CN113015608A - 改性的木材产品 - Google Patents

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Abstract

公开了一种生产改性的木材产品的方法。该方法包括在反应器中加热树脂浸透的木材产品,该树脂浸透的木材产品包括由包含树脂的树脂组合物浸透的源木材,该加热使得树脂基本上固化,从而生产改性的木材产品。该方法包括在反应器中加热树脂浸透的木材产品期间将水引入该反应器中。还公开了反应器和改性的木材产品。

Description

改性的木材产品
技术领域
本发明涉及生产改性的木材产品的方法,用于生产改性的木材产品的反应器和改性的木材产品。
背景技术
木材,如辐射松(Pinus radiata)的人工林松木(plantation pine)的边材,可以以相对较低的成本可持续地生产。然而,对于某些应用,例如用作建筑材料,源木材的性能可能并不特别合适或优化。例如,源木材的耐磨性、抗真菌性、防火性和/或尺寸稳定性可能会限制其在各种实际应用(如地板、盖板、覆层、细木工,包括外部细木工如用于门窗框)中使用的有效性。
改变原木性能的木材改性方法是已知的。为了改善木材的生物稳定性,已知的是在树脂处理步骤之后进行热改性步骤的方法中对原木进行改性。
然而,期望的是提供一种改进的改性木材产品,其具有减轻原木和/或已知木材产品的至少一些局限的性能,以及提供生产这种改性的木材产品的改进方法。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供生产改性的木材产品的方法,该方法包括:
在反应器中加热树脂浸透的木材产品,该树脂浸透的木材产品包括用包含树脂的树脂组合物浸透的源木材,加热使得树脂基本上固化,从而生产改性的木材产品;
其中方法包括在反应器中加热树脂浸透的木材产品期间将水引入该反应器中。
可选地,将水引入反应器包括当该树脂浸透的木材产品的芯部分达到120℃至130℃范围内的温度时将水引入该反应器中。
可选地,将水引入反应器包括将水以喷雾或气溶胶的形式引入该反应器。
可选地,将水引入反应器包括将水经由位于或朝向反应器顶部的一个或多个喷嘴引入该反应器。
可选地,将水引入反应器包括在该反应器中每平方米的树脂浸透的木材产品的表面积引入20中30毫升范围内的水。
可选地,将水引入反应器包括将水以每分钟700至900毫升范围内的速率,或优选以每分钟约800毫升的速率引入该反应器。
可选地,该树脂组合物是酚醛树脂的水溶液。
可选地,该酚醛树脂的水溶液具有20%至40%的范围内的固含量,或优选约30%的固含量。
可选地,在反应器中加热树脂浸透的木材产品而使树脂基本上固化包括加热树脂浸透的木材产品而使树脂浸透的木材产品的芯部分具有130℃至170℃的范围内的温度,或优选约150℃的温度。
可选地,在反应器中加热树脂浸透的木材产品以使树脂充分固化包括:
将树脂浸透的木材产品密封于反应器中;
将反应器中的压力增加到约700kPa至约1300kPa的范围内的压力。
可选地,该方法包括:在反应器中加热树脂浸透的木材产品期间,将惰性气体引入反应器中。
可选地,该方法包括:在反应器中加热树脂浸透的木材产品以使树脂基本上固化之后:
使反应器排气;
增加反应器中的压力;和
再次使反应器排气。
可选地,该方法包括:
用树脂组合物浸透源木材,从而生产树脂浸透的木材产品。
可选地,该源木材具有约10%至约14%的水分含量。
可选地,该方法包括:
在用树脂组合物浸透源木材之前,干燥源木材以使源木材具有约10%至约14%的水分含量。
可选地,用树脂组合物浸透源木材包括:
将源木材密封于腔室中;
在腔室中抽吸第一降低的压力;
将树脂组合物引入腔室中,以将源木材完全浸没;
在完全浸没以由树脂组合物浸透源木材的同时对树脂组合物施加第一升高的压力;和
从腔室中排出树脂组合物;和
在腔室中抽吸第二降低的压力以从树脂浸透的源木材中去除过量的树脂组合物,从而生产树脂浸透的木材产品。
可选地,向树脂组合物施加第一升高的压力包括向树脂组合物施加1000kPa至1400kPa范围内的压力,或优选约1200kPa的压力。
可选地,该方法包括:
在加热树脂浸透的木材产品之前,将树脂浸透的木材产品的水分含量降低至约4%至约10%范围内的水分含量。
可选地,降低树脂浸透的木材产品的水分含量包括在窑中以约50℃至约60℃范围内的温度加热树脂浸透的木材产品。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于生产改性木材产品的反应器,该反应器配置为在使用时加热其中接收的树脂浸透的木材产品以使树脂基本上固化,从而生产改性的木材产品。该反应器包括:
水引入装置,用于在使用时对树脂浸透的木材产品的所述加热期间将水引入反应器中。
可选地,水引入装置配置为将水以喷雾或气溶胶的形式引入反应器中。
可选地,水引入装置包括位于或朝向反应器顶部的一个或多个喷嘴。
可选地,反应器配置为实施根据权利要求2至12中任一项所述的方法。
根据本发明的第三方面,提供了一种改性木材产品,该改性木材产品包括浸透有固化的酚醛树脂的源木材的木料,其中该改性木材产品具有基本上550kg/m3至基本上kg/cm3范围内的密度
可选地,该酚醛树脂是酚脲醛树脂。
由参考附图仅以举例的方式给出的本发明各实施例的以下描述,本发明的其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示意性地示出了根据实施例的生产改性木材产品的方法;和
图2示意性地示出了根据实施例的包括用于生产改性木材产品的反应器的系统。
具体实施方式
概括地讲,根据本文描述的实施例的生产改性木材产品的方法包括:在反应器中加热树脂浸透的木材产品,以使树脂基本上固化;和在反应器中加热树脂浸透的木材产品期间,将水引入反应器中。本发明人已经认识到,在通过加热树脂浸透的木材产品的固化期间将水引入反应器中会提供许多优点。如下面更详细的解释,这些优点包括降低固化期间树脂浸透的木材产品表面的开裂;树脂浸透的木材产品的固化的改善的可靠性和一致性;从树脂浸透的木材产品中固化副产物的去除得以改善;和/或降低固化期间树脂浸透的木材产品表面的碳化。
现在将参照图1描述根据说明性的实施例的改性木材产品的生产方法。
