CN107243972A - 一种木材防腐碳化方法 - Google Patents

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李期勇
黎泽民
许伟明
潘瑞福
王延宇
许伟聪
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    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/06—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by burning or charring, e.g. cutting with hot wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种木材防腐碳化方法，该方法包括：干燥处理，将裁切好的木材进行逐级干燥；碳化处理，对经过所述干燥处理的木材升温预热，然后进行碳化；冷却降温，向碳化窑内通水蒸气进行降温处理；防腐处理，将所述降温处理后的木材放入防腐液中浸泡本发明通过采用植物防腐液对对炭化后的木材进行二次防腐处理，极大的增强了木材的防腐性能，使得木材能够适应严苛的外部环境，同时本发明的防腐处理环保、健康，无毒害；本发明通过设置第一级碳化、第二级碳化和第三级碳化使得木材中的纤维素、半纤维素和木质素均能够充分炭化，使得炭化更充分，炭化效果更好。

Description

一种木材防腐碳化方法
技术领域
本发明涉及炭化木领域，更具体地，涉及一种木材防腐碳化方法。
背景技术
炭化木是在不含任何化学剂条件下应用高温对木材进行同质炭化处理，使木材表面具有深棕色的美观效果，并拥有防腐及抗生物侵袭的作用，其含水率低、不易吸水、材质稳定、不变形、完全脱脂不溢脂、隔热性能好、施工简单、涂刷方便、无特殊气味，是理想的室内及桑拿浴室材料，成为卫浴装饰新的流行趋势；其防腐烂，抗虫蛀、抗变形开裂，耐高温性能也成为户外泳池景观的理想材料。但是在一些使用环境恶劣的条件下，炭化木的防腐蚀性能还是有所欠缺，同时炭化木的力学性能也不理想，因此为了能更好的提高炭化木的防腐蚀性能，有必要改进目前的炭化木加工工艺，提高炭化木的综合性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种木材防腐炭化方法，通过对炭化木加工工艺的改进，提高炭化木的综合性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种木材防腐碳化方法，该方法包括：
干燥处理，将裁切好的木材进行逐级干燥；
碳化处理，对经过所述干燥处理的木材升温预热，然后进行碳化；
冷却降温，向碳化窑内通水蒸气进行降温处理；
防腐处理，将所述降温处理后的木材放入防腐液中浸泡。
本发明通过采用植物防腐液对对炭化后的木材进行二次防腐处理，极大的增强了木材的防腐性能，使得木材能够适应严苛的外部环境，同时本发明的防腐处理环保、健康，无毒害；本发明通过设置第一级碳化、第二级碳化和第三级碳化使得木材中的纤维素、半纤维素和木质素均能够充分炭化，使得炭化更充分，炭化效果更好。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本发明的一种木材防腐炭化方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明的一种木材防腐炭化方法的流程图。
如图1所示，本发明提供了一种木材防腐碳化方法，该方法包括：
步骤101，干燥处理，将裁切好的木材进行逐级干燥；步骤102，碳化处理，对经过所述干燥处理的木材升温预热，然后进行碳化；步骤103，冷却降温，向碳化窑内通水蒸气进行降温处理；以及步骤104，防腐处理，将所述降温处理后的木材放入防腐液中浸泡。
本发明通过设置多级碳化和采用植物防腐液对木材进行二次防腐，使得木材碳化更充分，防腐效果更好。
下面具体说明本发明的一种木材防腐炭化方法。
步骤101，干燥处理，将裁切好的木材进行逐级干燥；
在一个示例中，所述逐级干燥包括第一级干燥、第二级干燥和第三级干燥；所述第一级干燥温度为80-100℃，时间为10-15h；所述第二级干燥温度为105-140℃，时间为8-10h；所述第三级干燥温度为140-160℃，时间为8-10h。
通过干燥处理，去除木材中的水分，为炭化处理做准备。
步骤102，碳化处理，对经过所述干燥处理的木材升温预热，然后进行碳化；
在一个示例中，所述升温预热为以每小时5℃的速度升温到170-180℃。
通过升温预热使得木材的温度缓慢升高，防止急速升温影响炭化效果。
在一个示例中，所述碳化包括第一级碳化、第二级碳化和第三级碳化。
在一个示例中，所述第一级碳化的条件包括：在惰性气体存在下，温度为190-200℃，时间为2-3h；所述第二级碳化的条件包括：在惰性气体和过热水蒸气存在下，温度为200-210℃，时间为3-4h；所述第三级碳化的条件包括：在惰性气体和过热水蒸气存在下，温度为210-230℃，时间为4-5h。
本发明通过设置第一级碳化、第二级碳化和第三级碳化使得木材中的纤维素、半纤维素和木质素均能够充分炭化，使得炭化更充分，炭化效果更好。
本发明在炭化处理时通过通入惰性气体和过热水蒸气提高木材的韧性。
