CN102357926B - 锁住木材中水分的方法及用该方法处理过的木材 - Google Patents

Abstract

一种锁住木材中水分的方法及用该方法处理过的木材，所述方法包含以下步骤：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持一段时间，并使容器保持真空状态；在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；取出木材，去除表面附着的石蜡。本发明彻底解决了木材干缩湿涨的问题，同时杜绝了木材中异味的散发。本发明方法可用于木装工程和家具行业，方法环保节能、木材不开裂变形、防蛀防腐效果好。尤其对红木家具生产、运输和使用，可产生巨大的经济效益。

Description

锁住木材中水分的方法及用该方法处理过的木材

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其是涉及一种采用烫蜡技术锁住木材中水分的方法及用该方法处理过的木材。锁住木材中的水分，即维持木材中水分和气体的一定比例。

背景技术

现有技术中，木制产品以及木装工程的原材料大都采用干燥处理或防腐处理。如土法干燥、蒸汽干燥、真空干燥、微波干燥，化学防腐、药物防腐等等，这类方法主要是去除木材中的水分。

由于木材内部存在着大量空隙，能随着外部环境的变化，吸纳空气中的气体和水分，当然也会通过空隙将气体和水分进行释放，木材的干缩湿涨现象，就会使木材开裂变形；另一方面，木材本身的气味通过空隙释放，影响了环境。

木制产品的含水率变化，是影响使用寿命的根本问题。气候的差异、四季的变化、地域的不同，都能造成木制产品木材内部含水率的较大变化。只有木材的含水率与周围环境相适应，也就是达到平衡含水率，木材制成的产品才能保持各项物理性能与质量的稳定。各地区的平衡含水率是不同的，如北京的平衡含水率在10%左右、上海的平衡含水率在16%左右、广州的平衡含水率在20%左右。同一地区在不同季节的平衡含水率也不同，如北京在春天是8%，秋季为12%。在平衡含水率相差较大的地区，如果进行红木家具的异地使用，就要发生问题。如在南方生产的红木家具移到北方，就要发生干缩开裂现象，在北方生产的红木家具移到南方，就要发生湿涨爆裂变形现象。这样，红木家具在不同地区的生产、交流、使用受到了很大限制，多年来，这一问题困扰着所有的红木家具厂家和木制品行业。如果采用一种方法，把木材的含水率固定，就可以使木材不发生开裂变形，而且不受细菌腐蚀。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锁住木材中水分的方法，使木材保持固定的含水率，彻底解决了木材干缩湿涨的问题，同时杜绝木材中异味的散发。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持一段时间，并使容器保持真空状态；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其含水率控制在8%至16%。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其含气体率控制在0.01%至0.05%。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第一步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1MPa。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第二步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1MPa。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第三步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1MPa。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第四步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1MPa。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第二步所述石蜡中，直链烷烃占80%～95％；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占2%～4％；该石蜡的熔化温度为55℃—80℃。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第二步中所述石蜡中含有0.1%—1.0%倍石蜡重量的松香；石蜡的熔化温度（石蜡好像没有熔点）大于90℃。

