CN111819054A - 木质材料的处理 - Google Patents

Abstract

本发明涉及处理木质材料的改进的方法。通过本发明的方法，使木质材料经受真空、过压和增加的温度，并且经受超声。超声在在木质材料在合适的过压和合适的温度下被液体覆盖的同时施加合适的时间段。

Description

木质材料的处理

发明领域

本发明涉及一种处理木质材料的方法。本发明进一步涉及通过本发明的方法能够获得的木质材料。还考虑了制备处理的木质材料的方法的用途。通过本发明的方法获得的木质材料具有宽泛的用途。

发明背景

木材是用于诸多应用如地板、建筑结构/房屋、栅栏、灯柱和家具等等的广泛使用的材料。已经开发了各种木材处理技术以改进木材在例如耐真菌性、耐久性、开裂和着色、食木虫和腐烂方面的性能。

这样的木材处理技术包括预干燥，例如通过加热来进行，其后将木材用浸渍液体浸渍，由此通过使木材置于其中的室欠压来将浸渍液体吸入木材中(所谓“真空浸渍”)。在该过程之后，或是通过由将额外的液体泵送入室中的压力泵所产生的液压，或是通过在液体水平面之上建立气压来施加压力。可以随后通过施加真空来使木材经受额外的干燥步骤。

还可以应用其他处理技术。例如EP 0612595A1涉及一种将低品质木材升级成高品质木材的方法，其包括以下步骤：(a)通过在水性介质存在下电加热来软化木材，(b)例如通过介电加热来干燥软化的木材，(c)固化干燥的木材，和(d)冷却木材。通过此方法，在软化步骤和干燥步骤二者期间施加欧姆或介电加热。

US 3986268A公开了一种用于加速湿板干燥的方法和设备，其在低于大气压下使用高压介电加热来进行从木材的快速除湿，而无木材结构的裂开、开裂、表面硬化、蜂窝化或类似损坏。所述方法将介电体和真空干燥相组合。在干燥过程中使用低于大气压还允许注入合适的化学品以用于防火或木材的其他专门处理，这允许将这样的处理与木材干燥组合到单个方法中。

从KR 20160124728A已知一种处理木材的方法。所述方法包括以下的步骤：将木材置于真空室中并且抽空空气，随后将阻燃剂填充到真空室中，和其后施加压力，随后通过抽空来回收阻燃剂，将所述室脱水，和随后在65℃-80℃的温度下干燥木材2-4天。在阻燃剂填充期间，阻燃剂和木材可以通过超声波来振动。抽空空气、填充阻燃剂、加压和超声波处理在环境温度下进行。

从JPH 04189503A已知一种处理木材的方法。所述方法包括以下的步骤：将木材置于密封容器中，并且将容器减压，随后注入液体和施加超声波。在施加超声波之后，将密封的容器内部施加压力。在约30分钟后，使容器返回至大气压。

即使已经探索了几种技术，但是常规使用的技术仍然存在一些缺点。例如木材不能被完全浸渍，因为已经证明难以使浸渍液体到达原木的更深的内部，因此，使得木材易受霉菌侵袭。此外，没有被完全浸渍的木材可能不适合于几种应用，包括木材的进一步处理。

发明概述

本发明涉及将超声应用于处理木质材料中。超声在木质材料被液体覆盖的同时施加。超声在合适的压力下和合适的温度下施加合适的时间段。

特别地，用于处理木质材料的方法包括：

(a)将液体供给到木质材料，和

(b)在合适的压力下和70℃-220℃之间的温度下使木质材料经受超声合适的时间段。

与通过常规方法(包括通过量热的加热处理，欧姆或介电加热处理)处理的木质材料相比，用超声处理的木质材料具有更自然的结构。通过常规方法，在木质材料中引起结构改变如木质素降解，由此各种浸渍组分由于木质材料的软化而被木质材料吸收。通过本发明，木质材料的结构得以更好保存，由此提供与现有技术的木质材料相比的优点。

