CN113427589B - 一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，包括以下步骤：步骤一，选取木材；步骤二，加固处理；步骤三，蒸汽处理；步骤四，拆除；步骤五，加压浸泡；步骤六，加热处理；步骤七，涂敷；步骤八，热处理；该发明，选用聚乙二醇作为添加剂，用异氰酸酯涂敷对名贵硬木进行改性，弥补了聚乙二醇在高湿度环境下容易溶出现象，保证了木材细胞壁的充分润胀，同时提高了名贵硬木的防水率为80～90％，抗胀缩率为85‑100％，采用蒸汽热处理技术，对改性材烘干处理过程中木材也不易发生内裂、开裂、变形，这不仅保证了被改性材的完整性，同时经过蒸汽热处理后木材的组成成分发生各种物理、化学变化，从而进一步提升改性木材的稳定性。

Description

一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺

技术领域

本发明涉及木材处理技术领域，具体为一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺。

背景技术

随着人们对生活质量要求的提高，实木家具和地板等产品深受消费者的喜爱。尤其是深色名贵硬木家具及制品，因其材色、纹理美观，强度和硬度极高而深受广大消费者的认可。

深色名贵硬木是指QB/T 2385-2008《深色名贵硬木家具》中所述，产于热带、亚热带地区的一类商品木材的统称。这类木材材质有光泽、具特殊香气、硬重、细腻、强度高、密度大、花纹美丽，是制作家具、地板及木制工艺品的优良材料。但木材具有吸湿性，其含水率随着环境湿度的改变而增减，同时伴随着木材的干缩与湿胀。木材的干缩与湿胀具各向异性，轴向的干缩湿胀小，弦向的干缩湿胀最大，因此经常会引起木材制品的尺寸变化。制作好的家具会出现变形，甚至产生离缝、开裂、翘曲等问题。

木材的干缩湿胀是由于水分渗到微纤丝间使其间隙膨胀，从而影响了木材的尺寸变化。因此，通过向木材细胞间隙内添加某种物质，使其在水分降低时不能完全恢复到原来的状态，这样可以提高其尺寸稳定性。这既包含反应型改性也包含非反应型改性，主要可分为细胞壁改性，细胞腔填充，以及二者相结合三大类。细胞壁改性的主要操作手段为，将单体或低分子量改性剂浸渍进木材细胞壁，升温使其与细胞壁中的羟基发生反应，带来细胞壁的永久变化(Xie et al.2013)。常见细胞壁改性有酰化、酯化等，热处理虽然没有使用改性剂，但木材细胞壁也发生了永久性变化，故也属于此类改性方法。细胞腔填充改性即采用大分子量改性剂浸注木材，改性剂无法进入细胞壁，沉积在细胞腔中封锁水分传输的通道。常见的细胞腔填充改性方法有塑合木、油类改性等(Devi et al.2003；Li et al.2012)。

木材的干缩湿胀是影响家具变形、开裂的主要因素，名贵硬木密度大，干燥困难，尺寸稳定性较差，在家具制造及使用的过程中常常出现离缝、开裂、变形等问题，且其本身木材价格偏高，造成客户及企业的损失。随着木材科学技术研究的发展，人们已经发明了多种物理、化学或生物的方法来改善木材的性质，提高其尺寸稳定性，延长使用寿命。具体方法包括真空浸渍处理、涂漆、化学改性和表面涂层处理等，这些方法大多使用化学试剂，产品在生产和使用中会产生有毒物质，对环境和人体有害。而如何开发出一种既能提高木材稳定性又不会对人体和环境产生危害的木材改性技术势在必行。

交联改性是非常高效且具有发展潜力的木材化学改性手段。但在以往的研究和生产中，交联改性材还存在以韧性显著降低为代表的一些问题，限制了其使用领域和工业化进程。近年兴起一些以交联改性为基础的复合改性方法尝试，但各种方法都有各自的弊端且由于数量略少，彼此存在一些矛盾和差异，并不能形成完备体系，因此，设计一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，包括以下步骤：步骤一，选取木材；步骤二，加固处理；步骤三，蒸汽处理；步骤四，拆除；步骤五，加压浸泡；步骤六，加热处理；步骤七，涂敷；步骤八，热处理；

其中在上述步骤一中，首先选取所需处理的木材进行备用；

其中在上述步骤二中，将步骤一中选择的木材利用加固装置对木材进行加固处理，以便在后续处理的过程中木材由于热胀冷缩导致开裂的现象发生，且利用的加固装置不能损坏木材的形状；

其中在上述步骤三中，将步骤二中准备的木材放置在蒸汽室中进行喷蒸处理，等到喷蒸完成后即可立即降温处理；

其中在上述步骤四中，将步骤三中处理后的木材中的加固装置拆除即可，且在取下的过程中，避免加固装置对木材造成损伤；

其中在上述步骤五中，然后称取适量的聚乙二醇备用，将称取的聚乙二醇和水混合制备成聚乙二醇水溶液，聚乙二醇是环氧乙烷与乙二醇或水进行加成聚合而得到的一系列化合物，随后将步骤三中处理后的木材放置在制备完成后的聚乙二醇水溶液中进行抽真空加压浸泡，

