CN201338319Y - 木材连续辊压浸注装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种木材连续辊压浸注装置。本实用新型提供的木材连续辊压浸注装置包括浸注辊组(1)、清洁辊组(2)和浸注槽(5)，其中：浸注辊组(1)由至少一对呈上下设置的第一对辊组成；浸注槽(5)位于浸注辊组(1)下方，且所述第一对辊的下辊和部分上辊位于该浸注槽(5)内；清洁辊组(2)位于所述浸注辊组(1)之后，由至少一对呈上下设置的第二对辊组成。该装置适用于对木材进行辊压浸注处理和清洁处理，尤其适用于对旋切单板进行处理。采用上述装置能够获得改性剂均匀浸注、表面清洁的木材；同时能够实现流水化作业，提高工作效率，尤其是对旋切单板类材料，这种流水作业还可以减少材料在装卸过程中的破损率。

Description

木材连续辊压浸注装置

技术领域

本实用新型涉及一种木材浸注装置，尤其涉及一种木材连续辊压浸注装置，属于木材加工领域。

背景技术

木材作为一种可再生环境友好型材料广泛应用在与人们生活息息相关的场所，如建筑、家具、装饰、船舶、车厢底板、风电叶片等领域，其高强重比、易加工、加工能耗低、环境负荷小、装饰效果等特性，是钢材、水泥所不可比拟的。但是，木材作为一种天然有机高分子材料，存在易燃、易腐、易虫蛀、尺寸不稳定，物理力学性能较低等问题，对于人工速生材，上述问题尤其严重。这些问题都使木材的应用受到很大限制。为了克服木材的上述缺点，人们对木材实施功能性改良，例如，使用阻燃剂提高木材的耐火性能，使用防腐剂提高木材的耐腐性能，使用防霉剂提高木材的防霉能力，向木材内浸注树脂提高其力学性能和尺寸稳定性，等等。

不论是阻燃处理、防腐处理，还是改善尺寸稳定性的处理，首要解决的问题就是使所用改性剂能够浸入到木材内，而且分布均匀。目前，为了达到上述效果所采用的最重要的手段就是对木材实施真空加压处理。采用这种处理方法需要采用专门的真空加压处理装置，将木材置于密封的容器中进行浸注，该装置还需要有相应的干燥设备、真空设备等予以配合，结构比较复杂，设备投入大，而且能源消耗也比较大。上述装置适合处理锯材、单板以及各种人造板，但是不论处理哪种木材，都需要在处理之前对木材进行干燥处理(气干或窑干)，因此，采用这种方法会对木材重复进行干燥(干燥生材和处理材)，这也会造成能源的浪费。对于厚度10cm以上的锯材，真空加压浸注处理是较为合适的处理方法，但是，对于厚度10cm以下的，尤其是旋切单板类材料，真空加压浸注处理存在生产效率低和装卸过程中材料的破损率高等问题。对于高含水率木材则无法采用这种装置进行处理，因为木材内的水分阻碍液体的进入。而且，由于真空加压浸注处理方法中的真空处理和加压处理都需要保持一定的时间，因此，真空加压浸注处理难以实现连续化流水作业。

为实现木材的浸注处理作业的连续化，人们提出了辊压浸注处理方法，该方法所采用的浸注装置由上下设置的对辊和盛放改性剂溶液的浸注槽组成，在处理过程中，对辊的上、下辊挤压木材，使木材产生变形达到一定的压缩率，变形的木材接触改性剂溶液之后迅速回弹并产生瞬时真空，从而将改性剂吸入到木材内。采用这种设备对木材进行浸注处理时，每一次浸注处理的浸注量均比较低，如果要达到较高的浸注量，需要对木材重复进行辊压浸注，浸注处理效率低，无法连续性地进行处理，而且这种处理设备不适用于厚度在10cm以上的锯材。另外，对于高含水率的木材，每一次的浸注量则更低，同时挤出的水分会进入改性剂溶液中，稀释改性剂溶液，影响浸注效果，造成不良的影响。

由于木材渗透性的缘故，真空加压浸注处理存在着改性剂在木材内分布不均匀的问题，即使通过改变压力、时间以及液体浓度，或者采用辅助处理手段，如化学处理等，也很难达到均匀的程度，特别是对渗透性较差的木材更是如此。采用现有的辊压浸注处理装置可以实现改性剂在木材内的均匀分布，这对提高改性剂的作用效率具有积极的作用，但是，如果处理经过气干的木材，这种装置仍然会造成改性剂在木材的端部和中部分布不均匀，端部浸入量高于中部的现象。

