專利名稱：一種提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木材加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及木材的改性處理技術(shù)，具體涉及一種提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上木材及木制品的主要消費大國，但又是人均占有森林(木材)資源最少的國家之一。大徑級天然林資源日漸短缺。近年來，我國政府大力推進速生人工林建設(shè)來緩解木材供需的矛盾。然而這些材質(zhì)因為含有大量的羥基在使用過程中會隨周圍環(huán)境的溫濕度變化而產(chǎn)生干縮和濕漲的特點，從而造成木制品變形和開裂。此外，這類木材容易遭受菌類和昆蟲的侵襲，產(chǎn)生霉變、腐朽和蟲蛀。因此，需要對速生的人工林木材進行改性。木材尺寸穩(wěn)定性處理、強化處理以及防腐處理等功能性改良技術(shù)所依賴的有些化學(xué)物質(zhì)本身帶有毒性。有些雖不帶毒性，但在外界條件作用下會釋放有毒物質(zhì)。隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，化學(xué)改性的木材應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。在積極倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的今天，無化學(xué)藥劑且色澤優(yōu)雅的高溫熱處理木材，將逐步取代傳統(tǒng)的藥劑浸漬處理木材，而且還可以改變木材的顏色，以模仿珍貴木材的材色。因此，近年來，熱處理改性木材產(chǎn)品，熱銷于木結(jié)構(gòu)建筑、庭院家具、柵欄、門窗等領(lǐng)域。通常熱處理溫度超過200°C，如果以蒸汽作為傳熱介質(zhì)，木材在這種溫度下很容易著火燃燒，而且不很節(jié)省能源。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，該方法克服了木材在使用過程中隨周圍環(huán)境的溫濕度變化而容易出現(xiàn)的變形開裂等缺陷，使處理后的木材產(chǎn)品具有良好的尺寸穩(wěn)定性。實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，具體包括下列步驟1)將木材用甘油預(yù)處理后，氣干使木材的含水率降至15%以下；2)將木材放進熱處理箱，打開水蒸氣開關(guān)，以10 20°C /h的速度迅速升高到 140°C后，保溫30 60min，對木材進行高溫干燥，使木材內(nèi)部的含水率降到0 ；3)將溫度上升到160 200°C之間，保持熱處理2 5h ；4)關(guān)閉水蒸氣開關(guān)，降低熱處理箱的溫度，當熱處理箱的溫度降至80°C以下后， 打開水蒸氣開關(guān)，調(diào)整木材含水率至7% 10%，移出木材。本發(fā)明所述的甘油預(yù)處理包括浸泡法、抽真空浸注法、抽真空-加壓浸注法。本發(fā)明所述的浸泡法是將木材在常溫常壓下浸泡于濃度為20 40%的甘油水溶液中M 48h，移出木材。本發(fā)明所述的抽真空浸注法是將木材置于預(yù)處理罐中抽真空，在真空度為-0. 080 -0. 095MPa條件下保持真空15 60min，然后打開注液閥門，向預(yù)處理罐中注入濃度為20 40%的甘油水溶液，再恢復(fù)常壓浸泡12 Mh，移出木材。本發(fā)明所述的抽真空-加壓法是將木材置于預(yù)處理罐中抽真空，在真空度為-0. 080 -0. 095MPa條件下保持真空15 60min，然后打開注液閥門，向預(yù)處理罐中注入濃度為20 40%的甘油水溶液，再加壓至壓力為0. 8 1. 5MPa，保持壓力2 Mi后恢復(fù)常壓，移出木材。根據(jù)吸濕性太高易引起木材及木制品開裂、變形等缺陷，本發(fā)明采用了對木材先用甘油預(yù)處理后再熱處理，見表1是采用不同濃度的甘油預(yù)處理后在對木材熱處理的木材體積膨脹率和未采用甘油預(yù)處理的對照，從表1可以看出，采用甘油預(yù)處理后顯著降低了木材的體積膨脹率，從而降低木材吸濕性，提高其尺寸穩(wěn)定性。表1采用甘油預(yù)處理和未采用甘油預(yù)處理的木材熱處理后的體積膨脹率對照
權(quán)利要求
1.一種提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，其特征在于，包括下列步驟1)將木材用甘油預(yù)處理后，氣干使木材的含水率降至15%以下；2)將木材放進熱處理箱，打開水蒸氣開關(guān)，以10 20°C/h的速度迅速升高到140°C， 保溫30 60min，對木材進行高溫干燥，使木材內(nèi)部的含水率降到0 ；3)將溫度上升到160 200°C之間，保持熱處理2 5h；4)關(guān)閉水蒸氣開關(guān)，降低熱處理箱的溫度，當熱處理箱的溫度降至80°C以下，打開水蒸氣開關(guān)，調(diào)整木材含水率至7% 10%，移出木材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，其特征在于，所述的甘油預(yù)處理包括浸泡法、抽真空浸注法、抽真空-加壓浸注法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，其特征在于，所述的浸泡法是將木材在常溫常壓下浸泡于濃度為20 40%的甘油水溶液中M 48h，移出木材。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，其特征在于，所述的抽真空浸注法是將木材置于預(yù)處理罐中抽真空，在真空度為-0. 080 -0. 095MPa條件下保持真空15 60min，然后打開注液閥門，向預(yù)處理罐中注入濃度為20 40%的甘油水溶液， 再恢復(fù)常壓浸泡12 Mh，移出木材。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，其特征在于，所述的抽真空-加壓法是將木材置于預(yù)處理罐中抽真空，在真空度為-0. 080 -0. 095MPa條件下保持真空15 60min，然后打開注液閥門，向預(yù)處理罐中注入濃度為20 40%的甘油水溶液，再加壓至壓力為0. 8 1. 5MPa，保持壓力2 Mi后恢復(fù)常壓，移出木材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高木材尺寸穩(wěn)定性的預(yù)處理方法，該方法是將木材用甘油預(yù)處理后，氣干使木材的含水率降至15％以下；將木材放進熱處理箱，打開水蒸氣開關(guān)，以10～20℃/h的速度迅速升高到140℃后，保溫30～60min，對木材進行高溫干燥，使木材內(nèi)部的含水率降到0；將溫度上升到160～200℃之間，保持熱處理2～5h；關(guān)閉水蒸氣開關(guān)，降低熱處理箱的溫度，當熱處理箱的溫度降至80℃，打開水蒸氣開關(guān)，調(diào)整木材含水率至7％～10％，移出木材。本發(fā)明通過甘油水溶液預(yù)處理可以加速木材化學(xué)組分熱解，使木材分子鏈發(fā)生斷裂并形成新的交聯(lián)結(jié)合，有效提高木材的尺寸穩(wěn)定性和耐腐件。
文檔編號B27K3/52GK102241032SQ201110150188
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者黨婭萍, 閆麗, 雷亞芳 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)