CN102241040A - 一种木皮热处理改良制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种木皮热处理改良制造方法，属于木材功能性改良及木制品加工领域。本发明技术方案包括以下步骤：（1）木皮制作步骤：将木材锯制成2～5mm厚的木皮；（2）干燥步骤：对木皮进行干燥使其含水率≤15%；（3）热处理改良步骤：在热处理窑里快速加热加湿直接升温到180～210℃的条件对木皮进行热处理改良。本发明技术方案解决了现有技术上生产生产周期长，能耗大，出材率低等。本技术方案具有热处理改良工艺简单，生产周期短效率高，可实现大规模生产，出材率高，生产成本低等优点。通过实施本发明技术方案得到木皮具平整度好，有尺寸稳定性好，不变形，木材纹理显现、色泽饱满装饰效果好等优点。

Description

一种木皮热处理改良制造方法

技术领域

本发明涉及木材功能性改良方法，尤其涉及一种木皮热处理改良制造方法，属于木材功能性改良及木制加工领域。

背景技术

通常所说的木皮是用干燥好后的锯材通过框锯、带锯或多片锯剖分而得到的厚度为2～5mm的薄板称为木皮，木皮通常是用作实木复合地板及实木家具表面装饰用的材料。现有的普通木皮，平衡含水率高，非常容易受到环境温湿度变化的影响，容易导致其瓦片变形，有的瓦片变形大的甚至开裂，或者变形小的用于生产实木复合地板进行强制复原时也有很大部分产生开裂，而且即使制作成实木复合地板或实木家具时，也容易使地板或家具产品变形，降低产品质量。

木皮的瓦片变形开裂不仅增加了加工难度、降低了木材的出材率、而且也增加了企业经营成本。随着硬阔叶材森林资源的大量减少，木皮的价格也在一路的上涨，因此，很多企业都开始以价格低廉的速生材为原料制成速生材木皮，部分替代现在的硬阔叶材木皮。但速生材生长速度快，材质结构变化大，容易变形，所制成的速生材木皮比硬阔叶材木皮还容易瓦片变形开裂，质量上无法与现有的硬阔叶材木皮相比，而且速生材木皮抽提物多，容易发生霉变蓝色，影响表面装饰，都大大降低了速生材木皮的质量和使用性能。因此，对木皮进行功能性改良，以降底木皮的平衡含水率，减小环境温湿度变化对木皮平整度的影响，提高木皮的尺寸稳定性，耐腐耐候性，延长木皮的使用寿命，同时也提高木皮的装饰效果，成为木材改性科研工作者和生产企业的责任。

中国专利文献CN1868704A公开了“一种木材炭化处理方法”技术专利，其制造方法包括a.将木材整齐码垛并在木材堆顶部按1t/m²的标准加压钢板框浇混凝土压块，然后装入木材炭化设备中；b.在木材炭化设备中采用阶梯式连续升温方法，将温度按每4～6小时提高3～7℃的速度升温至120～140℃；c.采用阶梯式连续升温方法，按每1～3小时提高8～12℃的速度升温至160～240℃，并在最高温度下保持3～6小时，炭化处理过程结束；d.待炭化结束后，停止加热，采用喷雾化水方法让木材缓慢降温到100℃，然后通入100℃的饱和蒸汽对木材进行调湿回潮处理，处理时间为6～8小时，将木材的含水率回调到4～6％；e.木材在自然条件下冷却到温度高于室温15～30℃出窑。上述方案炭化处理方案如用于处理改良木皮，生产周期长，能耗高，产量低。