上述所述的锁住木材中水分的方法，其第三步中所述一段时间为20分钟到2小时。

采用木材整干釜控制木材中的含水率和含空气率，其具体方法为：

第一步：将木材加工成要求尺寸的木段；

第二步：将木段放在温度为65℃-80℃的窖池中浸泡或温度为65℃-80℃的干燥环境中，并保持20—50分钟,完成后取出木段；

第三步：将第二步制得的木段放在干燥装置内并对干燥装置进行密封；

第四步：启动抽真空装置，对干燥装置进行第一次抽真空，使其真空度达到负0.09-0.1兆帕，并保持20—50分钟；

第五步：对干燥装置进行第二次抽真空，使其真空度达到负0.2 -0.5兆帕，并保持20—50分钟；

第六步：启动除水装置，将水分抽出；

第七步：关闭抽真空装置、除水装置，并取出木段。

采用木材整干釜控制木材中的含水率和含空气率，其具体方法为：

第一步：将木材加工成要求尺寸的木段；

第二步：将木段放在干燥装置内并对干燥装置进行密封；

第三步：启动加热装置，对干燥装置进行加热，使温度达到65℃-80℃，并保持20—50分钟；

第四步：启动抽真空装置，对干燥装置进行第一次抽真空，使其真空度达到负0.09-0.1兆帕，并保持20—50分钟；

第五步：对干燥装置进行第二次抽真空，使其真空度达到负0.2 -0.5兆帕，并保持20—50分钟；

第六步：启动除水装置，将水分抽出；

第七步：关闭加热装置、抽真空装置、除水装置，并取出木段。

本领域技术人员可以理解，上述任一方案的任意组合都在本发明的范围之内。

本发明方法采用真空烫蜡、真空封蜡、真空注蜡，实现了木材间隙的彻底封堵，彻底杜绝了木材外部水分或气体进入内部或内部水分及气体移出，使木材保持固定的含水率，彻底解决了木材干缩湿涨的问题。用本发明方法处理的木材不仅可用于木装工程和家具行业，同样适合用于露天建设，处理方法环保节能、木材不开裂变形、防蛀防腐效果好。尤其对红木家具生产、运输和使用，可产生巨大的经济效益。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细描述。

实施实例1

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；含水率控制在8%，含气体率控制在0.01%；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；真空度为0.01MPa；所述石蜡中直链烷烃占80%；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占2%；熔化温度为55℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持20分钟，并使容器保持真空状态；真空度为0.01MPa；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；真空度为0.01MPa；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

经试验，一块100厘米×50厘米×2厘米的花梨木木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡24小时测量，其湿涨系数为零。

实施实例2

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；含水率控制在12%，含气体率控制在0.02%；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；真空度为0.05MPa；所述石蜡中直链烷烃占90%；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占3%；熔化温度为75℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持50分钟，并使容器保持真空状态；真空度为0.05MPa；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；真空度为0.05MPa；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

经试验，一块100*50*2公分的花梨木木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡24小时测量，其湿涨系数为零。

经试验，一块500厘米×500厘米×20厘米的紫檀木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡100天测量，其湿涨系数为零。

实施实例3

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；含水率控制在16%，含气体率控制在0.05%；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；真空度为0.1MPa；所述石蜡中直链烷烃占95%；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占4%；熔化温度为80℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持2小时，并使容器保持真空状态；真空度为0.1MPa；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；真空度为0.1MPa；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

经试验，一块300厘米×200厘米×20厘米的香枝木木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡150天测量，其湿涨系数为零。

实施实例4

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；含水率控制在10%，含气体率控制在0.01%；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；真空度为0.1MPa；所述石蜡中直链烷烃占95%；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占3%；石蜡中含有0.1 %倍石蜡重量的松香；石蜡的熔化温度为91℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持1小时，并使容器保持真空状态；真空度为0.1 MPa；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；真空度为0.1 MPa；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

经试验，一块800厘米×600厘米×50厘米的橡木木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡120天测量，其湿涨系数为零。

实施实例5

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；含水率控制在10%，含气体率控制在0.01%；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；真空度为0.1MPa；所述石蜡中直链烷烃占95%；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占3%；石蜡中含有0.5 %倍石蜡重量的松香；石蜡的熔化温度为93℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持1小时，并使容器保持真空状态；真空度为0.1 MPa；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；真空度为0.1 MPa；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

经试验，一块200厘米×100厘米×40厘米的榨树木木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡100天测量，其湿涨系数为零；后又将上述木板放入85℃恒温箱中60天取出测量，其湿涨系数为零，证明即使在高热地区的夏天的室外也可使用。

实施实例6

一种锁住木材中水分的方法，包含以下步骤：

第一步：在真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制；含水率控制在10%，含气体率控制在0.01%；

第二步：在真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底熔化；真空度为0.1MPa；所述石蜡中直链烷烃占95%；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占3%；石蜡中含有1.0 %倍石蜡重量的松香；石蜡的熔化温度为95℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持1小时20分钟，并使容器保持真空状态；真空度为0.1 MPa；