不论是真空加压浸注处理装置，还是现有的辊压浸注处理装置，处理后的木材表面都会附着有大量的改性剂溶液，因此，在浸注处理之后，都需要将经过处理的木材放置一段时间，淋去表面附着的改性剂，然后再进行干燥处理。即便如此，改性剂在木材表面仍大量留存，无法清洁干净，对后续加工产生不利影响。尤其是锯材，在后续的刨切加工中，表面留存的改性剂被刨切掉，作为废料处理掉，对企业来说不仅是浪费，更重要的是增加成本。

目前，在木材加工领域，还没有见到能够连续对木材进行浸注和清洁处理，以及预先的挤水处理的装置。因此，对于木材功能性改良技术领域中木材的浸注处理关键环节，特别需要找到一种可连续化作业，浸注均匀且高效清洁的处理装置，克服现有技术中存在的不足。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种木材连续辊压浸注装置，通过不同辊组的组合，实现对木材的连续辊压浸注处理以及对木材表面的清洁处理，具有较高的浸注处理效率，能够避免木材表面出现液体残留，得到表面清洁的木材。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种木材连续辊压浸注装置，其特征在于，该木材连续辊压浸注装置包括浸注辊组、清洁辊组和浸注槽，其中：

浸注辊组由至少一对呈上下设置的第一对辊组成；

浸注槽位于浸注辊组下方，且所述第一对辊的下辊和部分上辊位于该浸注槽内；

清洁辊组位于所述浸注辊组之后，由至少一对呈上下设置的第二对辊组成。

本实用新型所涉及的各种辊均可以是木材加工领域通常所采用的辊，例如在现有的辊压浸注处理方法中所采用的对辊，各对对辊的辊面可以采用光滑的表面，并且对辊的辊间间隙是可以根据所要实现的木材压缩率进行调节的。

在本实用新型提供的连续辊压浸注装置中，上述浸注辊组可以由一对或两对以上的第一对辊(包括上辊和下辊，二者之间的间隙为辊间间隙)组成，以满足不同木材树种、改性剂溶液的浓度和粘度、改性剂分子量大小以及浸注量等的要求。上述浸注槽用于盛装改性剂溶液，其可以是不锈钢材质制成的。第一对辊的下辊和部分上辊位于浸注槽中，改性剂溶液的液面高于第一对辊的辊间间隙使木材在连续辊压处理过程中能够完全浸入浸注槽的改性剂溶液中。在浸注过程中，第一对辊对木材进行挤压，使木材达到一定的压缩率，被挤压变形的木材在回复过程中吸收改性剂溶液，实现辊压浸注。优选地，改性剂溶液的液面超过第一对辊的上辊和下辊之间的间隙，达到上辊高度的1/4-1/3的位置，保证压缩后的木材迅速吸收改性剂并浸泡在改性剂溶液中，不会外露。

清洁辊组位于浸注辊组之后，其由至少一对上下设置的第二对辊组成。清洁辊组对经过浸注处理的木材进行挤压，达到适当的压缩率，挤出木材表面附着的改性剂溶液，实现对木材表面的清洁；同时，通过清洁辊组的挤压可以使木材内的液体改性剂进一步均匀化，降低改性剂的用量。在本实用新型的优选方案中，清洁辊组由一对对辊组成，辊间间隙以使木材压缩率达到5-20％为佳，优选使木材压缩率达到10-15％。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述浸注辊组前部还设置有挤水辊组，该挤水辊组由至少一对呈上下设置的第三对辊组成。在处理含水率较高的木材时，木材首先通过挤水辊组，其中的水分被挤出，有利于进行后续的浸注处理。在本实用新型的优选方案中，挤水辊由一对对辊组成，辊间间隙以使木材压缩率达到20-80％为佳，优选使木材压缩率达到30-60％。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述浸注辊组和清洁辊组之间设有第一导向辊。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述浸注辊组和挤水辊组之间设有第二导向辊。上述的第一导向辊和第二导向辊引导木材在各个辊组之间的运行，起到导向的作用。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述浸注辊组由两对以上第一对辊组成，并且沿木材运动方向，各对对辊的辊间间隙依次减小。木材依次经过每一对第一对辊，辊间间隙依次减小，木材的压缩率逐渐增大。采取这种技术方案，可以缓解起始压缩率过大对木材造成的破坏，并且逐步对木材进行浸注可以提高改性剂的浸注量，同时使改性剂在木材内部均匀分布。根据浸注量要求的不同，可以选择不同数目的对辊。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述浸注辊组由三对第一对辊组成。上述三对第一对辊的辊间间隙依次减小，木材的压缩率逐渐增大，实现对木材的辊压浸注处理。优选地，三对对辊的辊间间隙可以依次控制为：木材压缩率达到10-30％、30-50％、50-70％；更优选地，木材压缩率达到15-20％、30-40％、40-50％。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述浸注槽的深度足以使其中的改性剂液面高于所述第一对辊的辊间间隙。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述清洁辊组下方设有改性剂收集器。该改性剂收集器收集由清洁辊组挤出的改性剂溶液，这部分改性剂溶液可以返回到浸注槽中，实现循环使用。

