CN112720747A - 一种高强度致密木材的制备方法 - Google Patents

一种高强度致密木材的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112720747A
CN112720747A CN202011604273.9A CN202011604273A CN112720747A CN 112720747 A CN112720747 A CN 112720747A CN 202011604273 A CN202011604273 A CN 202011604273A CN 112720747 A CN112720747 A CN 112720747A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wood
hot pressing
treatment
strength
soaking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011604273.9A
Other languages
English (en)
Inventor
罗屹东
吴江伟
李玉柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foshan Southern China Institute For New Materials
Original Assignee
Foshan Southern China Institute For New Materials
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foshan Southern China Institute For New Materials filed Critical Foshan Southern China Institute For New Materials
Priority to CN202011604273.9A priority Critical patent/CN112720747A/zh
Publication of CN112720747A publication Critical patent/CN112720747A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/06—Softening or hardening of wood
    • B27K5/065—Hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27J—MECHANICAL WORKING OF CANE, CORK, OR SIMILAR MATERIALS
    • B27J7/00—Mechanical working of tree or plant materials not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/16—Inorganic impregnating agents
    • B27K3/32—Mixtures of different inorganic impregnating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/001—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/007—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00 using pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/04—Combined bleaching or impregnating and drying of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/02—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by compressing

Abstract

本发明提供了一种高强度致密木材的制备方法，所述制备方法包括将木材原材料放入真空加压罐中，在真空条件下浸泡于碱性处理溶液中，待木材原材料充分浸渍；常压下对浸泡木材的碱性处理溶液进行加热处理，冷却后即得到碱处理木材；将加热处理后的木材进行蒸煮处理；对蒸煮后的木材进行干燥处理，得到干燥木材；将干燥木材放置在热压机中进行热压处理、保温处理以及冷却处理，得到高强度致密木材。本发明制备的高强度致密木材具有较高的密度，其拉伸强度也得到明显提高，总体上还具有制备工艺简单，能耗低，成本低的优点。

Description

一种高强度致密木材的制备方法
技术领域
本发明涉及木材加工领域，具体而言，涉及一种高强度致密木材的制备方法。
背景技术
木材是一种绿色环保、可再生、易加工的天然材料。但是，大部分未经处理的天然木材的力学性能有待优化。木材压缩是木材改性加工以提高木材力学性能的有效方法之一。木材压缩是指在热和水的共同作用下，软化木材细胞壁，再对木材施加一定的压力，使木材细胞发生塑性变形，减少木材内部细胞腔的体积和管孔的体积，起到提高木材密度的作用，从而提高木材的力学性能。但是现有技术中的木材压缩方法存在加工后的木材力学性能提高不足，压缩定形耗能高的问题。此外，也有通过化学方法对木材进行预处理，再与木材压缩技术相结合，制备高强度压缩木材，虽然能实现对木材内部结构中纤维素和半纤维素的重组，以增强力学性能，但是也存在以下问题：木材芯部木质素脱除不充分，木材中大量的水分不利于压缩木材的制备，大量水分会导致热压保温时间的延长，损耗能源，导致处理的成本增加。
综上，在木材加工领域，仍然存在亟待解决的上述问题。
发明内容
基于此，为了解决现有技术中木材加工处理存在力学性能不足，加工制备耗时耗能以及处理成本高的问题，本发明提供了一种高强度致密木材的制备方法，具体技术方案如下：
一种高强度致密木材的制备方法，包括以下步骤：
将木材原材料放入真空加压罐中，在真空条件下浸泡于碱性处理溶液中，待木材原材料充分浸渍；
将浸泡木材的碱性处理溶液进行加热处理，冷却后取出；
将加热处理后的木材进行蒸煮处理；
对蒸煮处理后的木材进行干燥处理，得到干燥木材；
