CN102248559B - 一种阻燃实木复合型材及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一种经木材热处理和阻燃处理工艺改良的阻燃实木复合型材及其制造方法，属于木材功能性改良及木材加工技术领域。阻燃实木复合型材的制造方法，包括步骤：（1）木片制作步骤；（2）第一次叠加干燥步骤；（3）热处理改良步骤；（4）对木片进行常压浸渍阻燃处理步骤；（5）第二次叠加干燥步骤；（6）胶合固定步骤。集合炭化热处理木材和阻燃处理木材的优点，克服其各自的缺点，使处理得到的实木复合型材尺寸稳定性高，耐腐耐候性强，阻燃剂渗透均匀阻燃效果好，生产设备简单，生产成本低，木材出材率高。所得到的实木复合型材是应用于室内结构用梁、家具及阻燃木门的好材料。

Description

一种阻燃实木复合型材及其制造方法

技术领域

本发明涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一种经木材热处理和阻燃处理工艺改良的阻燃实木复合型材及其制造方法，属于木材功能性改良及木材加工技术领域。

背景技术

木材作为可再生资源，越来越受到人们的重视，但木材本身的各向异性，使得木材在使用过程容易发生翘曲、开裂、变形、易腐、易霉、使用寿命短，特别是速生材，这些木材缺陷更严重，从而限制了木材的使用途径。因此，为了提高木材的尺寸稳定性和延长木材的使用寿命，人们开展了很多木材功能性改良的科研活动。

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。上述炭化处理方案生产周期长，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。这一热处理工艺只适用于小批量实验室且厚度不大的木材板材，不能用于大规模工业化生产。经多年生产经验证明：如用上述方案处理木材的初含水率高于8％以上，木材厚度大于20mm时，会使木材在处理后，容易产生表裂和内裂，而且采用上述的间歇式喷蒸升温和降温，很容易引起在炭化处理过程中发生起火，以15～20℃/h的速度升温到185～220℃之间处理木材，会由于木材受热不均，使处理出来的木材材色表里不均，会大大降低木材出材率和降低木材等级。而且上述方案仍然存在着生产时间长，能耗高，产量低。

一直以来，由于实木型材的渗透性差，人们采用以下方法来对实木型材进行阻燃处理。加压浸注法，典型工艺是在浸渍罐中，加压浸注或先抽真空、再加压浸注或先抽真空、再加压浸注、再抽真空这三种工艺，把阻燃剂浸注到木材里面。但这种方法对设备要求高，生产工艺复杂，出材率低，生产能耗高，生产成本高，未真正实现产业化应用，而且所得到的产品稳定性差，使使用过程中容易变形开裂。

中国专利文献CN1651202A(2005-8-11)曾公开“木材木制品阻燃剂及其处理方法”，其处理方法是：将木材如板、木条等，木制品如细木工板、木质胶合板、纤维板等，放入处理罐中，封闭罐门；抽真空至真空度为0.084±0.008MPa，同时保持10～90分钟；然后将阻燃剂于常温下注入上述真空状态下的处理罐中，同时加压至0.2～1.0MPa时保持1～6MPa，卸掉压力及排空阻燃剂；然后再对处理罐抽真空至真空度为0.084±0.008MPa，同时保持20～90分钟，最后排除真空。然而该方法生产工艺复杂，生产成本高，而且所得到的阻燃型材尺寸稳定性差、或容易发生霉变蓝变、或不耐腐朽使用寿命短的缺陷。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种阻燃实木复合型材及其制造方法，它集合炭化热处理木材和阻燃处理木材二者的优点，克服其各自的缺点，有利于产业化生产。具体就是炭化热处理改善了木材特别是速生材的纹理色泽，使木材的纹理显现色泽饱满，同时提高了木材特别是速生材的尺寸稳定性、耐腐耐候性延长了木材的使用寿命，而且经炭化热处理改良后打通了木材的纹孔导管，极大地提高了木材的渗透性；但同时炭化热处理也使木材特别是速生材的表面硬度降低，使木材特别是速生材更容易燃烧。但炭化热处理后木材良好的渗透性为阻燃处理实施提供了非常好前提条件，通过后续阻燃处理，包括无机阻燃剂处理或无机阻燃剂处理与有机阻燃剂的处理，即可克服了炭化热处理的缺陷，实现了炭化热处理木材和阻燃处理木材二者优点的有效结合。

