CN109352775B - 一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种引导式减压‑加压浸渍渗透木材的装置，包括负压罐体、加压罐体、抽真空系统、加压系统和密封系统，所述抽真空系统与负压罐体的一端连接，所述加压系统与加压罐体连接，待浸渍木材的一端置于负压罐体内，另一端置于加压罐体内，加压罐体内设有浸渍液，中间通过密封系统密封隔离后再与负压罐体、加压罐体密封连接。浸渍时，在压力差的引导作用下，浸渍液能够较快的渗透到木材内部。与此同时，本发明还提供前述装置的使用方法。本发明具有浸渍时间短、渗透深度深且浸渍均匀的优点。

Description

一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置与方法
技术领域
本发明涉及木材改性、防腐、阻燃、染色等技术领域，尤其涉及一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置与方法。
背景技术
在木材强化改性、染色、防腐、阻燃等处理过程中，需要将浸渍液浸渍渗透到整块木材中，拟达到对木材进行功能性改性与改良的目的。木材（尤其是速生木材）通过改性，能够赋予其特定的功能，如提高强度、阻燃、防腐、染色装饰等，这在充分利用木材资源、扩展使用功能、提高木质材料附加值等方面意义深远。
将浸渍液渗透到木材中常用的方法主要有：真空浸渍、加压浸渍和真空-加压浸渍、蒸煮、浸泡（常压浸渍）及超声波辅助浸渍等。生产中多采用成本较低、工艺较成熟的蒸煮法和浸泡法，但是蒸煮法不能用于树脂浸渍；即使是用于木材染色时，也会因加热而易导致色彩部分失真；浸泡法则需要很长的时间，而且渗透深度有限。从理论上讲，真空浸渍、加压浸渍和真空-加压浸渍法是将浸渍液深度渗入木材中最有效的方法，但由于木材的各向异性、树种的不同以及结构的差异性，即使采用高真空和高压力也难在较短时间内将浸渍液在块状木材中均匀渗透。因此现有技术在深度渗透方面还有待提升。
真空浸渍、加压浸渍和真空-加压浸渍在木材浸渍处理中应用较多。但是，往往会出现加压压力不足而导致进入木材的浸渍液量太少，而压力过大又会导致浸渍材被压溃的情况。近年来，对木材浸渍改性、染色、防腐阻燃等方面有大量的研究，现有研究中所涉及的方法与工艺均存在着一些不足：
1）真空浸渍、加压浸渍和真空-加压浸渍法：几乎都是在同一个罐体中进行的。在减压浸渍过程中，改性液理论上在负压的作用下能够进入木材内部，但由于处于同一个压力体系中，加上木材中的内含物、纹孔闭塞等因素的影响，染液渗透速度慢，部分甚至无法渗透。而在加压过程中，不仅对设备的要求高，更重要的是在加压过程中没有卸压的引导，浸渍液在木材中的流动性和渗透性差，加上在浸渍过程中残留在木材细胞腔中的空气易形成气泡囊而堵塞浸渍液渗入通道，影响浸渍效果。因此会存在浸渍时间长、渗透深度浅与浸渍液分布不均匀等不足。
2）蒸煮法：在常压或高压下将木材放在改性液中蒸煮来达到增加渗透的目的。由于需要加热，易造成浸渍液的氧化和与木材中的内含物在一定的温度条件下发生反应而导致诸如色彩失真等一系列问题，且渗入深度较浅。若改性液是低分子量树脂，则不能使用该方法。
3）浸泡法：最经济便捷的方法，但只适合木单板、薄木等厚度小的木材的改性与染色等。
4）超声波辅助法：利用超声波的振动使液体的分子运动速度加快拟达到液体快速渗入木材的目的。该方法多与上述3种方法结合使用，但由于木材的各项异性、内含物、纹孔闭塞等因素的影响，在实际应用中效果并不明显。