CN115570644A - 木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法及装置,通过加压经过木材垂直于树干长轴的两个横切面中的任一横切面间断地或连续不断地向木材内部灌注木材处理加工所需要的灌注液体,使灌注液体沿木材内部的木质部导管或管胞的长度方向流动,直到木材内部原有的水分或液体被灌注液体驱逐出木材并被灌注液体置换后,再进行木材干燥,可以减少或消除木材干燥过程中由于水的表面张力导致的各种木材干燥缺陷,减少能耗,提高木材的干燥速度。本发明也能够解决目前现有的木材脱脂、防腐和防蓝变、脱色和防化学变色、染色或改性等处理技术多受限于处理木材表面和浅层,难以处理木材深层的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法及装置,属于木材加工技术领域。
背景技术
在木材加工工业中,木材干燥处理是一个非常重要的方面。木材干燥时由于涉及到脱水过程中木材内部的微小毛细结构中水的表面张力的作用,导致木材产生翘曲变形、表裂、端裂、内裂和皱缩等缺陷,结果是造成大量的损失并且严重限制了桉树等一些树木的应用范围。现有的各种木材干燥技术,尽管使用复杂的干燥基准(工艺)和复杂精密的调温调湿和温湿度监控装置进行干燥过程中的调节,甚至要分阶段多次干燥,仍然无法从根本上解决木材干燥过程中的产生的干燥缺陷问题。另外,在木材加工工业中,含有脂溶性物质的木材的脱脂也很重要,有些木材由于树脂含量高而导致一系列问题,如加工时胶粘性强度不够,油漆附着力差、当制成木制品时会有树脂外溢,引起油漆鼓包或脱落,降低产品的品质。在现有的木材脱脂技术中,高温脱脂会改变木材的颜色,化学和有机溶剂脱脂则存在溶剂和溶液难以到达木材的内部和深层的问题。在木材加工工业中,某些木材(如泡桐、桦木、槭木等木材)由于含有能够变色的化学物质,在采伐、运输、储存、干燥和木材产品使用过程中常有变色现象,降低产品的质量或等级,有时也导致出口退货。现有的浸泡脱色技术,例如泡桐木材的脱色,需要将木材在脱色池中反复换水长时间浸泡,不仅耗时长、产生大量的生产污水,并且无法充分溶出木材深层和内部能够导致变色的化学物质,因此也不能从根本上解决木材的变色问题。同时,在木材改性、防腐和防蓝变或染色加工中,以及在木材中的可溶性物质的提取中,现有的技术中,尽管有反复抽真空和木材整体加压处理过程,但各种木材处理溶剂或溶液也仅限于处理木材表面和浅层,难以达到木材的深层和内部。
本发明提供的技术方案如下:木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于其包括如下步骤:通过加压经过木材垂直于树干长轴的两个横切面中的任一横切面间断地或连续不断地向木材内部灌注木材处理加工所需要的灌注液体,使灌注液体沿木材内部的木质部导管或管胞的长度方向流动,直到木材内部原有的水分或液体被灌注液体驱逐出木材并被灌注液体置换。
进一步地,所述的灌注液体为有机溶剂、含有表面活性剂的水溶液、脱色溶液、防腐液、木材改性溶液、木材染色溶液中的任意一种。
进一步地,所述的有机溶剂为无水乙醇、95%乙醇、丙酮中的任意一种。
进一步地,所述的脱色溶液为纯净水、稀碱液中的任意一种。