更特别地，本发明涉及一种处理木质材料的方法，其包括以下的步骤：

a)使所述木质材料经受真空，

b)在保持真空的同时，将液体供给至所述木质材料，

c)使木质材料在70℃-220℃之间的温度下经受过压，在该温度下所述液体未达到它的沸点，

d)在70℃-220℃之间的温度下，在保持所述过压的同时，使木质材料经受超声。

本发明进一步涉及通过本文所述的方法获得的木质材料。

本发明还涵盖通过本文所述的方法获得的木质材料的各种用途。这样的用途包括例如室内外地板、建筑物和栅栏、灯柱和雕刻以及装饰品。

附图说明

本发明通过附图来说明。附图并非意图以任何方式限制。

图1显示了本发明方法的示意图。

图2从左到右显示了未处理的北欧云杉(1)，常规浸渍的北欧云杉(2)，用本发明方法处理的北欧云杉(3)，根据本发明的方法处理的北欧云杉(4)，根据本发明的方法处理的北欧云杉(5)，根据本发明的方法处理的北欧云杉(6)，未处理的西班牙桉树(7)，根据本发明的方法处理的西班牙桉树(8)，未处理的丹麦橡木(9)和根据本发明的方法处理的丹麦橡木(10)。

图3从左到右显示了用根据本发明的方法处理的北欧云杉(11)，用根据本发明的方法处理的松木(12)，用根据本发明的方法处理的北欧云杉(13)，用根据本发明的方法处理的北欧云杉(14)，和用根据本发明的方法处理的北欧云杉(15)。

图4显示了用于进行本发明的方法的设备的示意图示。

图5显示了具有木质材料的原木和超声发生器的气密罐的特写图。

发明详述

下面更详细地描述本发明的各种方面和实施方案。

根据本发明，所述方法涉及处理木质材料，包括：

a)将液体供给至所述木质材料，

b)将所述木质材料经受过压和70℃-220℃之间的温度，

c)使木质材料在70℃-220℃之间的温度下经受超声合适的时间段。

将液体供给至所述木质材料，随后增加压力以达到过压。两个步骤中温度是70℃-220℃之间。在保持过压和70℃-220℃之间的温度的同时使木质材料经受超声。

加热和超声的组合提供木质材料的改进的浸渍以及可控的着色。特别地，可以控制浸渍深度，和因此如果期望的话，则木质材料可以被完全浸渍，不留下未处理的木质材料的部分。此外，所述方法能够至少实现环境有害的浸渍剂的使用的减少。

在本发明的方法中，液体以这样的方式供给，以使得木质材料变成被液体完全覆盖。

下面更详细地描述合适的压力、温度和时间段。

在本发明上下文中，术语“木质材料”包括得自不同树种的材料。树种的非限定性实例包括松木、雪松、柏木、冷杉、落叶松、云杉、橡木、桦木、山毛榉、白杨、桤木、榆木、椴木、桉树、白蜡树、桃花心木、樱桃木、杨木、栗子树、大理石木和红木。木质材料可以合适地选自心材和边材。

在本发明上下文中，超声定义为频率是1kHz-1MHz。通常，在本发明的目的中，超声频率将是使得超声可适合于本发明的目的，由此能够实现木质材料的处理以提升木质材料的性能。例如频率可以是1kHz-120kHz。要理解的是频率可以特别是10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz、90kHz、100kHz或110kHz以及它们之间的任何非整数值。此外，在施加超声期间可以使用不同的频率。频率可取决于并且可以根据木质材料的类型(例如心材或边材)和它的水含量、木质材料的油性组分、形式和厚度以及施加超声的时间段，和施加超声的温度来调节。超声的强度可以根据超声源的数目而变化。通常，超声的效果应当选择为1-20瓦/升液体。超声能够“敲击”木质材料而不断裂或毁坏木质材料的结构。超声可以施加合适的时间段，例如1分钟-15小时。合适的时间段可以例如是1分钟、5分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时或15小时以及它们之间的任何整数或非整数。在一种实施方案中、超声施加1分钟-15小时、例如5分钟-12小时、或2小时。