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种浸渍时间短、渗透深度深且浸渍均匀的引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置与方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置，包括负压罐体、加压罐体、抽真空系统、加压系统和密封系统，所述抽真空系统与负压罐体的一端连接，所述加压系统与加压罐体连接，待浸渍木材的一端置于负压罐体内，另一端置于加压罐体内，加压罐体内设有浸渍液，待浸渍木材的中部通过连接于密封系统将待浸渍木材的两端密封隔离，并通过密封系统与负压罐体、加压罐体密封连接。浸渍时，在压力差的引导作用下，浸渍液通过木材中的孔隙渗透到木材内部。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述密封系统包括木材法兰密封件和罐体密封件，所述木材法兰密封件包括密封圈、密封法兰，所述罐体密封件包括罐体锁紧螺杆，所述密封法兰的内壁通过密封圈套设于待浸渍木材的外壁，所述密封法兰通过罐体锁紧螺杆与负压罐体、加压罐体连接。
所述负压罐体在靠近加压罐体一端的外壁上设有负压罐法兰，所述加压罐体在靠近负压罐体的一端的外壁上设有加压罐法兰，所述密封法兰位于负压罐法兰和加压罐法兰之间，所述负压罐法兰、密封法兰和加压罐法兰通过罐体锁紧螺杆连接。
所述罐体密封件还包括多个密封垫，所述密封垫位于所述密封法兰与负压罐法兰之间以及加压罐法兰之间。
所述负压罐体在靠近加压罐体一端连接有回流管，所述回流管与供液系统相连通，所述回流管上设有回流泵。
所述加压系统包括进气管、进气管控制阀和压缩装置，所述压缩装置通过进气管与加压罐体相连通，所述进气管控制阀位于进气管上。
所述抽真空系统包括真空管、真空管控制阀和抽真空装置，所述抽真空装置通过真空管与负压罐体相连通，所述真空管控制阀位于真空管上。
所述负压罐体和加压罐体上分别连接有负压罐压力表和加压罐压力表。
所述加压罐体下端连接有排液管，所述排液管上设有排液阀。
作为一个总的发明构思，本发明提供一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，包括以下步骤：
S1、将密封圈和密封法兰套设于待浸渍木材的外壁，将密封法兰与负压罐体、加压罐体密封连接，使待浸渍木材的一端位于负压罐体内，另一端位于加压罐体内；
S2、打开供液系统的进料泵向加压罐体内加入浸渍液，直至加压罐液位计达到预设最高值，关闭进料泵；
S3、开启抽真空系统的抽真空装置，打开真空管控制阀，直至负压罐压力表达到预定值，开启加压系统的压缩装置，打开进气管控制阀对加压罐体内的浸渍液加压，通过控制真空管控制阀和进气管控制阀，保持负压罐体中的压力值P1小于加压罐体中的压力值P2，形成压力差；
S4、对待浸渍木材进行保压浸渍处理3～7小时；
S5、开启排液阀和回流泵将浸渍液排出；
S6、开启抽真空装置和压缩装置，将残留于木材内的浸渍液排出；
S7、取出待浸渍木材。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述步骤S4具体包括：
在保压浸渍处理过程中，由于压力差的引导，加压罐体内的浸渍液通过待浸渍木材中的孔隙不断向负压罐体内移动，当负压罐液位计上的数值达到预设最高值时，开启回流泵，将负压罐体内的浸渍液排出，直至负压罐液位计上的数值达到预设最低值；当加压罐液位计上的数值达到预设最低值时，开启进料泵补充浸渍液至加压罐体内，直至加压罐液位计上的数值达到预设最高值。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的装置和方法，利用木材具有众多纵向导管和横向纹孔的特点，把木材分成两部分分别密闭在负压罐体和加压罐体中，利用抽真空系统对负压罐体减压，利用加压系统加压罐体加压，在待浸渍木材两端形成压力差，致使浸渍液通过木材中的孔隙在木材内流动，在压力差的引导作用下，浸渍液在较小压力下就能通过木材中的纵向导管和横向纹孔快速的渗入到整块木材中，以达到缩短浸渍时间、增加渗透深度、并使浸渍液在木材中分布均匀的目的。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明木材法兰密封件的结构示意图。