进一步地,木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于其包括如下步骤:首先要单独为加压储液釜泵入需要的灌注液体:将加压储液釜上方带阀门的液体注入口和带阀门的排气口的阀门打开,关闭加压储液釜底部的排液口的阀门,将要灌注液体从加压储液釜的液体注入口泵入,关闭加压储液釜的排气口的阀门,将加压储液釜的液体注入口与氮气瓶上的减压阀的出口通过耐压软管连接,然后将加压储液釜的排液口与加压灌注筒的液体入口 通过耐压软管连接,然后将加压灌注筒的进气排液口与氮气瓶上的减压阀的出口经过气体阀门通过耐压软管连接;这时将氮气瓶上的主阀门打开,将减压阀出口的压力调节到0.1~8个大气压,然后依次打开加压储液釜的液体注入口的阀门、加压储液釜的排液口的阀门,这时加压储液釜的灌注准备就绪;加压灌注筒的灌注操作;首先打开加压灌注筒的液体入口的阀门,加压储液釜中的液体开始在氮气的压力作用下从加压储液釜的排液口流出,通过加压灌注筒的液体入口开始进入加压灌注筒的上盖的腔内;这时打开加压灌注筒的上排气口的阀门,当上排气口有液体开始流出时立即关闭上排气口的阀门;这时依次打开氮气瓶上方的气体阀门,加压灌注筒的筒体侧面的进气排液口的阀门,然后打开加压灌注筒下面的液体出入口的阀门,这时加压灌注过程开始,木材中原有的水分或液体将从木材下方的横切面连续不断地被压出而被灌注液体置换出来,经过篦子从加压灌注筒下面的液体出入口流出。
进一步地,木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于其包括如下步骤:首先要单独为加压储液釜泵入需要的灌注液体:关闭加压储液釜的排液口的阀门,打开加压储液釜上方的液体注入口和排气口的阀门,将要灌注液体从加压储液釜上方的液体注入口泵入加压储液釜;加压储液釜泵入所需量的灌注液体后,关闭排气口的阀门,将加压储液釜的液体注入口与氮气瓶上的减压阀的出口通过耐压软管连接,加压储液釜的排液口通过耐压软管和三通接头分别与加压灌注筒的液体入口、液体出入口连接;然后调节调节氮气瓶的减压阀的出口的压力到0.1~8个大气压,关闭加压灌注筒的所有阀门,这时打开加压储液釜的排液口的阀门,然后依次打开加压灌注筒的液体入口的阀门、侧上排气口的阀门,开始对上盖的内腔加注液体;等侧上排气口开始有液体流出时,立即关闭等侧上排气口的阀门;然后依次打开加压灌注筒液体出入口的阀门和侧下排气口的阀门,开始对下盖的内腔加注液体;等侧下排气口开始有液体流出时,立即关闭侧下排气口的阀门;这时打开加压灌注筒侧面的进气排液口的阀门和排气排液口的阀门,开始对木材两端同时加压灌注,灌注液体这时将从进气排液口和排气排液口被压出。
一种向木材内部加压灌注液体的灌注装置,其特征在于其包括相互连接的加压灌注筒、加压储液釜;所述的加压灌注筒包括通过法兰盘相连的上盖、筒体、篦子和下盖,上盖上分别连接带有阀门的上排气口、带有阀门的侧上排气口、带有阀门的液体入口和上安全阀;筒体内设有可充气膨胀的上密封环和下密封环,上密封环和下密封环之间设有金属支架,放入加压灌注筒内部的木材通过可充气膨胀的上密封环和下密封环与筒体之间实现密封;筒体侧面设有带有阀门的进气排液口和排气排液口;下盖的下部连接有支脚,下盖上分别连接带有阀门的液体出入口、带有阀门的下排气口、带有阀门的侧下排气口和下安全阀。
进一步地,所述的加压储液釜包括釜体,釜体上方分别连接压力表、带阀门的液体注入口、带阀门的排气口、安全阀,釜体下方设有釜体支脚、带阀门的排液口;排液口与加压灌注筒的液体入口相连,液体注入口与氮气瓶的出口相连。
进一步地,所述的排液口与加压灌注筒的液体出入口相连。
