CN109849138A - 一种软化木材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种软化木材的方法,包括以下步骤:1)将需软化的木材密闭于软化处理罐中,抽取真空;2)开启储料罐阀门,将软化液加入软化处理罐中;3)开启加压泵加压,并保压,随后泄压,将软化液从软化处理罐中排出;4)待软化液排尽后,重新开启真空系统,重复步骤2)和3)至少一次,直到软化液完全渗透到待弯曲木材中;5)将软化液从软化处理罐中排尽后,对罐体中的待弯曲木材进行加热,使待弯曲木材完全热透;6)将软化处理罐泄压,即得到了软化木材。所述木材软化液包括水、碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠。本发明方法将物理与化学软化的方法相结合应用于实木弯曲构件的软化之中,具有多重软化功能,效果好,效率高。
Description
技术领域
本发明涉及木材处理技术领域,特别地,涉及一种软化木材的方法。
背景技术
木材是由纤维素、半纤维素和木质素所组成的天然高分子化合物,是制作实木家具的首选材料。用弯曲实木制造的曲木家具深得消费者喜爱,但在通常情况下实木难以弯曲成型。
软化处理是实现实木弯曲的必由之路。目前,木材软化处理的方法主要有物理方法和化学方法。其中的物理方法实际上是水热处理法,即采用外部加热的方式加热木材使其软化而达到易弯曲的目的,常见的火烤、水煮、蒸汽、高频、微波加热等都属于这一类。其中水煮和蒸汽加热是以水为软化剂的一种最环保、最廉价的方法,但即使是在加热的条件下水也很难进入到木材的结晶区而达到充分软化的目的,因此单独用水煮和蒸汽加热的方法软化木材的弯曲效果并不理想,易出现断裂、皱缩、弯曲半径小、回弹率大等缺陷,导致成品率低。
鉴于以上情况,需要一种安全、高效的软化处理方法来解决上述问题。有大量的学者开展了木材软化与弯曲方面的研究:
(1)申请公布为CN 105599088A的专利,使用主要成分为聚乙二醇50%~60%、冰醋酸5%~8%、阴离子表面活性剂木质素磺酸钠0.5%~2%以及去离子水作为软化剂来软化木材,但存在聚乙二醇有毒、冰醋酸降低木材的强度以及去离子水成本高、软化液后期处理难等不足,难以实现工业化生产。
(2)申请公布号为CN 106272807A的专利,使用了聚乙二醇5-10,冰醋酸4-6,明矾0.5-1,硝酸铈0.3-0.5,质量分数20-30%的双氧水2-4,聚乙烯醇1-2,硬脂酰乳酸钠0.1-0.15,对甲氧基肉桂酸辛酯0.1-0.15,椰油酰二乙醇胺0.3-0.5,N-甲基毗咯烷酮0.3-0.5,尼泊金乙酯0.01-0.015,水50-60等使用了10种以上的原料,过于复杂,成本高,尤其是其中的硝酸铈属于稀有金属化合物,同样也存在着软化液后期处理难等问题。
(3)申请公布号为CN 106827140A的专利,使用N-甲基吗琳-N-氧化物15-20wt%的水溶液通过85±5℃温度加热的方式软化木材,但该软化剂主要针对木材解剖领域,与实木弯曲相关性小。
(4)申请公布号为CN 107363944A的专利,虽然是针对实木弯曲的,但使用的是-33℃至-78℃的液态氨,对设备的要求很高,成本也不低。
(5)有多个文献报道了实木弯曲的工艺与方法,其中所涉及到的软化多以水为软化剂、使用高温蒸汽加热到木材的玻璃化转化温度点以上的物理软化方法,由于温度较高,在从软化罐中取出到弯曲成型的过程中,温度会很快降低到玻璃化转变温度点以下,木材的塑性降低,因此产品合格率不高。
化学软化方法主要是利用氢氧化钠、氢氧化钾等强碱性溶液溶解待弯曲木材中的部分木质素和纤维素等成分来达到软化目的的,但这存在着木材易被腐蚀与污染、力学性能降低、处理液回收成本高等问题,现已较少采用。还有一类处理方法主要是使用液氨、氨水、氨气、亚胺、尿素等化学药剂来软化处理木材,其中用液氨处理的综合效果最好,但需要耐高压设备,这即提高了生产成本,也不利于安全生产,且大量使用氨气会在一定程度上危害操作人员身体健康。由于木材的各向异性以及结构的差异性,氨水、氨气、亚胺、尿素等软化剂在短时间内也很难浸入木材之中而起到软化作用。
上述诸多研究都存在着诸如使用大量的化学试剂、软化工艺复杂等一些不足,这在某种程度上影响了实木弯曲产品(如曲木家具、曲木工艺品等)的生产。因此,开发一种基于实木弯曲的实用、简便、环保的软化方法实用意义深远。
发明内容
本发明目的在于提供一种采用物理协同化学软化且软化效果好、效率高的软化木材的方法,以解决上述现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种软化木材的方法,包括以下步骤:
步骤1)将需软化的木材密闭于软化处理罐中,抽取真空;
步骤2)开启储料罐阀门,将软化液加入软化处理罐中;
步骤3)开启加压泵加压,并保压,随后泄压,并将软化液从软化处理罐中排出;
步骤4)待软化液排尽后,重新开启真空系统,重复步骤2)和步骤3)至少一次;
步骤5)将软化液从软化处理罐中排尽后,对罐体中的待弯曲木材进行加热;
步骤6)将软化处理罐泄压,即得到了软化木材;
其中,步骤2)中所述软化液包括水、碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠,上述组分间的质量关系为水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:15~30:5~10:0.5~2。
进一步的,步骤2)中所述软化液的配制方法为:按照各组份的质量比,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐、木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液。
进一步的,步骤1)中抽取真空时,当真空度达到设定值-0.09~-0.07MPa后,保持10~60min。
进一步的,步骤2)中所述软化液在压力的作用下进入软化处理罐中,待软化处理罐中的压力达到-0.3~-0.1MPa后停止注入软化液,并保持15~30min。
进一步的,步骤3)中保压时的压力为0.5~2.0MPa,保压时间为20-30min。
进一步的,所述软化处理罐为过热蒸汽加热软化处理罐。
进一步的,步骤5)中将软化液从软化处理罐中排尽后,开启蒸汽输入控制阀,利用过热蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到110~140℃后保温1~6h。
本发明针对现有技术存在的不足,提供了一种软化木材的方法,主要是将物理与化学软化的方法相结合应用于实木弯曲构件的软化之中。具体是:以碳酸铵为软化剂、磺化琥珀酸脂盐(渗透剂T)为渗透剂、木质素磺酸钠为表面活性剂配制成软化液;并且,采用真空前将软化液排空的减压-加压方式将软化液渗透到木材之中,然后将木材加热到(或接近)玻璃化转变温度,从而达到将待弯曲木材软化的目的。
木材在各种溶剂中的膨胀率随着溶剂与木材的纤维素、半纤维素和木质素形成氢键能力的增加而增加。N原子比O原子更容易与木材试样内的纤维素分子间氢键发生络合作用,进而软化纤维素分子的非结晶区以及部分结晶区,从而达到快速软化的效果。因此,含氮化合物因其中的N原子含量高而易将木材膨胀,故能取得较好软化效果。
在本发明中,以含N的碳酸铵化合物为主剂,并添加渗透剂与表面活性剂配制成软化液,加上采用的排空式减压-加压的方法,软化液能较快的渗透到木材内部。当木材加热时,含N的碳酸铵主剂会分解成氨气、二氧化碳和水,其中氨气中的一部分N原子与木材中的活性基团结合而易引起木材膨胀;另一部分会与二氧化碳、水共同在木材内部形成高压蒸汽也会导致木材膨胀。同时,利用过热蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,一方面在高温条件下将木材加热到(或接近)玻璃化转变温度,另一方面加热时残留在罐体中的水分所形成的蒸汽可以给木材提供一个较高湿度的环境,也有利于木材软化。因此,在高温、高湿以及软化液的三重相互协同的作用下,木材很快就会变得柔软而易于弯曲。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明中软化液原材料易得:碳酸铵是农业用的化肥,磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠也都是常用的渗透剂与活性剂,价廉易购。
(2)本发明环保性好:首先,软化液可循环使用,废液少;其次,即使有极少量的废液,其主要成分是碳酸铵,可以作为农用化肥来处理。
(3)本发明由于采用了“排空式减压-加压”的方法,在渗透剂与表面活性剂的共同作用下,软化液更容易渗入木材,可缩短软化时间。
(4)本发明采用的物理协同化学软化,具有多重软化功能,效果好,效率高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,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是本发明优选实施例软化装置的结构示意图;