图3是本发明待浸渍木材与密封系统的俯视图。
图中各标号表示：
1、负压罐体；11、负压罐液位计；12、回流管；13、回流泵；14、负压罐压力表；15、负压罐法兰；2、加压罐体；21、加压罐液位计；22、排液管；23、排液阀；24、加压罐法兰；25、加压罐压力表；3、抽真空系统；31、真空管；32、真空管控制阀；33、抽真空装置；4、供液系统；41、储料槽；42、进料管；43、进料泵；5、加压系统；51、进气管控制阀；52、进气管；53、压缩装置；6、待浸渍木材；7、浸渍液；8、密封系统；81、木材法兰密封件；811、密封圈；812、密封法兰；8121、密封法兰件；81211、法兰凸缘；813、法兰密封条；814、法兰锁紧螺杆；82、罐体密封件；821、密封垫；822、罐体锁紧螺杆。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和2所示，本发明的一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置，包括负压罐体1、加压罐体2、抽真空系统3、加压系统5和密封系统8，抽真空系统3与负压罐体1的一端连接，加压系统5与加压罐体2连接，待浸渍木材6的一端置于负压罐体1内，另一端置于加压罐体2内，加压罐体2内设有浸渍液7，待浸渍木材6的中部通过连接于密封系统8将待浸渍木材6的两端密封隔离，并通过密封系统8与负压罐体1、加压罐体2密封连接。浸渍时，在负压罐体1和加压罐体2之间压力差的引导作用下，加压罐体2内的浸渍液7通过木材中的孔隙渗透到木材内部并向负压罐体1中移动。
本发明的装置，利用木材具有众多纵向导管和横向纹孔的特点，把木材分成两部分分别密闭在负压罐体1和加压罐体2中，利用抽真空系统3对负压罐体1减压，利用加压系统5加压罐体2加压，在待浸渍木材6两端形成压力差，致使浸渍液7通过木材中的孔隙在木材内流动，在压力差的引导作用下，浸渍液7在较小压力下就能通过木材中的纵向导管和横向纹孔快速的渗入到整块木材中，以达到缩短浸渍时间、增加浸渍深度、并使浸渍液7在木材中分布均匀的目的。
图1中，黑色箭头所示方向为浸渍液7流动方向，其余箭头所示方向为气体流动方向。
密封系统8包括木材法兰密封件81和罐体密封件82：木材法兰密封件81包括密封圈811、密封法兰812；罐体密封件82包括罐体锁紧螺杆822，密封法兰812的内壁通过密封圈811套设于待浸渍木材6的外壁，密封法兰812通过罐体锁紧螺杆822与负压罐体1、加压罐体2连接。
负压罐体1在靠近加压罐体2一端的外壁上设有负压罐法兰15，加压罐体2在靠近负压罐体1的一端的外壁上设有加压罐法兰24，密封法兰812位于负压罐法兰15和加压罐法兰24之间，负压罐法兰15、密封法兰812和加压罐法兰24通过罐体锁紧螺杆822连接。
罐体密封件82还包括多个密封垫821，密封垫821位于密封法兰812与负压罐法兰15之间、密封法兰812和加压罐法兰24之间。
密封法兰812由两个对称设置的密封法兰件8121组成，密封法兰件8121在靠近另一密封法兰件8121一侧设有法兰凸缘81211，两法兰凸缘81211之间设有法兰密封条813并通过法兰锁紧螺杆814连接。本发明采用两密封法兰件8121组成，适用于不同尺寸大小的待浸渍木材6，在其他实施例中，可将密封法兰件8121一体成型。
本装置还包括向加压罐体2内提供浸渍液7的供液系统4，负压罐体1在靠近加压罐体2一端连接有回流管12，回流管12与供液系统4相连通，回流管12上设有回流泵13。
供液系统4包括储料槽41、进料管42和进料泵43，储料槽41通过进料管42与加压罐体2相连通，进料泵43位于进料管42上。
回流管12与储料槽41相连通。