为减少或消除现有技术中木材干燥过程中由于水的表面张力作用导致的各种缺陷,本发明的解决方案是使用加压储液釜和加压灌注筒,向木材内部灌注有机溶剂(如乙醇、丙酮等),用有机溶剂驱逐并替代木材内部原有的水然后进行干燥处理。由于有机溶剂(如乙醇、丙酮等)的表面张力不到水的表面张力三分之一,用灌注进入木材内部的有机溶剂的挥发代替木材中水分的蒸发来完成木材的干燥处理,能够大大降低干燥过程中由于水的表面张力产生的木材干燥应力,减少或消除木材干燥过程中产生的各种干燥缺陷。另一方面,由于乙醇、丙酮等有机溶剂比水的沸点低、挥发性高,汽化热小,木材灌注有机溶剂后再进行干燥处理能够提高木材的干燥速度和降低能耗。进入木材的乙醇或溶剂可以通过除湿干燥或其他工艺回收,从木材内部压出的液体中也可以提取有价值的化学物质。
对于极个别不适合有机溶剂灌注的木材,本发明的解决方案是向木材内部灌注含有表面活性剂的溶液,用表面活性剂降低水的表面张力对干燥过程中的木材产生的应力,减少木材的干燥缺陷。
关于现有木材脱脂技术中存在的问题,本发明的解决方案是使用加压储液釜和加压灌注筒,向木材内部灌注有机溶剂(如乙醇、丙酮等)或各种脱脂溶液,用有机溶剂或脱脂溶液溶解木材中的树脂,使树脂由于压力差沿木质部导管、管胞或树脂道被压出木材,达到木材内外脱脂的目的。
关于现有的木材防霉和防蓝变的技术中防腐液无法进入木材深层和内部,难以达到理想的防腐或防蓝变效果的问题,本发明的解决方案是向木材内部连续或间断地加压灌注有机溶剂或防腐溶液并用灌注的有机溶剂或防腐溶液替换掉木材内部原有的水,由于有机溶剂和防腐溶液能够杀灭微生物或抑制微生的活动而达到木材防腐和防止木材蓝变的目的。
为解决某些木材(如泡桐等木材)的化学变色问题,本发明的解决方案是通过木材的一个或两个横切面,用多种方式向木材内部加压灌注水或特定的脱色溶液,用灌注的水或脱色溶液冲洗出木材内部的化学物质,达到理想的脱色效果。用本方法也可以达到抽提木材内部可溶性化学物质的目的。
为解决现有的技术中木材的染色和改性加工技术中木材的染色溶液或改性溶液难以进入木材深层和内部的问题,本发明的解决方案是向木材内部加压灌注染色溶液或改性溶液,达到木材内外同时染色或改性的目的。
本发明的有益效果是:本发明是通过木材的一个横切面向木材内部加压灌注有机溶剂或水溶液。其基本原理是,木材的木质部是木材的最主要部分,木质部主要由能够输导水分的木质部导管或管胞、木纤维和少量的薄壁细胞组成,这些导管和管胞的纵向排列方向与树木向上的生长方向平行。沿这一方向,或者反过来从树冠的方向到树木根部的方向的水分或液体的流动阻力很小。因此,将木材的一个横切面密封在加压的灌注液中,而将木材的另一个横切面开放在大气压下,灌注液将会由于木材两个横切面之间的压力差,从木材上方的横切面进入木质部导管和管胞,从开放在大气压下的另一个横切面不断被压出,直到木材导管或管胞中原有的液体被加压灌注的液体替换。这一过程可以重复进行,也可以将木材的上下端颠倒后再次加压灌注,或者将木材的两个横切面同时密封在加压灌注的液体中,从两端同时加压,使压入木材的液体能够从木材长轴方向的侧面渗出,替换木材内部的溶液。
本发明通过向木材内部灌注所需要的液体,形成木材干燥、脱脂、防腐、脱色、染色和改性的一系列处理新方法,减小或消除目前现有的木材干燥过程导致的干燥缺陷和经济损失、解决木材脱脂、防腐、脱色、染色和改性处理中外部液体无法到达木材内部或深层的问题。
附图说明
图1为本发明装置的一种实施方式的结构示意图;
图2为本发明装置的另一种实施方式的结构示意图;
图3为本发明装置的加压灌注筒的结构示意图;
图4为本发明装置的加压储液釜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明:
如图1-图4所示,一种向木材内部加压灌注液体的灌注装置,其包括加压灌注筒3、加压储液釜2。
