CN107520928A - 一种工艺品木材软化处理工艺 - Google Patents

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    • B27K3/16—Inorganic impregnating agents
    • B27K3/20—Compounds of alkali metals or ammonium

Abstract

本发明公开了一种工艺品木材软化处理工艺，涉及木材处理领域，包括：（1）碱液浸泡；（2）一氧化氮间歇熏蒸；（3）薄膜包覆处理；本发明公开了一种工艺品木材软化处理工艺，通过对工艺品木材的软化处理，不仅能够有效的提高对工艺品木材的软化效果，同时，制成工艺品后的木材强度恢复率显著提高。

Description

一种工艺品木材软化处理工艺
技术领域
本发明属于木材处理领域，具体涉及一种工艺品木材软化处理工艺。
背景技术
在木制工艺品的加工过程中，对作为原料的木材进行软化是非常重要的步骤。在通常条件下，木材是一种缺乏塑性的材料，通过对木材进行软化处理，可以使其表现出暂时的塑性，此时即可对木材进行弯曲、压缩、浮雕等塑性加工，然后在变形情况下干燥，恢复其原有的刚度和强度，实现木材的永久塑性变形，使制作的工艺品强度高，形态美观，装饰性能好。通常的软化方法有水煮、高温高压水蒸气处理和化学药剂处理。经过这些方法处理的木材尺寸稳定性差，加工性能和使用性能也会受到不良影响。专利CN201510993437以冰醋酸、聚乙二醇和阴离子表面活性剂为主要成分配制木材软化剂，使处理后的木材具有良好的强度和刚度，这种软化剂虽然一定程度上提高软化处理后木材的加工性能和成型稳定性，但是对软化加工后木材易于开裂变形，易腐易霉的缺陷并没有明显的改进，因此需要进一步完善。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种工艺品木材软化处理工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种工艺品木材软化处理工艺，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡：将工艺品木材采用碱液浸泡处理30-40min，然后取出，表面擦干；
（2）一氧化氮间歇熏蒸：将步骤（1）处理后的工艺品木材采用熏蒸气体进行熏蒸处理，分别依次采用一氧化氮浓度为80μL/L、150μL/L、300μL/L的熏蒸气体对工艺品木材进行熏蒸处理，每次熏蒸处理时间间隔为30-40min，每次熏蒸处理时间为1小时，然后取出；所述熏蒸气体每升中含有13-15mL乙醇气体；
（3）薄膜包覆处理：将步骤（2）处理后的工艺品木材采用塑料薄膜表面包覆封闭，然后在80-90℃下放置2-3小时，然后自然冷却至室温，接触PE膜包覆，即可。
进一步的，所述步骤（1）中碱液质量分数为10-15%的碳酸钠溶液，所述碱液浸泡温度为60-70℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中除一氧化氮、乙醇气体，其余均为二氧化碳。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体的温度为115-120℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中含水率低于3.0-3.5%。
进一步的，所述步骤（3）中塑料薄膜为PE膜。
进一步的，所述PE膜厚度为0.15-0.2mm。
进一步的，所述PE膜氧气透气率为2500cm-3·m-2·d-1，二氧化碳透气率为220 cm-3·m-2·d-1，一氧化氮透气率为80 cm-3·m-2·d-1，乙醇气体透气率为150 cm-3·m-2·d-1。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用碱液对工艺品木材进行预浸泡处理，能够有效的提高工艺品木材的纤维软化效果，在通过采用不同浓度的一氧化氮熏蒸气体对碱液浸泡后的工艺品木材进行间歇熏蒸处理, 工艺品木材细胞壁木质素、半纤维素的玻璃化转变温度可以显著降低，尤其是熏蒸气体中含有一定量的乙醇气体的处理的作用增大工艺品木材细胞壁内自由体积的空间, 同时熏蒸气体的一定温度来提高分子热运动的能量，纤维素无定型区分子链上的羟基,部分形成氢键,部分处在游离状态,易吸收水分,并随着水分的增加, 纤维进一步润胀,游离的羟基吸附更多的水分,协同一氧化氮的作用引起纤维内部结合力的降低，半纤维素属于无定型物质,含有大量的氢键,易吸收水分,在熏蒸气体的作用下,半纤维素易发生降解,强度降低，单维弯曲曲率半径得到显著的降低，工艺品木材的软化效果得到显著提高，另外在经过塑料薄膜的包覆的处理下, 可以破坏纤维素和半纤维素链分子间的氢键, 同时破坏木质素与碳水化合物之间的连接键,并使木质素本身产生热软化的作用,利于植物纤维网状结构的疏松, 从而增大工艺品木材细胞壁内自由体积的空间,软化性能提高，并且，经过本发明的各步骤的处理协同作用，能够有效的提高处理后工艺品木材的强度恢复率，保障了制成的工艺品的性能。
具体实施方式
实施例1
一种工艺品木材软化处理工艺，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡：将工艺品木材采用碱液浸泡处理30min，然后取出，表面擦干；
（2）一氧化氮间歇熏蒸：将步骤（1）处理后的工艺品木材采用熏蒸气体进行熏蒸处理，分别依次采用一氧化氮浓度为80μL/L、150μL/L、300μL/L的熏蒸气体对工艺品木材进行熏蒸处理，每次熏蒸处理时间间隔为30min，每次熏蒸处理时间为1小时，然后取出；所述熏蒸气体每升中含有13mL乙醇气体；