加压系统5包括进气管52、进气管控制阀51和压缩装置53，压缩装置53通过进气管52与加压罐体2相连通，进气管控制阀51位于进气管52上。
抽真空系统3包括真空管31、真空管控制阀32和抽真空装置33，抽真空装置33通过真空管31与负压罐体1相连通，真空管控制阀32位于真空管31上。
负压罐体1的外壁上设有负压罐液位计11，负压罐液位计11与负压罐体1相连通并用于观察负压罐体1内的浸渍液7的液位。
加压罐体2的外壁上设有加压罐液位计21，加压罐液位计21与加压罐体2相连通并用于观察加压罐液位计21内的浸渍液7的液位。
负压罐体1和加压罐体2上分别连接有负压罐压力表14和加压罐压力表25。
加压罐体2下端连接有排液管22，排液管22上设有排液阀23。
本发明的一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，包括以下步骤：
S1、将密封圈811和密封法兰812套设于待浸渍木材6的外壁，将密封法兰812与负压罐体1、加压罐体2密封连接，使待浸渍木材6的一端位于负压罐体1内，另一端位于加压罐体2内；
步骤S1具体包括以下步骤：
S1-1、仔细检查待浸渍木材6，对纵向贯通的裂纹用502胶和锯末进行修补与封闭，以防止在浸渍过程中有浸渍液7渗漏。
S1-2、将木材和法兰之间密封圈811套在待浸渍木材6一端（约1/10处），用密封法兰812及法兰密封条813将待浸渍木材6上、下两端密封隔开，并用法兰锁紧螺杆814将其锁紧。
S1-3、将木材法兰密封件81置于加压罐体2上，加上罐体的密封垫821，盖上负压罐体1，用罐体锁紧螺杆822将装置密封、锁紧。
S2、打开供液系统4的进料泵43向加压罐体2内加入浸渍液7，直至加压罐液位计21达到预设最高值，关闭进料泵43；
步骤S2中，打开进料泵43，将浸渍液7注入加压罐体2中，注意从加压罐液位计21中观察注入浸渍液7的量，当达到设定用量后，关闭进料泵43。
S3、开启抽真空系统3的抽真空装置33，打开真空管控制阀32，直至负压罐压力表14达到预定值，开启加压系统5的压缩装置53，打开进气管控制阀51对加压罐体2内的浸渍液7加压，通过控制真空管控制阀32和分别进气管控制阀51保持负压罐体1中的压力值P1小于加压罐体2中的压力值P2，形成压力差；
步骤S3中，开启抽真空装置33，打开真空管控制阀32，观察负压罐压力表14，达到设定值后开启进气管控制阀51对加压罐体2中的浸渍液7加压，注意观察加压罐压力表25，并通过进气管控制阀51和真空管控制阀32控制负压罐体1中的压力值P1和加压罐体2中压力值P2。
本发明中，步骤S3中，-1 MPa≤P1＜0 MPa，0 MPa≤P2＜1 MPa，由于待浸渍木材6每一端的压力不大，对设备的耐压要求也相对较低。
步骤S3中，0.5≤P2-P1≤2。
S4、对待浸渍木材6进行保压浸渍处理3～7小时；
步骤S4中，在保压浸渍处理过程中，加压罐体2内的浸渍液7通过待浸渍木材6不断向负压罐体1内移动，当负压罐液位计11上的数值达到预设最高值时，开启回流泵13，将负压罐体1内的浸渍液7排出，直至负压罐液位计11上的数值达到预设最低值；当加压罐液位计21上的数值达到预设最低值时，开启进料泵43补充浸渍液7至加压罐体2内，直至加压罐液位计21上的数值达到预设最高值。
步骤S4中，浸渍液7在压力的作用下通过木材中的导管与纹孔等孔隙从加压罐体2中向负压罐体1中移动，加之扩散作用，浸渍液7很快就能均匀将待浸渍木材6浸透。
步骤S4中，由于浸渍液7不断的向负压罐体1中移动，使得负压罐体1中出现积液。通过负压罐液位计11观察积液的量，当达到一定的量以后，开启回流泵13，将浸渍液7通过回流管12注入储料槽41中，使浸渍液7得到循环使用。
S5、开启排液阀23和回流泵13将浸渍液7排除。
步骤S5中，浸渍处理结束后，开启排液阀23和回流泵13，将浸渍液7通过排液管22和回流管12将浸渍液7排除。