中国专利文献CN101069972A公开了“一种热处理炭化木材的生产方法”技术专利，其步骤包括：(1)准备阶段：将含水率≤12％的待处理木材，按常规干燥法堆垛放入木材炭化窑内，并关闭木材炭化窑的大门和进、排气口：(2)预热阶段：将窑内介质温度在1～3h内升到50～80℃；(3)升温阶段：将窑内介质温度以10～18℃/h的速度升温到95～105℃；接着以3～8℃/h的速度升温到120～130℃对素材进行高温干燥，并且木材内部的含水率几乎降到0；再以12～20℃/h的速度升温到185～220℃之间；在此升温阶段中采用间歇式喷蒸法进行喷蒸处理；(4)保温阶段：当窑内介质温度达到所要求的温度以后，保持窑内温度在185～220℃之间，保持炭化温度2～8h；(5)降温阶段：关闭热源，采用间歇式喷蒸法降温，使窑内介质温度以12～18℃/h的速度降温到120～140℃；接着采用进排气口间歇开合和间歇式喷蒸法进行降温，使窑内介质温度以4～8℃/h的速度降温到70～85℃，采用间歇式喷蒸法进行喷蒸处理，维持1～4h，使木材含水率达到4～9％；再自然降至室温出窑。上述方案在如应用于木皮的热处理炭化木材，仍然存在着生产时间长，能耗高，产量低，同样不适合于木皮的处理改良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更优秀、更适合于木皮功能性改良制造方法，具体是一种木皮热处理改良制造方法，在解决现有技术的上述问题的同时，也解决了现有木皮容易发生瓦片变形开裂，解决了速生材木皮容易发生霉变蓝变、容易腐朽，影响木皮后续加工及影响后续加工所得到产品的质量。本发明技术方案与现有技术相比，具有生产工艺简单，生产周期短，能耗低，生产成本低等优点。所处理得到的木皮平衡含水率低，减小环境温湿度变化对木皮平整度的影响，提高木皮的尺寸稳定性，耐腐耐候性，延长木皮的使用寿命，同时也提高木皮的装饰效果，特别是对于速生材木皮而言，克服了速生材纹理单一，使速生材纹理显现、色泽饱满装饰效果好更突出的优点。

本发明提供了一种木皮热处理改良制造方法，它包括以下步骤：

(1)木皮制作步骤：将木材锯制成2～5mm厚的木皮；

(2)干燥步骤：对木皮进行干燥使其含水率≤15％；

(3)热处理改良步骤：在热处理窑里快速加热加湿直接升温到180～210℃的条件对木皮进行热处理改良。

作为优选，所述木皮制作步骤是把素板锯材通过框锯机或多锯片机剖成2～5mm厚的木皮。

作为优选，所述干燥步骤是把2～5片木皮叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面间距在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块，先置于气干棚进行气干干燥，使木皮含水率降低到25％左右时，再移进常规窑进行常规干燥，使木皮的含水率≤15％。

对木皮，特别是速生材木木皮前期采用气干先使木皮的含水率降低到25％后，使木皮已渡过易皱缩含水率40～60％，就不容易出现干燥缺陷，再采用窑干常规干燥时，将木皮干燥至含水率≤15％。这是因为在气干干燥的过程中，白天温度高风量大，起到干燥的作用，但到了晚上温度低，木材周围湿度大，起到了平衡处理的作用，内高外低的含水率使得木材里面的水份往外木材表面移动，从而形成白天干燥，晚上平衡这一个循环，从而可以有效克服木材干燥残余应力的产生，及削弱了皱缩的成因。而且这还是一种节能环保的干燥方法。

作为另一优选，所述干燥步骤是把2～5片木皮叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面间距在5cm以下，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块，置于干燥窑中直接进行常规干燥，使木皮的含水率≤15％。

作为优选，所述热处理改良步骤：是把干燥窑干燥好的木皮堆直接用叉车送进热处理窑里，关闭热处理窑门，同时开启加热和加湿阀门，快速加热加湿直接升温到180～210℃对木皮进行热处理改良3～4h。干燥木皮含水率降低到≤15％，采用快速加热加湿升温直接到180～210℃对木皮进行热处理改良，在快速加热加湿升温过程中所产生的残余应力，相互叠加在一起的木皮平衡掉其应力一部分，规格统一的托盘和铝合金隔条及隔条的摆放方式也会平衡掉木皮的其余残余应力，从而防止了木皮在热处理过程中产生变形开裂缺陷。而且采用木皮叠加为一叠整体的方式进行热处理，即热处理所得到木皮的平整度，也保证了保证了产量。

作为进一步优选，所述热处理改良步骤是在快速加热加湿升温过程中湿球温度小于100℃时要保持干球温度大于湿球温度20～30℃，直至湿球温度≥100℃，保持窑里充满蒸汽。

作为进一步优选，所述热处理改良步骤是在最高温度对木皮进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木皮快速降温至热处理设备内温度120～125℃时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温至100±5℃时，再开启加湿采用100℃蒸气对木皮进行气蒸含水率恢复3～8h，使热处理后的木皮含水率恢复到6～10％，结束气蒸，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