超声通过放置在相对于木质材料的合适位置上的超声源来提供。可以使用一种或多种超声源。超声源的数目可以取决于例如待处理的木质材料的量和形式。

更特别地，本发明涉及一种处理木质材料的方法，包括以下的步骤：

a)使所述木质材料经受真空，

b)在保持真空的同时，将液体供给至所述木质材料，

c)将木质材料在70℃-220℃之间的温度下经受过压，在该温度下所述液体未达到它的沸点，

d)在70℃-220℃之间的温度下，在保持所述过压的同时，使木质材料经受超声。

通过使木质材料经受真空，促进了从木质材料抽出空气和湿气。该步骤期间的温度可以经选择，以便在所施加的真空和进一步的木质材料的量、条件和/或类型的方面是合适的。为此，将木质材料置于配备有用于提供真空的真空泵的气密罐中。气密罐可以进一步配备有用于控制气密罐中的压力的阀门。

将液体供给至木质材料，以使得木质材料变成被液体覆盖。这合适地通过建立真空来将液体从含有该液体的另一罐吸入含有木质材料的气密罐来进行。在保持真空的同时将液体以合适的速率供给至木质材料。液体的温度经选择以便在气密罐中的真空和进一步的木质材料的量、条件和/或类型方面是合适的。在本发明的一种实施方案中，所供给的液体的温度与真空步骤期间木质材料的温度相同的或接近。液体可以合适地通过阀门从与气密罐互连的另一罐供给到含有木质材料的气密罐。归因于气密罐中的真空，液体从另一罐抽入气密罐。液体抽入气密罐，直到气密罐被液体填满，和木质材料被液体覆盖。此外，气密罐和另一罐二者都可以提供有加热装置(加热机组)或/和冷却装置(冷却机组)以用于在将液体供给至气密罐之前或之后加热或冷却液体。

在液体添加后，关闭气密罐的真空泵，和将连接到气密罐的压力泵设定到合适的过压并且启动。由此，木质材料经受过压。过压促进了将液体抽入木质材料。通过过压，液体的沸点与大气压下的沸点相比也增加了。由此，木质材料和液体的温度可以增加到远超过在大气压下可能的温度，而不引起液体沸腾，由此促进了木质材料的浸渍，即液体被抽入木质材料中。温度和过压经选择以在木质材料的量、条件和/或类型以及液体和液体中存在的任选的组分方面是合适的。可以合适地将液体在加热期间循环/接触加热装置(加热机组)以确保温度总是保持在期望的温度。因此，液体在浸渍过程期间可以被连续地加热到期望的温度。

在保持增加的温度和过压的同时使木质材料经受超声。木质材料经受超声合适的时间段。过压、温度和超声时间段经选择以在木质材料的量、条件和/或类型以及液体和液体中存在的任选的组分方面是合适的，并且进一步考虑所施加的超声的频率。超声典型地借助于位于气密罐中的超声发生器或多个超声发生器来施加。过压和超声的组合促进了液体被木质材料的吸收。实际上，液体的吸收可以是使用传统的压力浸渍木质材料的吸收的两倍。此外，液体更深地渗透到木质材料中，由此确保了改进的浸渍深度。由此，明显增加了木质材料的耐久性。随着木质材料浸渍得以改进，本发明的方法进一步使得使用更环境安全的浸渍剂(液体或包含在液体中)成为可能。

在超声处理完成后，可以优选的是首先关闭一个或多个超声源，和其后降低温度(或是通过关闭加热后的自然冷却，或是通过强制冷却)，然后将过压均衡至大气压。如果过压在温度足够低之前均衡，则这可引起液体沸腾，这归因于液体的温度。大气压可以合适地通过气密罐中的一个或多个阀门来获得。

如上所述，木质材料通常置于适合于施加真空和过压二者的气密罐中。气密罐可以进一步互连至另一罐以用于加热和供给液体。气密罐和/或另一罐可以进一步配备有加热和/或冷却装置(机组)，以用于根据期望的条件调节温度。气密罐以及另一罐可以具有适合于进行所述方法的任何形式和尺寸。合适的罐是本领域通常已知的。