如图3所示,加压灌注筒3包括上盖305、筒体320、篦子312和下盖313,均由耐压和耐腐蚀的金属材料制作,上盖305、和筒体320通过上法兰盘306连接,筒体320和下盖313通过下法兰盘321连接,其中篦子312直接焊接在下法兰盘321上。法兰盘之间有橡胶密封垫保证各个连接部分的密封。上盖305上设有数个开孔,分别连接带有阀门的上排气口301、带有阀门的侧上排气口302、带有阀门的液体入口303和上安全阀304。筒体320内设有可充气膨胀的上密封环307和下密封环311,上密封环307和下密封环311之间设有金属支架310,放入加压灌注筒3内部的木材319通过可充气膨胀的上密封环307和下密封环311与筒体320之间实现密封,以适应不同尺寸的木材。上密封环307和下密封环311之间通过一个金属支架310支撑,以保证木材两端的上下盖内同时加压时上下密封环不会向筒体中间移动。筒体320侧面设有带有阀门的进气排液口308和排气排液口309,使木材的长轴方向的侧面能够密封加压或对大气开放。下盖313的下部连接有支脚314,下盖313上设有数个开孔,分别连接带有阀门的液体出入口316、带有阀门的下排气口317、连接带有阀门的侧下排气口318和下安全阀315,有了这些开口和阀门,当木材两端同时灌注时,下盖能够具有和上盖等同的功能。当筒内木材只有一端加压时,木材的另一端由篦子312支撑,从木材内被压出的液体流经篦子312进入下盖313内,从液体出入口316流出。当木材两端同时加压灌注时,液体出入口316也是加压液体的入口。
如图4所示,加压储液釜2为一个由耐压、耐腐蚀的金属制成的罐状釜体,其包括釜体205上方设有数个开孔,分别连接压力表201、带阀门的液体注入口202、带阀门的排气口203、安全阀204,釜体205下方设有釜体支脚206、带阀门的排液口207。加压储液釜2的作用是为能够向木材内部灌注液体的加压灌注筒3提供灌注的液体和压力。灌注液体由加压储液釜2底部的排液口207排出。
根据不同的灌注需要,氮气瓶 (作为压力源)、加压储液釜和加压灌注筒可以有不同的连接方式。
当需要从木材的一个横切面单方向灌注液体,从木材的另一个横切面排出液体时,采用图1所示的连接方式。
单方向灌注的操作过程为,首先要单独为加压储液釜2泵入需要灌注到木材中的液体。具体过程为:将单独(未连接氮气瓶和加压灌注筒)的加压储液釜2上方带阀门的液体注入口202和带阀门的排气口203的阀门打开,关闭加压储液釜2底部的排液口207的阀门,将要灌注到木材内部的液体从加压储液釜2上方的液体注入口202泵入加压储液釜2。加压储液釜2泵入了需要量的液体后,关闭加压储液釜2的排气口203的阀门,将加压储液釜2的液体注入口202与氮气瓶1上的减压阀102的出口通过耐压软管连接,然后将加压储液釜2的排液口207与加压灌注筒3的上盖305上的液体入口303 通过耐压软管连接,然后将加压灌注筒3的进气排液口308与氮气瓶1上的减压阀102的出口经过气体阀门103通过耐压软管连接。这时将氮气瓶1上的主阀门101打开,将减压阀102出口的压力调节到0.1~8个大气压,然后依次打开加压储液釜2的液体注入口202的阀门、加压储液釜2的排液口207的阀门,这时加压储液釜2的灌注准备就绪。
下面是加压灌注筒3的灌注操作。这一过程要在加压灌注筒3上所有阀门都关闭的情况下开始。首先打开加压灌注筒3上盖305上的液体入口303的阀门,加压储液釜2中的液体开始在氮气的压力作用下从加压储液釜2的排液口207流出,通过加压灌注筒3的液体入口303开始进入加压灌注筒3的上盖305的腔内。这时打开加压灌注筒3的上盖305上的上排气口301的阀门,当上排气口301有液体开始流出时立即关闭上排气口301的阀门。