作为优选，所述的木皮为速生丰产林产的速生材，例如杨木、杉木、马尾松、落叶松、泡桐等。它们未经热处理时，容易开裂变形，耐腐耐候性差，纹理单一。

作为优选，所述的木皮为硬阔叶材，例如枫香、栎木、水曲柳、榆木等。它们未经热处理时，稳定性差，耐腐耐候性差，特别像枫香这样容易变形的树种，锯制而成的木皮瓦片率高达50％以上。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、采用气干与窑干联合干燥技术，可有效防止木皮发生霉变或蓝变对木材表面美观度的影响，降低木皮的等级，这是一种非常节能环保适合于木皮干燥的方法；

2、采用叠加干燥方式进行干燥和热处理改良，即可以防止干燥缺陷和热处理缺陷的产生，提高出材率和产量，而又可以加快干燥速度和热处理改良速度，又能保证干燥质量和热处理所得木皮质量；

3、本技术方案的热处理改良步骤，是专门为木皮而开发设计的，具有生产工艺简单，生产周期短，生产效率高，生产成本低，木皮平整度好可达100％出材率，可实现连续化、大规模产业化生产的高效节能热处理改良工艺，与现有技术有质的差别和质的突破，如按本技术方案处理木材，会使处理得到的木材出现表裂、内裂、端裂和弯曲变形缺陷；

4、所处理得到木皮平衡含水率低，稳定性好，在存放或使用中都不易变形，还具有纹理显现色泽饱满，呈现出更优秀的木材纹理微环境视觉特性，特别是对于速生材木皮而言，与其素材木皮相比，稳定性提高的幅度更大，而且还能使速生材木皮的纹理呈现出柚木、榆木、栎木等珍贵树种纹理色泽。

所处理得到的木皮平衡含水率低，环境温湿度变化对木皮平整度的影响非常小，提高木皮的尺寸稳定性，耐腐耐候性，延长木皮的使用寿命，同时也提高木皮的装饰效果，特别是对于速生材木皮而言，还在于克服了速生材纹理单一，使速生材纹理显现、色泽饱满装饰效果好更突出的优点。

具体实施方式

实施例1

a.木皮制作步骤：选取杨木锯材，通过框锯机剖成2mm厚的杨木木皮。

b.所述干燥步骤：把5片2mm厚的杨木木皮叠加在一起为一叠，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面间距在5cm以内，隔条间距在20cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块。置于气干棚中先进行气干干燥即(昼夜平均温度25.3℃，昼夜平均风速2.1m/s，时季9月份)，使木皮含水率降低到25％左右时，再移到干燥窑中进行窑干干燥，使木皮的含水率10％，所采用的气干与窑干联合干燥工艺见表1。

表1杨木木皮气干与窑干联合干燥工艺

c.热处理改良步骤：把干燥窑干燥好的木皮堆直接用叉车送进热处理窑里，关闭热处理窑门，同时开启加热和加湿阀门，快速加热加湿直接升温到180℃对木皮进行热处理改良4h。注意在快速加热加湿升温过程中当湿球温度小于100℃时要保持干球温度大于湿球温度20～30℃，直至湿球温度≥100℃，并保持窑里充满蒸汽。在最高温度对木皮进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木皮快速降温至热处理设备内温度120℃左右时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温至100±5℃时，再开启加湿采用100℃蒸气对木皮进行气蒸含水率恢复8h，使热处理后的杨木木皮含水率恢复到10％，结束气蒸，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

所处理得到的杨木木皮呈榆木色，纹理显现，色泽饱满。

实施例2

a.木皮制作步骤：选取枫香锯材，通过多锯片机剖成5mm厚的枫香木皮。

b.所述干燥步骤：把2片5mm厚的枫香木皮叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面间在5cm以内，隔条间距在10cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块，采用窑干干燥工艺对枫香木皮进行干燥处理，使枫香木皮的含水率降低至15％。

c.热处理改良步骤：把干燥窑干燥好的枫香木皮堆直接用叉车送进热处理窑里，关闭热处理窑门，同时开启加热和加湿阀门，快速加热加湿直接升温到210℃对木皮进行热处理改良3h。注意在快速加热加湿升温过程中湿球温度小于100℃时要保持干球温度大于湿球温度20～30℃，直至湿球温度≥100℃，并保持窑里充满蒸汽。在最高温度对木皮进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木皮快速降温至热处理设备内温度125℃左右时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温至100±5℃时，再开启加湿采用100℃蒸气对木皮进行气蒸含水率恢复5h，使热处理后的木皮含水率恢复到6％，结束气蒸，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