示例性方法包括:在步骤102中获得源木材。
源木材可以是一种或多种木料的形式,各自具有1200至6000毫米(以下简称mm)范围内的长度,50至300mm范围内(例如,公差为-2mm至+4mm)的宽度和25至100mm范围内(例如,公差为-1mm至+3mm范围内)的厚度。这些木料可以具有锯过的表面。如以下更详细描述的,在一些实施例中,源木材可以是以可以成批一起加工的多根木料的形式。应当理解的是,在其他实施例中,可以使用其他形式的源木材。
源木材可以选择为有适合于改性方法的质量。例如,可以检查木料的可以将其视为改性木材产品中的缺陷的天然木材特征。例如,这些缺陷可以包括节疤、败损、木树脂袋和条纹、腐败袋、裂缝、翘曲、裂纹、过度污渍和机械损坏。选择木料作为木材改性方法中使用的源木材可以包括选择包括少于一定数量或大小的缺陷的木料。
源木材专门选择为使液体可渗透。例如,源木材可以对液体具有1级渗透性(也称为1级可处理性),渗透性/处理性等级由欧洲标准EN350:20l6(Durability of wood andwood-based products-Testing and classification of the durability tobiological agents of wood and wood-based materials)定义。源木材对液体可渗透,例如具有1级渗透性,可以允许源木材容易且完全地被树脂组合物渗透并被树脂组合物浸透(在下文中更详细地描述)。这可以允许提高木材改性过程的效率,和/或允许进行更可靠和一致的木材改性。
源木材可以是例如边材,例如人工林松木例如辐射松(Pinus radiata De Don)或北美白松(Pinus strobus)的边材。在其他实施例中,源木材可以是已知可渗透的选择的硬木的边材或心材,例如欧洲山毛榉(Fagus sylvatica)和郁金香木边材(美国鹅掌楸(Liriodendron tulipifera),普通赤杨(Alnus glutinosa),棉毛赤杨(A.incana),欧洲鹅耳枥(Carpinus betulus);白木树(Endospermum medullosum))。
该实施例的方法包括在步骤104中,减少源木材的水分含量。例如,该方法可以包括:干燥源木材使得源木材具有约10%至约14%(基于炉干重,以重量百分比计)的水分含量。例如,源木材可以窑干燥至约10%至14%的水分含量。应该理解的是,在一些实施例中,该方法不必包括减少源木材的水分含量。例如,获得的源木材可能已经具有合适的水分含量,例如不超过14%,例如10%至14%范围内的水分含量。在两种情况下,具有合适水分含量的源木材都可以覆盖存储或储存于地下其他水分受控环境中。具有水分含量不超过14%,例如10%至14%范围内的源木材可以在源木材中提供足够的空隙空间以吸收树脂,如下文更详细的描述。
使用对源木材的木料种类校准的湿度计可以测定源木材的水分含量。湿度计可以配备锤式探针,以允许确定源木材的芯部分的水分含量。在一些实施例中,源木材可以是形成用于木材改性过程的批料的多种源木材木料的形式。在这些实施例中,另外可以确定批料的平均水分含量。例如,可以测量木料朝向批料的顶部、中间和底部的水分含量,并且可以对这些水分含量求平均以确定该批料的平均水分含量。然后,可以将确定的批料的平均水分含量用作源木材的水分含量。
在一些实施例中,例如,出于质量控制的目的,可以计算源木材的理论炉干重和/或炉干密度。例如,使用校准天平可以测定源木材的重量或质量。然后,使用以下公式计算源木材的炉干质量MOD:MOD=Ms/(1+(%MC÷100))(1),其中Ms是有条件的源木材的实测质量,%MC是确定的源木材的水分含量百分比。炉干质量可以允许稍后在木材改性过程中计算源木材的树脂吸收量(在下文中更详细地描述)。源木材的单个木料的体积可以通过将其长度乘以横截面而确定。一批相似木料的总体积可以通过将单个木料的体积乘以该批料中木料的数量而计算(当然前提是木料的大小相同或相似)。然后,通过将确定的源木材的炉干质量除以确定的源木材的体积就可以确定源木材的炉干密度。炉干密度可以允许在该过程中随后确定由于木材改性过程所致的密度增加(如下文更详细描述)。
如上所述,源木材可以是以形成用于木材改性过程的批料的多个木料的形式。在一些实施例中,源木材的木料或板可以是“紧密堆叠”的,即彼此上下叠放,以使它们的各面相互接触。在其他实施例中,源木材的木料或板可以是“棒上的(on stick)”,即用硬木棒隔开。例如,硬木棒的横截面可以为约22mm×30mm。硬木棒可以沿着木材的长度以600mm的间隔放置,并基本垂直于木材的长度轴延伸。批料的木料可以在一个或多个位置牢固捆扎,以帮助确保木材在加工期间保持对齐。
该方法包括在步骤106中,用包含树脂的树脂组合物浸透源木材,以生产树脂浸透的木材产品。
树脂可以是酚醛树脂。例如,树脂可以是苯酚尿素甲醛树脂(PUF)。例如,树脂可以是可获自Hexion的苯酚尿素甲醛(PUF)P3026。例如,PUF可以以大于或等于40%(重量体积比,wt/vol)的固体含量获得。该方法可以包括在使用前通过测量其耐水性和pH而确认树脂的有效性,从而验证该值对应于由树脂供应商或制造商提供的值,例如在生产后立即提供的值。
树脂组合物可以是稀释的树脂。例如,树脂组合物可以是树脂的水溶液(例如,苯酚甲醛,例如PUF P3026的水溶液)。树脂的水溶液可以通过用水将树脂稀释至20%至40%(wt/vol)范围内的固含量,例如固含量30%(wt/vol)而制备。该树脂组合物中的树脂固体含量可以使用折光法和重量分析法测定。该方法可以包括在用于浸透之前立即确认树脂组合物的固体含量为30%。
浸透可以使用合适的设备,例如包括可密封腔室的设备中进行,该可密封的腔室中引入源木材并可以将其充满树脂组合物以将源木材浸没于树脂组合物中,和/或其中可以施加降低的压力(即,部分真空)和升高的压力。例如,浸透可以在高压釜中进行。
该浸透可以包括浸透子过程(未显示)以生产树脂浸透的木材产品。例如,浸透子过程可以包括在高压釜中的真空/压力/真空循环。
例如,浸透子过程可以包括将源木材密封于腔室(例如,由高压釜限定的腔室)中并在腔室中抽吸第一降低的压力。例如,腔室中的第一降低的压力可以为80kPa。可以在15至60分钟范围内的时间段内,例如38分钟内抽吸第一降低的压力。抽吸第一降低的压力可以允许从源木材中的空隙中抽出空气,使得在压力下施加树脂时,树脂可以更有效地渗透源木材。