S6、开启抽真空装置33和压缩装置53，将残留于木材内的浸渍液7排出。
重复步骤S5，将浸渍液7排除。
S7、取出待浸渍木材6。
松开罐体锁紧螺杆822和法兰锁紧螺杆814，取出待浸渍木材6，即得到了浸渍处理后的木材方料。
在具体实施过程中，负压罐体1和加压罐体2的形状可以是圆柱形，也可以是方形。木材密封法兰812和密封圈811的形状与罐体形状相适应，其中间形状与尺寸根据木材截面的形状和和尺寸大小进行变化。
本发明的方法与装置可广泛应用于较大规格（如截面积为200mm×200mm）木材改性、防腐、阻燃、染色等与液体深度浸渍木材相关的多个领域，无论待浸渍木材6是干木材还是湿木材，均可使用，而且由于木材中的水分具有传导作用，因此木材含水率在纤维饱和点附近时效果更佳。
本发明的方法与装置不仅适用杨木、松木、杉木、桉木等速生木材，也适用于导管较粗大的水曲柳、橡木等优质木材，不仅适用木材截面为正方形与矩形的板方材，也可用于截面为圆形的原木。
实施例1：
本实施例的一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，主要用于木材浸渍改性：待浸渍木材6为速生杨木，含水率15%，截面尺寸为200 mm×200 mm，长度1800 mm。浸渍液7为低分子量水溶性酚醛树脂。
（1）浸渍前仔细检查待浸渍木材6，对纵向贯通的裂纹用502胶和锯末进行修补与封闭，以防止在浸渍过程中有低分子量水溶性酚醛树脂渗漏。
（2）选择与上述木材截面尺寸相适应的方形木材密封法兰812和密封圈811及法兰密封条813，将密封圈811套在待处理的杨木一端约180 mm处，用木材密封法兰812及法兰密封条813将待处理杨木的上下两端密封隔开，并用法兰锁紧螺杆814将其锁紧。
（3）将上述木材法兰密封件81置于加压罐体2上，加上密封垫821，盖上负压罐体1，用罐体锁紧螺杆822将装置密封、锁紧。
（4）打开进料泵43，将低分子量水溶性酚醛树脂注入加压罐体2中，注意从加压罐液位计21中观察注入浸渍液7的量，当达到液位计满刻度时关闭进料泵43。
（5）开启抽真空装置33，打开真空管控制阀32，当负压罐压力值P1达到-0.8 MPa时，开启进气管控制阀51对加压罐体2中的低分子量水溶性酚醛树脂加压，注意观察加压罐压力表25，并通过进气管控制阀51和真空管控制阀32控制上下罐体中的压力值P1和压力值P2，保持负压罐体1中的压力值P1在-0.5～-0.6 MPa之间（本实施例为-0.5 MPa），加压罐体2中的压力值P2在0.3～0.4 MPa之间（本实施例为0.3 MPa）。
（6）在上述压力条件下，保压浸渍处理3.0～3.5小时（本实施例为3.0小时）。在浸渍过程中，低分子量水溶性酚醛树脂会通过杨木中的孔隙不断的向负压罐体1中移动，当负压罐液位计11达到满刻度时，开启回流泵13将低分子量酚醛树脂通过回流管12注入储料槽41中进行循环使用。同时，当加压罐液位计21达到最低刻度时，及时开启进料泵43补充低分子量水溶性酚醛树脂。
（7）浸渍处理结束后，开启排液阀23和回流泵13，将低分子量水溶性酚醛树脂通过排液管22和回流管12排除。
（8）再次开启抽真空装置33和压缩装置53，将残留在木材管孔中的残留的低分子量水溶性酚醛树脂排除。
（9）重复步骤（7），将低分子量水溶性酚醛树脂排除。
（10）松开罐体锁紧螺杆822和法兰锁紧螺杆814，将木材从加压罐体2中取出，即得到了用低分子量水溶性酚醛树脂浸渍全渗透的速生杨木方料。
实施例2：
本实施例的一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，主要用于木材阻燃：待浸渍木材6为速生杉木，含水率30%，截面尺寸为120 mm×160 mm，长度1800 mm。浸渍液7为水溶性阻燃剂。
（1）浸渍前仔细检查待浸渍木材6，对纵向贯通的裂纹用502胶和锯末进行修补与封闭，以防止在浸渍过程中有水溶性阻燃剂渗漏。