这时依次打开氮气瓶上方的分路的气体阀门103,加压灌注筒3的筒体320侧面的进气排液口308的阀门,然后打开加压灌注筒3下面的液体出入口316的阀门,这时加压灌注过程开始,木材中原有的水分或液体将从木材下方的横切面连续不断地被压出而被灌注液置换出来,经过篦子312从加压灌注筒3下面的液体出入口316流出。收集排出的液体可用于监测灌注液置换木质部原有水分或液体的程度例如乙醇浓度的变化,汇集的收集液可以用于分析和提取木材内部的内含物,以及灌注液中有机溶剂或化学物质的回收等。通过局部封闭木材上方横切面上的心材或边材区域,可以有选择性地向木材对液体流通阻力不同的边材或心材分别单独进行灌注。为了达到更均匀灌注的目的,单方向灌注完成后,也可以将木材的上下方颠倒过来再次进行灌注。如果不使用可燃液体灌注,可以使用压缩空气钢瓶或连接民用小型空气压缩机代替氮气瓶降低成本。
完成了单向灌注、或者完成了单向灌注并且完成了将木材的上下方颠倒过来再次进行单向灌注的木材,还可以进一步从木材的两个横切面向木材同时加压灌注液体,使灌注液从木材长轴的侧面被压出。这种灌注方式的各部分连接方式如图2所示。
具体的灌注过程为,首先要单独为加压储液釜2泵入需要灌注到木材中的液体。具体过程为:关闭加压储液釜2的排液口207的阀门,打开加压储液釜2上方的液体注入口202和排气口203的阀门,将要灌注到木材内部的液体从加压储液釜2上方的液体注入口202泵入加压储液釜2。加压储液釜2泵入所需量的灌注液体后,关闭排气口203的阀门,如图2所示,将加压储液釜2的液体注入口202与氮气瓶1上的减压阀102的出口通过耐压软管连接,加压储液釜2的排液口207通过耐压软管和三通接头分别与加压灌注筒3的液体入口303、液体出入口316连接。然后调节调节氮气瓶1的减压阀102的出口的压力到0.1~8个大气压,关闭加压灌注筒3的所有阀门,这时打开加压储液釜2的排液口207的阀门,然后依次打开加压灌注筒3的液体入口303的阀门、侧上排气口302的阀门,开始对上盖305的内腔加注液体。等侧上排气口302开始有液体流出时,立即关闭等侧上排气口302的阀门。然后依次打开加压灌注筒3的液体出入口316的阀门和侧下排气口318的阀门,开始对下盖313的内腔加注液体。等侧下排气口318开始有液体流出时,立即关闭侧下排气口318的阀门。这时打开加压灌注筒3侧面的进气排液口308的阀门和排气排液口309的阀门作为木材319压出液的排液口,开始对木材两端同时加压灌注,灌注进入木材的液体这时将从木材319长轴方向的侧面的进气排液口308和排气排液口309被压出。这种灌注方式不仅有利于灌注液向木质部导管或管胞的侧向扩散,而且对有径向树脂道的植物来说,这种灌注方式有利于最大限度地排出树脂。
实施例1:木材干燥
首先在加压储液釜2中通过液体泵泵入无水乙醇(或95%乙醇),然后按图1的方式连接氮气瓶1、加压储液釜2和加压灌注筒3,通过压缩氮气向加压储液釜2施加压力,使无水乙醇(或95%乙醇)从加压储液釜2的排液口207通过加压灌注筒3的液体入口303被压入加压灌注筒3的上盖305的腔内,进而进入木材内部并逐渐从木材下方的另一个横切面排出,经过篦子312流入下盖313的腔内,从下盖313上的液体出入口316排出。通过检测流出液中乙醇的含量判断木质部中水被乙醇置换的程度,也可以用加有染料的乙醇灌注通过流出液的颜色估计被乙醇置换的程度。
为保证木材中的水分交换彻底,可以将液体加压灌注筒内木材的上下端颠倒后再次灌注,还可以进一步将灌注后的木材密封静置24-48小时后按图2的连接方式从木材液体加压灌注筒体的两端注入乙醇后从两端同时再次加压,使木材中残留的水尽可能地被乙醇置换。当木材导管中原有的水被乙醇置换完成后,可以将木材直接干燥或锯解后干燥,选用抽湿干燥法或其他的干燥法干燥木材并回收灌注到木材内部的乙醇。