该浸透子过程然后可以包括将该树脂组合物引入腔室中而使得将源木材浸透于树脂组合物中。例如,该腔室可以完全充满树脂组合物。制备和/或引入腔室中用于浸透的树脂组合物的体积可以通过确定在加载源木材之后高压釜腔室中的空隙空间并将其加上源木材的空隙体积(即源木材中可以用于吸收树脂组合物的空间)而预先计算。例如,源木材(例如,源木材的批料)的空隙体积VV可以使用等式VV%=((DOD/Dcw)-1)*100(2)确定,其中VV%是源木材的空隙占源木材总体积的百分比,DOD是源木材的炉干密度,且Dcw是源木材的木质细胞壁的密度。然后可以将测定的体积的树脂组合物加入密封腔室中。
浸透子过程然后可以包括向树脂组合物施加增加的压力,使得树脂组合物浸透源木材。例如,压力可以处于1000kPa至1400kPa的范围内,例如,为1200kPa或约1200kPa。该升高的压力可以施加,例如2至4小时的时间段,以使树脂组合物完全浸透源木材,例如包括于源木材的芯部分中。该压力可以允许良好的浸透而不会塌陷源木材的孔结构。
浸透子过程然后可以包括从该腔室中排出树脂组合物,即排出没有浸透于源木材中或未附着于源木材的树脂组合物。
浸透子过程然后可以包括在腔室中抽吸第二降低的压力以从树脂浸透的源木材中去除过量的树脂组合物,从而生产树脂浸透的木材产品。腔室中的第二降低的压力可以为80kPa。第二降低的压力可以施加例如30至60分钟。抽吸第二降低的压力可以从树脂浸透的源木材的表面和源木材细胞的内腔中除去过量的树脂组合物。这可以允许树脂的成本有效的使用,因为除去的过量树脂可以回收再利用。此外,由于去除过量的树脂会降低浸透树脂的木材的总水分含量,这可以允许降低干燥浸透树脂的木材(下面将更详细描述)时消耗的能量。
该方法可以包括,例如作为质量控制程序的一部分,将由于浸透而导致的源木材吸收的树脂体积与源木材的理论空隙体积比较。源木材的理论空隙体积可以例如使用上述方程式(2)确定。可以确定的是,如果树脂的吸收体积处于理论空隙体积的10%以内,则源木材已经被充分和/或适当地处理/浸透,例如树脂占据了源木材中的所有空隙。在浸透过程中源木材对树脂组合物的吸收可以确定为在浸透子过程开始时引入腔室中的树脂的总体积与在浸透子过程结束时从腔室中提取的树脂的总体积之差。树脂组合物的吸收还可以通过计算浸透子过程开始时的源木材重量与浸透子过程结束时的树脂浸透的木材产品重量之差确定,条件是没有抽吸最终真空。吸收可以针对高压釜中的木材体积计算。
实例方法包括:在步骤108中,在非干燥条件下存储树脂浸透的木材产品。例如,树脂浸透的木材产品从高压釜的腔室中移出,并转移至存储木材产品的扩散区域。例如如上描述的,树脂浸透的木材产品可以包括“紧密堆积”或“棒上的”布置的浸透树脂的木材。树脂浸透的木材产品可以这些布置中的任何一种在非干燥条件下存储。树脂浸透的木材产品可以在非干燥条件下在5℃至20℃的温度范围内存储例如0中8天。应该理解的是,树脂浸透的木材产品不必一定要存储,而在其他实施例中可以直接或几乎直接转运用于固化(下面将更详细地描述)。
在一些实施例中,例如出于质量控制的目的,可以对树脂浸透的木材产品的一个或多个木料称重,并测量和记录其尺寸。称重/测量的木材可以使用耐热和/或耐化学性标签标记,以便稍后在改性过程中可以容易对其识别。
实例方法包括,在步骤110中,降低树脂浸透的木材产品的水分含量。例如,树脂浸透的木材产品的水分含量可以降低至4%至10%的范围内,例如,5%至8%范围内的水分含量(基于炉干重,以重量百分比计)。例如,通过在控制通风的干燥窑中将树脂浸透的木材产品在50℃至55℃的温度范围内加热和/或将窑中的相对湿度降低至10%(相对湿度在此定义为空气中水蒸气的量,表示为在给定温度下空气能够保持的最大量的百分比),可以降低水分含量。
降低树脂浸透的木材产品的水分含量可以包括施加水分降低子过程。例如,水分降低子过程可以包括将浸透树脂的木料放置“在棒上”(例如如上描述的)以形成批料并将该批料转移到窑中。将木料放置“在棒上”可以帮助改善木料周围和周边的气流,而因此可以改善水分降低过程。批料可以放置于窑内的校准的地秤上,使得能够以重量监测水分损失。窑可以包括传感器,使得能够连续监测窑内的温度和相对湿度。窑可以包括气流装置,例如风扇,其配置为将窑内的目标空速保持于2至3ms-1
水分降低子过程可以包括应用干燥程序,其中使窑内的温度处于50℃至60℃的范围内,并且使窑内的相对湿度从80%降低至10%。例如,在整个干燥程序中可以主动控制相对湿度,例如分别在需要更高或更低的湿度时,通过添加水分和从窑中排出水分,以使其保持于期望的相对湿度水平。例如,在初始阶段,窑中的温度可以设定为50℃,相对湿度为80%。当树脂浸透的木材产品在这些条件下达到其平衡水分含量时(例如,其可以定义为当树脂浸透的木材产品的重量在四个小时内没有减少时),则可以降低相对湿度和/或升高温度。例如,窑中的温度可以升高到55℃,而相对湿度设置为70%。当在这些条件下树脂浸透的木材产品达到其平衡水分含量时,温度可以保持于55℃,且相对湿度降至60%。该过程可以以合适的步骤继续进行,直到在55℃的窑温度和10%的窑内相对湿度的条件下,树脂浸透的木材产品达到其平衡水分含量为止。当树脂浸透的木材产品在55℃的窑温度和10%的窑内相对湿度的条件下达到其平衡水分含量时,树脂浸透的木材产品的水分含量可以确定为充分降低(即可以将树脂浸透的木材产品确定为充分干燥),以进一步用于木材改性过程。对于25毫米厚的树脂浸透的木材产品,上述干燥时间程序的持续时间可以为例如20天,但这可能会随厚度和切割平面的不同而变化(例如源木材是由原木弦锯(flat sawn)还是径锯(quarter sawn),其可能影响干燥速度)。