木质材料可以堆叠或放置在气密罐中，任选地具有用于间隔木质材料的片或原木的装置。

在本发明上下文中，“液体”意图适合于覆盖木质材料和进一步适合于施加超声。本发明的方法所用的液体可以例如是水、油、以及水和另一溶剂的混合物，并且在一些应用中还可以合适地包括木材处理化合物如浸渍剂如明矾、硼酸溶液、铜、油如亚麻子油、木材焦油等、阻燃剂、杀生物剂、杀真菌剂、和/或颜料和着色剂及其组合。要理解的是一种或多种木材处理化合物可以以如下这样的量存在于液体中，该量适合于意图的效果和应用但是可以取决于木质材料的类型和它的空气和湿气含量。待使用的木材处理化合物以及量是通常本领域公知的。特别地，阻燃剂可以是适合于灭火的气态灭火物质如氩气或卤素。

液体可以合适地以足以确保被木质材料合适的吸收的量存在。液体的量通常取决于木质材料的量(尺寸、重量、形状)，木质材料的空气和湿气含量，木质材料的类型(例如如上所述的山毛榉、桦木、松木、云杉、橡木、桃花心木以及心材、树皮等)以及处理条件如所施加的压力和温度。液体的量可以进一步适于期望的浸渍深度。

在一种实施方案中，根据本发明的方法包含施加频率为1kHz-1MHz、例如1kHz-120kHz的超声。在另一实施方案中，频率是20kHz-40kHz。在某些实施方案中，频率是30kHz。其他合适的频率如上定义。

在另一实施方案中，根据本发明的方法包括施加超声1分钟-15小时。要理解的是超声施加的时间可以取决于其他参数如待处理的木质材料的类型、形状、尺寸、重量、空气和湿气含量以及所施加的超声的频率和液体。进一步要理解的是超声的频率可以在施加超声的时间期间变化。还要理解的是超声可以间隔地(即有施加超声的时间段和没有施加超声的时间段)施加。在一种实施方案中，超声施加1小时-3小时。在另一实施方案中，超声施加2小时。

初始时，使木质材料经受真空。用“真空”表示低于大气压的压力。因此，真空可以低到0毫巴。

真空的代表性实例包括但不限于大气压的1％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％和100％以及它们之间的任何整数或非整数值。要理解的是真空也可以以单位“毫巴”来规定。作为一般性规则，1000毫巴被认为等于大气压，这意味着例如50％的大气压对应于500毫巴的压力。此处，真空可以互换地指示为大气压的％或以毫巴表示。将压力降低到低于大气压暗示着溶剂在较低温度下沸腾。例如使用真空时，木质材料中存在的水将更容易蒸发(“沸腾掉”或抽出)。

在一种实施方案中，本发明的方法是这样的，其中真空为大气压的1％-100％之间，例如大气压的80％(约800毫巴)或50％(约500毫巴)。

真空应当经选择以获得木质材料中所含的水的期望的蒸发。真空步骤期间的温度因此可以考虑例如木质材料的尺寸、重量、密度、形状以及空气和湿气含量来控制。真空步骤期间的温度因此可以合适地选择为是1℃-100℃、例如20℃-70℃或室温。

通常，真空保持的时间段在1分钟-2小时变化，例如5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、40分钟、45分钟、50分钟、1小时、1小时10分钟、1小时20分钟、1小时30分钟、1小时40分钟、1小时50分钟或2小时。在一种实施方案中，真空保持5分钟-2小时、或15分钟-45分钟。在另一实施方案中，真空保持30分钟。该时间段因此可以考虑例如木质材料的尺寸、重量、密度、形状和水含量来控制。

随后，在真空保持了一定时间段之后，利用含有木质材料的罐中的真空压力将液体从含有该液体的另一罐中供给。所需的液体量可以取决于存在的木质材料的量，木质材料的每个片或原木的尺寸、重量、密度、形状以及空气和湿气含量和类型，和进一步取决于所用罐的尺寸和形状。通常，液体必须以确保木质材料完全被液体覆盖并且具有木材的罐被液体填满的量供给。