根据本实用新型的具体技术方案，优选地，上述挤水辊组下方设有收水槽。该收水槽用于收集由挤水辊组挤出的水分，并定期排放。

本实用新型提供的木材连续辊压浸注装置适用于对木材进行辊压浸注处理和清洁处理，尤其适用于对旋切单板进行处理，能够实现对高含水率的旋切单板的挤水、浸注和清洁连续处理。本实用新型提供的木材连续辊压浸注装置具有如下有益的技术效果：

一、通过在浸注辊组之后设置清洁辊组，对经过辊压浸注处理后的木材进行挤压清洁，可以去除木材表面残存的改性剂溶液，获得改性剂均匀浸注、表面清洁的木材，能够减少改性剂的浪费，降低生产成本；

二、通过在浸注辊组中设置多对对辊，并使对辊的间隙依次减小，逐步实现对木材的辊压浸注处理，能够获得改性剂均匀分布的木材，解决真空加压浸注处理所不能解决的浸注均匀性问题；

三、通过在浸注辊组之前设置挤水辊组，对木材进行挤水处理，可以实现对高含水率木材的浸注处理，达到所要求的浸注量，同时避免木材中的水分进入改性剂溶液中，影响改性剂浓度和浸注效果；而且还避免了对被处理材料的重复干燥，即干燥生材和处理材的问题，降低了能源消耗；

四、本实用新型提供的木材连续辊压浸注装置通过浸注辊组和清洁辊组的组合，或者挤水辊组、浸注辊组和清洁辊组三者的结合，可以对木材连续进行辊压浸注处理和清洁处理，或者对木材连续进行挤水处理、辊压浸注处理和清洁处理，实现流水化作业，提高浸注处理的工作效率；尤其是对旋切单板类材料，这种流水作业可以减少材料在装卸过程中的破损率。

附图说明

图1为实施例1提供的木材连续辊压浸注装置的示意图；

图2为实施例2提供的木材连续辊压浸注装置的示意图。

附图标号说明：

1、浸注辊组；2、清洁辊组；3、改性剂溶液液面；4、木材；5、浸注槽；6、第一导向辊；7、第二导向辊；8、挤水辊组；9、收水槽；10、改性剂收集器。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本实用新型方案的实施和所具有的有益效果，但不能对本实用新型的可实施范围形成任何限定。

实施例1连续辊压浸注装置(浸注辊组-清洁辊组)

本实施例提供的木材连续辊压浸注装置包括：浸注辊组1、清洁辊组2、浸注槽5、第一导向辊6和改性剂收集器10，如图1所示，其中：

浸注辊组1由三对呈上下设置的第一对辊组成，三对第一对辊的间隙依次减小；浸注槽5位于浸注辊组1的下部，并且浸注辊组1中的第一对辊的下辊和部分上辊位于浸注槽5内；使用时，浸注槽5中盛装改性剂溶液，改性剂溶液液面3高于第一对辊的间隙，并达到上辊高度的1/4位置处；

清洁辊组2位于浸注辊组1之后，由一对呈上下设置的第二对辊组成，改性剂收集器10位于清洁辊组2的下方；

浸注辊组1和清洁辊组2之间设有第一导向辊6。

利用上述木材连续辊压浸注装置对木材进行处理的过程如下：

木材4(气干杨木单板，幅面尺寸：1m×1m，厚度3mm)首先进入浸注辊组1，三对第一对辊依次对木材4进行挤压，木材4经过三次挤压之后的总压缩率保持在50％左右，木材4经过每一对第一对辊之后即产生回复，在回复过程中，改性剂溶液(低分子量酚醛树脂，树脂浓度10％)进入木材4内部，实现对木材4的辊压浸注(树脂浸注量11％)；

经过辊压浸注的木材4进入清洁辊组2，第二对辊挤压木材4使其达到适当的压缩率，木材4表面残存的改性剂被去除并进入改性剂收集器10，木材4表面不再残存改性剂，易于进行下一步干燥工序。

实施例2连续辊压浸注装置(挤水辊组-浸注辊组-清洁辊组)

