CN112809867A - 一种速生材改性设备及改性方法 - Google Patents
一种速生材改性设备及改性方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112809867A CN112809867A CN202011079048.8A CN202011079048A CN112809867A CN 112809867 A CN112809867 A CN 112809867A CN 202011079048 A CN202011079048 A CN 202011079048A CN 112809867 A CN112809867 A CN 112809867A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wood
- tank body
- liquid
- tank
- pressure
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 153
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002715 modification method Methods 0.000 title description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 131
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 5
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 8
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 3
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 244000050510 Cunninghamia lanceolata Species 0.000 description 1
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000001632 homeopathic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010876 untreated wood Substances 0.000 description 1
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
- 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
- B27K3/10—Apparatus
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开一种速生材改性设备，包括罐体、密封罐门、储液罐、真空泵，密封罐门与罐体可拆卸连接，密封罐门与罐体密封相连，罐体内能够容纳待处理木材，储液罐内能够容纳浸渍液，储液罐、真空泵均与罐体相连通，储液罐能够向罐体内输送浸渍液，罐体内设置加热器和加压组件，加压组件能够压缩待处理木材。本发明还公开了一种速生材改性方法，采用压缩结合真空加压工艺对速生材改性，解决了传统速生材浸渍前必须干燥的问题，一方面简化了流程，而且节约能量，降低成本，更适合于工业化生产。另外一方面提高浸渍效果，使改性的木材具有浸渍效果好，强度高，尺寸稳定好、强耐腐性、防水性好等性能。
Description
技术领域
本发明涉及木材改性技术领域，特别是涉及一种速生材改性设备及改性方法。
背景技术
随着世界范围内森林资源日益短缺，特别是珍贵木材数量日益锐减，大量的速生树种被广泛种植以满足全球范围内的木材供应需求。我国是木材消费大国，但是由于今年来我国实施了天然林保护措施，使得人工速生林木在我国广泛种植。对速生林木进行物理或化学改性处理，不仅提高了速生林木的经济附加值，还起到了保护珍贵树种资源的目的。
目前市面上大多数木材改性是采用乙酰化处理和不饱和聚酯树脂(例如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂等)浸渍的方式来减少干缩湿胀，同时提高木材的密度和力学强度。但是目前采用的浸渍方法均需要对木材进行干燥预处理。公开号为CN104589440A的中国专利，公开了一种集阻燃和防腐功能为一体的木建筑结构用速生改性材的制备工艺，具体公开了一种真空加压浸渍的方式对速生材改性，但是同时提到必须对速生材调节含水率。公开号为CN105563578的中国专利，公开了一种速生材改性浸渍剂及浸渍高温一体化处理方法，具体公开了常规脲醛树脂浸渍剂加纳米材料对速生材改性，速生材必须干燥至含水率8-12％再进行浸渍。公开号为CN107972144A的中国专利，公开了一种基于碱木质素复合热处理改性木材的方法，具体为一种碱木质素的改性剂及热处理工艺，需要木材预先干燥，且效果并不理想。