添加液体期间和之后的温度经选择以适合于供给液体，同时保持液体低于它在所用压力的沸点。典型的温度可以例如是20℃-70℃。在一种实施方案中，真空步骤期间的温度是70℃，和将温度为70℃的液体供给至木质材料。

将温度和真空保持合适的时间段，在一种实施方案中从分钟到小时变化，例如5分钟-5小时、例如20分钟、45分钟、2或3小时。合适的温度和真空的实例如上所规定。

其后，使木质材料经受过压。这可以或是在真空平衡到大气压后发生，或是作为连续过程发生，其中压力借助于上述压力泵从真空升高到过压。在过压阶段期间期望的温度是这样的，其确保了液体不达到它的沸点。这个温度取决于所施加的过压和所提供的液体。温度和过压保持合适的时间段，通常从1分钟到15小时变化、例如1分钟、5分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时或15小时以及它们之间的任何整数或非整数。通常，温度是70℃-220℃。在一些实施方案中，温度可以是70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃以及它们之间的任何整数或非整数。

加压步骤期间的压力可以合适地是1巴-30巴。因此，增加的压力可以是1巴、2巴、3巴、4巴、5巴、6巴、7巴、8巴、9巴、10巴、11巴、12巴、13巴、14巴、15巴、16巴、17巴、18巴、19巴、20巴、21巴、22巴、23巴、24巴、25巴、26巴、27巴、28巴、29巴或30巴以及它们之间的任何非整数。在一种实施方案中，压力可以是5巴-30巴。在另一实施方案中，压力是10巴-25巴。在某些实施方案中，压力是20巴。

木质材料然后经受本文规定的超声。在用超声处理期间，保持压力。在超声处理期间的温度可以合适地是70℃-220℃。在一些实施方案中，所述温度可以是70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃以及它们之间的任何整数或非整数。在一种特定的实施方案中，温度是170℃-220℃。在一种实施方案中，超声在12巴或20巴下施加了2小时或2.5小时。

可以合适地控制在根据本发明的方法的各种步骤期间的温度。由此，可以有效控制木质材料的浸渍。特别地，浸渍深度取决于温度、真空、压力、超声和时间条件和进一步取决于木质材料的性能和类型。对于一些应用来说，可以期望的是木质材料被完全浸渍，而对于其他应用来说木质材料仅浸渍到一定深度可以是足够的。

已经显示和认可在某些温度下施加超声导致木质材料的更均匀分布的浸渍。此外，通常可以保持与常规使用方法相比稍微较低的温度，因为施加超声促进了木质材料的浸渍。此外，加热与超声处理的组合使得能够更好地控制木质材料的着色。通常，温度越高，木质材料的着色越深。此外，通过选择液体的组分，可以增强木质材料的矿石的着色，因此使得能够制备更吸引人的浸渍的木质材料如用于装饰目的。

本发明进一步涉及通过本文所述的方法能够获得的木质材料。这样的木质材料具有许多如上所示的应用。

在图1中，示出了本发明的方法。图1意图在于示出本发明的某些实施方案，并且决不应当限制本发明的范围。如从图中可见，本发明的方法包括使所述木质材料在室温下经受0毫巴到大气压(1000毫巴)的真空。真空保持一定时间段(示例为45分钟)。随后，在保持真空的同时供给液体。液体在一定时段段(示例为10分钟)期间供给。其后，增加温度和压力。在此之前，压力和温度可以平衡到环境温度和环境压力(大气压)(未示出)。过压示出为15巴，和增加的温度示出为190℃。在具有过压和增加的温度的时间段(二者都示出为120分钟的时间段)期间，使木质材料经受超声处理。超声可以施加比保持过压和增加的温度的时间段更短的时间(如所示的)，或超声可以施加与保持温度和过压一样长的时间(未示出)。超声可以连续地施加(如所示的)或作为一定长度的脉冲来施加(未示出)。其后，温度和过压可以平衡以便达到环境温度(室温)和环境压力(大气压)。这可以通过自然平衡(如所示的)或通过通风或冷却机组的强制平衡来实现。

