5将高压罐3内的液体压力提升到300MPa，维持该压力10分钟。在施压过程中，开启真空系统4，排出改性木材1中被压出的气体。通过高压改性，改性木材1的物理性能指标为以下表格所示：
  密度(气干)g/cm3   抗弯强度MPa   顺纹抗拉强度MPa   抗弯弹性模量GPa   硬度(弦面)MPa   冲击韧性KJ/m2
  0.72   135.6   146.2   16.2   57.3   89.6
从表中数据可看，改性木材1的物理性能指标比改性前有大幅度的提高。
实施例2：一种液体超高压改性木材的方法及产品，参见附图1，将需改性木材1用密封材料2包裹置于内盛有液体的高压罐3内，包裹层2与真空系统4连接。需改性木材1为杉木，它的物理性能指标为以下表格所示：
  密度(气干)g/cm3   抗弯强度MPa   顺纹抗拉强度MPa   抗弯弹性模量GPa   硬度(弦面)MPa   冲击韧性KJ/m2
  0.36   72.6   78.1   8.9   18.7   23.6
通过高压泵5将高压罐3内的液体压力提升到100MPa，维持该压力16分钟。在施压过程中，开启真空系统4，排出改性木材1中被压出的气体。通过高压改性，改性木材1的物理性能指标为以下表格所示：
  密度(气干)g/cm3   抗弯强度MPa   顺纹抗拉强度MPa   抗弯弹性模量GPa   硬度(弦面)MPa   冲击韧性KJ/m2
  0.52   101.7   121.9   12.3   42.9   76.2
从表中数据可看，改性木材1的物理性能指标比改性前有大幅度的提高。
实施例3：一种液体超高压改性木材的方法及产品，参见附图1，将需改性木材1用密封材料2包裹置于内盛有液体的高压罐3内，包裹层2与真空系统4连接。需改性木材1为杉木，它的物理性能指标为以下表格所示：
  密度(气干)g/cm3   抗弯强度MPa   顺纹抗拉强度MPa   抗弯弹性模量GPa   硬度(弦面)MPa   冲击韧性KJ/m2
  0.37   73.2   79.3   9.5   21.1   24.9
通过高压泵5将高压罐3内的液体压力提升到600MPa，维持该压力6分钟。在施压过程中，开启真空系统4，排出改性木材1中被压出的气体。通过高压改性，改性木材1的物理性能指标为以下表格所示：
  密度(气干)g/cm3   抗弯强度MPa   顺纹抗拉强度MPa   抗弯弹性模量GPa   便度(弦面)MPa   冲击韧性KJ/m2
  0.84   146.7   156.4   17.8   66.7   98.2
从表中数据可看，改性木材1的物理性能指标比改性前有大幅度的提高。

Claims (3)

1.一种液体超高压改性木材的方法，其特征在于，将需改性木材用密封材料包裹置于内盛有液体的高压罐内，包裹层与真空系统连接，将罐内液体压力提升到100-600mpa，压力持续时间为3-20分钟。
2.按权利要求1所述的液体超高压改性木材的方法，其特征在于，包裹层材料为橡胶。
3.一种通过上述方法生产的产品。
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CN106863529A (zh) * 2017-01-31 2017-06-20 浙江大学 适用于超高压强化木材的密封装置及方法

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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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