因此，如何改变现有技术中，速生材改性对速生材含水率要求较高且改性效果不佳的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种速生材改性设备及改性方法，以解决上述现有技术存在的问题，简化速生材改性流程，提高木材浸渍效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种速生材改性设备，包括罐体、密封罐门、储液罐、真空泵，所述密封罐门与所述罐体可拆卸连接，所述密封罐门与所述罐体密封相连，所述罐体内能够容纳待处理木材，所述储液罐内能够容纳浸渍液，所述储液罐、所述真空泵均与所述罐体相连通，所述储液罐能够向所述罐体内输送浸渍液，所述罐体内设置加热器和加压组件，所述加压组件能够压缩待处理木材。
优选地，所述加压组件包括压杆和压板，所述压杆可滑动地与所述罐体相连，所述压杆与所述压板相连，所述压杆能够带动所述压板往复运动，所述压板能够压缩待处理木材。
优选地，所述加压组件还包括上顶板、立柱和下底板，所述上顶板、所述下底板分别设置于所述罐体内相对的两侧，所述立柱连接所述上顶板和所述下底板；所述压杆可滑动地与所述上顶板相连。
优选地，所述压杆的数量为两根，两根所述压杆分别设置于所述压板的相对的两端，所述压杆能够带动所述压板沿竖直方向往复运动；所述加压组件具有控制开关和驱动器，所述驱动器与所述压杆传动相连，所述控制开关能够控制驱动器的工作状态。
优选地，所述罐体上设置抽气口，所述真空泵利用所述抽气口与所述罐体相连通；所述储液罐通过进液管、出液管与所述罐体相连通，所述进液管上设置进液止回阀，所述进液管与所述储液罐的内腔的底部相连通，所述出液管上设置出液止回阀，所述出液管与所述储液罐的内腔的顶部相连通；所述罐体还设置压力表和温度表，所述罐体设置安全阀和溢流口。
优选地，所述密封罐门的数量为两个，两个所述密封罐门分别设置于所述罐体的相对的两端。
优选地，所述密封罐门具有第一齿状结构，所述罐体上具有与所述第一齿状结构相适配的第二齿状结构，所述第一齿状结构与所述第二齿状结构相啮合，所述密封罐门与所述罐体之间设置密封垫圈。
优选地，所述罐体内设置推车轨道，所述推车轨道与所述罐体可拆装连接，所述推车轨道和所述加压组件设置于所述罐体内相对的两侧。
一种速生材改性方法，利用上述的速生材改性设备，包括如下步骤：
步骤一、前期准备
将木材处理后送入罐体内，关闭密封罐门；
步骤二、压缩木材
利用加压组件压缩木材，木材的压缩率与材质有关；
步骤三、真空加压浸渍
利用真空泵调节罐体内压力为-0.09-0.1MPa，保持20-45min，储液罐内浸渍液进入罐体内，浸渍液液面超过木材表面时，停止加液；调整压力为0.5-0.8MPa，浸渍液温度为20-70℃，保压浸渍30-90min，卸压；浸渍过程中，保证浸渍液液面始终高于木材表面；卸压后，罐体内的浸渍液回流至储液罐，对罐体内抽真空至0.08-0.085MPa，并保持5-10min，使木材表面的浸渍液浸入木材内部，然后再次卸压；
步骤四、出料
卸压完成，开启密封罐门，出料，冲洗木材表面后，将木材放置于阴凉处静置，陈放4-8d；
步骤五、热固化
将木材放入高温处理窑，温度为160-200℃，恒温处理4-6h，然后降温冷却。
优选地，步骤二中，木材的压缩率为15％-60％；步骤三中，令浸渍液的液面始终高出木材表面3-5cm。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明公开了一种速生材改性设备，包括罐体、密封罐门、储液罐、真空泵，密封罐门与罐体可拆卸连接，密封罐门与罐体密封相连，罐体内能够容纳待处理木材，储液罐内能够容纳浸渍液，储液罐、真空泵均与罐体相连通，储液罐能够向罐体内输送浸渍液，罐体内设置加热器和加压组件，加压组件能够压缩待处理木材。本发明还公开了一种速生材改性方法，采用压缩结合真空加压工艺对速生材改性，解决了传统速生材浸渍前必须干燥的问题，一方面简化了流程，而且节约能量，降低成本，更适合于工业化生产。另外一方面提高浸渍效果，使改性的木材具有浸渍效果好，强度高，尺寸稳定好、强耐腐性、防水性好等性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的速生材改性设备的结构示意图；
图2为本发明的速生材改性设备的密封罐门的结构示意图；
图3为本发明的速生材改性方法的流程图；