将干燥木材放置在热压机中进行热压处理、保温处理以及冷却处理后得到高强致密木材。
优选地，所述碱性处理溶液为氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液。
优选地，所述真空条件的压力为-0.06MPa～-0.1MPa。
优选地，所述浸泡的时间为10min-60min。
优选地，所述蒸煮处理的时间为3h～12h。
优选地，所述干燥木材的含水率为5％～30％。
优选地，所述热压处理包括热压预处理以及阶段式热压处理。
优选地，所述热压预处理的时间为300s～600s。
优选地，所述阶段式热压处理的包括2～5个热压处理阶段，且每个热压处理阶段的热压速度为3mm/min～5mm/min，每个热压处理阶段的热压时间为1min～3min，两个阶段间的保温时间为300-600s。
优选地，所述保温处理的时间为3h～6h。
上述方案中采用碱性处理溶液在真空条件下浸渍木材，使得碱性处理溶液能快速充分地进入木材芯部管孔以及细胞腔内，能大大减少碱性处理溶液到达木材芯部的时间，有助于提高碱性处理溶液对木质素的去除程度，提高处理效率；在热压处理前将木材的含水率平衡在5％～30％，能降低在热压过程中木材内部水分挤出时产生的内部缺陷，同时，含水率低，有利于提高热压板对木材的传热效率，有助于后续工艺进行；采用阶段式热压、保温处理以及冷却处理，压缩的木材孔隙占比小，致密的木材表层有利于热压板对木材芯部的热传导，并使木材芯部充分塑化，以达到木材整体的均匀压缩，获得较高密度的致密木材，拉伸强度也明显提高；另外，本发明的制备方法还具有工艺简单，能耗低，制备成本低的优点。
附图说明
图1是本发明实施例2中制备的高强度的致密杨木的断面密度示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种高强度致密木材的制备方法，包括以下步骤：
将木材原材料放入真空加压罐中，在真空条件下浸泡于碱性处理溶液中，待木材原材料充分浸渍；
将浸泡木材的碱性处理溶液进行加热处理，冷却后取出；
将加热处理后的木材进行蒸煮处理；
对蒸煮处理后的木材进行干燥处理，得到干燥木材；
将干燥木材放置在热压机中进行热压处理、保温处理以及冷却处理后得到高强致密木材。
在其中一个实施例中，所述木材原材料为杨木、松木、椴木、水曲柳、泡桐中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述木材原材料的尺寸为100mm×50mm×50mm。
在其中一个实施例中，所述碱性处理溶液为氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液。
在其中一个实施例中，所述碱性处理溶液中氢氧化钠的浓度为0.1g/mL。
在其中一个实施例中，所述碱性处理溶液中亚硫酸钠的浓度为0.05g/mL。
在其中一个实施例中，所述真空条件的压力为-0.06MPa～-0.1MPa。
在其中一个实施例中，所述浸泡的时间为10min-60min。
在其中一个实施例中，所述加热处理的温度为60℃～100℃，所述加热处理的时间为5h～10h。
在其中一个实施例中，所述蒸煮处理的温度为60℃～100℃，所述蒸煮处理的时间为3h～12h，且所述蒸煮处理的过程中每隔0.5h～3h进行一次换水。
在其中一个实施例中，所述蒸煮处理中使用去离子水。
在其中一个实施例中，所述干燥处理的温度为20℃～30℃，所述干燥处理的湿度为60％～90％，所述干燥处理的时间为1d～30d。
在其中一个实施例中，所述干燥木材的含水率为5％～30％。
在其中一个实施例中，所述热压处理包括热压预处理以及阶段式热压处理。
在其中一个实施例中，所述热压预处理的时间为300s～600s。
在其中一个实施例中，所述阶段式热压处理的包括2～5个热压处理阶段，且每个热压处理阶段的热压速度为3mm/min～5mm/min，每个热压处理阶段的热压时间为1min～3min。
在其中一个实施例中，每个所述热压处理阶段完成后，保温300s～600s后再进入下一个热压处理阶段。有助于促进热量向木材芯部的传导。
在其中一个实施例中，所述保温处理的时间为3h～6h。
在其中一个实施例中，所述冷却处理的温度为小于或等于40℃。
在其中一个实施例中，所述蒸煮处理的温度为90℃～100℃，所述蒸煮处理的时间为8h～12h，且所述蒸煮处理的过程中每隔1h～2h进行一次换水。在蒸煮的处理的过程中，木材内部的残余的氢氧化钠和亚硫酸钠以及处于解离状态的木质素会溶解或分散在水中，进行换水有助于提高残余的碱以及解离状态的木质素的快速溶出，提高木材碱处理的效率。
在其中一个实施例中，所述蒸煮处理后的木材的木质素的含量为10％～15％；进一步，所述蒸煮处理后的木材的木质素的含量为10％～20％。
上述方案中采用碱性处理溶液在真空条件下浸渍木材，使得碱性处理溶液能快速充分地进入木材芯部管孔以及细胞腔内，能大大减少碱性处理溶液到达木材芯部的时间，有助于提高碱性处理溶液对木质素的去除程度，提高处理效率；在热压处理前将木材的含水率平衡在在5％～30％，能降低在热压过程中木材内部水分挤出时产生的内部缺陷，同时，含水率低，有利于提高热压板对木材的传热效率，有助于后续工艺进行；采用阶段式热压、保温处理以及冷却处理，压缩的木材孔隙占比小，致密的木材表层有利于热压板对木材芯部的热传导，并使木材芯部充分塑化，以达到木材整体的均匀压缩，获得较高密度的致密木材，拉伸强度也明显提高；另外，本发明的制备方法还具有工艺简单，能耗低，制备成本低的优点。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1：
将200g氢氧化钠和100g亚硫酸钠溶于去离子水中，至溶液为2000ml，配置得到碱性处理溶液；
将规格尺寸为100mm×50mm×50mm的椴木放入真空加压罐并浸泡在所述碱性处理溶液中，抽真空至-0.9MPa，保持30min；
再将浸泡椴木的碱性处理溶液置于100℃中进行水浴加热处理，反应7h后，冷却取出；
将水浴加热处理后的椴木置于去离子水中，加热至100℃，每隔1h更换一次去离子水，共蒸煮处理8h，冷却后取出；
将蒸煮处理后的椴木放置在20℃、相对湿度为85％的恒温恒湿箱中平衡处理，至椴木的含水率为20％；
将干燥后的椴木置于100℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以5mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以2mm/min的速度热压39mm，保温5h，冷却至40℃；取出，得到高强度的致密椴木。
