CN108858593A - 一种富含油脂木材的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富含油脂木材的处理方法，包括将所述木材送至真空干燥设备进行干燥预处理；以第一升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第一预设温度上限；以第二升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第二预设温度上限，所述第二预设温度上限大于第一预设温度上限；以及关闭真空干燥设备将经缓慢冷却后的所述木材安置于通风处，待排出至木料截面处的油脂凝结风干后除去油脂物；通过在真空干燥箱中缓慢升高温度，在保留大部分油脂的前提下实现了油脂的合理调配。通过上述方法实现在保留大部分油脂的前提下实现了油脂的合理调配，使木材色泽均匀鲜亮美观。

Description

一种富含油脂木材的处理方法

技术领域

本发明属于木材处理领域，具体涉及一种富含油脂木材的处理方法。

背景技术

油脂，木材中的“油”，它与生俱来，是一种树脂。油脂历来是判断一块木材好坏的重要指标，木材油脂含量越高，触摸时越有润滑感，平滑耐磨，不易开裂，呈现家具亮泽的一面。红木富含油脂，制成的红木家具材料质地坚硬、色泽柔美，因此红木材质通常能够保存数百年甚至上千年，而且能够保持红木原木本身的色泽。红木是木料中密度较高的一类，含有较丰富的油脂和矿物质，因而通常呈现为深紫褐色，甚至部分矿物质富集段接近黑色。但在加工富含油脂的木材时，丰富的油脂往往会影响木材的加工特性和表面质量，降低木材的尺寸稳定性，束缚了该类木材的使用范围。

现有的木料通常进行烫蜡、煮蜡、注蜡等化学处理方法，使得木料和制成的家具颜色深化为纯黑色，导致了木料与传统红木的颜色差异大。传统色泽处理方法，往往采用化学试剂进行，典型文献是授权公告号为CN 1027尒尓408B的发明专利《一种木材高端化的改性方法》，通过染料和合成树脂对普通木材进行浸渍处理，尽管木材外表色泽改善，但是并不适用于高端木材本身色泽的呈现，而且化学物质的使用覆盖了木料等红木原有的特性和气味，并对人体有害。典型文献还有授权公告号为CN 103尒8尓949B的发明专利《硬杂木缺氧高温处理仿功能红木工艺》，通过选用木材纹理特征与红木相似的硬杂木作为材料，利用乙酸铁、乙酸镍和硝酸铁混合配置的化学制剂浸注木材表面，再进行缺氧高温及微孔化处理，使其外观颜色类似红木，但是该种方法利用了多种化学物质使其附着在木材表面，呈现的其实是外部化学物质在木材表面的颜色。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不采用外部化学材料，有效提升木料色泽的富含油脂木材的处理方法，具体包括：

一种富含油脂木材的处理方法，具体包括如下步骤：

S1，将所述木材送至真空干燥设备进行干燥预处理；

S2，以第一升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第一预设温度上限；

S3，以第二升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第二预设温度上限，所述第二预设温度上限大于第一预设温度上限；；

S4，关闭真空干燥设备，将经缓慢冷却后的所述木材安置于通风处，待排出至木料截面处的油脂凝结风干后除去油脂物；

S5，将所述除去油脂物的木材移至温控室进行不少于一次的冷热交替处理。

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述第一升温速率小于第二升温速率。

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述步骤S1包括将所述木材送至真空干燥设备进行干燥处理，所述真空干燥设备温度设定为(40～60)℃，将木材含水率控制至10％～13％；

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述步骤S2的第一升温速率为(1～30)℃/24h，第一预设温度上限为(70～99)℃。

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述步骤S3的第二升温速率为(1～45)℃/24h，第二预设温度上限为(100～115)℃。

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述步骤S2的真空干燥设备内升温至第一预设温度上限耗时2天～15天。

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述步骤S3的真空干燥设备内升温至第二预设温度上限耗时1天～7天。