其中在上述步骤六中，当步骤五中的真空加压完成后，即可对浸泡有木材的聚乙二醇水溶液进行加热处理，当聚乙二醇水溶液升温至55-60℃时即可进行保温，同时木材放置在聚乙二醇水溶液中浸泡的时间为20h；

其中在上述步骤七中，随后选取适量的异氰酸酯涂敷于用步骤六中聚乙二醇处理过的木材表面；

其中在上述步骤八中，然后将步骤七中涂覆有异氰酸酯的木材放置在升温处理箱中，然后打开升温加热箱中的加热设备提高升温加热箱中的温度，当升温加热箱中的温度达到100℃时即可进行保温30min，随后即可升温处理，当升温加热箱中的温度为140℃时即可保温2h，然后将木材取出进行水浸处理，然后将水浸处理后的木材再一次的放置在升温加热箱中进行蒸汽热处理，随后重复该操作2次即可，且操作步骤依次为木材放置在升温加热箱中进行蒸汽热处理、水浸处理、升温加热箱中进行蒸汽热处理和水浸处理。

优选的，所述步骤三中，喷蒸处理过程中的温度为60-70℃，相对湿度为100％，喷蒸时间为1-2h。

优选的，所述步骤三中，降温的速率为10℃/min。

优选的，所述步骤五中，聚乙二醇水溶液中聚乙二醇和水的重量比为3∶7。

优选的，所述步骤五中，在真空加压浸泡的过程中聚乙二醇水溶液和木材的重量为7∶3。

优选的，所述步骤五中，木材在聚乙二醇水溶液中浸泡的过程中真空度为202Kpa，且真空加热时间为20min。

优选的，所述步骤八中，升温的速率为20℃/h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，选用聚乙二醇作为添加剂，用异氰酸酯涂敷对名贵硬木进行改性，弥补了聚乙二醇在高湿度环境下容易溶出现象，保证了木材细胞壁的充分润胀，同时提高了名贵硬木的防水率为80～90％，抗胀缩率为85-100％，采用蒸汽热处理技术，对改性材烘干，可以使改性材料得到很好的渗透，处理过程中木材也不易发生内裂、开裂、变形，这不仅保证了被改性材的完整性，同时经过蒸汽热处理后木材的组成成分发生各种物理、化学变化，缓解木材内部生长应力和干燥能力，从而进一步提升改性木材的稳定性，同时经聚乙二醇处理过的木材，不但尺寸稳定性得到极大的改善，而且其抗压、抗弯曲强度和耐磨性均有所提高，且具有相当强的耐菌性、耐虫蛀性和难燃性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

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。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，包括以下步骤：步骤一，选取木材；步骤二，加固处理；步骤三，蒸汽处理；步骤四，拆除；步骤五，加压浸泡；步骤六，加热处理；步骤七，涂敷；步骤八，热处理；

其中在上述步骤一中，首先选取所需处理的木材进行备用；

其中在上述步骤二中，将步骤一中选择的木材利用加固装置对木材进行加固处理，以便在后续处理的过程中木材由于热胀冷缩导致开裂的现象发生，且利用的加固装置不能损坏木材的形状；

其中在上述步骤三中，将步骤二中准备的木材放置在蒸汽室中进行喷蒸处理，同时喷蒸处理过程中的温度为60-70℃，相对湿度为100％，喷蒸时间为1-2h，等到喷蒸完成后即可立即降温处理，且降温的速率为10℃/min；

其中在上述步骤四中，将步骤三中处理后的木材中的加固装置拆除即可，且在取下的过程中，避免加固装置对木材造成损伤；

其中在上述步骤五中，然后称取适量的聚乙二醇备用，将称取的聚乙二醇和水混合制备成聚乙二醇水溶液，且聚乙二醇水溶液中聚乙二醇和水的重量比为3∶7，聚乙二醇是环氧乙烷与乙二醇或水进行加成聚合而得到的一系列化合物，随后将步骤三中处理后的木材放置在制备完成后的聚乙二醇水溶液中进行抽真空加压浸泡，且在真空加压浸泡的过程中聚乙二醇水溶液和木材的重量为7∶3，木材在聚乙二醇水溶液中浸泡的过程中真空度为202Kpa，且真空加热时间为20min，

其中在上述步骤六中，当步骤五中的真空加压完成后，即可对浸泡有木材的聚乙二醇水溶液进行加热处理，当聚乙二醇水溶液升温至55-60℃时即可进行保温，同时木材放置在聚乙二醇水溶液中浸泡的时间为20h；