通常所说的木片是原木或锯材通过刨切机、框锯、带锯或多片锯剖分而得到的厚度为1～6mm的薄板称为木片。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种阻燃实木复合型材，它是把经炭化热处理和阻燃处理后厚度为1～5mm薄木片通过顺纹方向叠加粘合固定而得，叠加层数大于2层，型材的燃烧性能达B-s3,d2,t2以上，耐腐等级达耐腐级重量损失11～24％，型材含水率在6.0～10.0％。

作为优选，所述的一种阻燃实木复合型材所用的木材为速生材马尾松、杨木、泡桐、桉木、杉木。

本发明以速生材为原料，速生材生长速度快、成材周期短10～15年便可成材的树种，除上述优选速生材树种外，还可选樟子松、南方松、辐射松、欧洲云杉等。但由于速生材质地较软，而炭化热处理后又会进一步降低其表面硬度，通过本发明的阻燃处理，可以选择性地采用无机阻燃处理与有机阻燃处理使速生材表面硬度提高，因而使速生材还具有表硬底软的优秀使用特性。集合炭化热处理木材和阻燃处理木材的优点，克服其各自的缺点，使处理得到的实木复合型材尺寸稳定性高，耐腐耐候性强，阻燃剂渗透均匀阻燃效果好，生产设备简单，生产成本低，木材出材率高；克服了炭化木热处理材不具有阻燃性的问题，克服了现有阻燃处理常压技术条件下处理普通木片时，阻燃剂不能均匀很好地渗透入木片里，而且经阻燃处理的木片特别是速生材木片在干燥和使用过程中容易发生瓦片、端裂、霉变蓝变等以及稳定性差、不耐腐不耐候。所得到的实木复合型材是应用于室内结构用梁、家具及阻燃木门的好材料。

本发明的上述阻燃实木复合型材的制造方法，包括步骤：

(1)木片制作步骤：将原木或锯板材制成1.2～5.5mm厚的木片；

(2)第一次叠加干燥步骤:把2～5层木片叠加在一起为一叠整体进行干燥使其含水率≤15％；

(3)热处理改良步骤：将叠加干燥好的木片保持干燥时木片叠加状态，送进热处理窑里快速加热加湿直接升温到180～210℃的条件对木片进行热处理改良2～4h；

(4)对木片进行常压浸渍阻燃处理步骤；

(5)第二次叠加干燥步骤:把2～5层木片叠加在一起为一叠整体进行干燥使木材含水率为6.0～10.0％；

(6)胶合固定步骤：把木片通过砂光后，对木片施胶并顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定。

作为优选，所述木片制作步骤是：把原木或锯板材通过刨切机或框锯机或多锯片机剖成1.2～5.5mm厚的木片。

作为优选，所述的第一次叠加干燥步骤：是把2～5片木片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，堆垛时隔条距木片端面在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好木片堆上压水泥块，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，使木片的含水率≤15％。