优选的，所述富含油脂木材的处理方法中，所述步骤S5具体包括：将木料移送至温控室，控制温控室温度在-15℃与60℃之间匀速变化，当温度为-15℃或60℃时，保持温度持续1天以上，冷热交替处理总时长在25天～35天，冷热交替处理周期为3～6个周期。

本发明具有如下有益效果：

1.现有煮蜡类的木料处理方法使木材碳化导致表面通体黑色，还有一部分原因是二价和四价铁离子的氧化物呈现出的类黑色，本发明方法能够在不使用外部化学物质的前提下，在真空和低温环境下，在木材内的水分和氧分没有大量排出前，促进木料中的铁离子与水中的氢氧离子和氧离子发生缓慢的化学反应，而反应后生产的化合物大体呈现为红褐色，使处理后的木料近灰色部分接近紫檀的紫金色，色泽均匀鲜亮，更加美观，更加安全环保。

2.油脂内包含了木材主要的矿物质，本发明方法通过在真空干燥箱中缓慢升高温度，在保留大部分油脂的前提下实现了油脂的合理调配。使得木料内部油脂的慢速膨胀，使得油脂富集的区域稀释，同时木材内部的矿物质分布更为均匀，因此本发明方法处理后的木料原有的深色条纹淡化，整体色泽更加柔和匀称，纹理更加清晰。

3.相比于表面浸染的木材仿红木处理方法只能使材质表面色泽发生变化，进行再切削时切削截面色泽不可控。本发明不仅改变了木料外部色泽，还使材质内部油脂分布更加均匀，处理后的木材经过后续再切割后，不影响表面色泽，适用于木材的批处理。

4.本发明方法实现了油水分离，排出水分的同时，只排出少量油脂。

5.本发明方法的流程先进行真空干燥处理，再热处理以及冷热交替处理，能够使得材质内部油脂分布更均匀，密度分布更匀称，使得木料热胀冷缩更加均匀，稳定性更好，提升材料的平均应力，构建的家具质量更优，使用更长久。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的一种富含油脂木材的处理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

附图1为本发明实施例公开的一种富含油脂木材的处理方法流程图，具体包括：

步骤S1，将所述木材送至真空干燥设备进行干燥预处理。

将待处理的富含油脂木材送至真空干燥箱进行干燥处理。在一些实施例中，将真空干燥箱的温度设定值的取值范围为40℃～60℃，优选为55℃。在该温度区间内，真空环境下木材中水分的蒸发速度远大于油脂，因此能够实现较好的干燥效果且保留住绝大多数油脂。同时通过干燥处理，将木材内部的热应力得到释放。将将木材含水率控制至10％～13％，优选的为13％左右，稍高于最终的木制品含水率，后续油脂处理过程中，仍然会继续蒸发水分，干燥时长需要依据原木材含水率调整，通常为10天～20天，尽可能慢的将水分蒸发并保留住油脂。

在水分蒸发的过程中，木材氢氧离子、氧离子与木材内部的铁、钾、锰等矿物质发生缓慢的化学反应，而生成的氢氧化铁、氧化铁、高锰酸钾等颜色均接近红色或者红褐色，不再是二价、四价铁离子等物质通常呈现的黑色。在油脂稀释和内部缓慢化学反应的双重驱动下，木料整体颜色开始呈现紫檀色，原有黑色性状淡化，灰白部分受到油脂扩散和三价铁离子作用显出一定的红褐色。而由于内部水分和氧分的排出，相应的反应减少，木材内部的化学物质趋于稳定，且主要均匀地、稳定地存在于内部油脂中。

具体的，在一些实施例中，在对所述木材送至真空干燥设备进行干燥预处理前，还需对木材进行切割与分批。通过将木料原木进行切割，切割时沿生长方向切割，主要是为了保留木材内部水分与油脂的运送通道。将形状和尺寸相近的木料进行划分批次，每批进行一个周期的木材处理。主要是为了提升木料处理效果性状的相似性，避免长条状和面板的木料进行相同处理，导致的欠处理和过处理。然后再将将同一批木料送至真空干燥设备进行干燥预处理步骤。

