CN105563581A - 一种湿热高压木材热处理方法 - Google Patents
一种湿热高压木材热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105563581A CN105563581A CN201511002295.7A CN201511002295A CN105563581A CN 105563581 A CN105563581 A CN 105563581A CN 201511002295 A CN201511002295 A CN 201511002295A CN 105563581 A CN105563581 A CN 105563581A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressurized tank
- temperature
- heat treatment
- pressure
- wood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/02—Processes; Apparatus
- B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/02—Processes; Apparatus
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
一种湿热高压木材热处理方法，采用压力罐处理木材，并将压力罐置入热油中，保证了热处理过程密闭性，热处理的温度即使达到220℃也不会自燃；采用热油池，可以保证在热处理的过程中，温度始终保持一致，提高了木材热处理的均匀性；将处理前木材的含水率调整到饱和含水率，在步骤（五）中干燥处理之前，木材的含水率始终保持在饱和含水率状态，并处在饱和蒸汽环境中，在水分子的作用下，可以有效地缩短热处理的时间，降低热处理能耗；木材中的营养物质降解更彻底；处理后的木材色泽更均匀，还可以避免木材在热处理过程中的开裂，有效地提高热处理木材的品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种木材热处理工艺，该工艺适用于对木材进行改性处理，以提高由木材的尺寸稳定性、耐候性和耐腐性能等以及改变木材的色泽。
背景技术
长期以来，不论是从体积还是从质量上进行比较，木材一直位居四大建筑材料之首，它具有可再生、易加工、有天然纹理等一系列优点，被广泛地应用于建筑、家具制造、室内装饰等方面，但同时，作为一种天然绿色环保材料，木材也存在着一些天然的缺陷、如变形、开裂、腐朽、霉变、色差等，木材热处理作为一种环保的木材改性方法，成为近年来研究与关注的热点。木材经过高温处理后，其尺寸稳定性、耐候性和耐腐性能显著增强，同时改变了木材的色泽，从而提高了木材的利用价值。但现有的热处理工艺通常存在着热处理过程木材开裂、营养成分降解不到位、热处理时间长、能耗高等问题。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种湿热高压木材热处理方法，包含以下步骤：（一）备料阶段、（二）预热阶段、（三）升温阶段、（四）保温阶段、（五）降温阶段：
（一）备料阶段
将木材浸泡在水中，待达到饱和含水率后，按照顺纹方向或交叉堆垛置入压力罐中，并关闭压力罐门；
（二）预热阶段
打开进气口，将饱和蒸汽通入压力罐中，控制进气口的蒸汽量，使压力罐内的介质温度在2-3h内升到70-80℃；之后，调整进气口的蒸汽量，使压力罐内的介质温度以10-18℃的速度升温到105℃，使压力罐内的介质压力保持在0.12MPa；
（三）升温阶段
将木材连同压力罐置入200-220℃热油池中，并通入压力为1-2.3MPa的饱和蒸汽，控制进气口蒸汽量，以12-20℃/h的速度升温到185-220℃之间，并使压力罐内的介质压力保持在1-2.3MPa；
（四）保温阶段
当压力罐内介质温度达到所要求的温度以后，保持压力罐内温度在185-220℃之间，并保持压力罐内介质压力在1-2.3MPa之间，保温时间按每厘米厚度的木材保持0.5-3h；
（五）降温阶段
将木材连同压力罐从油池中取出，在空气或冷水中冷却，通过调控排气口蒸汽的排出量控制压力罐内介质温度和压力，使压力罐内的介质温度以12-18℃/h的速度降温到120-140℃，在此阶段，压力罐中蒸汽压力不低于0.20MPa；通过调控排气口蒸汽的排出量控制压力罐内介质温度和压力，使压力罐内介质温度以4-8℃的速度降温到100℃，在此阶段，保证压力罐中蒸汽压力不低于0.10MPa；当压力罐内的温度达到100℃时，打开进气口和出气口，通入温度为100-103℃干蒸汽，维持1-4h，使木材含水率达到4-9%；再自然降至室温，打开压力罐门，将木材从压力罐中取出。
在压力罐体底部设有排液口和排液阀，将压力罐内的液体及时排出。
在压力罐内部设置可逆转风机，在木材热处理过程中进行通风处理，风速为1-8m/s，每隔30-60min改变一次风向。
步骤（一）所述的木材为锯材。
本发明提供了一种湿热高压木材热处理方法，采用压力罐处理木材，并将压力罐置入热油中，保证了热处理过程密闭性，热处理的温度即使达到220℃也不会自燃；采用热油池，可以保证在热处理的过程中，温度始终保持一致，提高了木材热处理的均匀性；将处理前木材的含水率调整到饱和含水率，在步骤（五）中干燥处理之前，木材的含水率始终保持在饱和含水率状态，并处在饱和蒸汽环境中，在水分子的作用下，可以有效地缩短热处理的时间，降低热处理能耗；木材中的营养物质降解更彻底；处理后的木材色泽更均匀，还可以避免木材在热处理过程中的开裂，有效地提高热处理木材的品质。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
附图说明
图1湿热高压木材热处理示意图
图中1为压力罐，2为热油，3为油池。
图2压力罐结构示意图