方法可以包括,例如出于质量控制的目的,在窑内干燥期间和之后确定树脂浸透的木材产品的水分含量。例如,水分含量可以由树脂浸透的木材产品的重量计算(由窑内的校准的地秤获知)。根据等式(1)可以知道源木材的炉干质量或重量。浸透树脂的木材的重量是源木材的炉干质量或重量,以及由于水分含量导致的重量或质量和由于树脂固体含量导致的重量或质量。树脂固体含量可以由树脂吸取(例如如上描述的计算)和树脂组合物的固体浓度确定。水分含量的重量或质量可以通过从测量的树脂浸透的木材的重量减去源木材的炉干重量和树脂固体含量的重量进行确定。然后,水分含量可以确定为由于水分含量引起的树脂浸透的木材重的量的百分比。干燥期间或之后的炉干燥的水分含量可以通过测量105℃下炉干燥至恒重之前和之后的树脂浸透的木材的块或样品的重量差而确定。然后,将以炉干重的百分比表示的重量差作为水分含量。可以确定计算出的和炉干燥测量的水分含量,以减少水分含量测定中的误差。如上所述,固化之前树脂浸透的木材产品的目标水分含量可以为4%至8%。
实例方法包括,在步骤112中,在反应器(例如,下面参考图3描述的反应器202)中加热树脂浸透的木材产品以基本固化树脂。
例如,树脂浸透的木材产品可以转移到反应器内。如上所述,树脂浸透的木材产品可以包括形成用于固化的批料的浸透树脂的木材。树脂浸透的木材可以以“在棒上的”布置(例如如上所述)放置于反应器中,以允许热空气循环到树脂浸透的木材产品的所有面上。
一个或多个校准的温度测量探头可以插入一个或多个孔中,该孔钻穿到树脂浸透的木材产品的芯部分。温度探头插入树脂浸透的木材产品的芯部分后,允许从远离木料表面的位置检测木料内部的温度。温度测量探头可以插入以测量木料中心(即,距离木材端纹(end grain)最远的区域)中的温度。在存在多个形成用于固化的批料的树脂浸透的木料的实施例中,可以将温度测量探头插入(例如如上描述的)一定比例的木料中,例如批料中的8中16根木料中。温度测量探头可以插入选择的木料中以提供反应器内木料的空间分布中的温度测量。例如,温度探头可以插入位于批料顶部、中部和底部的木料中。批料的平均芯部温度可以通过温度探头的温度测量值平均而确定。
在反应器中加热树脂浸透的木材产品以固化树脂可以包括在反应器中加热树脂浸透的木材产品,以使树脂浸透的木材产品的芯部分具有130℃至170℃范围内的温度,例如,约150℃的温度。例如,方法可以包括将树脂浸透的木材产品密封于反应器中。然后方法可以包括将反应器中的压力升高到700kPa的初始压力。方法随后可以包括例如在8至10小时的时间内将反应器中的压力升高并将空气温度从60℃升高至160℃。例如,反应器中的温度和压力可以在这段时间内逐渐升高,直到过浸透树脂的木材的平均芯部温度达到150℃。例如在此阶段,压力可以为1200至1300kPa。当树脂浸透的木材的平均芯部温度达到150℃时,将该温度保持1小时的时间段,且压力为1200至1300kPa。施加这种压力,例如超过加热期间反应器中水的相对蒸气压,可以帮助防止水从树脂浸透的木材产品的表面蒸发。这可以有助于减少树脂浸透的木材产品内的应力,这也如下面更详细地的描述,可以减少或防止在树脂浸透的木材产品中开裂或形成其他缺陷。当该保持期结束时,温度可以逐渐降低至例如60℃。
实例方法包括,在步骤114中,在加热树脂浸透的木材产品期间将水引入反应器中。
例如,将水引入反应器可以包括当树脂浸透的木材产品的芯部分的温度达到120℃至130℃范围内的温度时将水引入反应器中。例如,当浸透树脂的木材的平均芯部温度(例如,如上描述测量的)达到120℃时,可以将水引入反应器中。换句话说,水可以在上述加热过程中引入,在加热过程中树脂浸透的木材产品的芯部温度最终会达到150℃,但水在其中树脂浸透的木材产品已经达到120℃的加热过程的阶段中引入。
水可以通过将水注入反应器中而引入反应器中。例如,限定体积的水可以注入反应器中。例如,将水引入反应器可以包括将水以喷雾或气溶胶的形式引入反应器。例如,水可以通过位于反应器顶部或朝向反应器顶部的一个或多个喷嘴引入(例如,参见图2的喷嘴216,在下面将更详细描述)。例如,喷嘴可以在反应器的顶部处或朝向反应器的顶部(并且朝反应器的内部)安装于喷洒杆上,并且喷洒杆可以连接到可控的泵和/或阀装置,以允许将一定体积的水注入反应器中,例如以规定的注入速率注入反应器中。喷嘴可以配置为产生水的喷雾或气溶胶或雾气。喷雾或气溶胶或雾气形式的水可以允许将水分均匀沉积或添加到正在固化的树脂浸透木材的所有表面上。
将水引入反应器中可以包括在反应器中每平方米树脂浸透的木材产品的表面积引入20至30毫升(以下称为mL),例如约25mL的限定体积的水。例如,对于反应器中1立方米的树脂浸透的辐射松,可以将2200-3000mL范围的水引入腔室中。这可以取决于树脂浸透的木材产品的表面积,其对于源木材的不同处理可能会有所不同。例如,对于1立方米的树脂浸透的木材产品,其具有木料各自具有25mm×200mm×21000mm的尺寸的形式,可以将2200mL体积的水引入反应器中。作为另一个实例,对于1立方米的树脂浸透的木材产品,其具有木料各自具有25mm×50mm×21000mm的尺寸的形式,可以将3000mL体积的水引入到反应器中。
将水引入反应器可以包括以每分钟700至900mm的速率,例如以每分钟约800mL的速率将水引入反应器中。例如,对于600mL的要注入到反应器中的的规定体积,可以将水在45秒的时间内注入。
例如如上描述的,在加热期间将水引入到反应器中,会在固化期间将水分添加到树脂浸透的木材产品的表面。本发明人已经认识到,与如上描述的在通过加热固化期间不将水引入反应器相比,这会提供许多优点。
一个优点在于,据发现与未引入水的情况相比,水的引入会提供树脂浸透的木材产品的表面的龟裂(例如,在浸透树脂的木材的表面中形成裂缝)得降低(例如,基本消除)。在改性木材产品的表面上的龟裂或形成裂纹可能会降低产品的实用性,因为其耐磨性可能会降低,和/或其外观可能会下降。例如,在覆层和盖板的应用中,表面裂纹(也称为裂隙(check))可能被视为缺陷,因为它们会降低美观性,并可能在使用时将改性木材产品固定到位时导致裂纹扩展(即,裂纹延伸贯穿改性木材产品的厚度)。因此,减少或消除裂纹可以改善改性木材产品的实用性或可用性。
认为在固化期间通过将水引入反应器而减少或消除树脂浸透的木材产品的表面开裂的原因如下。在反应器中的加热期间,至少部分由于从外部加热树脂浸透的木材产品,因此在从内部或芯部散失水分之前,从树脂浸透的木材产品的外部(包括表面)损失水分。随着水分从外部损失,外部收缩。然而,与外部相比,内部仍可能相对潮湿并且因此相对溶胀。这就可能在内部和外部之间产生应力,从而导致外部开裂和裂开。然而,在加热期间将水引入反应器中,例如当树脂浸透的木材产品的中心温度达到120℃时,以喷雾或气溶胶的形式注入水,会向木材产品的外部增加水分,从而降低了外部相对于木材产品内部的收缩,从而降低了内部和外部之间的应力,由此降低(例如,消除)固化期间树脂浸透的木材产品表面的开裂。