其中,1—过热蒸汽加热软化处理罐,2—储料槽,3—负压表3,4—正压表,5—安全阀,6—真空泵控制阀,7—排料阀,8—软化液,9—软化液输入阀,10—加压泵,11—蒸汽输入控制阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)配置软化液。按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:15~30:5~10:0.5~2的质量比称取各组份,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐、木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液。
2)将需软化的木材密闭于过热蒸汽加热软化处理罐中,抽取真空,当真空度达到设定值-0.09~-0.07MPa后保持10~60min。
3)开启储料罐阀门,软化液会在压力的作用下进入软化处理罐中,待软化处理罐中的压力达到设定值-0.3~-0.1MPa后停止注入软化液,并保持15~30min,以便软化液渗入到木材中。
4)开启加压泵加压,当压力达到设定值0.5~2.0MPa后并保压20-30min,随后泄压,并将软化液从软化处理罐中排出。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统,重复步骤3)和步骤4)多次,直到软化液完全渗透到待弯曲木材中。一般情况下,木材厚度在20mm以下的(含20mm),重复2次即可;木材厚度每增加10mm,重复次数增加1~2次,以此类推。
6)将软化液从软化处理罐中排尽后,开启蒸汽输入控制阀,利用过热蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到110℃~140℃后保温1~6h,使待弯曲木材完全热透。其中,木材厚度在20mm以下的,保温2h即可;木材厚度每增加10mm,保温加热时间延长0.5~1h,以此类推。
7)将软化处理罐泄压,即得到了软化木材,并可立即用于弯曲。
主要通过以下方法来评价软化效果:
1)实木弯曲的综合弯曲性能由相对弯曲半径(h/r)和成品率两个指标来综合评定。其中h为材料的厚度,r为弯曲半径。h/r值和成品率越大,弯曲性能越好。
2)将采用本发明软化处理后木材的力学性能与素材进行对比,均在干燥至含水率为12%的情况下,比较力学性能的变化情况。
3)以本发明中所述的软化液为例,采用本发明中所述的“排空式减压-加压”的方法与“减压-加压”(减压前软化液未排空)以及常压浸泡方法对比,比较生产效率。
实施案例一:
(具体采用江西美隆木材保护有限公司生产的木材浸渍罐,具体结构如图1所示,下同。)
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:15:5:0.5的质量比称取各组份,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液8。
2)将截面规格为20mm×40mm的水曲柳密闭于过热蒸汽加热软化处理罐1中,开启真空泵控制阀6抽取真空,观察负压表3,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min。
3)开启软化液输入阀9,在负压的作用下输入软化液8,观察负压表3,待压力为-0.1MPa时停止软化液输入,保持15min。
4)开启软化液输入阀9和加压泵10加压,观察正压表4,当压力达到0.7MPa时保压30min后开启排料阀7泄压,并将软化液8排入储料槽2中。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统抽取真空,当真空度达到设定值-0.07MPa后保持30min,再重复步骤3)和步骤4)2次。
6)将软化液8从软化处理罐中排尽,开启蒸汽输入控制阀11,采用高温蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到110℃后保温1.5h,使待弯曲的水曲柳完全热透。
7)开启排料阀门7泄压,将残留在软化处理罐中的软化液8排尽,即得到了软化后的水曲柳,并可立即用于弯曲。
效果评价:
①本实验条件下,当试件的h/r=1/5时,成品率>93%。
②在相同实验条件下,未用软化液进行处理,当h/r=1/5时,成品率<51%。
③将采用本实施例中软化处理后木材的力学性能与素材进行对比(均干燥至含水率为12%),两者的硬度、抗弯强度、弹性模量等性能无明显变化。