其中，1为罐体，2为密封罐门，3为储液罐，4为真空泵，5为加热器，6为压杆，7为压板，8为上顶板，9为立柱，10为下底板，11为抽气口，12为进液管，13为进液止回阀，14为出液管，15为出液止回阀，16为第一齿状结构，17为压力表，18为温度表，19为安全阀，20为溢流口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明的目的是提供一种速生材改性设备及改性方法，以解决上述现有技术存在的问题，简化速生材改性流程，提高木材浸渍效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-3，其中，图1为本发明的速生材改性设备的结构示意图，图2为本发明的速生材改性设备的密封罐门的结构示意图，图3为本发明的速生材改性方法的流程图。
本发明提供一种速生材改性设备，包括罐体1、密封罐门2、储液罐3、真空泵4，密封罐门2与罐体1可拆卸连接，密封罐门2与罐体1密封相连，罐体1内能够容纳待处理木材，储液罐3内能够容纳浸渍液，储液罐3、真空泵4均与罐体1相连通，储液罐3能够向罐体1内输送浸渍液，罐体1内设置加热器5和加压组件，加压组件能够压缩待处理木材。
使用本发明的速生材改性设备时，罐体1内能够容纳待处理木材，密封罐门2关闭时，密封罐门2与罐体1密封连接，保证罐体1内气密性，储液罐3能够向罐体1内输送浸渍液，满足浸渍过程需求，罐体1内设置加热器5和加压组件，加热器5能够加热浸渍液，加压组件能够压缩待处理木材。
具体地，加压组件包括压杆6和压板7，压杆6可滑动地与罐体1相连，压杆6与压板7相连，压杆6能够带动压板7往复运动，压板7能够压缩待处理木材，压杆6带动压板7运动并利用压板7压缩待处理木材，为后续木材浸渍提供便利。
为了保证加压组件的整体结构强度，加压组件还包括上顶板8、立柱9和下底板10，上顶板8、下底板10分别设置于罐体1内相对的两侧，立柱9连接上顶板8和下底板10；压杆6可滑动地与上顶板8相连，设置上顶板8、立柱9和下底板10组成框架状结构，为压杆6和压板7运动提供了稳定支撑，提高了加压组件的结构强度和稳定性。
其中，压杆6的数量为两根，两根压杆6分别设置于压板7的相对的两端，压杆6能够带动压板7沿竖直方向往复运动，提高压板7的受力均匀性，采用压板7对木材进行压缩，增大压板7与木材接触面接，提高木材受压均匀性。为了便于控制，加压组件具有控制开关和驱动器，驱动器与压杆6传动相连，控制开关能够控制驱动器的工作状态，还需要说明的是，加压组件还连接有保护元件，对控制线路提供有效保护，确保加压组件能够正常工作。
更具体地，罐体1上设置抽气口11，真空泵4利用抽气口11与罐体1相连通，真空泵4通过管路与抽气口11相连通，真空泵4利用抽气口11抽取罐体1内气体，控制罐体1内压力。储液罐3通过进液管12、出液管14与罐体1相连通，进液管12上设置进液止回阀13，进液管12与储液罐3的内腔的底部相连通，出液管14上设置出液止回阀15，出液管14与储液罐3的内腔的顶部相连通，浸渍液能够循环利用，设置出液止回阀15和进液止回阀13便于控制浸渍液的流向。罐体1还设置压力表17和温度表18，便于监测罐体1内压力和温度，罐体1设置安全阀19和溢流口20，提高罐体1工作的安全系数。
在本具体实施方式中，密封罐门2的数量为两个，两个密封罐门2分别设置于罐体1的相对的两端，方便待处理木材的进出。
为了提高密封罐门2与罐体1的连接密封性，密封罐门2具有第一齿状结构16，罐体1上具有与第一齿状结构16相适配的第二齿状结构，第一齿状结构16与第二齿状结构相啮合，密封罐门2与罐体1之间设置密封垫圈，进一步提高设备工作的安全系数。
进一步地，罐体1内设置推车轨道，推车轨道与罐体1可拆装连接，推车轨道和加压组件设置于罐体1内相对的两侧，设置推车轨道可以方便地将装有木材的推车送入罐体1内，方便操作，减轻操作人员劳动负担，另外，推车轨道与罐体1可拆装连接，拆卸推车轨道后方便罐体1维护清洁。
本发明还提供了一种速生材改性方法，利用上述的速生材改性设备，包括如下步骤：
步骤一、前期准备
将木材处理后送入罐体1内，关闭密封罐门2；
步骤二、压缩木材
利用加压组件压缩木材，木材的压缩率与材质有关；
步骤三、真空加压浸渍
利用真空泵4调节罐体1内压力为-0.09-0.1MPa，保持20-45min，储液罐3内浸渍液进入罐体1内，浸渍液液面超过木材表面时，停止加液；调整压力为0.5-0.8MPa，浸渍液温度为20-70℃，保压浸渍30-90min，卸压；浸渍过程中，保证浸渍液液面始终高于木材表面；卸压后，罐体1内的浸渍液回流至储液罐3，对罐体1内抽真空至0.08-0.085MPa，并保持5-10min，使木材表面的浸渍液浸入木材内部，然后再次卸压；
步骤四、出料
卸压完成，开启密封罐门2，出料，冲洗木材表面后，将木材放置于阴凉处静置，陈放4-8d；
步骤五、热固化
将木材放入高温处理窑，温度为160-200℃，恒温处理4-6h，然后降温冷却。
步骤二中，木材的压缩率为15％-60％，具体压缩率根据木材的材质具体决定，木材可以选自速生材杨木、桉木、杉木或松木中的一种或者多种；步骤三中，令浸渍液的液面始终高出木材表面3-5cm。
下面通过具体的实施例对本发明的速生材改性方法，进行进一步地解释说明。
实施例1