在图2中，显示了未处理的木质材料、常规的压力浸渍的木质材料和根据本发明制备的浸渍的木质材料。在图3中，显示了根据本发明处理的木质材料。本发明的方法在下面的非限定性实施例中进一步解释。

实施例

实施例1

用于进行根据本发明的方法的设备

参见图4。图4是用于进行本发明的方法的设备的图示。将具有合适尺寸的木质材料31的原木置于体积为约1m³的气密罐17中。气密罐17经选择以适合于加压和降压环境二者。气密罐17进一步配备有超声发生器(未示出)。气密罐17连接至用于加热循环液体的加热机组25。在真空泵20和阀26之间存在保护罐30以保护真空泵20免受液体影响。气密罐17连接至真空泵20和阀26。为了安全原因，气密罐进一步配备有阀27。含有液体的罐18连接至罐16，该回路具有阀23、24以及压力泵28。罐16进一步连接至压力泵19和阀22。罐1配备有加热/冷却机组21。罐18用于储存液体直到使用。为了启动本发明的方法，将液体泵送入罐16中，并且关闭罐18和罐16之间的连接。

在图5中显示了用于进行本发明的方法的设备的部件。图5显示了气密罐17，超声发生器29和木质材料31的原木。

实施例2

根据本发明的木质材料的处理

将木质材料31的原木置于实施例1所述的气密罐17中，并且以下面的方式进行本发明的方法：

步骤a)–真空

使用连接至气密罐17顶部的阀26的真空泵20，将具有木质材料31(木质材料的一个原木)的气密罐17降压到大气压的50％(500毫巴)。将在500毫巴下的真空保持30分钟。由此，从木质材料中除去了木质材料所含的空气。

步骤b)–添加液体

将待供给到木质材料的液体(1000L)在罐16中预热到70℃的温度。使用阀23将预热的液体供给到气密罐17。由于气密罐17中的压力是大气压的50％(500毫巴)，因此液体容易经由真空吸入气密罐17中。在添加液体期间借助于真空泵20来保持真空，直到气密罐17变成被液体填满，和木质材料被液体覆盖。其后关闭真空泵20。气密罐17的填满通过罐30中存在液体来验证。

步骤c)–过压和加热

将压力泵19设定到20巴的压力和开启。借助于压力泵19将液体在加热机组25上循环，来将气密罐17的液体保持在70℃-220℃之间的期望温度(具体的温度参见下表2)。因此，将液体(具体的液体参见表2)再循环以保持期望的温度。

步骤d)–利用超声处理

当达到20巴的压力和期望的温度时，施加频率为30kHz的超声2或3小时(具体的时间参见表2)。在超声处理期间压力保持在20巴。在超声处理期间温度保持在期望的温度。在超声处理之后保持20巴的压力，直到气密罐17(和液体和木质材料28)的温度低于100℃，以避免液体(如果是水基的)沸腾。在液体是油或油-混合物的情况中，为了安全原因，低于100℃的温度是期望的。当达到期望的温度时，压力借助于阀26均衡到大气压，将液体抽出，和将木质材料28从气密罐17中移除。

已经证实通过加热和超声的组合使用，液体被有效地抽入木质材料中。

表1.木质材料。

在表1中，样品号1-15指的是分别在图2和图3中所示的原木。

样品号1是未处理的北欧云杉。

样品号2是常规浸渍的(铜浸渍的)北欧云杉。

样品号3是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号4是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号5是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号6是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号7是未处理的桉树。

样品号8是根据本发明的方法处理并且处理后切割的桉树。

样品号9是未处理的丹麦橡木。

样品号10是根据本发明的方法处理并且处理后切割的丹麦橡木。

样品号11是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号12是根据本发明的方法处理的松木。

样品号13是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号14是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