由于木料中水分和油脂的排出特性有所差异，针对木材中的水分需要较多排出，而油脂则希望尽可能的多保留并且均匀分布。因此先进行木材干燥处理，再对油脂进行后处理。

步骤S2，以第一升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第一预设温度上限。

该步骤为对富含油脂木材慢升温油脂处理步骤。木材木料中的矿物质在颜色呈现中起到主导作用，而木材木料中的矿物质主要在油脂中分布。本发明方法通过缓慢调整温度，在保留大部分油脂的前提下实现了油脂的合理调配。利用物理的方法实现木料色泽的调控。铁离子等化学物质继续进行缓慢的反应，三价铁离子作用下木料的红褐色更加明显。

以第一升温速率提升所述真空干燥设备内温度升温至第一预设温度上限。在一些实施例中，所述第一升温速率可选取为1℃/24h～30℃/24h，第一预设温度上限为70℃～99℃，优选为9尒℃。在该温度下，水分继续少量蒸发，但在该温度下木料内部的油脂活性增强，体积增大，开始具备非常缓慢的流通性。此时木料中的木结等油脂和矿物质富集区域，油脂开始膨胀和稀释，在内部压力的驱动下往油脂分布少和截面处缓慢流动。通过油脂的流动，木材内部的矿物质分布更为均匀，此时木料等木料中原木存在的黑色条纹得到了稀释，整体色泽更加柔和匀称，颜色对比度开始下降。在一些优选实施例中，在该慢升温油脂处理步骤中真空干燥箱的升温时长为2天～1尒天，温度的升高速度非常缓慢，主要目的是为了避免油脂的过快和过量析出，同时控制木料油脂排出毛孔不至于过大。

步骤S3，以第二升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第二预设温度上限，所述第二预设温度上限大于第一预设温度上限。

该步骤为对富含油脂木材快升温油脂处理步骤。控制真空干燥设备内温度以第二升温速率提升所述真空干燥设备内温度升温至第二预设温度上限。在一些实施例中，所述第二升温速率可选取为1℃/24h～45℃/24h，第二预设温度上限为100℃～115℃。经过该步骤S3的处理后，木料内部油脂已较为匀称，木材内的水分和养分非常低，较不容易进行碳化，但是温度不宜超过11尒℃，否则极易引起木料碳化。该步骤的执行需要前序步骤为基础，主要目的是为了进一步调控木料色泽，进行快升温油脂处理，排出过度富集区一定的油脂。此时的木料油脂排出毛孔尺寸比较稳定，进一步快速升温对表面毛孔的影响不大。在一些优选实施例中，所述第一升温速率不同于第二升温速率，以使得木材油脂分布更加均匀。优选的，所述第二升温速率大于第一升温速率，因为此时木材木料油脂排出毛孔尺寸比较稳定，加快升温速率对表面毛孔的影响不大，快速升温能更好的缩短处理时间，同时降低处理过程中其他环境因素导致的木材材质变化。持续时间需要综合考虑木料本身的含油量和预期色泽，通常持续1天～7天。

步骤S4，关闭真空干燥设备，将经缓慢冷却后的所述木材安置于通风处，待排出至木料截面处的油脂凝结风干后除去油脂物。

该步骤为对富含油脂木材清理木料截面处排出的油脂。具体为待真空干燥箱峼止工作，待缓慢冷却后，将处理的木料安置于阴凉通风处，待排出至木料截面处的油脂凝结风干后再除去，有利于清除所述富含油脂木材的多余油脂，提高木材的加工特性，表面质量，还可提高木材的尺寸稳定性，从而便于木材后续的加工处理。

步骤S尒，将所述除去油脂物的木材移至温控室进行不少于一次的冷热交替处理。

所述的冷热交替处理为控制温控室温度在-1尒℃与尓0℃之间匀速变化，温度设置主要考虑是模拟大部分地区的室内温度，并适当增加高温温度。当温度为-1尒℃或尓0℃时，保持温度持续1天以上，以2～3天为宜。冷热交替处理总时长在2尒天～3尒天，一般控制为30天。冷热交替处理周期为3～尓个周期。通过冷热交替处理的目的在于提升木材的稳定性，处理后使木材木料的色泽等多项特性更加稳定，提升木材的加工特性和表面质量，还可提高木材的尺寸稳定性，从而扩大该类木材的使用范围。