速生材改性方法包括如下步骤：
步骤一、前期准备：前期准备包括设备检查。杨木进行锯剖、裁边、刨光等前处理，锯切为1500×200×30(mm3)的试件。
步骤二、压缩木材：压缩率为50％。
步骤三、真空加压浸渍：调节真空度为-0.09MPa的环境下保持30min。负压条件下，开启进液止回阀13，控制浸渍液液面超过木材3cm，停止加液。浸渍过程中，液面低于木材高度时，自动加液。调整压力至0.6Mpa，浸渍液温度55℃，保压浸渍30min。卸压，开启出液止回阀15，浸渍液回流至储液罐3。再次抽真空0.085MPa保持5min，然后卸压。浸渍过程中，液面低于木材高度时，自动加液。
步骤四、出料：卸压完成，开启密封罐门2，出料。表面简单冲洗后，放于阴凉处静置养生，陈放5d。
步骤五、热固化：放入高温处理窑，温度为160℃，恒温处理4h，然后缓慢降温冷却。
实施例2
速生材改性方法包括如下步骤：
步骤一、前期准备：前期准备包括设备检查。杉木进行锯剖、裁边、刨光等前处理，锯切为2000×100×30(mm3)的试件。
步骤二、压缩木材：压缩率为60％。
步骤三、真空加压浸渍：调节真空度为-0.09MPa的环境下保持40min。负压条件下，开启进液止回阀13，控制浸渍液液面超过木材3cm，停止加液。浸渍过程中，液面低于木材高度时，自动加液。调整压力至0.7Mpa，浸渍液温度50℃，保压浸渍45min。卸压，开启出液止回阀15，浸渍液回流至储液罐3。再次抽真空0.085MPa保持5min，然后卸压。浸渍过程中，液面低于木材高度时，自动加液。
步骤四、出料：卸压完成，开启密封罐门2，出料。表面简单冲洗后，放于阴凉处静置养生，陈放5d。
步骤五、热固化：放入高温处理窑，温度为170℃，恒温处理5h，然后缓慢降温冷却。
实施例3
按照实施例1步骤，区别在于步骤五中热固化温度为180℃，恒温处理4h，其它步骤一致。
对比例1
按照实施例1步骤，区别在于不进行第二步压缩木材，改成常规干燥处理，干燥至含水率12％。
对比例2
按照实施例2步骤，区别在于不进行第二步压缩木材，改成常规干燥处理，干燥至含水率13％。
对照例1
实施例1中杨木素材
对照例2
实施例2中杉木素材
木材性能测试指标及方法：
①浸渍效果：
增重率：试件浸渍前后质量增加量与浸渍前的质量的比值。
公式为：
式中：w-增重率，％；
m0-试件处理前的重量，g；
m1-试件处理后的重量，g；
②尺寸稳定性：
参考GB-T17657-1999_人造板及饰面人造板理化性能试验方法
24h吸水厚度膨胀率：将试件浸没于水温(20±2)℃，pH7±1的水槽中，保持试件表面与水槽底部有一定的间隙，试件与试件也要保持一定的距离，浸泡试件24h，在30min之内，测量其测量点厚度。
公式为：
式中：T-吸水厚度膨胀率，％；
h1-浸水前的试件厚度，mm；
h2-浸水后的试件厚度，mm；
③机械强度
木材抗弯强度参考GB/T1936.1-2009木材抗弯强度试验方法
在试样长度中央测量径向尺寸为宽度，弦向为高度，准确至0.1mm。采用中央加荷，在1-2min内使试样破坏。上述性能均采用电子万能试验机进行测试，结果为3次测试的平均值。
木材抗弯弹性模量参考GB/T1936.2-2009木材抗弯弹性模量试验方法
在试样长度方向测量径向尺寸为宽度，弦向为高度，准确至0.1mm。采用两点荷载法，试验机以匀速加荷至下限荷载，立即读百分表指示值，然后经15s-20s加荷至上限荷载，随即卸荷，如此反复三次。
公式：
Ew－试验含水率为W时的抗弯弹性模量，单位为兆帕(MPa)；
p－上、下限荷载之差，单位为牛(N)；
l－两支座间跨距，单位为毫米(mm)；
b－试样宽度，单位为毫米(mm)；
h－试样高度，单位为毫米(mm)；
f－上、下限荷载间的试样变形值，单位为毫米(mm)。
④防水性能：
吸水率：试件浸水前后质量差与试件浸水前质量之比。
以上实施例性能测试结果见下表1：
通过表1结果分析，与未处理木材对照例1、2相比，实施例1、2、3增重率相比对照例、对比例明显增高，表明真空加压浸渍前压缩，有利于浸渍剂在木材内部的渗透。与对比例1、2相比，实施例浸渍效果明显优于对比例。
与未处理木材对照例1、2相比，实施例1、2、3的24h吸水厚度膨胀率明显降低，表明经过该发明工艺的改性，木材稳定性明显增强。与对比例1、2相比，实施例吸水厚度膨胀率低于对比例。
与对照例、对比例相比，实施例1、2、3的抗弯强度与抗弯弹性模量明显提高，表明该工艺可以提高木材机械强度，满足生产需求。
实施例1、2、3的质量损失率为6.5-8.6％之间，根据木材天然耐腐等级评定标准，耐腐等级按照质量顺势率分为四级：强耐腐(0-10％)，耐腐(11-24％)，稍耐腐(25-44％)，不耐腐(＞45％)，可以看出经过该工艺处理后的木材是强耐腐材。
表2为以上实验组吸水率。