其中在上述步骤七中，随后选取适量的异氰酸酯涂敷于用步骤六中聚乙二醇处理过的木材表面；

其中在上述步骤八中，然后将步骤七中涂覆有异氰酸酯的木材放置在升温处理箱中，然后打开升温加热箱中的加热设备提高升温加热箱中的温度，且升温的速率为20℃/h，当升温加热箱中的温度达到100℃时即可进行保温30min，随后即可升温处理，当升温加热箱中的温度为140℃时即可保温2h，然后将木材取出进行水浸处理，然后将水浸处理后的木材再一次的放置在升温加热箱中进行蒸汽热处理，随后重复该操作2次即可，且操作步骤依次为木材放置在升温加热箱中进行蒸汽热处理、水浸处理、升温加热箱中进行蒸汽热处理和水浸处理。

基于上述，本发明的优点在于，该发明使用时，选用聚乙二醇作为添加剂，用异氰酸酯涂敷对名贵硬木进行改性，弥补了聚乙二醇在高湿度环境下容易溶出现象，保证了木材细胞壁的充分润胀，同时经聚乙二醇处理过的木材，不但尺寸稳定性得到极大的改善，而且其抗压、抗弯曲强度和耐磨性均有所提高，且具有相当强的耐菌性、耐虫蛀性和难燃性，同时提高了名贵硬木的防水率为80～90％，抗胀缩率为85-100％，采用蒸汽热处理技术，对改性材烘干，可以使改性材料得到很好的渗透，处理过程中木材也不易发生内裂、开裂、变形，这不仅保证了被改性材的完整性，同时经过蒸汽热处理后木材的组成成分发生各种物理、化学变化，缓解木材内部生长应力和干燥能力，从而进一步提升改性木材的稳定性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，包括以下步骤：步骤一，选取木材；步骤二，加固处理；步骤三，蒸汽处理；步骤四，拆除；步骤五，加压浸泡；步骤六，加热处理；步骤七，涂敷；步骤八，热处理；其特征在于：其中在上述步骤一中，首先选取所需处理的木材进行备用；

其中在上述步骤二中，将步骤一中选择的木材利用加固装置对木材进行加固处理，以便在后续处理的过程中木材由于热胀冷缩导致开裂的现象发生，且利用的加固装置不能损坏木材的形状；

其中在上述步骤三中，将步骤二中准备的木材放置在蒸汽室中进行喷蒸处理，等到喷蒸完成后即可立即降温处理，其中，喷蒸处理过程中的温度为60-70℃，相对湿度为100％，喷蒸时间为1-2h；

其中在上述步骤四中，将步骤三中处理后的木材中的加固装置拆除即可，且在取下的过程中，避免加固装置对木材造成损伤；

其中在上述步骤五中，然后称取适量的聚乙二醇备用，将称取的聚乙二醇和水混合制备成聚乙二醇水溶液，聚乙二醇是环氧乙烷与乙二醇或水进行加成聚合而得到的一系列化合物，随后将步骤三中处理后的木材放置在制备完成后的聚乙二醇水溶液中进行抽真空加压浸泡，其中在上述步骤六中，当步骤五中的真空加压完成后，即可对浸泡有木材的聚乙二醇水溶液进行加热处理，当聚乙二醇水溶液升温至55-60℃时即可进行保温，同时木材放置在聚乙二醇水溶液中浸泡的时间为20h；

其中在上述步骤七中，随后选取适量的异氰酸酯涂敷于用步骤六中聚乙二醇处理过的木材表面；

其中在上述步骤八中，然后将步骤七中涂覆有异氰酸酯的木材放置在升温处理箱中，然后打开升温加热箱中的加热设备提高升温加热箱中的温度，当升温加热箱中的温度达到100℃时即可进行保温30min，随后即可升温处理，当升温加热箱中的温度为140℃时即可保温2h，然后将木材取出进行水浸处理，然后将水浸处理后的木材再一次的放置在升温加热箱中进行蒸汽热处理，随后重复该操作2次即可，且操作步骤依次为木材放置在升温加热箱中进行蒸汽热处理、水浸处理、升温加热箱中进行蒸汽热处理和水浸处理。

2.根据权利要求1所述的一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，其特征在于：所述步骤三中，降温的速率为10℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，其特征在于：所述步骤五中，聚乙二醇水溶液中聚乙二醇和水的重量比为3∶7。

4.根据权利要求1所述的一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，其特征在于：所述步骤五中，在真空加压浸泡的过程中聚乙二醇水溶液和木材的重量为7∶3。

5.根据权利要求1所述的一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，其特征在于：所述步骤五中，木材在聚乙二醇水溶液中浸泡的过程中真空度为202Kpa，且真空加热时间为20min。

6.根据权利要求1所述的一种应用于名贵硬木尺寸稳定性提升的处理工艺，其特征在于：所述步骤八中，升温的速率为20℃/h。

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