样品号15是根据本发明的方法处理的北欧云杉。

表2.木质材料的处理。

如图2可见，常规浸渍的北欧云杉仅在表面处浸渍。浸渍进一步是不均匀的，并且浸渍深度最大是约0.5cm。因此，原木大部分留下为未浸渍的。此外，使用铜基浸渍剂是不期望的，因为这些化合物是环境有害的，并且对人类也是有害的。

如从图2中可见，使用根据本发明的方法完全浸渍了木质材料的原木。木质材料没有留下未被处理的部分。此外，如果着色剂(例如亚麻子油和木焦油的组合物(液体))与液体的温度(在该温度下木质材料的糖成分没有被完全“烧掉”)组合使用，则提升了木质材料的矿石。由此，浸渍的木质材料看起来更自然和更吸引人。在用过压和超声处理期间使用较高的温度获得了较深着色的木质材料，这归因于糖成分的“烧掉”。此外，如可见的，仅使用环境安全的试剂(亚麻子油和木焦油不被认为是环境有害的)就完全浸渍了所有类型的木质材料(从较软到较硬的木质材料)。

从图3中看起来，松木和北欧云杉二者的原木是使用盐完全浸渍的。明矾和硼被认为是环境安全的。由于原木被完全浸渍，因此可以认为增加了阻燃效果。此外，甚至使用5％阻燃剂溶液，木质材料也变成完全浸渍的。在较高浓度下，观察到一些盐的沉淀。这据信归因于木质材料的干燥。沉淀仅是美观效果。

样品号16-43全部也是完全浸渍的。木质材料整个中没有留下未处理的区域，这独立于木质材料的种类，施加的液体(例如水、木焦油、阻燃剂和油)以及步骤c)和d)期间的温度。

总之，使用本发明的方法完全浸渍了得自多个树种的木质材料。此外，木质材料使用本发明的方法变成完全浸渍的，即没有观察到未处理/未浸渍的部位。由此，本发明的方法清楚地优于常规使用的方法。此外，可以将环境安全的材料加入至液体，并且在较软和较硬种类的木质材料二者的情况中，那些添加剂完全渗透到木质材料中。当与常规使用的浸渍方法相比时，这是一种改进。

附图标记列表

1 木质材料

2 木质材料

3 木质材料

4 木质材料

5 木质材料

6 木质材料

7 木质材料

8 木质材料

9 木质材料

10 木质材料

11 木质材料

12 木质材料

13 木质材料

14 木质材料

15 木质材料

16 罐

17 罐

18 罐

19 压力泵

20 真空泵

21 加热/冷却机组

22 阀

23 阀

24 阀

25 加热/冷却机组

26 阀

27 阀

28 压力泵

29 超声发生器

30 罐

31 木质材料

Claims (12)

1.一种处理木质材料的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

a)使所述木质材料经受真空，

b)在保持真空的同时，将液体施加至所述木质材料，

c)使木质材料在70℃-220℃之间的温度下经受过压，在所述温度下所述液体未达到它的沸点，

d)在70℃-220℃之间的温度下，在保持所述过压的同时，使木质材料经受超声。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述超声具有1kHz-1MHz、优选1kHz-120kHz的频率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述超声具有20kHz-40kHz、优选30kHz的频率。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于超声施加1分钟-15小时、优选5分钟-12小时。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于控制步骤a)到d)的温度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于所述真空为大气压的0％-100％(0毫巴-1000毫巴)、优选大气压的80％或更小、优选大气压的50％或更小。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于所述真空保持1分钟-5小时、例如5分钟-2小时、优选15分钟-45分钟。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于所述的过压是1巴-30巴、例如10巴-25巴。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于所述液体选自水，油，颜料和着色剂，明矾如5％v/v、10％v/v或20％v/v，硼酸溶液，阻燃剂，杀生物剂，杀真菌剂和铜及其组合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于所述液体是水、水性溶剂或油。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于所述方法的步骤在气密罐中进行。

12.木质材料，其能够通过根据权利要求1-11所述的方法来获得。

Images