结果表明，实施例1、2、3与对照例1、2相比，吸水率明显降低，说明经过该工艺处理的速生材防水效果增强。与对比例1、2相比，该工艺防水效果优于传统的干燥预处理方式。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种速生材改性设备，其特征在于：包括罐体、密封罐门、储液罐、真空泵，所述密封罐门与所述罐体可拆卸连接，所述密封罐门与所述罐体密封相连，所述罐体内能够容纳待处理木材，所述储液罐内能够容纳浸渍液，所述储液罐、所述真空泵均与所述罐体相连通，所述储液罐能够向所述罐体内输送浸渍液，所述罐体内设置加热器和加压组件，所述加压组件能够压缩待处理木材。
2.根据权利要求1所述的速生材改性设备，其特征在于：所述加压组件包括压杆和压板，所述压杆可滑动地与所述罐体相连，所述压杆与所述压板相连，所述压杆能够带动所述压板往复运动，所述压板能够压缩待处理木材。
3.根据权利要求2所述的速生材改性设备，其特征在于：所述加压组件还包括上顶板、立柱和下底板，所述上顶板、所述下底板分别设置于所述罐体内相对的两侧，所述立柱连接所述上顶板和所述下底板；所述压杆可滑动地与所述上顶板相连。
4.根据权利要求2所述的速生材改性设备，其特征在于：所述压杆的数量为两根，两根所述压杆分别设置于所述压板的相对的两端，所述压杆能够带动所述压板沿竖直方向往复运动；所述加压组件具有控制开关和驱动器，所述驱动器与所述压杆传动相连，所述控制开关能够控制驱动器的工作状态。
5.根据权利要求1所述的速生材改性设备，其特征在于：所述罐体上设置抽气口，所述真空泵利用所述抽气口与所述罐体相连通；所述储液罐通过进液管、出液管与所述罐体相连通，所述进液管上设置进液止回阀，所述进液管与所述储液罐的内腔的底部相连通，所述出液管上设置出液止回阀，所述出液管与所述储液罐的内腔的顶部相连通；所述罐体还设置压力表和温度表，所述罐体设置安全阀和溢流口。
6.根据权利要求1所述的速生材改性设备，其特征在于：所述密封罐门的数量为两个，两个所述密封罐门分别设置于所述罐体的相对的两端。
7.根据权利要求1所述的速生材改性设备，其特征在于：所述密封罐门具有第一齿状结构，所述罐体上具有与所述第一齿状结构相适配的第二齿状结构，所述第一齿状结构与所述第二齿状结构相啮合，所述密封罐门与所述罐体之间设置密封垫圈。
8.根据权利要求1所述的速生材改性设备，其特征在于：所述罐体内设置推车轨道，所述推车轨道与所述罐体可拆装连接，所述推车轨道和所述加压组件设置于所述罐体内相对的两侧。
9.一种速生材改性方法，利用权利要求1-8任一项所述的速生材改性设备，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、前期准备
将木材处理后送入罐体内，关闭密封罐门；
步骤二、压缩木材
利用加压组件压缩木材，木材的压缩率与材质有关；
步骤三、真空加压浸渍
利用真空泵调节罐体内压力为-0.09-0.1MPa，保持20-45min，储液罐内浸渍液进入罐体内，浸渍液液面超过木材表面时，停止加液；调整压力为0.5-0.8MPa，浸渍液温度为20-70℃，保压浸渍30-90min，卸压；浸渍过程中，保证浸渍液液面始终高于木材表面；卸压后，罐体内的浸渍液回流至储液罐，对罐体内抽真空至0.08-0.085MPa，并保持5-10min，使木材表面的浸渍液浸入木材内部，然后再次卸压；
步骤四、出料
卸压完成，开启密封罐门，出料，冲洗木材表面后，将木材放置于阴凉处静置，陈放4-8d；
步骤五、热固化
将木材放入高温处理窑，温度为160-200℃，恒温处理4-6h，然后降温冷却。
10.根据权利要求9所述的速生材改性方法，其特征在于：步骤二中，木材的压缩率为15％-60％；步骤三中，令浸渍液的液面始终高出木材表面3-5cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011079048.8A CN112809867B (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种速生材改性设备及改性方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011079048.8A CN112809867B (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种速生材改性设备及改性方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112809867A true CN112809867A (zh) | 2021-05-18 |
| CN112809867B CN112809867B (zh) | 2024-06-07 |
Family