图中1.1为进气口和控制阀，1.2为排气口和控制阀，1.3为排液口和排液阀，1.4为进风口和控制阀，1.5为排风口和控制阀，1.6为可逆转风机。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例
本发明的湿热高压木材热处理设备所用的设备包含压力罐（1）和油池（3），压力罐设置有进气口和控制阀（1.1），排气口和控制阀（1.2），排液口和排液阀（1.3），进风口和控制阀（1.4），排风口和控制阀（1.5），可逆转风机（1.6），包含以下步骤：（一）竹束制备、（二）竹束干燥、（三）竹束热处理、（四）竹束平衡处理：
（一）备料阶段、（二）预热阶段、（三）升温阶段、（四）保温阶段、（五）降温阶段：
（一）备料阶段
将木材按照GB/T11917-1989锯截成锯材，将锯好的锯材浸泡在水中，待达到饱和含水率后，按照顺纹方向或交叉堆垛置入压力罐中，并关闭压力罐门；
（二）预热阶段
打开进气口，将饱和蒸汽通入压力罐中，控制进气口的蒸汽量，使压力罐内的介质温度在2.5h内升到80℃；之后，调整进气口的蒸汽量，使压力罐内的介质温度以15℃的速度升温到105℃，使压力罐内的介质压力保持在0.12MPa；
（三）升温阶段
将压力罐置入220℃热油池中，并通入压力为2.3MPa的饱和蒸汽，控制进气口蒸汽量，以18℃/h的速度升温到220℃之间，并使压力罐内的介质压力保持在2.3MPa，实时打开排液法，将压力罐中的冷凝水排出；，每隔30min改变一次，风速为1-8m/s；
（四）保温阶段
当压力罐内介质温度达到所要求的温度以后，保持压力罐内温度在220℃之间，并保持压力罐内介质压力在2.3MPa之间，保温时间按每厘米厚度的木材保持2h，实时打开排液法，将压力罐中的冷凝水排出；每隔30min改变一次，风速为1-8m/s；
（五）降温阶段
将木材连同压力罐从油池中取出，在空气或冷水中冷却，通过调控排气口蒸汽的排出量控制压力罐内介质温度和压力，使压力罐内的介质温度以18℃/h的速度降温到120℃，在此阶段，压力罐中蒸汽压力不低于0.2MPa；通过调控排气口蒸汽的排出量控制压力罐内介质温度和压力，使压力罐内介质温度以5℃的速度降温到100℃，在此阶段，保证压力罐中蒸汽压力不低于0.1MPa；当压力罐内的温度达到100℃时，打开进气口和出气口，通入温度为100-103℃干蒸汽，维持4h，使木材含水率达到8%；再自然降至室温，打开压力罐门，将木材从压力罐中取出；在此过程，实时打开排液法，将压力罐中的冷凝水排出；每隔30min改变一次，风速为1-8m/s。
Claims (4)
1.一种湿热高压木材热处理方法，包含以下步骤：（一）备料阶段、（二）预热阶段、（三）升温阶段、（四）保温阶段、（五）降温阶段，其特征在于：
（一）备料阶段
将木材浸泡在水中，待达到饱和含水率后，按照顺纹方向或交叉堆垛置入压力罐中，并关闭压力罐门；
（二）预热阶段
打开进气口，将饱和蒸汽通入压力罐中，控制进气口的蒸汽量，使压力罐内的介质温度在2-3h内升到70-80℃；之后，调整进气口的蒸汽量，使压力罐内的介质温度以10-18℃的速度升温到105℃，使压力罐内的介质压力保持在0.12MPa；
（三）升温阶段
将木材连同压力罐置入200-220℃热油池中，并通入压力为1-2.3MPa的饱和蒸汽，控制进气口蒸汽量，以12-20℃/h的速度升温到185-220℃之间，并使压力罐内的介质压力保持在1-2.3MPa；
（四）保温阶段
当压力罐内介质温度达到所要求的温度以后，保持压力罐内温度在185-220℃之间，并保持压力罐内介质压力在1.00-2.30MPa之间，保温时间按每厘米厚度的木材保持0.5-3h；
（五）降温阶段
将木材连同压力罐从油池中取出，在空气或冷水中冷却，通过调控排气口蒸汽的排出量控制压力罐内介质温度和压力，使压力罐内的介质温度以12-18℃/h的速度降温到120-140℃，在此阶段，压力罐中蒸汽压力不低于0.20MPa；通过调控排气口蒸汽的排出量控制压力罐内介质温度和压力，使压力罐内介质温度以4-8℃的速度降温到100℃，在此阶段，保证压力罐中蒸汽压力不低于0.10MPa；当压力罐内的温度达到100℃时，打开进气口和出气口，通入温度为100-103℃干蒸汽，维持1-4h，使木材含水率达到4-9%；再自然降至室温，打开压力罐门，将木材从压力罐中取出。
2.根据权利要求1所述的湿热高压木材热处理方法，其特征在于：在压力罐体底部设有排液口和排液阀，将压力罐内的液体及时排出。
3.根据权利要求1所述的湿热高压木材热处理方法，其特征在于：在压力罐内部设置可逆转风机，在木材热处理过程中进行通风处理，风速为1-8m/s，每隔30-60min改变一次风向。
4.根据权利要求1所述的湿热高压木材热处理方法，其特征在于：步骤（一）所述的木材为锯材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511002295.7A CN105563581B (zh) | 2016-01-16 | 2016-01-16 | 一种湿热高压木材热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511002295.7A CN105563581B (zh) | 2016-01-16 | 2016-01-16 | 一种湿热高压木材热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105563581A true CN105563581A (zh) | 2016-05-11 |
| CN105563581B CN105563581B (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=55874486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511002295.7A Active CN105563581B (zh) | 2016-01-16 | 2016-01-16 | 一种湿热高压木材热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105563581B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002225004A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-14 | Taiheiyo Cement Corp | 木材又は木製品の湿熱処理による滅菌乾燥方法 |