（2）选择与上述木材截面尺寸相适应的长方形密封法兰812和密封圈811及法兰密封条813，将密封圈811套在待处理的杉木一端约180 mm处，用密封法兰812及法兰密封条813将待处理杉木的上下两端密封隔开，并用法兰锁紧螺杆814将其锁紧。
（3）将木材法兰密封件81置于加压罐体2上，加上密封垫821，盖上负压罐体1，用罐体锁紧螺杆822将装置密封、锁紧。
（4）打开进料泵43，将水溶性阻燃剂注入加压罐体2中，注意从加压罐液位计21中观察注入浸渍液7的量，当达到液位计满刻度时关闭进料泵43。
（5）开启抽真空装置33，打开真空管控制阀32，当负压罐压力值P1达到-0.8 MPa时，开启进气管控制阀51对加压罐体2中的水溶性阻燃剂加压，注意观察加压罐压力表25，并通过进气管控制阀51和真空管控制阀32控制上下罐体中的压力值P1和压力值P2，保持负压罐体1中的压力值P1在-0.6～-0.7 MPa之间（本实施例为-0.6 MPa），加压罐体2中的压力值P2在0.5～0.6 MPa之间（本实施例为0.5 MPa）。
（6）在上述压力条件下，保压浸渍处理4～5小时（本实施例为4小时）。在浸渍过程中，水溶性阻燃剂会不断的通过木材中的孔隙向负压罐体1中移动，当负压罐液位计11达到满刻度时，开启回流泵13将水溶性阻燃剂通过回流管12注入储料槽41中进行循环使用。同时，当加压罐液位计21达到最低刻度时，及时开启进料泵43补充水溶性阻燃剂。
（7）浸渍处理结束后，开启排液阀23和回流泵13，将水溶性阻燃剂通过排液管22和回流管12排出。
（8）再次开启抽真空装置33和压缩装置53，将残留在木材管孔中的残留阻燃剂排除。
（9）重复步骤（7），将阻燃剂排除。
（10）松开罐体锁紧螺杆822和法兰锁紧螺杆814，将木材从加压罐体2中取出，即得到了用水溶性阻燃剂浸渍全渗透的速生杉木方料。
实施例3：
本实施例的一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，主要用于木材染色：待浸渍木材6为水曲柳，含水率20%，截面尺寸为φ200 mm，长度2000 mm。浸渍液7为染液。
（1）浸渍染色前仔细检查待浸渍木材6，对纵向贯通的裂纹用502胶和锯末进行修补与封闭，以防止在浸渍过程中有染液渗漏。
（2）选择与上述木材截面尺寸相适应的圆形密封法兰812和密封圈811及法兰密封条813，将密封圈811套在待处理的杉木一端约200 mm处，用密封法兰812及法兰密封条813将待染色水曲柳的上下两端密封隔开，并用法兰锁紧螺杆814将其锁紧。
（3）将木材法兰密封件81置于加压罐体2上，加上密封垫821，盖上负压罐体1，用罐体锁紧螺杆822将装置密封、锁紧。
（4）打开进料泵43，将染液注入加压罐体2中，注意从加压罐液位计21中观察注入染液的量，当达到液位计满刻度时关闭进料泵43。
（5）开启抽真空装置33，打开真空管控制阀32，当负压罐压力值P1达到-0.8 MPa时，开启进气管控制阀51对加压罐体2中的染液加压，注意观察加压罐压力表25，并通过进气管控制阀51和真空管控制阀32控制上下罐体中的压力值P1和压力值P2，保持负压罐体1中的压力值P1在-0.5～-0.7 MPa之间（本实施例为-0.5 MPa），加压罐体2中的压力值P2在0.4～0.6 MPa之间（本实施例为0.4 MPa）。
（6）在上述压力条件下，保压染色处理4～6小时（本实施例为4小时）。在染色过程中，染液会通过木材中的孔隙不断的向负压罐体1中移动，当负压罐液位计11达到满刻度时，开启回流泵13将染液通过回流管12注入储料槽41中进行循环使用。同时，当加压罐液位计21达到最低刻度时，及时开启进料泵43补充染液。
（7）浸渍处理结束后，开启排液阀23和回流泵13，将染液通过排液管22和回流管12排除。