（3）薄膜包覆处理：将步骤（2）处理后的工艺品木材采用塑料薄膜表面包覆封闭，然后在80℃下放置2-3小时，然后自然冷却至室温，接触PE膜包覆，即可。
进一步的，所述步骤（1）中碱液质量分数为10%的碳酸钠溶液，所述碱液浸泡温度为60℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中除一氧化氮、乙醇气体，其余均为二氧化碳。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体的温度为115℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中含水率低于3.0%。
进一步的，所述步骤（3）中塑料薄膜为PE膜。
进一步的，所述PE膜厚度为0.15mm。
进一步的，所述PE膜氧气透气率为2500cm-3·m-2·d-1，二氧化碳透气率为220 cm-3·m-2·d-1，一氧化氮透气率为80 cm-3·m-2·d-1，乙醇气体透气率为150 cm-3·m-2·d-1。
实施例2
一种工艺品木材软化处理工艺，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡：将工艺品木材采用碱液浸泡处理40min，然后取出，表面擦干；
（2）一氧化氮间歇熏蒸：将步骤（1）处理后的工艺品木材采用熏蒸气体进行熏蒸处理，分别依次采用一氧化氮浓度为80μL/L、150μL/L、300μL/L的熏蒸气体对工艺品木材进行熏蒸处理，每次熏蒸处理时间间隔为40min，每次熏蒸处理时间为1小时，然后取出；所述熏蒸气体每升中含有15mL乙醇气体；
（3）薄膜包覆处理：将步骤（2）处理后的工艺品木材采用塑料薄膜表面包覆封闭，然后在90℃下放置3小时，然后自然冷却至室温，接触PE膜包覆，即可。
进一步的，所述步骤（1）中碱液质量分数为15%的碳酸钠溶液，所述碱液浸泡温度为70℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中除一氧化氮、乙醇气体，其余均为二氧化碳。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体的温度为120℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中含水率低于3.5%。
进一步的，所述步骤（3）中塑料薄膜为PE膜。
进一步的，所述PE膜厚度为0.2mm。
进一步的，所述PE膜氧气透气率为2500cm-3·m-2·d-1，二氧化碳透气率为220 cm-3·m-2·d-1，一氧化氮透气率为80 cm-3·m-2·d-1，乙醇气体透气率为150 cm-3·m-2·d-1。
实施例3
一种工艺品木材软化处理工艺，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡：将工艺品木材采用碱液浸泡处理35min，然后取出，表面擦干；
（2）一氧化氮间歇熏蒸：将步骤（1）处理后的工艺品木材采用熏蒸气体进行熏蒸处理，分别依次采用一氧化氮浓度为80μL/L、150μL/L、300μL/L的熏蒸气体对工艺品木材进行熏蒸处理，每次熏蒸处理时间间隔为35min，每次熏蒸处理时间为1小时，然后取出；所述熏蒸气体每升中含有14mL乙醇气体；
（3）薄膜包覆处理：将步骤（2）处理后的工艺品木材采用塑料薄膜表面包覆封闭，然后在85℃下放置2.5小时，然后自然冷却至室温，接触PE膜包覆，即可。
进一步的，所述步骤（1）中碱液质量分数为12%的碳酸钠溶液，所述碱液浸泡温度为65℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中除一氧化氮、乙醇气体，其余均为二氧化碳。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体的温度为116℃。
进一步的，所述步骤（2）中熏蒸气体中含水率低于3.2%。
进一步的，所述步骤（3）中塑料薄膜为PE膜。
进一步的，所述PE膜厚度为0.18mm。
进一步的，所述PE膜氧气透气率为2500cm-3·m-2·d-1，二氧化碳透气率为220 cm-3·m-2·d-1，一氧化氮透气率为80 cm-3·m-2·d-1，乙醇气体透气率为150 cm-3·m-2·d-1。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（1）处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于将熏蒸气体替换为水蒸气。
对比例3：与实施例1区别仅在于熏蒸气体中不添加乙醇气体。
对比例4：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
试验：
以杨木为试样材料，随机分成8组，分别采用实施例与对比例方法进行处理，留一组为空白对照组，检测各组单维弯曲曲率半径；
表1
由表1可以看出，本发明处理工艺能够有效的降低杨木试样单维弯曲曲率半径，软化效果显著。
对上述试验后的实施例与对比例组试样制成相同规格的工艺品，恢复后的强度与原强度对比，计算强度恢复率：
表2
强度恢复率%
实施例1 121
实施例2 122
实施例3 120
对比例1 115
对比例2 90
对比例3 112
对比例4 108
由表2可以看出，本发明处理后的木材强度恢复率更高。

