[發明專利]一種壓縮木短周期生產技術

有效

• 申請號: 201010174484.3
• 申請日: 2010-05-03
• 公開（公告）號: CN102233602A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 唐君畏;黃建華
• 申請（專利權）人: 唐君畏;黃建華
• 主分類號: B27M1/02
• 分類號: B27M1/02;B27K5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種用低等級木材經過橫向熱壓，改變其性能和形狀的技術。

背景技術：

木材橫向經熱壓處理可以提高其密度和強度，達到改變性能滿足人們需要的目的。20世紀初德國和美國就有了木材壓縮產品和關于制造壓縮木的專利，前蘇聯在20世紀30年代也制定出生產壓縮木的干法和濕法工藝，我國在20世紀中葉也研制出紡織用壓縮木木梭和煤礦用壓縮木錨桿。由于生產效率低，木材資源也相對較豐富，長期以來壓縮木只用于一些特殊用途而未進入人們的日常生活。20世紀90年代初日本科學家為解決本國人工林木材的低質問題，開展了柳杉材的壓縮整形研究，把小徑原木經軟化后用特殊壓機直接壓縮成方材，這樣既提高了材質又提高了木材利用率。壓縮木的最大難點是尺寸的穩定，被壓縮的木材遇到濕氣和水易回彈，人們常用浸漬樹脂或熱處理的方法，使其形狀固定。樹脂法有成本和環保的問題，所以加熱法受到特別關注，其中高溫蒸汽處理因其所需時間短，對強度影響小而最具發展前景。僅對木材進行水熱處理而不浸漬樹脂、金屬化等特殊處理的壓縮木稱為普通壓縮木。

目前普通壓縮木的制造主要方法有三種：1.將木材軟化后用熱壓機壓縮至預定的尺寸，在120℃以上保溫保壓40min-60min，然后在保壓條件下，自然冷卻到壓縮木中心溫度降至30℃-40℃時取出。此法木材在熱壓機中停留2小時以上，壓板由熱到冷，時間長能耗大，得到的壓縮木回彈仍然很大。2.將前法中熱壓溫度提高到180℃-220℃，保溫保壓20小時-3小時，然后降溫到60℃取出，雖然壓縮變形完全被固定，但時間太長而且壓縮木強度受到影響。3.在一個內部帶有壓縮機構的密閉高溫高壓處理容器中，用高溫高壓蒸汽軟化木材，然后將其壓縮，并在壓縮狀態下用高溫高壓蒸汽處理，用180℃或者200℃的飽和水蒸氣相應處理8min或者1min，然后冷卻到60℃以下取出。這樣的壓縮變形也基本完全被固定，周期1小時以上，不足之處是裝置昂貴，操作、管理復雜，水蒸氣不易進入大尺寸木材。

為了縮短壓縮木生產周期，人們也研究把微波和高頻加熱用在木材軟化和壓縮變形的固定上。

隨著天然林資源日益減少，如何有效利用人工林木材資源已成為全世界共同研究開發的重要課題，壓縮木將是提高人工林木材性能、并利用其性能開發新產品的重要途徑，壓縮木可以廣泛用于各種高品質實木應用的地方，如木結構房、地板、家具、裝飾裝修材料等。但是目前壓縮木生產周期長、能耗較高是制約其發展的瓶頸，這是本發明希望解決的。

發明內容：

本發明的主要特點是，如軋制鋼型材一樣生產壓縮木，為此：用多對壓輥對軟化后的木材連壓縮帶推送，使其通過一個帶有一定錐度和所要求斷面形狀的空心模具，進行第二次壓縮和整形，模具出口處的旋轉裝置將細鋼繩，立即連續不斷地、緊緊地、均勻地纏繞在壓縮后剛伸出模具的尚未反彈的木材上，限制其反彈。鋼繩的粗細和纏繞的密度，同木材的壓縮率和樹種有關，即由反彈力大小決定。纏繞好的木材應立即送入耐高溫高壓容器，用180℃-200℃的飽和蒸汽對其進行定形處理，因尺寸大小和樹種的區別，時間可為30min-60min，處理完成后，將壓縮木取出放進有一定保溫功能的空間，讓其緩慢自然冷卻，然后在特制設備上回收鋼繩以備循環使用。

本發明的主要優點是：1.用便于機械化作業的鋼繩作為夾具，使木材壓縮和定形分離成為可能，木材的壓縮過程可連續進行，壓縮設備可以高效利用。2.用輥壓和模具擠壓相結合代替熱壓機壓縮，不僅效率大為提高，設備造價較低，同時可以生產長規格，斷面形狀較復雜的產品。3.從軟化、壓縮到定形所有設備的溫度都保持相對穩定而不必隨木材變化，屬于熱-熱工藝，因而能耗低，常規的幾種壓縮方法都為熱-冷工藝，設備隨被壓縮的木材反復被加熱冷卻，能耗必然很高。4.用鋼繩作為夾具，定形處理時高溫高壓蒸汽易于從四周進入木材，因而更迅速更均勻。常規方法中木材是被壓板壓住，蒸汽只能從兩端和少數縫隙進入。

具體實施方式：

壓縮的木材可以是木方、木板和原木。

實施方式一：

通常將原木直接壓縮成方材稱為整形木，是壓縮木中近十幾年出現的一種新方法，也是極具前景的一種。目前主要是處理直徑20cm以下的小徑木，下面介紹具體做法：

1.將較為通直，輕軟的原木如柳杉、杉木、楊樹按需要長度截斷，氣干或強制氣干至20％左右含水率，帶皮的干燥較慢，但木材表面較少裂紋而且可以形成有裝飾效果的特殊花紋，去皮的則相反，所以去皮與否應視產品用途而定。另外還應采取防止端裂的措施。