（8）再次开启抽真空装置33和压缩装置53，将残留在木材管孔中的残留染液排除。
（9）重复步骤（7），将染液排除。
（10）松开罐体锁紧螺杆822和法兰锁紧螺杆814，将木材从加压罐体2中取出，即得到了染液全渗透的染色水曲柳方料。
实施例4：
本实施例的一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，主要用于木材防腐处理：待浸渍木材6为速生松木，含水率30%，截面尺寸为200 mm×150 mm，长度2200 mm。浸渍液7为防腐剂。
（1）浸渍前仔细检查待浸渍木材6，对纵向贯通的裂纹用502胶和锯末进行修补与封闭，以防止在浸渍过程中有防腐剂渗漏。
（2）选择与上述木材截面尺寸相适应的长方形密封法兰812和密封圈811及法兰密封条813，将密封圈811套在待处理的松木一端约200 mm处，用密封法兰812及法兰密封条813将待处理松木的上下两端密封隔开，并用法兰锁紧螺杆814将其锁紧。
（3）将木材法兰密封件81置于加压罐体2上，加上密封垫821，盖上负压罐体1，用罐体锁紧螺杆822将装置密封、锁紧。
（4）打开进料泵43，将防腐剂注入加压罐体2中，注意从加压罐液位计21中观察注入防腐剂的量，当达到液位计满刻度时关闭进料泵43。
（5）开启抽真空装置33，打开真空管控制阀32，当负压罐压力值P1达到-0.8 MPa时，开启进气管控制阀51对加压罐体2中的防腐剂加压，注意观察加压罐压力表25，并通过进气管控制阀51和真空管控制阀32控制上下罐体中的压力值P1和压力值P2，保持负压罐体1中的压力值P1在-0.5～-0.7 MPa之间（本实施例为-0.5 MPa），加压罐体2中的压力值P2在0.5～0.7 MPa之间（本实施例为0.5 MPa）。
（6）在上述压力条件下，保压浸渍处理4～5小时（本实施例为5小时）。在浸渍过程中，防腐剂会不断的通过木材中的孔隙向负压罐体1中移动，当负压罐液位计11达到满刻度时，开启回流泵13将防腐剂通过回流管12注入储料槽41中进行循环使用。同时，当加压罐液位计21达到最低刻度时，及时开启进料泵43补充防腐剂。
（7）浸渍处理结束后，开启排液阀23和回流泵13，将防腐剂通过排液管22和回流管12排除。
（8）再次开启抽真空装置33和压缩装置53，将残留在木材管孔中残留的防腐剂排除。
（9）重复步骤（7），将防腐剂排除。
（10）松开罐体锁紧螺杆822和法兰锁紧螺杆814，将木材从加压罐体2中取出，即得到了防腐剂全渗透的防腐速生松木方料。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的装置，其特征在于：包括负压罐体（1）、加压罐体（2）、抽真空系统（3）、加压系统（5）和密封系统（8），所述抽真空系统（3）与负压罐体（1）的一端连接，所述加压系统（5）与加压罐体（2）连接，待浸渍木材（6）的一端置于负压罐体（1）内，另一端置于加压罐体（2）内，加压罐体（2）内设有浸渍液（7），待浸渍木材（6）的中部通过连接于密封系统（8）将待浸渍木材（6）的两端密封隔离，并通过密封系统（8）与负压罐体（1）、加压罐体（2）密封连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述密封系统（8）包括木材法兰密封件（81）和罐体密封件（82），所述木材法兰密封件（81）包括密封圈（811）、密封法兰（812），所述罐体密封件（82）包括罐体锁紧螺杆（822），所述密封法兰（812）的内壁通过密封圈（811）套设于待浸渍木材（6）的外壁，所述密封法兰（812）通过罐体锁紧螺杆（822）与负压罐体（1）、加压罐体（2）连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述负压罐体（1）在靠近加压罐体（2）一端的外壁上设有负压罐法兰（15），所述加压罐体