实施例2：
将200g氢氧化钠和100g亚硫酸钠溶于去离子水中，至溶液为2000ml，配置得到碱性处理溶液；
将规格尺寸为100mm×50mm×50mm的杨木放入真空加压罐并浸泡在所述碱性处理溶液中，抽真空至-0.9MPa，保持30min；
将浸泡杨木的碱性处理溶液置于100℃中进行水浴加热处理，反应7h后，冷却取出；
将水浴加热处理后的杨木置于去离子水中，加热至100℃，每隔1h更换一次去离子水，共蒸煮处理8h，冷却后得到碱处理杨木；
将蒸煮处理后的杨木放置在20℃、相对湿度为85％的恒温恒湿箱中干燥处理至杨木的含水率为20％；
将干燥后的杨木置于100℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以5mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，保温5h，冷却至40℃；取出，得到高强度的致密杨木。
如图1所示，制备的高强度的致密杨木的剖面密度曲线可以看出，在横截面厚度方向上，每个厚度上的密度都基本一致，处于1300～1450kg/m3。未处理杨木的整体密度约为450kg/m3，经过处理后的杨木的密度约为未处理的杨木的密度3倍。
实施例3：
将180g氢氧化钠和90g亚硫酸钠溶于去离子水中，至溶液为1800ml，配置得到碱性处理溶液；
将规格尺寸为100mm×50mm×50mm的松木放入真空加压罐并浸泡在所述碱性处理溶液中，抽真空至-0.06MPa，保持60min；
将浸泡松木的碱性处理溶液进置于80℃中进行水浴加热处理，反应8h后，冷却取出，得到碱处理木材；
将水浴加热处理后的松木置于去离子水中，加热至100℃，每隔2h更换一次去离子水，共蒸煮处理12h；
将蒸煮处理后的松木放置在20℃、相对湿度为70％的恒温恒湿箱中平衡处理，至松木的含水率为15％；
将干燥后的松木置于120℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以3mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以3mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，保温6h，冷却至35℃；取出，得到高强度的致密松木。
实施例4：
将220g氢氧化钠和110g亚硫酸钠溶于去离子水中，至溶液为2200mL，配置得到碱性处理溶液；
将规格尺寸为100mm×50mm×50mm的泡桐放入真空加压罐并浸泡在所述碱性处理溶液中，抽真空至-0.1MPa，保持10min；
将浸泡泡桐的碱性处理溶液置于60℃中进行水浴加热处理，反应5h后，冷却取出；
将水浴加热处理后的泡桐置于去离子水中，加热至100℃，每隔0.5h更换一次去离子水，共蒸煮处理3h；
将蒸煮处理后的泡桐放置在20℃、相对湿度为70％的恒温恒湿箱中平衡处理，至泡桐的含水率为15％；
将干燥后的泡桐置于130℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以4mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以3mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，保温6h，冷却至35℃；取出，得到高强度的致密泡桐。
将实施例1得到的高强度的致密椴木、实施例2得到的高强度的致密杨木、实施例3得到的高强度的致密松木以及实施例4得到的高强度的致密泡桐做相关性能测试，并分别设置未处理的椴木、未处理的杨木、未处理的松木以及未处理的泡桐作为对照组，得到结果如下表1所示。
表1：
Figure BDA0002872595630000091
由表1中的数据分析可知，通过本发明的方法，使得木材在碱处理、干燥和分段式热压处理后，能有效改善木材整体的性能，获得拉伸强度较高以及密度高的木材产品，且木材整体致密均匀，更有利于木材的应用。
另外，为了作对比，还设置了以下的对比例，并以实施例2制备的高强度的致密杨木为参考，在对比例1-4中与实施例2的区别仅在于改变热压处理的条件，对比例5中未进行保温处理，对比试验结果如表2所示。
对比例1：
采用连续式热压法热压杨木，先将杨木置于100℃压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，再以5mm/min的速度进行热压，直至压缩至39mm处，保温5h，再冷却降温至40℃，取出，得到热压致密杨木。
对比例2：
将干燥后的杨木置于180℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以5mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，保温5h，冷却至40℃；取出，得到热压致密杨木。
对比例3：
将干燥后的杨木置于60℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以5mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，保温5h，冷却至40℃；取出，得到高强度的致密杨木。
对比例4：
将干燥后的杨木置于100℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，然后以10mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以10mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以10mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，保温5h，冷却至40℃；取出，得到高强度的致密杨木。
对比例5：
将干燥后的杨木置于100℃的压板上，闭合压板，使上压板接触木材上表面，预热600s，后以5mm/min的速度热压10mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至20mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压至30mm，保持位置保温600s；以5mm/min的速度热压36mm，保持位置保温600s；最后以3mm/min的速度热压39mm，冷却至40℃；取出，得到高强度的致密杨木。