实施例2:木材脱脂
首先在在加压储液釜2中泵入有机溶剂(如乙醇或丙酮),然后按图1的方式连接氮气瓶1、加压储液釜2和加压灌注筒3,通过压缩氮气向加压储液釜2施加压力,使有机溶剂(如乙醇或丙酮) 从加压储液釜2的排液口207通过加压灌注筒3的液体入口303被压入加压灌注筒3的上盖305的腔内,进而进入木材内部并逐渐从木材下方的另一个横切面排出,经过篦子312流入下盖313的腔内,从下盖313上的液体出入口316排出。
为了能够最大限度地脱脂,可以将液体加压灌注筒内木材的上下端颠倒后再次灌注,还可以进一步按图2的连接方式从木材液体加压灌注筒体的两端注入有机溶剂后从两端同时再次加压,使木材中残留的树脂尽可能地被有机溶剂压出,达到最大限度脱脂的目的。
木材中的脂类和水溶性物质可以从压出液中提取,处理过的木材可以进入干燥程序,直接干燥或锯解后干燥,选用抽湿干燥法或其他的干燥法干燥木材并回收压入木材中的有机溶剂。
实施例3:泡桐木脱色
首先在加压储液釜2中泵入纯净水或脱色用的稀碱液(根据需要选用),然后按图1的方式连接氮气瓶1、加压储液釜2和加压灌注筒3,通过压缩氮气或压缩空气向加压储液釜2施加压力,使纯净水或稀碱液从加压储液釜2的排液口207通过加压灌注筒3的液体入口13被压入加压灌注筒3的上盖305的腔内,进而进入木材内部并逐渐从木材下方的另一个横切面排出,经过篦子312流入下盖313的腔内,从下盖313上的液体出入口316排出。
为了能够最大限度地脱色,也可以将液体加压灌注筒内木材的上下端颠倒后再次灌注水或稀碱液等脱色溶液冲洗,或按图2的连接方式从木材液体加压灌注筒体的两端注入纯水或稀碱液后从两端同时再次加压,达到最大限度脱色的目的。由于水或稀碱液的成本低,可以根据需要选择冲洗的时间、强度和次数,以达到最理想的脱色效果。
灌注脱色后的泡桐也可以选择是否进一步灌注乙醇置换掉木材中的水分达到脱色、快速干燥。提高干燥木材质量和速度的目的,或按传统技术直接进入干燥过程。
本实例也适用于木材内的可溶性化学物质抽提,需要收集木材中压出的冲洗液并提取其中的化学物质。
实施例4:木材防腐和防蓝变
1一般防腐和防蓝变
首先在加压储液釜2中泵入95%乙醇(如果不考虑成本也可以使用无水乙醇),然后按图3的方式连接氮气瓶1、加压储液釜2和加压灌注筒3,通过压缩氮气向加压储液釜2施加压力,使95%乙醇从加压储液釜2的排液口207通过加压灌注筒3的液体入口303被压入加压灌注筒3的上盖305的腔内,进而进入木材内部并逐渐从木材下方的另一个横切面排出,经过篦子312流入下盖313的腔内,从下盖313上的液体出入口316排出。
由于乙醇对微生物的抑制或杀灭作用和乙醇的脱水作用,木材经过乙醇灌注和干燥处理已经能够达到一般的防腐和防止蓝变的目的。当木材导管中原有的水被乙醇置换完成后,可以将木材直接干燥或锯解后干燥,选用抽湿干燥法或其他的干燥法干燥木材并回收压入木材中的乙醇。
2特殊防腐
如果有特殊的防腐需要,也可以其他防腐液代替实施例4方案1中的乙醇对木材进行灌注,达到特殊的防腐和防止蓝变的目的。
为了保证乙醇或防腐液能够尽可能地到达木材内部的所有部位,可以将液体加压灌注筒内木材的上下端颠倒后再次灌注,或按图4的连接方式从木材液体加压灌注筒体的两端注入有机溶剂后从两端同时再次加压,达到最大限度的防腐和防蓝变的目的。
为防止和减少防腐液中的化学物质在木材中残留,可以在木材干燥前通过本方法再次向木材灌注纯水或有机溶剂清洗木材内部。
实施例5:木材改性