ID=75853076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011079048.8A Active CN112809867B (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种速生材改性设备及改性方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112809867B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115570644A (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-06 | 鲁东大学 | 木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法及装置 |
| CN116653065A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-29 | 浙江世友木业有限公司 | 一种速生材单板细胞壁增强改性方法及其装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207206669U (zh) * | 2017-09-12 | 2018-04-10 | 海宁恒森家具有限公司 | 一种木材浸渍系统中的浸泡装置 |
| CN108056433A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-05-22 | 成都灵感元素科技有限公司 | 一种多功能一体化设计的发酵罐 |
| CN209024533U (zh) * | 2018-10-17 | 2019-06-25 | 江苏博达生物科技有限公司 | 可拆卸式酸菜沥水发酵装置 |
| CN209636223U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-11-15 | 青岛同仁食品有限公司 | 一种泡菜生产用可自动排出发酵气的发酵罐体 |
| CN110815462A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-21 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 一种浸渍橡胶木的处理方法 |
| CN212352341U (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-15 | 新安洁环境卫生股份有限公司 | 一种速生材改性设备 |
-
2020
- 2020-10-10 CN CN202011079048.8A patent/CN112809867B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207206669U (zh) * | 2017-09-12 | 2018-04-10 | 海宁恒森家具有限公司 | 一种木材浸渍系统中的浸泡装置 |
| CN108056433A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-05-22 | 成都灵感元素科技有限公司 | 一种多功能一体化设计的发酵罐 |
| CN209024533U (zh) * | 2018-10-17 | 2019-06-25 | 江苏博达生物科技有限公司 | 可拆卸式酸菜沥水发酵装置 |
| CN209636223U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-11-15 | 青岛同仁食品有限公司 | 一种泡菜生产用可自动排出发酵气的发酵罐体 |
| CN110815462A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-21 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 一种浸渍橡胶木的处理方法 |
| CN212352341U (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-15 | 新安洁环境卫生股份有限公司 | 一种速生材改性设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周妮: "软化处理", 《水杉速生材压缩密实化研究》, pages 12 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115570644A (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-06 | 鲁东大学 | 木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法及装置 |