所得到的枫木木皮呈柚木色，纹理显现，色泽饱满。

实施例3

a.木皮制作步骤：选取马尾松锯材，通过多锯片机剖成4mm厚的马尾松木皮。

b.所述干燥步骤：把4片4mm厚的枫香木皮叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面间在5cm以内，隔条间距在20cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块，采用窑干干燥工艺对马尾松木皮进行干燥处理，使马尾松木皮的含水率降低到12％。

c.热处理改良步骤：把干燥窑干燥好的马尾松木皮堆直接用叉车送进热处理窑里，关闭热处理窑门，同时开启加热和加湿阀门，快速加热加湿直接升温到190℃对木皮进行热处理改良3.5h。注意在快速加热加湿升温过程中湿球温度小于100℃时要保持干球温度大于湿球温度20～30℃，直至湿球温度≥100℃，并保持窑里充满蒸汽。在最高温度对木皮进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木皮快速降温至热处理设备内温度125℃左右时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温至100±5℃时，再开启加湿采用100℃蒸气对木皮进行气蒸含水率恢复8h，使热处理后的木皮含水率恢复到8％，结束气蒸，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

所得到的马尾松木皮呈柚木色，纹理显现，色泽饱满。

实施例4

a.木皮制作步骤：选取栎木锯材，通过框锯机剖成3mm厚的栎木木皮。

b.所述干燥步骤：把5片3mm厚的栎木木皮叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面间在5cm以内，隔条间距在15cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块，先置于气干棚中进行气干干燥，使木皮含水率降低到25％左右时，再移到干燥窑中进行窑干干燥，使木皮的含水率降低至13％。

c.热处理改良步骤：把干燥窑干燥好的栎木木皮堆直接用叉车送进热处理窑里，关闭热处理窑门，同时开启加热和加湿阀门，快速加热加湿直接升温到200℃对木皮进行热处理改良4h。注意在快速加热加湿升温过程中湿球温度小于100℃时要保持干球温度大于湿球温度20～30℃，直至湿球温度≥100℃，并保持窑里充满蒸汽。在最高温度对木皮进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木皮快速降温至热处理设备内温度120℃左右时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温至100±5℃时，再开启加湿采用100℃蒸气对木皮进行气蒸含水率恢复3h，使热处理后的木皮含水率恢复到7％，结束气蒸，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

所得到的栎木呈金黄色暖色，纹理显现，色泽饱满。

Claims (6)

1.一种木皮热处理改良制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）木皮制作步骤：将木材锯制成2～5mm厚的木皮；

（2）干燥步骤：对木皮进行干燥使其含水率≤15%；

（3）热处理改良步骤：在热处理窑里快速加热加湿直接升温到180～210℃的条件对木皮进行热处理改良。

2.根据权利要求1所述的一种木皮热处理改良制造方法，其特征在于：所述木皮制作步骤是：把素板材通过框锯机或多锯片机剖成2～5mm厚的木皮。

3.根据权利要求1所述的一种木皮热处理改良制造方法，其特征在于:所述干燥步骤：是把2~5片木皮叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和铝合金隔条，堆垛时隔条距木皮端面在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在坚直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压压块，置于气干棚中先进行气干干燥，后移到干燥窑里进行窑干干燥，或直接置于干燥窑中进行常规干燥，使木皮的含水率≤15%。

4.根据权利要求1所述的一种木皮热处理改良制造方法，其特征在于：所述热处理改良步骤：是把干燥窑干燥好的木皮直接用叉车送进热处理窑里，关闭热处理窑门，同时开启加热和加湿阀门，快速加热加湿直接升温到180～210℃对木皮进行热处理改良3～4h。

5.根据权利要求1和4所述的一种木皮热处理改良制造方法，其特征在于：所述热处理改良步骤：是在快速加热加湿升温过程中湿球温度小于100℃时要保持干球温度大于湿球温度20～30℃，直至湿球温度≥100℃，保持窑里充满蒸汽。

6.根据权利要求1、4和5所述的一种木皮热处理改良制造方法，其特征在于：所述热处理改良步骤：是在最高温度对木皮进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木材快速降温至热处理设备内温度120~125℃时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温至100±5℃时，再开启加湿采用100℃蒸气对木皮进行气蒸含水率恢复3～8h，使热处理后的木皮含水率恢复到6～10%，结束气蒸，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。