CN102528878A - 一种防火防水炭化木生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火防水炭化木生产方法，它包括：用于调制使用液，使用液包括硅酸钠和水，它们质量比为1∶4～7；用于使木材吸收使用液；用于固化木材，以使硅酸钠在木材内固着；用于炭化处理木材使其成为炭化木。它具有如下优点：木材吸收硅酸钠溶液，硅酸钠在木材内固着，再炭化处理木材，炭化过程中，硅酸钠能生成耐水性极好硅凝胶固体和二氧化硅，木材中半纤维素降解，木材细胞壁中羟基减少，则具有如下有益效果：1、降低木材的吸湿性及吸水性，防水性好；2、提高木材的防火性能，防火性能好；3、提高尺寸稳定性，坚硬；4、生物耐腐性好；5、耐气候性好；因此能制成一种性能优良、颜色美观且环境友好、适合用于户外环境的木材产品。

Description

一种防火防水炭化木生产方法

技术领域

本发明涉及一种木材防护技术，尤其涉及一种防火防水炭化木生产方法。

背景技术

炭化木具有如下特点：1、经过高温处理后材质变脆；2、炭化木经过高温处理后材质干燥，防火性能大为下降；3、防蚁防霉功能下降。由于具有上述特点，因此不适用户外装修或长期与水和土壤接触的环境。

发明内容

本发明提供了一种防火防水炭化木生产方法，其克服了背景技术中炭化木所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种防火防水炭化木生产方法，它包括：

步骤1，用于调制使用液，使用液包括硅酸钠和水，硅酸钠和水的质量比为1∶4～7；

步骤2，用于使木材吸收使用液；

步骤3，用于固化木材，以使硅酸钠在木材内固着；

步骤4，用于炭化处理木材使其成为炭化木。

一较佳实施例之中：所述步骤2，它包括：

步骤21，用于将木材浸没在容器中的使用液内，对容器抽真空；

步骤22，用于对该容器加压；

步骤23，用于对该容器抽真空。

一较佳实施例之中：所述步骤21中，抽真空保持时间为0.25～2小时。

一较佳实施例之中：所述步骤22中，加压参数：压强大小为1.25～2Mpa，保持时间为1～6小时。

一较佳实施例之中：所述步骤23中，抽真空保持时间为0.5～3小时。

一较佳实施例之中：所述步骤3，它包括：

步骤31，用于固化木材5～16天，以降低木材含水率，以使硅酸钠在木材内固着；

步骤32，用于干燥木材，使木材含水率少于10％。

一较佳实施例之中：所述步骤1使用的硅酸钠：模数n为2.6～2.8，密度为1.36～1.50g/cm³，波美度为38.4～48.3。

一较佳实施例之中：所述步骤4，用于在190～216℃的温度条件下炭化处理木材使其成为炭化木。

一较佳实施例之中：所述步骤4，它包括：

步骤41，用于快速加热木材至100～120℃，并在该温度条件下加热木材，以使木材含水率为2～4％；

步骤42，用于加热木材至190～216℃以炭化处理木材，接着干燥温度下降至80～100℃，再将水蒸气充入干燥室内；

步骤43，用于降温冷却。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

木材吸收硅酸钠溶液，硅酸钠在木材内固着，再炭化处理木材，炭化过程中，a、硅酸钠能生成耐水性极好硅凝胶固体和二氧化硅，b、木材中半纤维素降解，木材细胞壁中羟基减少，则具有如下有益效果：1、降低木材的吸湿性及吸水性，防水性好；2、提高木材的防火性能，防火性能好；3、提高尺寸稳定性，坚硬；4、生物耐腐性好；5、耐气候性好；因此能制成一种性能优良、颜色美观且环境友好的木材产品，能适合用于户外环境。

190～216℃的温度条件下炭化处理木材，硅酸钠产生反应并起效果，而且炭化处理效果好。

具体实施方式

一种防火防水炭化木生产方法，它包括：

步骤1，用于调制使用液，使用液包括硅酸钠和水，硅酸钠和水的质量比为1∶4～7，可选用1∶4.5～5.5，最佳选用1∶5。本实施例之中，该硅酸钠选用：模数n为2.6～2.8，密度为1.36～1.50g/cm³，波美度为38.4～48.3，则该硅酸钠既易溶于水又有较高的强度，含量高，粘度大，则既易保证木材吸收，又易保证木材内固着。

步骤2，用于使木材吸收使用液；最好，本实施例之中采用真空加压方式使木材充分吸收使用液，它包括：

步骤21，用于将木材浸没在容器中的使用液内，对容器抽真空；本实施例之中，抽真空保持时间为0.25～2小时，最佳参数：压强为0.09Mpa，保持时间为0.5-1h；

步骤22，用于对该容器加压；本实施例之中，加压参数：压强大小为1.25～2Mpa，保持时间为1～6小时，最佳加压参数：压强大小为1.25～1.5Mpa，保持时间为1.5～4小时；