④以本发明中所述的软化液为例,采用本发明中所述的“排空式减压-加压”的方法与常压浸泡的方法对比:采用本发明所述方法,3-4h软化液即可浸透木材,然后进入加热与弯曲工序。采用“减压-加压”(减压前软化液未排空)浸渍,需要7-10h。而采用常压浸泡的方法,则需要10天,甚至更长时间。
实施案例二:
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:20:5:0.8的质量比称取各组份,依将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液8。
2)将截面规格为30mm×40mm的水曲柳密闭于过热蒸汽加热软化处理罐1中,开启真空泵控制阀6抽取真空,观察负压表3,当真空度达到设定值-0.07MPa后保持20min。
3)开启软化液输入阀9,在负压的作用下输入软化液8,观察负压表3,待压力为-0.2MPa时停止软化液输入,保持15min。
4)开启软化液输入阀9和加压泵10加压,观察正压表4,当压力达到0.8MPa后保压30min后开启排料阀7泄压,并将软化液8排入储料槽2中。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统抽取真空,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min,再重复步骤3)和步骤4)2次。
6)将软化液8从软化处理罐中排尽,开启蒸汽输入控制阀11,采用高温蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到120℃后保温2h,使待弯曲的水曲柳完全热透。
7)开启排料阀门7泄压,将残留在软化处理罐中的软化液8排尽,即得到了软化后的水曲柳,并可立即用于弯曲。
效果评价:
①本实验条件下,当试件的h/r=1/6时,成品率>90%。
②在相同实验条件下,未用软化液进行处理,当h/r=1/6时,成品率<43%。
③将采用本实施例中软化处理后木材的力学性能与素材进行对比(均干燥至含水率为12%),两者的硬度、抗弯强度、弹性模量等性能无明显变化。
④以本发明中所述的软化液为例,采用本发明中所述的“排空式减压-加压”的方法与常压浸泡的方法对比:采用本发明所述方法,4-5h软化液即可浸透木材,然后进入加热与弯曲工序。而采用“减压-加压”(减压前软化液未排空)浸渍,需要9-12h。而采用常压浸泡的方法,则需要12天,甚至更长时间。
实施案例三:
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:30:8:1.5的质量比称取各组份,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液8。
2)将截面规格为30mm×50mm的山毛榉密闭于过热蒸汽加热软化处理罐1中,开启真空泵控制阀6抽取真空,观察负压表3,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min。
3)开启软化液输入阀9,在负压的作用下输入软化液8,观察负压表3,待压力为-0.2MPa时停止软化液输入,保持30min。
4)开启软化液输入阀9和加压泵10加压,观察正压表4,当压力达到1.2MPa后保压20min后开启排料阀7泄压,并将软化液8排入储料槽2中。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统抽取真空,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min,再重复步骤3)和步骤4)3次。
6)将软化液8从软化处理罐中排尽,开启蒸汽输入控制阀11,采用高温蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到130℃后保温3h,使待弯曲的水曲柳完全热透。
7)开启排料阀门7泄压,将残留在软化处理罐中的软化液8排尽,即得到了软化后的山毛榉,并可立即用于弯曲。
效果评价:
①本实验条件下,当试件的h/r=1/5时,成品率>86%。
②在相同实验条件下,未用软化液进行处理,当h/r=1/5时,成品率<37%。
③将采用本实施例中软化处理后木材的力学性能与素材进行对比(均干燥至含水率为12%),两者的硬度、抗弯强度、弹性模量等性能无明显变化。
④以本发明中所述的软化液为例,采用本发明中所述的“排空式减压-加压”的方法与常压浸泡的方法对比:采用本发明所述方法,3.5-4.5h软化液即可浸透木材,然后进入加热与弯曲工序。而采用“减压-加压”(减压前软化液未排空)浸渍,需要10-13h。而采用常压浸泡的方法,则需要15天,甚至更长时间。