步骤103，冷却降温，向碳化窑内通水蒸气进行降温处理；
在一个示例中，所述冷却降温为向碳化窑内通100℃的水蒸气进行降温处理，控制降温速度为每小时16-20℃。
降温处理时，向碳化窑内通100℃的水蒸气不但能够实现均匀降温，避免降温过快影响炭化木的力学性能，同时，还能够调节木材的含水率，使得炭化木的含水率符合要求。
步骤104，防腐处理，将所述降温处理后的木材放入防腐液中浸泡。
在一个示例中，所述防腐处理的条件包括：浸泡温度为70-80℃，浸泡时间为10-12h。
在一个示例中，所述防腐液的制备方法为将白云杉、红枫和香脂冷杉的树皮组织以及红杉、紫衫、柚木和红雪松的心材组织放入沸水中蒸煮3-5小时制备所述防腐液。
在一个示例中，以质量份数计，所述防腐液的各组分含量包括：所述白云杉的树皮组织25-30份、所述红枫的树皮组织12-15份、所述香脂冷杉的树皮组织12-15份、所述柚木的心材组织20-25份、所述红杉的心材组织10-15份、所述紫衫的心材组织10-15份和所述红雪松的心材组织10-15份。
本发明利用多种具有良好的防腐性能的树木树皮组织和心材组织制备防腐液，能够有效抑制木材腐朽菌、霉菌和蓝变菌等细菌，同时还可以避免一些昆虫对木材的破坏。
利用本发明制备的防腐液对炭化后的木材进行二次防腐处理，极大的增强了木材的防腐性能，使得木材能够适应严苛的外部环境，同时本发明的防腐处理环保、健康，无毒害。
实施例
本发明提供一种木材防腐碳化方法，该方法包括：干燥处理，将裁切好的木材进行逐级干燥；碳化处理，对经过所述干燥处理的木材升温预热，然后进行碳化；冷却降温，向碳化窑内通水蒸气进行降温处理；防腐处理，将所述降温处理后的木材放入防腐液中浸泡；其中，所述逐级干燥包括第一级干燥、第二级干燥和第三级干燥；所述第一级干燥温度为90℃，时间为13h；所述第二级干燥温度为125℃，时间为9h；所述第三级干燥温度为150℃，时间为9h；所述升温预热为以每小时5℃的速度升温到175℃；所述碳化包括第一级碳化、第二级碳化和第三级碳化，所述第一级碳化的条件包括：在惰性气体存在下，温度为195℃，时间为2.5h；所述第二级碳化的条件包括：在惰性气体和过热水蒸气存在下，温度为205℃，时间为3.5h；所述第三级碳化的条件包括：在惰性气体和过热水蒸气存在下，温度为220℃，时间为4.5h；所述冷却降温为向碳化窑内通100℃的水蒸气进行降温处理，控制降温速度为每小时18℃；所述防腐处理的条件包括：浸泡温度为75℃，浸泡时间为11h；所述防腐液的制备方法为将白云杉、红枫和香脂冷杉的树皮组织以及红杉、紫衫、柚木和红雪松的心材组织放入沸水中蒸煮4小时制备所述防腐液，以质量份数计，所述防腐液的各组分含量包括：所述白云杉的树皮组织28份、所述红枫的树皮组织13份、所述香脂冷杉的树皮组织13份、所述柚木的心材组织23份、所述红杉的心材组织13份、所述紫衫的心材组织13份和所述红雪松的心材组织13份。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种木材防腐碳化方法，其特征在于，该方法包括：
干燥处理，将裁切好的木材进行逐级干燥；
碳化处理，对经过所述干燥处理的木材升温预热，然后进行碳化；
冷却降温，向碳化窑内通水蒸气进行降温处理；
防腐处理，将所述降温处理后的木材放入防腐液中浸泡。
2.根据权利要求1所述的木材防腐碳化方法，其中，所述防腐处理的条件包括：浸泡温度为70-80℃，浸泡时间为10-12h。
3.根据权利要求1所述的木材防腐碳化方法，其中，所述防腐液的制备方法为将白云杉、红枫和香脂冷杉的树皮组织以及红杉、紫衫、柚木和红雪松的心材组织放入沸水中蒸煮3-5小时制备所述防腐液。
4.根据权利要求3所述的木材防腐碳化方法，其中，以质量份数计，所述防腐液的各组分含量包括：所述白云杉的树皮组织25-30份、所述红枫的树皮组织12-15份、所述香脂冷杉的树皮组织12-15份、所述柚木的心材组织20-25份、所述红杉的心材组织10-15份、所述紫衫的心材组织10-15份和所述红雪松的心材组织10-15份。
5.根据权利要求1所述的木材防腐碳化方法，其中，所述逐级干燥包括第一级干燥、第二级干燥和第三级干燥；所述第一级干燥温度为80-100℃，时间为10-15h；所述第二级干燥温度为105-140℃，时间为8-10h；所述第三级干燥温度为140-160℃，时间为8-10h。
6.根据权利要求1所述的木材防腐碳化方法，其中，所述升温预热为以每小时5℃的速度升温到170-180℃。
7.根据权利要求1所述的木材防腐碳化方法，其中，所述碳化包括第一级碳化、第二级碳化和第三级碳化。
8.根据权利要求7所述的木材防腐碳化方法，其中，所述第一级碳化的条件包括：在惰性气体存在下，温度为190-200℃，时间为2-3h；所述第二级碳化的条件包括：在惰性气体和过热水蒸气存在下，温度为200-210℃，时间为3-4h；所述第三级碳化的条件包括：在惰性气体和过热水蒸气存在下，温度为210-230℃，时间为4-5h。
9.根据权利要求1所述的木材防腐碳化方法，其中，所述冷却降温为向碳化窑内通100℃的水蒸气进行降温处理，控制降温速度为每小时16-20℃。
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