上述实施例所公开的木材处理方法先进行真空干燥处理，再热处理以及冷热交替处理，能够使得材质内部油脂分布更均匀，密度分布更匀称，使得木料热胀冷缩更加均匀，稳定性更好，提升材料的平均应力，构建的家具质量更优，使用更长久。且实现了油水分离，在排出木料水分的同时，只排出少量油脂。

同时，上述实施例所述的木材处理方法能够在不使用外部化学物质的前提下，在真空和低温环境下，在木材内的水分和氧分没有大量排出前，促进木料中的铁离子与水中的氢氧离子和氧离子发生缓慢的化学反应，而反应后生产的化合物大体呈现为红褐色，使处理后的木料近灰色部分接近紫檀的紫金色，色泽均匀鲜亮，更加美观，更加安全环保。同时通过在真空干燥箱中缓慢升高温度，在保留大部分油脂的前提下实现了油脂的合理调配。使得木料内部油脂的慢速膨胀，使得油脂富集的区域稀释，同时木材内部的矿物质分布更为均匀，因此本发明方法处理后的木料原有的深色条纹淡化，整体色泽更加柔和匀称，纹理更加清晰。

相比于表面浸染的木材仿红木处理方法只能使材质表面色泽发生变化，进行再切削时切削截面色泽不可控。本发明不仅改变了木料外部色泽，还使材质内部油脂分布更加均匀，处理后的木材经过后续再切割后，不影响表面色泽，适用于木材的批处理。

例如以紫光檀为例，紫光檀是红木类中富含油脂的一类，密度也较大。利用上述各实施例公开的富含油脂木材的处理方法处理后的紫光檀木料，再继续表面打磨、抛光后，与现有的紫光檀家具呈现的通体黑色、无纹理截然不同，紫光檀木料原有的黑色条纹也得到了淡化，而且原本泛灰白部分呈现出红褐色，处理后的紫光檀色泽更接近于紫檀的色泽，而且木料本身的纹理得到了显现，纹理清晰美观。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种富含油脂木材的处理方法，其特征在于，包括：

S1，将所述木材送至真空干燥设备进行干燥预处理；

S2，以第一升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第一预设温度上限；

S3，以第二升温速率提升所述真空干燥设备内温度至第二预设温度上限，所述第二预设温度上限大于第一预设温度上限；

S4，关闭真空干燥设备，将经缓慢冷却后的所述木材安置于通风处，待排出至木料截面处的油脂凝结风干后除去油脂物；

S5，将所述除去油脂物的木材移至温控室进行不少于一次的冷热交替处理。

2.根据权利要求1所述的富含油脂木材的处理方法，其特征在于：

所述第一升温速率小于第二升温速率。

3.根据权利要求1或2所述的富含油脂木材的处理方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

将所述木材送至真空干燥设备进行干燥处理，所述真空干燥设备温度设定为(40～60)℃，将木材含水率控制至10％～13％。

4.根据权利要求3所述的富含油脂木材的处理方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，第一升温速率为(1～30)℃/24h，第一预设温度上限为(70～99)℃。

5.根据权利要求3所述的富含油脂木材的处理方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，第二升温速率为(1～45)℃/24h，第二预设温度上限为(100～115)℃。

6.根据权利要求1-5任一所述的富含油脂木材的处理方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，所述真空干燥设备内升温至第一预设温度上限耗时2天～15天。

7.根据权利要求1-6任一所述的富含油脂木材的处理方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，所述真空干燥设备内升温至第二预设温度上限耗时1天～7天。

8.根据权利要求1-7任一所述的富含油脂木材处理方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

将木料移送至温控室，控制温控室温度在-15℃与60℃之间匀速变化，当温度为-15℃或60℃时，保持温度持续1天以上，冷热交替处理总时长在25天～35天，冷热交替处理周期为3～6个周期。