第四步：在真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；真空度为0.1 MPa；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

经试验，一块180厘米×120厘米×30厘米的水曲柳木木板，经上述方法处理后，再放入水里浸泡90天测量，其湿涨系数为零；后又将上述木板放入90℃恒温箱中30天取出测量，其湿涨系数为零，证明即使在高热地区的夏天的室外也可使用。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第一步中所述含水率控制在8%至16%都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第一步中所述含气体率控制在0.01%至0.05%都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第一步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1 MPa都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第二步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1 MPa都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第三步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1 MPa都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第四步中所述真空的真空度为0.01MPa—0.1MPa都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第二步中所述石蜡，其直链烷烃占80%～95％；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占2%～4％；熔点为55℃—80℃, 都可达到发明的目的。

进一步地，经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第二步中所述石蜡中含有0.1%—1.0%倍石蜡重量的松香；石蜡的熔点大于90℃, 都可达到发明的目的。

经过反复试验，在其它条件不变时，上述任一实施实例中所述的锁住木材中水分的方法，其第三步中所述一段时间为20分钟到2小时, 都可达到发明的目的。

木材结构主要是由木细胞和木纤维素等组成的，细胞由细胞腔和细胞壁组成，细胞还在活性时，细胞腔内是液体，细胞壁内侧具有亲水性，而细胞壁外侧具有疏水性，这样才形成了细胞结构。当细胞腔内水分减少后，细胞内原有的蛋白质、氨基酸等活性物质就依附于细胞壁内侧，形成了大量的空隙，这些物质能与水融为一体，又易分解，遇水膨胀。木材内部的空隙，能随着外部环境的变化，吸纳空气中的气体和水分。气候的差异、四季的变化、地域的不同，都能造成红木家具木材内部含水率的较大变化。这样，木制品在不同地区的生产、交流、使用受到了很大限制，多年来，这一问题困扰着所有的红木家具厂家和木制品行业。只有木材的含水率与周围环境相适应，也就是达到平衡含水率，红木家具的各项物理性能才能保持相对稳定。

本发明是采用真空技术，将木材中的气体和水分抽走，利用热熔石蜡对木材中的空隙进行填充，待温度降低到常温后石蜡固化，就完成了对木材内部空隙的全部封堵。彻底杜绝了木材外部水分进入内部或内部水分移出，使木材保持固定的含水率，彻底解决了木材干缩湿涨的问题。不影响家具的组装、打磨和上光。只要木材的含水率控制在8%至16%之间，再进行烫蜡处理，就能保证木材在-20~50摄氏度状况下、空气湿度变化较大范围内不发生开裂、变形现象。由于保证了木材含水率较低，可有效解决木材蛀虫、腐蚀等问题。当蜡中加入松香时，使用温度可更高。

    本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种锁住木材中水分的方法，包含气体率和含水率控制，其特征在于包含以下步骤：

第一步：在真空度为0.01MPa -0.05MPa的真空情况下，对需要锁住水分的木材中的含气体率和含水率进行控制，所述含水率控制在8%-16%，所述含气体率控制在0.01%-0.05%；

第二步：在所述真空情况下，将石蜡放入容器中，并加热使其彻底融化，所述石蜡中含有0.1%—1.0%倍石蜡重量的松香，所述石蜡的融化温度大于90℃；

第三步：将第一步得到的木材放入第二步的容器中，使木材完全浸入熔化的石蜡中，保持一段时间，并使容器保持所述真空状态；

第四步：在所述真空情况下，将容器内的温度降低到常温，使熔融的石蜡固化封堵住木材内部空隙；

第五步：取出木材，去除表面附着的石蜡。

2.根据权利要求1所述的锁住木材中水分的方法，其特征在于第二步所述石蜡中，直链烷烃占80%～95％；支链烷烃和带长侧链的单环环烷烃占2%～4％。

3.根据权利要求1所述的锁住木材中水分的方法，其特征在于第三步中所述一段时间为20分钟到2小时。