对木片，特别是速生材木木片前期采用气干先使木片的含水率降低到25％后，使木片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，将木片干燥至含水率≤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，所述第一次叠加干燥步骤：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，隔条整齐在竖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：是把叠加干燥好的木片保持干燥时木片叠加状态，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℃对木片进行热处理改良2～4h，热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木材热处理设备内温度快速降温至110～120℃时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。干燥木片含水率降低到≤15％后，采用快速加热加湿升温直接到180～210℃对木片进行热处理改良，在快速加热加湿升温过程中所产生的残余应力，由于木皮薄残余应力小，相互叠加在一起的木片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片的其余残余应力，从而防止了木片在热处理过程中产生变形开裂缺陷。而且采用木片叠加为一叠整体的方式进行热处理，即保证了热处理所得到木片的平整度，也保证了保证了产量。另外本技术工艺缩短了热处理改良时间，提高了产品质量，在热处理改良过程中采用180℃～210℃高温高湿条件下处理木片，溶解木片抽提物，使木片里的活性基团如羟基等减少，打通木片导道和纹孔，而又不会使木片的表面硬度和静曲强度降低得很大，并使木片特别是速生材木片拥有更出色的材色，而且此过程还可以有效改善木片瓦片，使得其后浸渍阻燃处理的木材出材率高。此外，本技术工艺还具有改良生产安全简单，不会引发着火，木材受热均匀，处理出来的木材材色表里均匀，木材出材率高，在快速降温后，木材的含水率很低，大约在1.5％～3％，形成外高内低的木材含水率梯度,有利于其后阻燃剂的渗入。

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。

作为优选，所述常压浸渍阻燃处理步骤：是在常压下，温度为20℃～100℃条件下，对热处理改良后的木片立即直接浸渍到无机阻燃剂中，浸渍时间为2～4h。

作为进一步优选，所述的无机阻燃剂为质量浓度为7～25％的水溶性磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、聚磷酸铵-硼酸锌复合阻燃剂、磷酸胍阻燃剂或硼酸锆阻燃剂。这些阻燃剂可以从市面上购买，也可以自己配制。

磷-氮-硼添加型无机阻燃剂为相互起协效作用的无机阻燃剂，经处理的木材既有良好的阻燃效果，吸湿性又大幅度降低。添加型阻燃剂主要是通过在木材中添加阻燃剂而发挥阻燃的作用，木材不与阻燃剂发生反应。当阻燃材遇火时，无机阻燃剂与木材形成的磷酸盐首先失水，在高温下，形成膨胀性焦炭层，隔热阻氧，聚合物形成许多P-N键，有利于阻燃材进行脱水反应，具有很好的阻燃性，还可以防止阻燃剂的流失，增强木材的力学性能。硼化合物作为一种无机阻燃剂，遇热产生水蒸气，本身膨胀形成覆盖层，起隔热、隔绝空气作用，能明显提高木材耐火性能。

作为进一步优选，所述步骤常压浸渍阻燃处理步骤：是在常压下，温度为20℃～50℃条件下，对热处理改良后的杨木等材质均匀、无明显早晚材的木材，立即直接浸渍到质量浓度为7～25％水溶性磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵(APP)、硼酸锌(ZB)复合阻燃剂、磷酸胍阻燃剂或硼酸锆阻燃剂；浸渍时间为2.5～3.5h，进一步优选为2～3h。

作为另一个优选：所述常压浸渍阻燃处理步骤：是在常压下，温度为20℃～100℃条件下，对处理改良后的木片先浸渍到无机阻燃剂中2～4h，经干燥后使木材含水率小于15％，再浸渍到低分子树脂溶液中0.5～4h。先浸渍到无机阻燃剂中后浸渍到低分子树脂中起到二次增强木材阻燃性能，同时能增加木皮表面硬度。由于阻燃处理前已对木材进行了炭化热处理，具有防腐耐候和高稳定性性能，因此本发明选用的阻燃剂可以不具备防腐防霉性，也不需要尺寸稳定增强剂，只需阻燃剂只具有阻燃性能即可，从而可以选用成本低的阻燃剂，降低了生产成本。