（2）在靠近负压罐体（1）的一端的外壁上设有加压罐法兰（24），所述密封法兰（812）位于负压罐法兰（15）和加压罐法兰（24）之间，所述负压罐法兰（15）、密封法兰（812）和加压罐法兰（24）通过罐体锁紧螺杆（822）连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述罐体密封件（82）还包括多个密封垫（821），所述密封垫（821）位于所述密封法兰（812）与负压罐法兰（15）之间、所述密封法兰（812）和加压罐法兰（24）之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于：所述装置还包括向加压罐体（2）内提供浸渍液（7）的供液系统（4），所述负压罐体（1）在靠近加压罐体（2）一端连接有回流管（12），所述回流管（12）与供液系统（4）相连通，所述回流管（12）上设有回流泵（13）。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于：所述加压系统（5）包括进气管（52）、进气管控制阀（51）和压缩装置（53），所述压缩装置（53）通过进气管（52）与加压罐体（2）相连通，所述进气管控制阀（51）位于进气管（52）上。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于：所述抽真空系统（3）包括真空管（31）、真空管控制阀（32）和抽真空装置（33），所述抽真空装置（33）通过真空管（31）与负压罐体（1）相连通，所述真空管控制阀（32）位于真空管（31）上。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于：所述负压罐体（1）和加压罐体（2）上分别连接有负压罐压力表（14）和加压罐压力表（25）。
9.一种引导式减压-加压浸渍渗透木材的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将密封圈（811）和密封法兰（812）套设于待浸渍木材（6）的外壁，将密封法兰（812）与负压罐体（1）、加压罐体（2）密封连接，将待浸渍木材（6）的一端置于负压罐体（1）内，另一端置于加压罐体（2）内；
S2、打开供液系统（4）的进料泵（43）向加压罐体（2）内加入浸渍液（7），直至加压罐液位计（21）达到预设最高值，关闭进料泵（43）；
S3、开启抽真空系统（3）的抽真空装置（33），打开真空管控制阀（32），直至负压罐压力表（14）达到预定值，开启加压系统（5）的压缩装置（53），打开进气管控制阀（51）对加压罐体（2）内的浸渍液（7）加压，通过控制真空管控制阀（32）和进气管控制阀（51）保持负压罐体（1）中的压力值P1小于加压罐体（2）中的压力值P2，形成压力差；
S4、对待浸渍木材（6）进行保压浸渍处理3～7小时；
S5、开启排液阀（23）和回流泵（13）将浸渍液（7）排出；
S6、开启抽真空装置（33）和压缩装置（53），将残留于木材内的浸渍液（7）排出；
S7、取出待浸渍木材（6）。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括：
在保压浸渍处理过程中，由于压力差的引导，加压罐体（2）内的浸渍液（7）通过待浸渍木材（6）中的孔隙不断向负压罐体（1）内移动，当负压罐液位计（11）上的数值达到预设最高值时，开启回流泵（13），将负压罐体（1）内的浸渍液（7）排出，直至负压罐液位计（11）上的数值达到预设最低值；当加压罐液位计（21）上的数值达到预设最低值时，开启进料泵（43）补充浸渍液（7）至加压罐体（2）内，直至加压罐液位计（21）上的数值达到预设最高值。
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