| CN101069972A (zh) * | 2007-05-28 | 2007-11-14 | 浙江林学院 | 一种热处理炭化木材的生产方法 |
| CN102581901A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 开原圣意达木材干燥设备有限公司 | 一种木材炭化热处理工艺 |
| EP2535156A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-19 | Ernesto Pagnozzi | Apparatus comprising a vacuum autoclave for the high temperature modification of wood |
-
2016
- 2016-01-16 CN CN201511002295.7A patent/CN105563581B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002225004A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-14 | Taiheiyo Cement Corp | 木材又は木製品の湿熱処理による滅菌乾燥方法 |
| CN101069972A (zh) * | 2007-05-28 | 2007-11-14 | 浙江林学院 | 一种热处理炭化木材的生产方法 |
| EP2535156A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-19 | Ernesto Pagnozzi | Apparatus comprising a vacuum autoclave for the high temperature modification of wood |
| CN102581901A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 开原圣意达木材干燥设备有限公司 | 一种木材炭化热处理工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105563581B (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105690512B (zh) | 一种高温热处理竹束的生产方法 | |
| CN103252814B (zh) | 一次完成木材高温干燥和热改性炭化处理的生产方法 | |
| CN102152361B (zh) | 采用油棕油热改性木材的方法 | |
| CN106010913B (zh) | 一种蒸汽循环蒸馏制酒设备 | |
| CN106938486B (zh) | 一种红木木材的处理方法 | |
| CN105171866A (zh) | 一种树脂浸渍增强、真空干燥和热处理联合改性木材的方法 | |
| CN103802185A (zh) | 一种碳化炉和木材的高温物理碳化方法 | |
| CN102599286A (zh) | 条形红茶通氧发酵加工方法及装置 | |
| CN105751334A (zh) | 一种竹材高效连续式无裂缝的展平方法 | |
| CN106493819B (zh) | 一种枫木增色改性处理方法 | |
| CN109434998A (zh) | 一种木材干燥与低温热处理一体化工艺 | |
| CN105563581B (zh) | 一种湿热高压木材热处理方法 | |
| CN203228293U (zh) | 竹材碳化染色连续加工装备 | |
| CN106808548A (zh) | 一种高碳防腐竹材的碳化方法 | |
| CN104146086A (zh) | 茶叶发酵室 | |
| CN106613323A (zh) | 一种食用菌菌棒的灭菌方法 | |
| CN204111725U (zh) | 一种酿酒原料蒸煮装置 | |
| CN103770173B (zh) | 一种木材机械加工性能改善方法 | |
| CN104017692B (zh) | 整粒作物蒸煮糊化方法 | |
| CN102669255B (zh) | 一种葡萄干的快速干燥加工方法 | |
| CN102198680A (zh) | 一种木竹的处理方法 | |
| CN108081421B (zh) | 一种碳化成形竹材及制备方法和应用 | |
| CN105437342B (zh) | 一种基于常压升温负压保温工艺的木材热改性方法 | |
| CN107825552A (zh) | 一种白蜡杆的处理方法 | |
| CN203675979U (zh) | 一种发酵装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20160511 Assignee: NINGBO ZHUYUN HOUSEWARE CO., LTD. Assignor: Nanjing Forestry University Contract record no.: X2019320000103 Denomination of invention: A method of heat treatment of wet heat and high pressure wood Granted publication date: 20170426 License type: Common License Record date: 20191012 |