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