本实施例提供的木材连续辊压浸注装置包括：浸注辊组1、清洁辊组2、浸注槽5、第一导向辊6、第二导向辊7、挤水辊组8、收水槽9和改性剂收集器10，如图2所示，其中：

挤水辊组8位于浸注辊组1之前，由一对呈上下设置的第三对辊组成，收水槽9位于挤水辊组8的下方；

浸注辊组1由三对呈上下设置的第一对辊组成，三对第一对辊的间隙依次减小；浸注槽5位于浸注辊组1的下部，并且浸注辊组1中的第一对辊的下辊和部分上辊位于浸注槽5内；使用时，浸注槽5中盛装改性剂溶液，改性剂溶液液面3高于第一对辊的间隙，并达到上辊高度的1/4位置处；

清洁辊组2位于浸注辊组1之后，由一对呈上下设置的第二对辊组成，改性剂收集器10位于清洁辊组2的下方；

浸注辊组1和清洁辊组2之间设有第一导向辊6；挤水辊组8和浸注辊组1之间设有第二导向辊7。

利用上述木材连续辊压浸注装置对木材进行处理的过程如下：

木材4(新采伐的泡桐原木旋切成的单板，幅面尺寸0.6m×2.0m，厚度5mm，含水率100％以上)首先进入挤水辊组8，第三对辊挤压木材4使其达到适当的压缩率，木材4中的部分水分被挤出并进入收水槽9；

经过挤水处理的木材4进入浸注辊组1，三对第一对辊依次挤压木材4，木材4经过三次挤压之后的总压缩率保持在50％左右，木材4经过每一对第一对辊之后即产生回复，在回复过程中，改性剂溶液(低分子量酚醛树脂，树脂浓度20％)进入木材4内部，实现对木材4的辊压浸注；

经过辊压浸注的木材4进入清洁辊组2，第二对辊挤压木材4使其达到适当的压缩率，木材4表面残存的改性剂被去除并进入改性剂收集器10，木材4表面不再残存改性剂，木材清洁平整，易于进行下一步干燥工序。

对比例1低含水率木材普通辊压浸注处理

采用由一对上下设置的对辊以及设置在对辊下部的浸注槽组成的辊压浸注装置，对木材(气干杨木单板，幅面尺寸：1m×1m，厚度3mm)进行处理，重复辊压浸注3遍，总压缩率保持在50％左右，浸注改性剂(低分子量酚醛树脂，树脂浓度10％，树脂浸注量11％)，浸注处理后不进行表面清洁处理；

处理之后的单板表面残存大量树脂，树脂到处流溢或堆积在单板表面凹处。

对比例2高含水率木材辊压浸注处理

采用由一对上下设置的对辊以及设置在对辊下部的浸注槽组成的辊压浸注装置对木材(气干杨木单板，幅面尺寸：1.28m×2.5m，厚度3mm，含水率30％以上)进行处理，重复辊压浸注2遍，总压缩率保持在50％左右，浸注改性剂(低分子量酚醛树脂，树脂浓度30％，树脂浸注量26％)，浸注处理后不进行表面清洁处理；

处理过程中，木材中的水分被挤出并进入改性剂溶液中，造成树脂浓度降低，后续处理的浸注效果不理想；处理之后的单板表面残存大量树脂，树脂到处流溢或堆积在单板表面凹处。

Claims (9)

1、一种木材连续辊压浸注装置，其特征在于，该木材连续辊压浸注装置包括浸注辊组、清洁辊组和浸注槽，其中：

浸注辊组由至少一对呈上下设置的第一对辊组成；

浸注槽位于浸注辊组下方，且所述第一对辊的下辊和部分上辊位于该浸注槽内；

清洁辊组位于所述浸注辊组之后，由至少一对呈上下设置的第二对辊组成。

2、如权利要求1所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述浸注辊组前部还设置有挤水辊组，该挤水辊组由至少一对呈上下设置的第三对辊组成。

3、如权利要求1所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述浸注辊组和清洁辊组之间设有第一导向辊。

4、如权利要求2或3所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述浸注辊组和挤水辊组之间设有第二导向辊。

5、如权利要求1所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述浸注辊组由两对以上第一对辊组成，并且沿木材运动方向，各对对辊的辊间间隙依次减小。

6、如权利要求5所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述浸注辊组由三对第一对辊组成。

7、如权利要求1所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述浸注槽的深度足以使其中的改性剂液面高于所述第一对辊的辊间间隙。

8、如权利要求1所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述清洁辊组下方设有改性剂收集器。

9、如权利要求2所述的木材连续辊压浸注装置，其特征在于，所述挤水辊组下方设有收水槽。

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