另一个优点在于,发现与不引入水相比,引入水可以降低(例如,基本上消除)固化期间树脂浸透的木材产品表面的炭化。炭化或变黑会降低改性木材产品的外观和/或多功能性,而因此降低或消除炭化可以提供改进的改性木材产品。认为由于引入水而降低炭化的原因如下。如上所述,在树脂浸透的木材产品的加热期间,木材从外侧被加热。因此,与树脂浸透的木材产品的内部部分相比,树脂浸透的木材产品的表面的水分含量可能变低(温度更高)。因此,在将木材内部加热到足够的固化温度所需的反应器内部的空气温度下,存在树脂浸透的木材产品的表面部分不受控的干燥的风险(以及与内部部分相比,表面温度升高的风险),并因此表面部分可能会炭化。然而,如上所述,向反应器中加水可以向木材表面添加水分,这可以防止木材表面的不受控的干燥(并且与内部相比,防止表面部分达到升高的温度),并且因此降低或消除了表面炭化。
另一个优点在于,发现在固化期间,水的引入会在反应器中的多个空间分布的树脂浸透木料上提供了更均匀的温度分布。这可以提供更一致的固化,而因此可以在批料内更一致地生产改性木材产品。认为这是因为,例如喷雾或气溶胶形式的水可以从空气(其温度分布可能在反应器中分布不均匀)中获取热量,并且随着气溶胶流动通过反应器,热量相对均匀地施加于木材上。例如,反应器内部的空气的温度朝向反应器顶部比朝向反应器底部要更高(由于较高温度的空气密度较小,因此可以升高超过密度较小空气的较低温度)。因此,当从喷嘴向反应器顶部或朝反应器顶部注入水时,随着水(例如喷雾或气溶胶形式)从喷嘴向反应器下部流动,水可能会在反应器内部重新分配热量。
另一个优点在于,在使用其中尿素为固化副产物的苯酚尿素甲醛树脂或另一种的树脂的情况下,发现在加热期间将水引入腔室中与在固化期间不引入水相比,允许更容易而更有效地去除尿素副产物。例如,当苯酚尿素甲醛树脂固化时会产生尿素。尿素可能与引入的水反应而形成气态氨。然后挥发性气态氨可以容易地从反应器中清除。尿素具有令人不愉快的气味,而因此如果存在于其中,可能会限制改性木材产品的可用性。此外,尿素可能难以从改性木材产品中去除和/或需要很长时间才能从改性木材产品中扩散出来。因此,允许尿素更容易且有效地从木材产品中去除(例如,通过与引入的水反应而以氨的形式),可以改善改性的木材产品的可用性和/或改进提供低尿素水平的改性木材产品的效率。通过在固化期间将水引入反应器中,可以更有效地去除这种尿素,因为如上所述,尿素可以与水反应(例如,在反应器的温度和压力下相对高效)而生成氨气,从而降低或消除了来自改性木材产品中的尿素。尽管氨气也具有令人不愉快的气味,但与尿素相比,氨气可以更容易地从改性木材产品中扩散出来和/或可以通过排气而从改性木材产品中更有效地去除(如下文更详细描述)。因此,可以改善改性木材产品的可用性和/或生产提供低尿素含量的改性木材产品的效率。
方法可以包括在反应器中加热树脂浸透的木材产品期间,将惰性气体引入反应器中。在该上下文中,可以采用的惰性气体包括有效的惰性气体。例如,惰性气体可以是氮气,其尽管不是真正惰性的,但在反应器中使用的温度和压力下,氮气基本上不会与该树脂浸透的木材产品反应。
另一个实施例是氩气。该惰性气体可以引入反应器中以置换反应器内部的空气(例如,包括氧气),这可以有助于防止固化期间树脂浸透的木材产品与反应器内部的气体(例如,包括氧气)反应。惰性气体可以在加热期间的各个阶段引入。
实例方法包括在步骤116中,将反应器冷却并排气。例如,在上述的1小时保持时间之后,树脂浸透的木材产品中的树脂的固化可以完全或基本上完全完成,而因此可以生产改性木材产品。此时,反应器的加热可以停止,并且反应器温度可以逐渐冷却至60℃。反应器可以排气至大气压。在一些实施例中,在该阶段可以从反应器中移出改性的木材产品,从而提供改性木材产品。
在一些实施例中,排气可以包括一个或多个排气循环。例如,方法可以包括在反应器中加热树脂浸透的木材产品以基本固化树脂之后,使反应器向大气压排气,升高反应器中的压力,并随后再次使反应器排气。例如,在再次排气至大气压之前,反应器中的压力可以升高到500kPa至800kPa,例如700kPa。升高反应器中压力并随后再次向大气压排气的排气循环可以重复多次。例如,这可以以一定间隔重复,例如间隔具有4分钟至15分钟的范围,例如10分钟的持续时间,进行一小时的时间段。施加排气循环可以允许将固化期间产生的副产物,例如如上所述的尿素和/或氨,从改性木材产品中冲洗掉。如上所述,在固化期间将水引入反应器可以导致尿素副产物与水反应而生成气态氨,其与尿素相比可以更有效地从改性木材产品中冲洗掉,而因此可以提供可以使用较低强度的排气循环。这可以提高木材改性过程的效率。排气循环完成后,反应器中的压力为大气压,且反应器温度降至60℃,从反应器中可以移出改性的木材产品。然后得到的改性木材产品可以适当地存储,进一步冷却和/或使用。
方法可以包括将质量控制检查应用于改性的木材产品。例如,可以从批料中进行取样。样品的数量可以根据批料中的木材数量而定。取样程序可以根据标准EN 315-2(ISO2859-1)以检查级别S3进行,其中可接受的质量级别(AQL)为10%。例如,对于5至150的批量,将抽取5个样本,而允许不合格的最大数为1;对于151至500的批量,抽取8个样本,允许不合格的最大数为2;对于501至3200的批量,抽取13个样本,允许不合格的最大数为3;对于35001至500000的批量,抽取32个样本,允许不合格的最大数为7;批量超过500000时,抽取50个样本,允许不合格的最大数为7;且如果批量小于5,则要对所有木块均进行取样,允许的最大不合格数为1。