表2：
Figure BDA0002872595630000111
结合表1以及表2分析可知，本发明中采用分段式热压法能使木材芯部软化，木材整体致密均匀，有利于木材拉升强度的提升，获得拉伸强度较高的致密木材。对比例1中采用连续式热压法热压杨木，其拉伸强度明显比实施例2中制备的高强度的致密杨木的拉伸强度差，其密度也低于实施例2中制备的高强度的致密杨木的密度；对比例2以及对比例3中改变了热压的温度，结果显示杨木的拉伸强度和密度明显低于实施例2；对比例4中改变了热压的速度，制备的木材的拉伸强度和密度也明显比实施例2低；对比例5中未进行保温处理，结果显示其对杨木的拉伸强度以及密度也有影响，说明本发明的制备方法作为一个整体具有创造性，工艺中的工艺参数对制备的结果有明显的影响，且本发明的制备方法能获得拉伸性能明显提升的致密木材产品。
对比例6-10与实施例2的区别仅在于干燥处理杨木的含水率不同，结果如表3所示。
表3：
Figure BDA0002872595630000112
Figure BDA0002872595630000121
结合表1以及表3分析可知，实施例2中干燥至含水率为20％时，制备的高强度的致密杨木的拉伸强度为214.2MPa，密度为1.32g cm-3；但在对比例10中干燥至含水率为35％时，制备的高强度的致密杨木的拉伸强度为121.9MPa，密度为0.89g cm-3，说明在热压处理前将木材的含水率控制在5％～30％，能降低在热压过程中木材内部水分挤出时产生的内部缺陷，同时，含水率低，有利于提高热压板对木材的传热效率，有利于后续工艺制备拉伸强度优异以及密度高的致密木材产品以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高强度致密木材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将木材原材料放入真空加压罐中，在真空条件下浸泡于碱性处理溶液中，待木材原材料充分浸渍；将浸泡木材的碱性处理溶液进行加热处理，冷却后取出；
将加热处理后的木材进行蒸煮处理；
对蒸煮处理后的木材进行干燥处理，得到干燥木材；
将干燥木材放置在热压机中进行热压处理、保温处理以及冷却处理，得到高强致密木材。
2.根据权利要求1所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述碱性处理溶液为氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述真空条件的压力为-0.06MPa～-0.1MPa。
4.根据权利要求3所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述浸泡的时间为10min-60min。
5.根据权利要求1所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述蒸煮处理的时间为3h～12h。
6.根据权利要求1所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述干燥木材的含水率为5％～30％。
7.根据权利要求1所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述热压处理包括热压预处理以及阶段式热压处理。
8.根据权利要求7所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述热压预处理的时间为300s～600s。
9.根据权利要求8所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述阶段式热压处理的包括2～5个热压处理阶段，且每个热压处理阶段的热压速度为3mm/min～5mm/min，每个热压处理阶段的热压时间为1min～3min，两个阶段间的保温时间为300-600s。
10.根据权利要求1所述的高强度致密木材的制备方法，其特征在于，所述保温处理的时间为3h～6h。
CN202011604273.9A 2020-12-30 2020-12-30 一种高强度致密木材的制备方法 Pending CN112720747A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011604273.9A CN112720747A (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种高强度致密木材的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011604273.9A CN112720747A (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种高强度致密木材的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112720747A true CN112720747A (zh) 2021-04-30

Family

ID=75611726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011604273.9A Pending CN112720747A (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种高强度致密木材的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112720747A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524821A (zh) * 2021-07-13 2021-10-22 东北林业大学 一种仿贝壳结构的超高含量纤维素增强聚合物复合材料及其制备方法
CN113829459A (zh) * 2021-09-23 2021-12-24 北京科技大学 一种人工降解饱水木材的制备方法