| CN116653065A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-29 | 浙江世友木业有限公司 | 一种速生材单板细胞壁增强改性方法及其装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112809867B (zh) | 2024-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101745951B (zh) | 一种改性人工林木材及其制备方法 | |
| CN101716790B (zh) | 树脂预处理生产橡胶树炭化木方法 | |
| CN112809867A (zh) | 一种速生材改性设备及改性方法 | |
| CN208812277U (zh) | 一种高厚度多层透明化的木材 | |
| Avena et al. | Effect of hydrostatic pressure on the water absorption of glass fibre-reinforced epoxy resin | |
| JP2012517364A (ja) | 表面強化型天然木型材及びその製造方法 | |
| CN212352341U (zh) | 一种速生材改性设备 | |
| CN103158181A (zh) | 多功能木材阻燃剂及利用其制备抑烟阻燃樟子松实木的方法 | |
| CN108705635A (zh) | 一种增强改性人工林木材制备方法 | |
| WO2019128197A1 (zh) | 一种木质材料压缩密实化的方法 | |
| CN111944480B (zh) | 一种纤维板生产用硅溶胶大豆蛋白胶粘剂及其制备方法 | |
| CN107553645A (zh) | 一种木芯材真空浸渍改性的方法 | |
| CN115091572A (zh) | 一种环保型高强阻燃装饰薄木的制备方法 | |
| CN110497484B (zh) | 一种高强耐候竹质复合材料及其制造方法 | |
| CN107486906A (zh) | 一种改进木制品防腐阻燃性的方法 | |
| CN101712171B (zh) | 一种间伐杉木材制造高档游艇材料的加工方法 | |
| KR20110128444A (ko) | 목재의 치수안정성 및 난연성 향상 가공방법 | |
| CN108058254B (zh) | 一种杨木缺氧热处理浸渍三聚氰胺尿素甲醛树脂增强处理的方法 | |
| CN107363956B (zh) | 钢板改性速生杨木的施工工艺 | |
| CN108032393A (zh) | 基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法 | |
| CN107199612A (zh) | 一种木质门窗用防腐木 | |
| WO2018134636A1 (en) | Methods and systems for impregnating wood with a polymer solution and products thereof | |
| Liu | Improvements in the physical properties and decay resistance of bamboo materials via modification with boric acid and borax | |
| CN1273275C (zh) | 强化定向粒片板的制造方法 | |
| CN219276104U (zh) | 一种基于弱相增强的分层压缩速生材 |
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 | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 401121 1-1, building 3, No. 64, middle section of Huangshan Avenue, northern New District, Yubei District, Chongqing Applicant after: Xin An Jie Intelligent Environment Technology Service Co.,Ltd. Address before: 401121 1-1, building 3, No. 64, middle section of Huangshan Avenue, northern New District, Yubei District, Chongqing Applicant before: NEWANGE ENVIRONMENTAL SANITATION CO.,LTD. |
|
| GR01 | Patent grant |