例如,可以如下获得样品。可以从距离纹理末端至少300毫米的木料上取下长度为300毫米的横截面。切除的横截面的面距离相对的面刨平至20毫米的样品厚度。然后从刨平的横截面的中心移去一条20毫米宽的木条,该木条的长轴沿纹理方向延伸,且边缘在刨平的横截面的中线两侧各10毫米。然后通过在细带锯上以5mm的间隔横切,从得到的20×20×300mm的木条上移取一系列10个样品,以生成一系列质量控制(QC)块,每个块的尺寸为20×20×5mm。例如,如上所述,确定每个QC块的炉干重。测量每个QC块的尺寸,并将其用于确定炉干燥木材密度的增加。然后,可以使用炉干木材密度确定树脂的吸收(也称为重量百分比增重(WPG))。可以对木块密度的最小增加设定限制,以通过质量控制。QC块可以浸入100mL去离子水中限定的时间段,并测试浸出液中与未固化的树脂相关的物质。例如,在使用苯酚甲醛树脂的实施例中,可以测试浸出液中与未固化树脂有关的酚类。可以对通过质量控制的浸出液中允许的水平设定限制。还可以测量浸出液的pH,并将其与已知已固化样品的浸出液的pH比较。QC块的尺寸可以在潮湿时和再干燥后(即,再次干燥时)测量,并计算收缩系数。可以对收缩系数设定限制以通过质量控制。例如,收缩系数CS可以计算为CS(%)=(DW-DOD)/(DOD×100)(3),其中DW是湿样品的尺寸,且DOD是样品的炉干燥时的尺寸。允许落入重量百分比增值和收缩系数的阈值之外的样品的最大数量如上所述。
改性的木材产品与使用的源木材具有许多不同的特性。即上述木材改性过程可以改变该过程中使用的源木材的许多性质。
作为一个实例,改性过程可以将源木材的密度增加30%至80%,并且更通常增加40%至60%。应当理解的是,密度的增加与树脂的吸收有关,树脂的吸收在木料之间可能有所不同,因此这可以是木料之间,例如批料中的平均密度的增加。还应当理解的是,不同的源木材类型可以具有不同的树脂吸收,因此密度的增加可以随每种木材类型而变化。例如,对于松木边材,改性可以使源木材的密度增加60%。例如,对于松木边材,源木材的密度可以为440至460kg·m-3,并且改性松木产品的密度可以为550至790kg·m-3。作为另一个实施例,对于山毛榉,源木材的密度可以为约760kg·m-3,而改性的山毛榉产品的密度可以为870至950kg·m-3。在一些实例中,改性的木产品可以包括由固化的酚醛树脂(例如上述的苯酚尿素甲醛树脂)浸透的源木材(例如上述的源木材的木料),并且改性的木材产品可以具有约550kg/m3至约950kg/m3的范围内的密度。改性的木材产品的密度可以基本上与使用的源木材无关。例如,相比于相对较低密度的源木材,密度相对较高的源木材由于木材改性过程所吸取的树脂较少,使得得到的改性木材产品的密度基本上相同或相似。改性的木材产品的增加的密度可以提供改性的木材产品的磨损降低,并且因此可以提高木材产品在如盖板和包层的耐磨应用中的效用。此外,如下面更详细的描述,增加的密度可以允许与源木材相比改善该改性木材产品防火的反应。
作为另一个实例,与源木材相比,改性的木材产品对火的反应可以改善。例如,在使用的树脂是酚醛树脂的情况下,改性的木材产品可以具有欧标等级b-s 1,d0的对火反应(即,根据建筑产品和建筑元件的BSEN 13501-1:2007+Al:2009防火等级—第1部分:使用来自对起火反应测试的数据分类(BSEN 13501-1:2007+Al:2009Fire classification ofconstruction products and building elements-Part 1:Classification using datafrom reaction to fire tests))。作为比较,大多数木材产品的分类为D。例如,改性木材产品包括浸透固化酚醛树脂(例如,如上描述的)并具有密度569.9kg/m3的源木材(例如,上述源木材),该改性木材产品具有欧标等级b-s 1,d0的对火反应。
认为对火反应改善的原因如下。用树脂浸透源木材会填充木材中的空隙,并因此降低木材中的氧含量,并因此降低木材在施加热量时的燃烧倾向。例如,浸透有固化树脂而使改性木材产品密度处于约550kg/m3-约950kg/m3的范围内的改性木材产品可以基本填充木材中的空隙,并因此改善对火反应。此外,固化的酚醛树脂具有耐热性能。例如,固化的酚醛树脂具有高的耐热性,具体地分解点为220℃,玻璃化转变温度为170℃。因此,改性木材产品的密度与使用的酚醛树脂的耐热性能相结合,可以改善对火反应,特别是欧标分类b-s1,d0的对火反应。
改性木材产品的对火反应改善可以允许使用改性木材产品而无需使用阻燃剂处理。这可以降低与在如建筑等应用中使用改性木材产品相关的成本,如在建筑法规要求材料具有更大的对火反应性能的情况下。
作为另一个实例,与源木材相比,改性木材产品可以具有增加的硬度。例如,对于辐射松的源木材,例如使用酚醛树脂的木材改性过程可以将硬度从2.67kN提高到3.62kN至5.18kN,平均4.49kN。换句话说,对于辐射松的源木材,改性木材产品可以具有3.62至5.18kN,平均4.49kN的硬度。该硬度可以通过在十个样品内使用Janka测试测定(例如,以上提供的平均值是在十个改性木材产品样品内使用Janka测试获得的平均值)。
作为另一实例,与源木材相比,改性木材产品可以具有提高的抗真菌耐久性。例如,根据BS EN 350:2016,改性木材产品可以具有1级耐久性,非常耐久。应该理解的是,提高的抗真菌耐久性至少部分是由于降低了水向木材细胞壁的进入,而水是真菌腐朽所必需的。具有提高的抗真菌耐久性的改性木材产品可以允许例如在如外部木工、包层和/或盖板的应用中提高改性木材产品的效用。
作为另一实例,与源木材相比,改性木材产品可以具有增加的尺寸稳定性(较低的活动)。例如,与源木材相比,改性木材产品在应力下仅表现出很小的活动。例如,尺寸稳定性可以使用活动测试测量,其中木材暴露于90%的相对湿度和25℃,然后暴露于60%的相对湿度和25℃,并评价径向和切向尺寸的变化。改性木材产品可以属于小活动类别,其中径向和切向收缩的总和小于3%。具有增加的尺寸稳定性的改性木材产品可以允许在如门窗和/或门框的应用中,如在外部细木工中增加改性木材产品的效用。
作为另一实例,改性的木材产品可以具有与源木材不同的颜色。例如,改性的木材产品与源木材相比可能会变暗,和/或早材(earlywood)和晚材(latewood)之间的对比度可能会增加,从而使木材更具吸引力。这可以改善改性的木材产品在如地板、家具和/或包层的应用中,或在外观重要的其他内部或外部应用中的效用。
现在参考图2,示意性地说明了根据一个实施例的木材改性系统200。
木材改性系统200包括反应器202。