作为进一步优选，所述的低分子树脂溶液为三聚氰胺、酚醛树脂、异氰酸酯、酚醛树脂改性的脲醛树脂或异氰酸脂改性的脲醛树脂。

作为更进一步优选，所述的酚醛树脂固含量为20～50％，PH为6.5～7.5，相对黏度为2.5～4.7。

作为更进一步优选，还包括在常压浸渍阻燃处理步骤后进行平衡养生处理，是对浸渍阻燃剂得到的木片，把阻燃处理后2～5片木片叠加在一起为一叠整体，堆垛时隔条距木片端面在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好木片堆上压水泥块，在室内养生2～7天。

作为优选，所述的第二次叠加干燥步骤：是把阻燃处理后2～5片木片叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和隔条，堆垛时隔条距木片端面在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好木片堆上压水泥块，直接置于干燥窑中进行常规干燥，使木片的含水率6.0～10.0％。

作为优选，所述的胶合固定步骤：是把阻燃处理后干燥好的木片通过180目砂带进行砂光后，用异氰酸酯、酚醛树脂改性的脲醛树脂或异氰酸脂改性的脲醛树脂对木片施胶并顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定而得到阻燃实木复合型材。

作为优选，所述的阻燃实木复合型材，可应用于室内外结构梁、也可应用于阻燃实木复合门、阻燃实木复合地板及其他阻燃木制品。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.本发明集合炭化热处理和阻燃处理二者的优点，克服其各自的缺点，使处理得到木片胶合得到的实木复合型材尺寸稳定性高，耐腐耐候性强，阻燃剂渗透全且均匀阻燃效果好，生产设备简单，生产成本低，木材出材率高；克服了热处理改良木材不具有阻燃性的问题，克服了现有阻燃处理常压技术条件下处理普通木片时，阻燃剂不能均匀很好地渗透入木片里，而且经阻燃处理的木片特别是速生材木片在干燥和使用过程中容易发生瓦片、端裂、霉变蓝变等以及稳定性差、不耐腐不耐候；经过本发明热处理改良后的木片闭塞导道和纹孔被打通，加上热处理后形成的外高内低的木材含水率梯度，有利于阻燃液渗透到木片内部，不易流失，有效解决了阻燃剂的易流失问题，使处理得到的木片材色美观、尺寸稳定性高；

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

3.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，提高生产效率和产量，又能保证干燥质量和热处理所得木片质量；

4.本技术方案的热处理改良步骤，是专门为木片而开发设计的，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；

5.所进行的热处理改良和阻燃处理木片经顺纹胶拼得到的阻燃实木复合型材平衡含水率低，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，特别是对于速生材阻燃实木复合型材而言，与其素材木材相比，稳定性提高的幅度更大，而且还能使速生材木片的纹理呈现出柚木、榆木、栎木等珍贵树种纹理色泽，另外速生材经改良后其渗透性提高幅度更大，其所得型材阻燃效果更好；

6.本发明以速生材为原料，由于速生材质地较软，而热处理改良后又会略降低其表面硬度，通过本发明的技术方案，使得本发明实木复合型材的表面硬度提高，可取代硬木直接应用于家具、地板、木门，对速生材的高附加值高档应用，可减少热带雨林砍伐，节约森林能源，成为制造家居用品的理想材料。

具体实施方式

实施例一

(1)木片制作步骤：选取马尾松锯材，通过框锯机剖成5.5mm厚的马尾松木片。

(2)第一次叠加干燥步骤：把5片5.5mm厚的马尾松木片叠加在一起为一叠，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，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好木皮堆上压水泥块，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)，使木片含水率降低到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马尾松木片气干与窑干联合干燥工艺

(3)热处理改良步骤：把燥好的木片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窑里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，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