实施案例四:
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:30:10:2的质量比称取各组份,依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液8。
2)将截面规格为40mm×80mm的红橡木密闭于过热蒸汽加热软化处理罐1中,开启真空泵控制阀6抽取真空,观察负压表3,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min。
3)开启软化液输入阀9,在负压的作用下输入软化液8,观察负压表3,待压力为-0.3MPa时停止软化液输入,保持30min。
4)开启软化液输入阀9和加压泵10加压,观察正压表4,当压力达到1.8MPa后保压30min后开启排料阀7泄压,并将软化液8排入储料槽2中。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统抽取真空,当真空度达到设定值-0.09MPa后保持30min,再重复步骤3)和步骤4)3次。
6)将软化液8从软化处理罐中排尽,开启蒸汽输入控制阀11,采用高温蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到140℃后保温3h,使待弯曲的水曲柳完全热透。
7)开启排料阀门7泄压,将残留在软化处理罐中的软化液8排尽,即得到了软化后的红橡木,并可立即用于弯曲。
效果评价:
①本实验条件下,当试件的h/r=1/7时,成品率>87%。
②在相同实验条件下,未用软化液进行处理,当h/r=1/7时,成品率<41%。
③将采用本实施例中软化处理后木材的力学性能与素材进行对比(均干燥至含水率为12%),两者的硬度、抗弯强度、弹性模量等性能无明显变化。
④以本发明中所述的软化液为例,采用本发明中所述的“排空式减压-加压”的方法与常压浸泡的方法对比:采用本发明所述方法,4.5-5.5h软化液即可浸透木材,然后进入加热与弯曲工序。而采用“减压-加压”(减压前软化液未排空)浸渍,需要12-15h。而采用常压浸泡的方法,则需要18天,甚至更长时间。
软化液的配比在木材软化过程中起着重要作用,在处理工艺相同的条件下通过改变软化液的配比对软化效果进行对比。
对比实施案例一:
与实施案例一进行对比,(以水曲柳为试材,将碳酸铵的质量比从15降低至10)。
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:10:5:0.5的质量比称取各组份,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液8。
2)将截面规格为20mm×40mm的水曲柳密闭于过热蒸汽加热软化处理罐1中,开启真空泵控制阀6抽取真空,观察负压表3,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min。
3)开启软化液输入阀9,在负压的作用下输入软化液8,观察负压表3,待压力为-0.1MPa时停止软化液输入,保持15min。
4)开启软化液输入阀9和加压泵10加压,观察正压表4,当压力达到0.7MPa时保压30min后开启排料阀7泄压,并将软化液8排入储料槽2中。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统抽取真空,当真空度达到设定值-0.07MPa后保持30min,再重复步骤3)和步骤4)2次。
6)将软化液8从软化处理罐中排尽,开启蒸汽输入控制阀11,采用高温蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到110℃后保温1.5h,使待弯曲的水曲柳完全热透。
7)开启排料阀门7泄压,将残留在软化处理罐中的软化液8排尽,即得到了软化后的水曲柳,并可立即用于弯曲。
效果评价:
本实验条件下,当试件的h/r=1/5时,成品率<62%,而实施案例一中成品率>93%。因为当碳酸铵在软化液中含量较少时,对木材膨胀的效果差,不能取得较好软化效果,成品率大大降低。当碳酸铵在软化液中质量比超过30时,其它同实施案例一,当试件的h/r=1/5时,成品率几乎和实施案例一的成品率相当,考虑经济成本,碳酸铵在软化液中质量比不超过30。
对比实施案例二:
与实施案例四进行对比,(以红橡木为试材,将磺化琥珀酸脂盐的质量比从10降低至4)。
一种软化木材的方法,包括以下步骤:
1)按照水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:30:4:2的质量比称取各组份,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液8。
2)将截面规格为40mm×80mm的红橡木密闭于过热蒸汽加热软化处理罐1中,开启真空泵控制阀6抽取真空,观察负压表3,当真空度达到设定值-0.08MPa后保持30min。
3)开启软化液输入阀9,在负压的作用下输入软化液8,观察负压表3,待压力为-0.3MPa时停止软化液输入,保持30min。
4)开启软化液输入阀9和加压泵10加压,观察正压表4,当压力达到1.8MPa后保压30min后开启排料阀7泄压,并将软化液8排入储料槽2中。
5)待软化液排尽后,重新开启真空系统抽取真空,当真空度达到设定值-0.09MPa后保持30min,再重复步骤3)和步骤4)3次。
6)将软化液8从软化处理罐中排尽,开启蒸汽输入控制阀11,采用高温蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到140℃后保温3h,使待弯曲的水曲柳完全热透。
7)开启排料阀门7泄压,将残留在软化处理罐中的软化液8排尽,即得到了软化后的红橡木,并可立即用于弯曲。
效果评价:
本实验条件下,当试件的h/r=1/7时,成品率<50%,而实施案例四中成品率>87%。因为磺化琥珀酸脂盐是一种渗透剂,其用量较少时,在相同的工艺条件下软化液渗入到木材中的量有限,不能取得较好软化效果,因此成品率大大降低。当磺化琥珀酸脂盐在软化液中质量比超过10时,其它条件与实施案例四,当试件的h/r=1/5时,成品率几乎和实施案例四的成品率相当,考虑经济成本,磺化琥珀酸脂盐在软化液中质量比不超过10。
本发明提供的一种软化木材的方法,主要是将物理与化学软化的方法相结合应用于实木弯曲构件的软化之中。具体是:以碳酸铵为软化剂、磺化琥珀酸脂盐(渗透剂T)为渗透剂、木质素磺酸钠为表面活性剂配制成软化液;并且,采用真空前将软化液排空的“减压-加压”方式将软化液渗透到木材之中,然后将木材加热到(或接近)玻璃化转变温度,从而达到将待弯曲木材软化的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种软化木材的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)将需软化的木材密闭于软化处理罐中,抽取真空;
步骤2)开启储料罐阀门,将软化液加入软化处理罐中;
步骤3)开启加压泵加压,并保压,随后泄压,并将软化液从软化处理罐中排出;
步骤4)待软化液排尽后,重新开启真空系统,重复步骤2)和步骤3)至少一次;
步骤5)将软化液从软化处理罐中排尽后,对罐体中的待弯曲木材进行加热;
步骤6)将软化处理罐泄压,即得到了软化木材;
其中,步骤2)中所述软化液包括水、碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐和木质素磺酸钠,上述组分间的质量关系为水:碳酸铵:磺化琥珀酸脂盐:木质素磺酸钠=100:15~30:5~10:0.5~2。
2.根据权利要求1所述的一种软化木材的方法,其特征在于,步骤2)中所述软化液的配制方法为:按照各组份的质量比,将碳酸铵、磺化琥珀酸脂盐、木质素磺酸钠依次加入水中,使其充分溶解,配置成软化液。
3.根据权利要求1所述的一种软化木材的方法,其特征在于,步骤1)中抽取真空时,当真空度达到设定值-0.09~-0.07MPa后,保持10~60min。
4.根据权利要求1所述的一种软化木材的方法,其特征在于,步骤2)中所述软化液在压力的作用下进入软化处理罐中,待软化处理罐中的压力达到-0.3~-0.1MPa后停止注入软化液,并保持15~30min。
5.根据权利要求1所述的一种软化木材的方法,其特征在于,步骤3)中保压时的压力为0.5~2.0MPa,保压时间为20-30min。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种软化木材的方法,其特征在于,所述软化处理罐为过热蒸汽加热软化处理罐。
7.根据权利要求6所述的一种软化木材的方法,其特征在于,步骤5)中将软化液从软化处理罐中排尽后,开启蒸汽输入控制阀,利用过热蒸汽对罐体中的待弯曲木材进行加热,当温度达到110~140℃后保温1~6h。
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