Claims (8)

1.一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碱液浸泡：将工艺品木材采用碱液浸泡处理30-40min，然后取出，表面擦干；
（2）一氧化氮间歇熏蒸：将步骤（1）处理后的工艺品木材采用熏蒸气体进行熏蒸处理，分别依次采用一氧化氮浓度为80μL/L、150μL/L、300μL/L的熏蒸气体对工艺品木材进行熏蒸处理，每次熏蒸处理时间间隔为30-40min，每次熏蒸处理时间为1小时，然后取出；所述熏蒸气体每升中含有13-15mL乙醇气体；
（3）薄膜包覆处理：将步骤（2）处理后的工艺品木材采用塑料薄膜表面包覆封闭，然后在80-90℃下放置2-3小时，然后自然冷却至室温，接触PE膜包覆，即可。
2.如权利要求1所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述步骤（1）中碱液质量分数为10-15%的碳酸钠溶液，所述碱液浸泡温度为60-70℃。
3.如权利要求1所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述步骤（2）中熏蒸气体中除一氧化氮、乙醇气体，其余均为二氧化碳。
4.如权利要求1所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述步骤（2）中熏蒸气体的温度为115-120℃。
5.如权利要求1所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述步骤（2）中熏蒸气体中含水率低于3.0-3.5%。
6.如权利要求1所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）中塑料薄膜为PE膜。
7.如权利要求6所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述PE膜厚度为0.15-0.2mm。
8.如权利要求6所述的一种工艺品木材软化处理工艺，其特征在于，所述PE膜氧气透气率为2500cm-3·m-2·d-1，二氧化碳透气率为220 cm-3·m-2·d-1，一氧化氮透气率为80 cm-3·m-2·d-1，乙醇气体透气率为150 cm-3·m-2·d-1。
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