步骤23，用于对该容器抽真空；本实施例之中，抽真空保持时间为0.5～3小时，最佳参数：压强为0.09Mpa，保持时间为1-2h；本实施例之中，采用抽真空-加压-抽真空方式吸收使用液，则能使木材完全吸收使用液，不但木材表层能充分吸收，而且木材木芯也能充分吸收使用液，吸收均匀。

步骤3，用于固化木材，以降低木材含水率，以使硅酸钠在木材内固着，本实施例之中，降低木材含水率即可使硅酸钠在木材内固着；本实施例之中，它包括：

步骤31，用于固化木材5～16天，以降低木材含水率使其低于40％，以使硅酸钠在木材内固着；本实施例之中，所述固化可为放置在非淋雨场所即可，本实施例之中，所述固化时间最佳为7～14天；

步骤32，用于干燥木材，使木材含水率少于10％；

步骤4，用于在炭化罐内炭化处理木材使其成为炭化木，本实施例之中，用于在190～216℃的温度条件，最佳在200～216℃，在低氧条件下，炭化处理木材使其成为炭化木。所述低氧参数可为正常木材炭化参数，例如3％～5％以下最好。它包括：

步骤41，用于在2～4小时内快速加热木材至100～120℃，并在该温度条件下加热木材6～16小时，以使木材含水率为2～4％；

步骤42，用于在低氧条件下加热木材至190～216℃以炭化，该温度保持时间在3～6小时，接着干燥温度下降至80～100℃；

再将水蒸气充入干燥室内，并保持3～6小时，该步骤能保护炭化木强度，控制炭化强度；所述干燥室为炭化罐；

步骤43，用于降温冷却。

本实施例之中，利用木材在接近或高于200℃的超高温低氧含量环境中，持续处理一定时间后，实现深度炭化。

经过以上的加工程序制成的炭化木能达到以下的优良性能：

1、无甲醛释放，无毒环保，绝对杀菌防腐。在炭化热处理的过程中糖分与淀粉被分解成了其他化合物，使微生物失去食物来源，硅酸钠在接近或在200℃以上温度所生成的硅凝胶固体、二氧化硅，也能有效地阻隔虫蚁的侵害。

2、防水性增强，木材经炭化处理后，吸湿性强的半纤维素降解，使木材的吸湿性及吸水性下降，硅酸钠在200℃以上温度，生成耐水性极好的硅凝胶、二氧化硅，有效地阻隔了水份的渗入，大大减少了木材在使用过程中因水分变化而引起的湿胀、干缩及翘曲变形，大大提高了尺寸稳定性，耐腐性和耐气候性。

3、防火性能增强，硅酸钠在接近或200℃以上温度所生成的硅凝胶固体、二氧化硅，是非常有效的木材阻燃剂，使炭化木具备了优良的防火性能。

4、硬度增加、耐磨性增强，硅酸钠在接近或200℃以上温度，所生成的硅凝胶固体、二氧化硅，能渗入缝隙和孔隙中，堵塞毛细孔通道，提高材料的密度和强度，从而提高材料的抗风化能力，加强木材的表面硬度，更耐磨，抗弯强度更高。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：它包括：

步骤1，用于调制使用液，使用液包括硅酸钠和水，硅酸钠和水的质量比为1∶4～7；

步骤2，用于使木材吸收使用液；

步骤3，用于固化木材，以使硅酸钠在木材内固着；

步骤4，用于炭化处理木材使其成为炭化木。

2.根据权利要求1所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤2，它包括：

步骤21，用于将木材浸没在容器中的使用液内，对容器抽真空；

步骤22，用于对该容器加压；

步骤23，用于对该容器抽真空。

3.根据权利要求2所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤21中，抽真空保持时间为0.25～2小时。

4.根据权利要求2所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤22中，加压参数：压强大小为1.25～2Mpa，保持时间为1～6小时。

5.根据权利要求2所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤23中，抽真空保持时间为0.5～3小时。

6.根据权利要求1所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤3，它包括：

步骤31，用于固化木材5～14天，以降低木材含水率，以使硅酸钠在木材内固着；

步骤32，用于干燥木材，使木材含水率少于10％。

7.根据权利要求1所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤1使用的硅酸钠：模数n为2.6～2.8，密度为1.36～1.50g/cm3，波美度为38.4～48.3。

8.根据权利要求1所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤4，用于在190～216℃的温度条件下炭化处理木材使其成为炭化木。

9.根据权利要求1所述的一种防火防水炭化木生产方法，其特征在于：所述步骤4，它包括：

步骤41，用于快速加热木材至100～120℃，并在该温度条件下加热木材，以使木材含水率为2～4％；

步骤42，用于加热木材至190～216℃以炭化处理木材，接着干燥温度下降至80～100℃，再将水蒸气充入干燥室内；

步骤43，用于降温冷却。