WO2024042459A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 X-LAM Dolomiti S.p.A. A method of production at least one wood having a predetermined densification profile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102433983A (zh) * 2011-08-25 2012-05-02 上海黎众木业有限公司 一种全杨木多层实木复合地板及其生产方法
CN108393974A (zh) * 2018-02-01 2018-08-14 霍山泓浩竹艺有限公司 一种提高竹制品耐冲击性能的方法
US20180304492A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Linyi Youyou Wood Industry Co., Ltd. Method for Making Nano Veneer
CN108748452A (zh) * 2018-06-07 2018-11-06 安徽宏润工艺品有限公司 一种用生化改性大豆蛋白胶粘剂制备耐水耐候竹地板的方法
CN110666912A (zh) * 2019-09-24 2020-01-10 南京林业大学 一种通过化学预处理和热压协同作用制备致密木材的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102433983A (zh) * 2011-08-25 2012-05-02 上海黎众木业有限公司 一种全杨木多层实木复合地板及其生产方法
US20180304492A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Linyi Youyou Wood Industry Co., Ltd. Method for Making Nano Veneer
CN108393974A (zh) * 2018-02-01 2018-08-14 霍山泓浩竹艺有限公司 一种提高竹制品耐冲击性能的方法
CN108748452A (zh) * 2018-06-07 2018-11-06 安徽宏润工艺品有限公司 一种用生化改性大豆蛋白胶粘剂制备耐水耐候竹地板的方法
CN110666912A (zh) * 2019-09-24 2020-01-10 南京林业大学 一种通过化学预处理和热压协同作用制备致密木材的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中华人民共和国科学技术部农村与社会发展司等: "《星火实用技术汇编 下》", 30 September 2005, 北京：中国农业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524821A (zh) * 2021-07-13 2021-10-22 东北林业大学 一种仿贝壳结构的超高含量纤维素增强聚合物复合材料及其制备方法
CN113829459A (zh) * 2021-09-23 2021-12-24 北京科技大学 一种人工降解饱水木材的制备方法
WO2024042459A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 X-LAM Dolomiti S.p.A. A method of production at least one wood having a predetermined densification profile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112720747A (zh) 一种高强度致密木材的制备方法
CN108582377B (zh) 一种木材压缩-原位带压热处理一体化的方法及其制备的压缩木
CN101664948B (zh) 一种表面压密板材的制作方法
CN107030824B (zh) 科技木皮的生产方法
CN101664949B (zh) 一种彩色表面密实化板材的制备方法
CN101623887B (zh) 一种木材的处理方法及由该方法制备的木材
CN102626941B (zh) 一种速生材表面增强制造方法及其型材
CN106493815A (zh) 压缩密实炭化木材的制备方法
CN104890069A (zh) 一种CaCO3/木材复合材料及其制备方法
CN105171866B (zh) 一种树脂浸渍增强、真空干燥和热处理联合改性木材的方法
CN109366656B (zh) 一种单侧压缩木密度峰型形态的控制方法
CN101733805A (zh) 压缩炭化杨木板的生产方法
CN105965638A (zh) 微波处理重组材及其制备方法
CN103481348A (zh) 一种整体强化实木型材及其制造方法
CN106393364A (zh) 一种可改善桐木手感的桐木软化处理方法
CN111002408A (zh) 一种防开裂的重组竹制造方法
CN112025888A (zh) 基于废弃木材制备透明隔热建筑材料的方法
Shams et al. Compressive deformation of wood impregnated with low molecular weight phenol formaldehyde (PF) resin III: effects of sodium chlorite treatment
CN107322751A (zh) 一种改性热处理压缩木的制备方法
CN103395108A (zh) 一种实木门窗用木料压花制备工艺
CN107891504A (zh) 桉木芯板的干燥方法
Shams et al. A new method for obtaining high strength phenol formaldehyde resin-impregnated wood composites at low pressing pressure
CN103722604A (zh) 一种竹纤维无胶门板的制作方法
CN108340461A (zh) 一种新型重组木制造方法
CN107379162A (zh) 一种重组竹板材生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210430

RJ01 Rejection of invention patent application after publication