首先在加压储液釜2中泵入木材改性溶液,然后按图1的方式连接氮气瓶1、加压储液釜2和加压灌注筒3,通过压缩氮气或压缩空气向加压储液釜2施加压力,使木材改性溶液从加压储液釜2的排液口207通过加压灌注筒3的液体入口303被压入加压灌注筒3的上盖305的腔内,进而进入木材内部并逐渐从木材下方的另一个横切面排出,经过篦子312流入下盖313的腔内,从下盖313上的液体出入口316排出。木材经过改性溶液灌注可以进入木材内部,即达到改性的目的。
为了使改性溶液尽可能地到达木材内部的所有部位,可以将液体加压灌注筒内木材的上下端颠倒后再次灌注,还可以进一步按图4的连接方式从木材液体加压灌注筒体的两端注入木材改性溶液后从两端同时再次加压,使木材中残留的水尽可能地被木材改性溶液置换,达到最大限度的改性目的。
实施例6:木材染色
首先在加压储液釜2中泵入木材染色溶液,然后按图1的方式连接氮气瓶1、加压储液釜2和加压灌注筒3,通过压缩氮气或压缩空气向加压储液釜2施加压力,使木材染色溶液从加压储液釜2的排液口207通过加压灌注筒3的液体入口303被压入加压灌注筒3的上盖305的腔内,进而进入木材内部并逐渐从木材下方的另一个横切面排出,经过篦子312流入下盖313的腔内,从下盖313上的液体出入口316排出。木材经过染色溶液灌注染料可以进入木材内部,达到染色的目的。
为了使木材染色溶液能够尽可能地到达木材内部的所有部位,染色更均匀,可以将液体加压灌注筒内木材的上下端颠倒后再次灌注木材染色溶液,还可以进一步按图4的连接方式从木材液体加压灌注筒体的两端注入木材染色溶液后从两端同时再次加压灌注,达到染色尽可能均匀的目的。
本发明的技术实施方案并不仅限于木材,也适用于竹材干燥防开裂,防腐,染色和改性处理。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分都属于现有技术。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于其包括如下步骤:通过加压经过木材垂直于树干长轴的两个横切面中的任一横切面间断地或连续不断地向木材内部灌注木材处理加工所需要的灌注液体,使灌注液体沿木材内部的木质部导管或管胞的长度方向流动,直到木材内部原有的水分或液体被灌注液体驱逐出木材并被灌注液体置换。
2.根据权利要求1所述的木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于所述的灌注液体为有机溶剂、含有表面活性剂的水溶液、脱色溶液、防腐液、木材改性溶液、木材染色溶液中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于所述的有机溶剂为无水乙醇、95%乙醇、丙酮中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于所述的脱色溶液为纯净水、稀碱液中的任意一种。
5.根据权利要求所述的木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于其包括如下步骤:首先要单独为加压储液釜泵入需要的灌注液体:将加压储液釜上方带阀门的液体注入口和带阀门的排气口的阀门打开,关闭加压储液釜底部的排液口的阀门,将要灌注液体从加压储液釜的液体注入口泵入,关闭加压储液釜的排气口的阀门,将加压储液釜的液体注入口与氮气瓶上的减压阀的出口通过耐压软管连接,然后将加压储液釜的排液口与加压灌注筒的液体入口 