(4)对木片进行常压浸渍阻燃处理步骤：在水泥池里配制有溶液浓度为15％的磷-氮-硼阻燃剂，其中，磷-氮-硼阻燃剂经配制而成，即采用质量百分比含量为75％的八硼酸二钠和25％的磷酸氢二铵混合配制而得。水泥池溶液温度为20℃，把马尾松森片浸渍到池里，上面负压块使木片全面浸渍溶液中，浸渍4h。结束后取出来，按干燥时的方式把5片马尾松木片叠加在一起为一叠，用隔条堆垛好，上面负压块在室内养生2天。然后进常规干燥窑干燥，待木片的含水率降低到15％以下后，移到另一水泥池中，该水泥池中装有异氰酸脂改性的脲醛树脂阻燃剂，所用的异氰酸脂改性脲醛树脂直接从太尔化工(上海)有限公司购买，将木材浸渍到固含量为30％的异氰酸脂改性的脲醛树脂溶液中2h，结束后取出，按干燥时的方式把5片马尾松木片叠加在一起为一叠，用隔条堆垛好，上面负压块在室内养生2天。

(5)第二次叠加干燥步骤:把上述阻燃处理好养生的马尾松木片养生堆垛状态，送进干燥窑里进行干燥使木片含水率为10.0％。

(6)胶合固定步骤：是把阻燃处理后干燥好的木片通过180目砂带进行砂光后，用异氰酸脂改性的脲醛树脂对木片施胶并顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定而得到阻燃实木复合型材。

按GB 8624-2006建筑材料及其制品燃烧性能分级标准，对本发明阻燃实木复合型材、炭化热处理木(即采用相同树种速生材，只进行热处理改良而未进行阻燃处理得到的木材)、同树种阻燃胶合板、普通木材(即采用相同树种速生材，未经炭化处理，也未经阻燃处理)进行燃烧性能比较，按GB/T 1941-2009木材硬度试验方法进行表面硬度的比较(见表2)。

表2马尾松各种型材理化性能指标

由表2结果可见，经本发明技术方案处理得到的阻燃实木复合型材，与其素材(即普通木材，未经任何处理，保持木材原有特性)相比，阻燃性能、表面硬度都有极大的改善，具有显著的进步；此外，与炭化热处理木、普通阻燃胶合板，阻燃性能和表面硬度都具有更优的性能。特别说明的是，经实验证明，用于顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定而得到阻燃实木复合型材，只需表面和底面一层木片经无机阻燃剂处理后再经低分子树脂溶液浸渍处理后，就粘合于型材有表面和底面或型材的四个侧面，仍然能达到上述阻燃性能和物理性能，而且这更是一种更经济易行的制造方法。当然，有的速生材本身表面硬度就很高了，或者所得到的型材对表面硬度要求不高，经无机阻燃剂处理后即能满足要求，可不需要进行浸渍低分子树脂处理，仍然能达到非常好的阻燃性能。

实施例二

(1)木片制作步骤：选取杨木锯材，通过多锯片机锯成4.5mm厚的杨木木片。

(2)第一次叠加干燥步骤：把2片4.5mm厚的杨木木片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，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好木片堆上压水泥块，采用窑干干燥工艺对杨木木片进行干燥处理，使杨木木片的含水率降低至15％。

(3)热处理改良步骤：把燥好的木片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2h。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。在最高温度对木片进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让窑里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，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

(4)对木片进行常压浸渍阻燃处理步骤：在水泥池里配制溶液浓度为25％的聚磷酸铵(APP)阻燃剂，其中，聚磷酸铵(APP)是从市场上直接购买的，加水后配制成APP溶液。将水泥池里的APP溶液温度升高至65℃，把杨木木片浸渍到池里，上面负压块使木片全面浸渍溶液中，浸渍2h，结束后取出。

(5)第二次叠加干燥步骤:把上述阻燃处理好杨木木片按干燥时的方式把2片木片叠加在一起为一叠，用隔条堆垛好，顶上压水泥块，送进干燥窑里进行干燥使木片含水率为6.0％。

(6)胶合固定步骤：是把阻燃处理后干燥好的木片通过180目砂带进行砂光后，用异氰酸脂对木片施胶并顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定而得到阻燃实木复合型材，经加工开榫开槽涂装而成阻燃杨木实木复合地板。