反应器202用于生产改性的木材产品,并且配置为加热容纳于其中的树脂浸透的木材产品206以基本固化树脂,从而生产供使用的改性木材产品。树脂浸透的木材产品206可以与以上参照图1描述的树脂浸透的木材产品相同。例如,树脂浸透的木材产品206可以是由参照图1的方法的步骤110得到的树脂浸透的木材产品。例如,树脂浸透的木材产品可以包括浸透树脂的木料206,其可以作为如上描述的批料“在棒上”(例如,参见图2的棒208)引入到反应器202的内部体积204中。反应器202可以与以上参照图1的方法描述的反应器相同和/或将其用作反应器。例如,反应器202可以与图1的步骤112至116的反应器相同和/或将其用作反应器。加热该树脂浸透的木材产品206而使之基本上固化树脂可以与以上参考图1的步骤112至116中的相同或相似。
反应器202包括可密封的门部分210,以允许将树脂浸透的木材产品206引入其中(即,引入其内部体积204中),并从中移出改性的木材产品。可密封的门部分210是可密封的,以承受反应器202中的压力增加和/或降低,例如以上参照图1描述的方法的步骤112中116中描述的压力。
反应器202包括温度传感器218、224以感测反应器内部的温度。反应器202还可以包括如上所述的温度传感器(未显示),其配置为测量容纳于其中的一个或多个浸透树脂的木材木料206的芯部温度。反应器包括压力传感器220、222,其配置为测量反应器202内部的压力。温度传感器218、224和/或压力传感器220、222可以在空间上分布于反应器内部以获得横跨反应器尺寸的测量值,从而允许更精确地测量温度和压力。
反应器包括用于加热树脂浸透的木材产品216的加热装置212。加热装置212可以配置为引起反应器202内部的树脂浸透的木材产品206的加热,例如参考图1描述的方法的步骤112至116中的任何一个中描述的。在该实施例中,加热装置212包括围绕反应器202的外部布置的加热套212。加热套212与加热元件240加热循环泵242和膨胀罐流体连通。当需要加热反应器202时,可以控制加热元件240以将流体例如油加热到例如限定的温度。然后通过热循环泵242可以将加热的流体泵送到加热套212以加热反应器202。当需要冷却反应器202时,可以控制加热元件240减少或停止加热流体。可替代地或另外,当需要时,膨胀罐244可以用于帮助促进流体的冷却。加热套212的使用可以允许均匀而精确地控制反应器212的加热,从而可靠地固化树脂浸透的木材产品206。
系统200包括用于调节反应器202内部的压力的压力调节装置235。例如,压力调节装置235可以可控地升高反应器202内部的压力和/或抽吸反应器202内部的降低压力,例如以上参考图1描述的方法的步骤112至116中的任何一个中描述的。在该实施例中,压力调节装置235包括与反应器202流体连通的空气接收器234和空气压缩机/真空装置236(以下称为空气压缩机236)。空气压缩机236可以可控地升高反应器内部的压力,并且空气压缩机236和/或空气接收器234可以可控地抽吸反应器内部的降低的压力。
系统202包括惰性气体引入装置232。惰性气体引入装置232可以与反应器202流体连通,并可控地将惰性气体(包括例如如上所述的有效惰性气体,例如氮气)引入反应器202中。这可以允许,例如在加热期间置换出反应器202内部的空气,从而有助于防止固化期间树脂浸透的木材产品与反应器内部的气体反应。
反应器202包括排气装置230,以允许从反应器202内部排出空气和/或其他气体。例如,排气装置230可以配置为提供上述参考图1的方法的步骤116的排气。排气装置230可以包括一个或多个安全阀,以确保反应器内部的压力不超过给定的最大值。
反应器202包括水引入装置219,用于在使用时加热树脂浸透的木材产品期间将水引入反应器202中。例如,水引入装置219可以配置为以与以上参照图1描述的方法的步骤114中描述的相同方式将水引入反应器202。例如,水引入装置219可以配置为将水以水喷雾或气溶胶的形式引入反应器202中。例如,水引入装置219可以包括在反应器202内部的一个或多个喷嘴216(图2中显示了两个),喷嘴216例如配置为使从其排出的水为细雾、喷雾或气溶胶的形式。喷嘴216可以位于或朝向反应器202的顶部215(与反应器的底部217相对,反应器202通过其支撑并且其比顶部215更靠近地面)。水引入装置219可以包括喷杆装置221,喷嘴216连接到喷杆装置221,且喷杆装置221延伸到反应器202的外部以与可控泵或阀装置226(以下称为泵装置226)流体连接。泵装置226流体连接到水源228。泵装置226可以是可控制的,例如以如以上对图1描述的方法的步骤114所描述的相同方式通过喷嘴216,例如以限定的速率将限定量的水输送到反应器202中。与加热期间反应器内部的压力相比,泵装置226可以配置为以适当升高的压力输送水,使得能够将水引入到反应器200中,例如以足够的压力使得在喷嘴216处产生水的雾气或喷雾或气溶胶。
水引入装置219允许在加热(用于固化)树脂浸透的木材产品期间将水引入反应器202中。如上所述,这可以具有几个优点,包括降低固化期间树脂浸透的木材产品206的表面开裂;改进树脂浸透的木材产品206的固化的可靠性和一致性;允许从树脂浸透的木材产品206中更好地除去固化副产物;和/或降低固化期间树脂浸透的木材产品206表面的炭化。因此,反应器202允许生产改进的改性木材产品和/或生产改性的木材产品的改进方法。
系统202还可以包括蒸汽捕集器(未显示),其配置为收集来自反应器202的过量蒸汽;抽气扇(未显示),其配置为在木材改性过程结束时从反应器202内捕获和去除蒸汽;和/或一个或多个过滤器,其配置为捕获物料和碎屑,例如防止其流入和/或流出反应器202,以保护系统202的组件。
以上实施例应该理解为本发明的说明性实施例。应当理解的是,关于任何一个实施例描述的任何特征可以单独使用,或与所描述的其他特征组合使用,并且还可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合使用,或其他任何实施例的任何组合。此外,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,也可以采用以上未描述的等同物和修改。

Claims (25)

1.一种生产改性的木材产品的方法,所述方法包括:
在反应器中加热树脂浸透的木材产品,所述树脂浸透的木材产品包括由包含树脂的树脂组合物浸透的源木材,所述加热基本上固化所述树脂,从而生产所述改性的木材产品;
其中所述方法包括在所述反应器中加热所述树脂浸透的木材产品期间将水引入所述反应器中。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,将水引入所述反应器中包括当所述树脂浸透的木材产品的芯部分达到120℃至130℃范围内的温度时将水引入所述反应器。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中,将水引入所述反应器中包括将水以喷雾或气溶胶的形式引入所述反应器中。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的方法,其中,将水引入所述反应器中包括经由位于或朝向所述反应器的顶部的一个或多个喷嘴将水引入所述反应器中。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的方法,其中,将水引入所述反应器中包括在所述反应器中每平方米的树脂浸透的木材产品的表面积引入20至30毫升范围内的体积的水。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法,其中,将水引入所述反应器中包括以700至900毫升/分钟范围内的速率,或优选以约800毫升/分钟的速率将水引入所述反应器中。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,其中,所述树脂组合物是酚醛树脂的水溶液。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述酚醛树脂的水溶液具有20%至40%,或优选约30%的固含量。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的方法,其中,在所述反应器中加热所述树脂浸透的木材产品以基本上固化所述树脂包括加热所述树脂浸透的木材产品以使所述浸透树脂的木材产品的芯部具有130℃至170℃范围内的温度,或优选约150℃的温度。
10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的方法,其中,在所述反应器中加热所述树脂浸透的木材产品以基本上固化所述树脂包括:
将所述树脂浸透的木材产品密封于所述反应器中;
将所述反应器中的压力增加到约700kPa至约1300kPa的范围内的压力。
11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的方法,其中,所述方法包括在所述反应器中加热所述树脂浸透的木材产品期间,将惰性气体引入所述反应器中。
12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的方法,其中,所述方法包括在所述反应器中加热所述树脂浸透的木材产品以基本上固化所述树脂之后:
将所述反应器排气;
增加所述反应器中的压力;和
再次将所述反应器排气。
13.根据权利要求1至权利要求12中任一项所述的方法,其中,所述方法包括:
用所述树脂组合物浸透所述源木材,从而生产所述树脂浸透的木材产品。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述源木材具有约10%至约14%范围内的水分含量。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法,其中,所述方法包括:
在用所述树脂组合物浸透所述源木材之前,干燥所述源木材以使所述源木材具有约10%至约14%的水分含量。
16.根据权利要求13至权利要求15中任一项所述的方法,其中,用所述树脂组合物浸透所述源木材包括:
将所述源木材密封于腔室中;
在所述腔室中抽吸第一降低的压力;
将所述树脂组合物引入所述腔室中以使所述源木材完全浸没;
在完全浸没以用所述树脂组合物浸透所述源木材的同时对所述树脂组合物施加第一升高的压力;和
从所述腔室中排出所述树脂组合物;和
在所述腔室中抽吸第二降低的压力以从树脂浸透的源木材中去除过量的树脂组合物,从而生产所述树脂浸透的木材产品。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,向所述树脂组合物施加所述第一升高的压力包括向所述树脂组合物施加1000kPa至1400kPa范围内的压力,或优选约1200kPa的压力。
18.根据权利要求1至权利要求17中任一项所述的方法,其中,所述方法包括:
在加热所述树脂浸透的木材产品之前,将所述树脂浸透的木材产品的水分含量降低至约4%至约10%范围内的水分含量。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,降低所述树脂浸透的木材产品的水分含量包括在窑中在约50℃至约60℃范围内的温度下加热所述树脂浸透的木材产品。
20.一种用于生产改性的木材产品的反应器,所述反应器配置为在使用时加热其中接收的树脂浸透的木材产品以基本上固化所述树脂,从而在使用时生产所述改性的木材产品,所述反应器包括:
水引入装置,用于在使用时在所述树脂浸透的木材产品的所述加热期间将水引入所述反应器中。
21.根据权利要求20所述的反应器,其中,所述水引入装置配置为以喷雾或气溶胶的形式将水引入所述反应器中。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的反应器,其中,所述水引入装置包括位于或朝向所述反应器的顶部的一个或多个喷嘴。
23.根据权利要求20所述的反应器,其中,所述反应器配置为实施根据权利要求2至权利要求12中任一项所述的方法。
24.一种改性的木材产品,所述改性的木材产品包括浸透有固化的酚醛树脂的源木材的木料,其中所述改性的木材产品具有基本上550kg/m3至基本上950kg/m3范围内的密度。
25.根据权利要求24所述的改性的木材产品,其中,所述酚醛树脂是苯酚尿素甲醛树脂。
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