通过耐压软管连接,然后将加压灌注筒的进气排液口与氮气瓶上的减压阀的出口经过气体阀门通过耐压软管连接;这时将氮气瓶上的主阀门打开,将减压阀出口的压力调节到0.1~8个大气压,然后依次打开加压储液釜的液体注入口的阀门、加压储液釜的排液口的阀门,这时加压储液釜的灌注准备就绪;加压灌注筒的灌注操作;首先打开加压灌注筒的液体入口的阀门,加压储液釜中的液体开始在氮气的压力作用下从加压储液釜的排液口流出,通过加压灌注筒的液体入口开始进入加压灌注筒的上盖的腔内;这时打开加压灌注筒的上排气口的阀门,当上排气口有液体开始流出时立即关闭上排气口的阀门;这时依次打开氮气瓶上方的气体阀门,加压灌注筒的筒体侧面的进气排液口的阀门,然后打开加压灌注筒下面的液体出入口的阀门,这时加压灌注过程开始,木材中原有的水分或液体将从木材下方的横切面连续不断地被压出而被灌注液体置换出来,经过篦子从加压灌注筒下面的液体出入口流出。
6.根据权利要求所述的木材干燥、脱脂、防腐、改性、脱色的处理方法,其特征在于其包括如下步骤:首先要单独为加压储液釜泵入需要的灌注液体:关闭加压储液釜的排液口的阀门,打开加压储液釜上方的液体注入口和排气口的阀门,将要灌注液体从加压储液釜上方的液体注入口泵入加压储液釜;加压储液釜泵入所需量的灌注液体后,关闭排气口的阀门,将加压储液釜的液体注入口与氮气瓶上的减压阀的出口通过耐压软管连接,加压储液釜的排液口通过耐压软管和三通接头分别与加压灌注筒的液体入口、液体出入口连接;然后调节调节氮气瓶的减压阀的出口的压力到0.1~8个大气压,关闭加压灌注筒的所有阀门,这时打开加压储液釜的排液口的阀门,然后依次打开加压灌注筒的液体入口的阀门、侧上排气口的阀门,开始对上盖的内腔加注液体;等侧上排气口开始有液体流出时,立即关闭等侧上排气口的阀门;然后依次打开加压灌注筒液体出入口的阀门和侧下排气口的阀门,开始对下盖的内腔加注液体;等侧下排气口开始有液体流出时,立即关闭侧下排气口的阀门;这时打开加压灌注筒侧面的进气排液口的阀门和排气排液口的阀门,开始对木材两端同时加压灌注,灌注液体这时将从进气排液口和排气排液口被压出。
7.一种向木材内部加压灌注液体的灌注装置,其特征在于其包括相互连接的加压灌注筒(3)、加压储液釜(2);
所述的加压灌注筒(3)包括通过法兰盘相连的上盖(305)、筒体(320)、篦子(312)和下盖(313),上盖(305)上分别连接带有阀门的上排气口(301)、带有阀门的侧上排气口(302)、带有阀门的液体入口(303)和上安全阀(304);筒体(320)内设有可充气膨胀的上密封环(307)和下密封环(311),上密封环(307)和下密封环(311)之间设有金属支架(310),放入加压灌注筒(3)内部的木材(319)通过可充气膨胀的上密封环(307)和下密封环(311)与筒体(320)之间实现密封;筒体(320)侧面设有带有阀门的进气排液口(308)和排气排液口(309);下盖(313)的下部连接有支脚(314),下盖(313)上分别连接带有阀门的液体出入口(316)、带有阀门的下排气口(317)、带有阀门的侧下排气口(318)和下安全阀(315)。
8.根据权利要求7所述的一种向木材内部加压灌注液体的灌注装置,其特征在于所述的加压储液釜(2)包括釜体(205),釜体(205)上方分别连接压力表(201)、带阀门的液体注入口(202)、带阀门的排气口(203)、安全阀(204),釜体(205)下方设有釜体支脚(206)、带阀门的排液口(207);排液口(207)与加压灌注筒(3)的液体入口(303)相连,液体注入口(202)与氮气瓶(1)的出口相连。
9.根据权利要求8所述的一种向木材内部加压灌注液体的灌注装置,其特征在于所述的排液口(207)与加压灌注筒(3)的液体出入口(316)相连。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20230106 |