按GB 8624-2006建筑材料及其制品燃烧性能分级标准，对本发明阻燃杨木实木复合地板、炭化热处理杨木实木地板、普通阻燃杨木实木复合地板、普通杨木实木地板进行燃烧性能比较，按GB/T 15036.1-2009实木地板第一部分技术要求、GB/T 15036.2-2009实木地板第二部分检验方法进行漆膜表面硬度的比较，吸湿平衡含水率(吸湿平衡含水率的检测方法是按照国家标准《热处理实木地板》报批稿里的方法检测的)(见表3)。

表3杨木各地板理化性能指标

由表3可见，对于具有早晚材变化不明显，有均匀的木材结构的速生材杨木，采用容易返潮的聚磷酸铵阻燃剂处理木片胶合得到的实木复合型材生产得到的实木复合地板，可以使本发明阻燃实木复合地板具有良好的阻燃性能，吸湿平衡含水率低，尺寸稳定性更好，而且返潮性对实木地板的影响非常小为3.3％，漆膜表面硬度达到了国家标准要求。同时，未经炭化热处理的普通阻燃实木复合地板、普通杨木实木地板的吸湿性大，即使经阻燃处理后，未经稳定性处理，在使用过程中一定吸湿容易变形，而且阻燃的返潮性对其吸湿性影响大为7.8％。

实施例三

(1)木片制作步骤：选取杨木锯材，通过刨切机刨成1.2mm厚的杨木木片。

(2)第一次叠加干燥步骤：把5片1.2mm厚的杨木木片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，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好木片堆上压水泥块，采用窑干干燥工艺对杨木木片进行干燥处理，使杨木木片的含水率降低至15％。

(3)热处理改良步骤：把燥好的木片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3h。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。在最高温度对木片进行热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让窑里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，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

(4)对木片进行常压浸渍阻燃处理步骤：在常压下，温度为100℃条件下，把上述得到的杨木木片立即直接浸渍到7％质量浓度的硼酸锆阻燃剂中3h，结束后取出来，按干燥时的方式把5片杨木木片叠加在一起为一叠，用隔条堆垛好，送进干燥窑中经干燥后到使木材含水率小于15％，再浸渍到固含量为20％的酚醛树脂溶液中，酚醛树脂PH为6.5，相对黏度为3，浸渍时间为0.5h。结束后取出，按干燥时的方式把5片马尾松木片叠加在一起为一叠，用隔条堆垛好，上面负压块在室内养生7天。

(5)第二次叠加干燥步骤:把上述阻燃处理好杨木木片按干燥时的方式把5片木片叠加在一起为一叠，用隔条堆垛好，顶上压水泥块，送进干燥窑里进行干燥使木片含水率为8.0％。

(6)胶合固定步骤：是把阻燃处理后干燥好的木片通过180目砂带进行砂光后，用酚醛树脂对木片施胶并顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定而得到阻燃实木复合型材。

所得阻燃实木复合型材性能结果见表4。

实施例四

阻燃实木复合型材制备方法同实施例一。不同的是常压浸渍阻燃处理步骤：在温度为80℃条件下，将泡桐木片全部浸没到填有20％质量浓度的APP-ZB复合阻燃剂的水泥池中，浸渍2.5h。APP-ZB复合阻燃剂是直接从市面上直接购买。

所得阻燃实木复合型材性能结果见表4。

实施例五

阻燃实木型材制备方法同实施例二。不同之一是常压浸渍阻燃处理步骤：在温度为50℃条件下，将杉木木片全部浸没到填有30％质量浓度的磷酸胍阻燃剂的水泥池中，浸渍3.5h。

所得阻燃实木复合型材性能结果见表4。

实施例六

阻燃实木型材制备方法同实施例三。不同的是常压浸渍阻燃处理步骤：在常压下，温度为100℃条件下，对桉木木片立即直接浸渍到25％质量浓度的磷-氮-硼阻燃剂中2h，经干燥后到使木材含水率小于15％，再浸渍到固含量为50％的三聚氰胺溶液中，浸渍时间为4h。

