CN108312271B - 一种高强度木材的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料制造技术领域；具体涉及一种高强度木材的加工方法；主要步骤分三步处理：首先将干燥后的100‑150份木材固定于反应釜中，使用化学方法处理；然后将木材放在热压机中，控制温度在110‑130℃，压力在6‑9MPa，热压12‑18h；最后将木材加工成需要的形状后进行防腐处理；本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明方法简单，容易实施，制作的木材有非常高的机械强度，而且密度小，单位体积质量轻，在航空航天等各个领域有非常好的应用前景。

Description

一种高强度木材的加工方法
技术领域
本发明属于材料制造技术领域；具体涉及一种高强度木材的加工方法。
背景技术
木材是人类最先使用的材料之一，其来源广泛，用途多样，是人类不可或缺的自然资源。长久以来，人们发明有许多种加工木材的方法。
CN1910024B公开了一种加工木材的方法以及加工的木制品中，即使是在诸如用于工业产品的外装构件的具有三维形状的产品上形成的木纹也能容易地改变以形成装饰性图案。在具有与用于压缩木材(1)的模具相对应的弯曲表面的切割木材(1)的外表面(1A)和内表面(1B)上，提供有凸部(2)、凹部(2a)、凹部(3)以及平面切割部分(4)。这些凸部和凹部设置在形成装饰性木纹图案的区域中，从而木纹图案在表面上露出，该凸部或凹部具有有限区域，其曲率明显不同于与之相邻的曲率。在高温高压的水蒸气气氛中通过压模压缩凸部和凹部，从而形成与相邻部分平滑连接的平坦表面。
CN1041631A公开了一种仿瓷仿木材料及其制造方法，适用于建筑工程的墙面及天花板贴面装饰材料和家具的面板。采用来源广泛的水泥、玻璃纤维和膨胀珍珠岩或锯末作原料。仿瓷仿木材料适于常规木材加工方法，可以铇、锯、钻、钉。产品成本比木板低60至80％。耐温性能好、强度较高、不开裂、表面光滑平整。特别适于制造各种大型、中型的瓷板、家具面板、管材和各种陶瓷制品。
CN101460289A公开了一种木材加工方法，通过该木材加工方法能够实现多种木纹图案且成形容易。为了达成该目的，本发明的木材加工方法具有以下工序：弯曲工序(步骤S1)，其对放置在高温且湿润状态下的作为加工对象的木材原材料施加弯曲；取材工序(步骤S2)，其从在该弯曲工序中被施加了弯曲的原材料获取坯材，该坯材至少包含所述原材料中的被施加了弯曲的部位的一部分；以及压缩工序(步骤S4)，其在与大气相比为高温高压的水蒸气环境中对在该取材工序中获取的坯材施加压缩力。
以上发明专利和公知技术对木材的加工方法，都只是简单改变木材的性状或者表面花纹，对于强度这一木材本身属性，以上加工方法都没有办法改变。而木材的强度不足这一缺点，阻碍了其在很多方面的原因。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种高强度木材的加工方法。
一种高强度木材的加工方法，其所采用的技术方案是：
步骤A、按照质量份，将干燥后的100-150份木材固定于反应釜中，500-1000份的水，使水完全浸没木材，将水加热到沸腾，5-10min后加入50-100份的氢氧化钠、40-60份的焦亚硫酸钠和10-15份的氢氧化钙继续煮沸反应10-14h；完成反应后，排掉液体，重新加入500-1000份的水，煮沸20-30min，重复两次后取出木材；
步骤B、将木材放在热压机中，控制温度在110-130℃，压力在6-9MPa，热压12-18h即可得到一种高强度木材；
步骤C、将木材加工成需要的形状后进行防腐处理。
步骤A所述的木材厚度为5-50cm。
步骤A所述的木材的密度因为木材品种以及生长条件不同可以在0.3-1.25g/cm3。
步骤B所述热压机的层数大于1层，可同时等压力的进行大于1块木材的热压操作。
步骤B所述热压机每层隔板都有加热和控温功能，能保证在热压操作时温度恒定。
步骤C所述的防腐处理方法为涂刷法或扩散法或热冷槽法或树液置换法。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明方法简单，容易实施，制作的木材有非常高的机械强度，而且密度小，单位体积质量轻，在航空航天等各个领域有非常好的应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种高强度木材的加工方法，步骤A、按照质量份，将干燥后的100kg木材(木材的密度为0.35g/cm3，厚度为5cm)固定于反应釜中，500kg的水，使水完全浸没木材，将水加热到沸腾，5min后加入50kg的氢氧化钠、40kg的焦亚硫酸钠和10kg的氢氧化钙继续煮沸反应10h；完成反应后，排掉液体，重新加入500kg的水，煮沸20min，重复两次后取出木材。
步骤B、将木材放在热压机中，控制温度在110-105℃，压力在6MPa，热压18h即可得到一种高强度木材。
步骤C、将木材加工成需要的形状后用涂刷法进行防腐处理。
样品编号为QW-1。
实施例2
一种高强度木材的加工方法，步骤A、按照质量份，将干燥后的125kg木材(木材的密度为0.42g/cm3，厚度为10cm)固定于反应釜中，750kg的水，使水完全浸没木材，将水加热到沸腾，8min后加入75kg的氢氧化钠、50kg的焦亚硫酸钠和12kg的氢氧化钙继续煮沸反应12h；完成反应后，排掉液体，重新加入750经过的水，煮沸25min，重复两次后取出木材。
步骤B、将木材放在热压机中，控制温度在120-125℃，压力在7.5MPa，热压15h即可得到一种高强度木材。
步骤C、将木材加工成需要的形状后用扩散法进行防腐处理。
样品编号为QW-2。
实施例3
一种高强度木材的加工方法，步骤A、按照质量份，将干燥后的150kg木材(木材的密度为0.45g/cm3，厚度为12cm)固定于反应釜中，1000kg的水，使水完全浸没木材，将水加热到沸腾，10min后加入100kg的氢氧化钠、60kg的焦亚硫酸钠和15kg的氢氧化钙继续煮沸反应14h；完成反应后，排掉液体，重新加入1000kg的水，煮沸30min，重复两次后取出木材。
步骤B、将木材放在热压机中，控制温度在125-130℃，压力在9MPa，热压12h即可得到一种高强度木材。
步骤C、将木材加工成需要的形状后用热冷槽法进行防腐处理。
样品编号为QW-3。
对比例1
不加氢氧化钠，其它同实施例1，样品编号为QW-4。
对比例2
不进行热压处理，其它同实施例1，样品编号为QW-5。
对比例3
不加氢氧化钙，其它同实施例1，样品编号为QW-6。
表：不同工艺做出的高强度木材的密度以及强度比较
编号 密度(g/cm<sup>3</sup>) 强度(MPa)
QW-1 1.29 589.1
QW-2 1.25 586.5
QW-3 1.34 607.3
QW-4 0.58 76.4
QW-5 0.47 64.2
QW-6 1.09 478.9