所得阻燃实木复合型材性能结果见表4。

表4实施例三～六阻燃实木型材理化性能指标

Claims (9)

1.一种阻燃实木复合型材的制造方法，包括以下步骤：

(1)木片制作步骤：将原木或锯板材制成1.2～5.5mm厚的木片；

(2)第一次叠加干燥步骤：把2～5层木片叠加在一起为一叠整体进行干燥使其含水率≤15％；

(3)热处理改良步骤：将叠加干燥好的木片保持干燥时木片叠加状态，送进热处理窑里快速加热加湿直接升温到180～210℃的条件对木片进行热处理改良2～4h；

(4)对木片进行常压浸渍阻燃处理步骤；

(5)第二次叠加干燥步骤：把2～5层木片叠加在一起为一叠整体进行干燥使木片的含水率为6.0～10.0％；

(6)胶合固定步骤：把1.2～5.5mm厚的木片通过砂光后形成1～5mm厚的薄木片，对薄木片施胶并顺着木片纹理方向进行叠加粘合固定，从而得到阻燃实木复合型材；阻燃实木复合型材的阻燃性能达B-s3,d2,t2以上，耐腐等级达耐腐级重量损失11～24％，含水率在6.0～10.0％。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所用的原木或锯板材为速生材马尾松、杨木、泡桐、桉木或杉木。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述木片制作步骤是：把原木或锯板材通过刨切机或框锯机或多锯片机剖成1.2～5.5mm厚的木片。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述第一次叠加干燥步骤：是把2～5片木片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，堆垛时隔条距木片端面在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好的木片堆上压水泥块，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，使木片的含水率≤15％。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述热处理改良步骤：是把叠加干燥好的木片保持干燥时木片叠加状态，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℃对木片进行热处理改良2～4h；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；热处理结束后关闭加热采用喷射雾化水方法让木材在热处理设备内温度快速降温至110～120℃时，结束喷雾化水和停止加湿，自然降温到窑内40～60℃时即可出窑。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述常压浸渍阻燃处理步骤：是在常压下，温度为20℃～100℃条件下，对热处理改良后的木片立即直接浸渍到无机阻燃剂中，无机阻燃剂为质量浓度为7～25％的水溶性磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、聚磷酸铵-硼酸锌复合阻燃剂、磷酸胍阻燃剂或硼酸锆阻燃剂，浸渍时间为2～4h。

7.根据权利要求1或6所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述常压浸渍阻燃处理步骤：是在常压下，温度为20℃～100℃条件下，对处理改良后的木片先浸渍到无机阻燃剂中2～4h，经干燥后使木材含水率小于15％，再浸渍到低分子树脂溶液中0.5～4h，低分子树脂溶液为三聚氰胺、酚醛树脂、异氰酸酯、酚醛树脂改性的脲醛树脂或异氰酸酯改性的脲醛树脂，其中酚醛树脂固含量为20～50％，PH为6.5～7.5，相对黏度为2.5～4.7。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述第二次叠加干燥步骤：是把阻燃处理后2～5片木片叠加在一起为一叠整体，采用规格统一的托盘和隔条，堆垛时隔条距木片端面在5cm以内，隔条间距在10～20cm，隔条整齐在竖直方向上成一条直线，在堆垛好的木片堆上压水泥块，直接置于干燥窑中进行常规干燥，使木片的含水率为6.0～10.0％。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃实木复合型材的制造方法，其特征在于，所述的胶合固定步骤：是把阻燃处理后干燥好的1.2～5.5mm厚的木片通过180目砂带进行定厚砂光形成1～5mm厚的薄木片，用异氰酸酯、酚醛树脂改性的脲醛树脂或异氰酸脂改性的脲醛树脂对薄木片施胶并顺着薄木片纹理方向进行叠加粘合固定而得到阻燃实木复合型材。