Claims (4)

1.一种高强度木材的加工方法，其特征在于其技术方案如下：
步骤A、按照质量份，将干燥后的100-150份木材固定于反应釜中，500-1000份的水，使水完全浸没木材，将水加热到沸腾，5-10min后加入50-100份的氢氧化钠、40-60份的焦亚硫酸钠和10-15份的氢氧化钙继续煮沸反应10-14h；完成反应后，排掉液体，重新加入500-1000份的水，煮沸20-30min，重复两次后取出木材；
步骤B、将木材放在热压机中，控制温度在110-130℃，压力在6-9MPa，热压12-18h即可得到一种高强度木材；
步骤C、将木材加工成需要的形状后进行防腐处理；
步骤A所述的木材厚度为5-80cm；
步骤A所述的木材的密度因为木材品种以及生长条件不同为在0.3-1.25g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种高强度木材的加工方法，其特征在于：步骤B所述热压机的层数大于1层，可同时等压力的进行大于1块木材的热压操作。
3.根据权利要求1所述的一种高强度木材的加工方法，其特征在于：步骤B所述热压机每层隔板都有加热和控温功能，能保证在热压操作时温度恒定。
4.根据权利要求1所述的一种高强度木材的加工方法，其特征在于：步骤C所述的防腐处理方法为涂刷法或扩散法或热冷槽法或树液置换法。
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