[發明專利]一次完成木材高溫干燥和熱改性炭化處理的生產方法

有效

• 申請號: 201310203723.7
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103252814A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 李家寧;李民;李曉文;秦韶山;安鋒;周立軍;謝貴水;林位夫;黃華孫;唐朝榮
• 申請（專利權）人: 中國熱帶農業科學院橡膠研究所
• 主分類號: B27K3/08
• 分類號: B27K3/08;B27K3/16;B27K5/04;B27M1/06
• 代理公司: 海口翔翔專利事務有限公司 46001
• 代理人: 莫臻

技術領域

本發明屬于木材改性技術領域，涉及一種橡膠木干燥和熱改性炭化處理的生產方法，具體是一種一次完成木材高溫干燥和熱改性炭化處理的生產方法，可一次性對橡膠木進行防蟲、干燥和熱改性炭化處理。

技術背景

橡膠樹（Hevea?brasiliensis）廣泛種植于我國南方及東南亞，在經過30～40年割膠后，產量會降到一個較低的水平，這時應當進行更新種植。每年因橡膠樹更新出產的橡膠木超過1000萬立方米，由于橡膠木屬散孔材，易加工，紋理悅目，目前廣泛用于制作家具、集成材指接板、玩具等木制品，為我國熱帶重要的人工林商品材之一。

通過高溫熱改性方法生產的炭化橡膠木既能改善外觀色澤，又能提高其尺寸穩定性。現有的專利技術往往要求木材在炭化過程前，木材經過常規窯干，其含水率在12%左右（CN101069972）。常規干燥與熱改性炭化分步處理的工藝，要增加木材出窯進窯兩次，即濕材—干燥—出窯—炭化—出窯，單單出窖時間都需要1-2天，導致整個處理時間較長。

采用高溫干燥的方法進行木材干燥，其速度快，能耗少，但高溫干燥的木材其顏色有些加深。傳統的橡膠木用戶，往往要求顏色白，色差小的干燥鋸材，高溫干燥后影響其顏色，工藝控制不好，木材變形開裂較多，生產上很難接受，無法應用。但若生產炭化木，目的是改變木材的顏色，使淺色木材具有熱帶硬木的深色外觀，同時提高穩定性，其變色情況會遠大于高溫干燥導致的木材變色。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種一次完成木材高溫干燥和熱改性炭化處理的生產方法，采用先高溫干燥降低含水率然后直接升溫熱改性炭化的工藝，將濕木材的干燥和炭化在同一設備中完成，可縮短橡膠木干燥和炭化過程的時間，減少能耗，降低成本，即突出高溫干燥的優點，又避免出現木材顏色變為稻草黃色，不能被市場接受、變形開裂的不足。

本發明所采用的技術方案：

一種一次完成木材高溫干燥和熱改性炭化處理的生產方法，其步驟如下：

1、將原木鋸制成鋸材后堆垛置入真空處理罐，以硼化物水溶液為處理液真空加壓浸注，進行防蟲防白蟻處理，使木材中的硼當量大于0.1%；

2、鋸材防腐處理后，鋸材堆垛氣干，待含水率從大于100%降低到85%以下，置入炭化處理設備；

3、高溫干燥處理

a：于1～20小時內將木材升溫至100℃，升溫過程控制干濕球溫度差≤3℃，設備內容充滿飽和蒸汽。優選干濕球溫度差≤1℃。

b：在升溫至100℃后再于1～72小時內升溫到115℃對木材進行高溫干燥，使木材的含水率為5～20%，含水率每降低10～20%，中間處理噴蒸一次，減少木材開裂變形。

c：在升溫至115℃后再于1～20小時內升溫到135℃繼續高溫干燥，木材的含水率降低至接近絕干。

4、熱改性炭化處理

a：于1～12小時內升溫到140～215℃并保持0.5～5h進行熱改性炭化處理，同時通入蒸汽保護木材。

b：炭化完成后，停止加熱，繼續通入蒸汽和霧化水降溫調濕至木材含水率為6%～10%，卸出。

所述鋸材厚度小于5cm，尤其適用于厚度1.5～3.5cm的橡膠木薄料，當鋸材厚度超過5.0cm，采用避心下鋸法制材，也能夠采用本發明。

本發明中，在木材在防腐處理后，堆垛氣干過程，待含水率從大于100%降低到70%以下再高溫干燥和熱改性炭化處理，可以減少因高含水率導致在高溫干燥初期階段木材開裂和變形的程度。

本發明工藝簡單，采用先高溫干燥降低含水率然后直接升溫熱改性炭化的工藝，將濕木材的干燥和炭化在同一設備中完成，減少木材常規干燥的時間和能耗，高溫干燥后直接升溫炭化，減少了木材炭化預熱時間和能耗，降低成本，即突出高溫干燥的優點，又避免出現木材顏色變為稻草黃色，不能被市場接受、變形開裂的不足。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法,通常按照常規條件,或按照制造廠商所建議的條件。

實施例一

1、將橡膠木原木鋸制成厚度為2.5cm的鋸材；然后堆垛置入真空處理罐，以硼化物水溶液為處理液真空加壓浸注，進行防蟲防白蟻處理，處理液中硼化物為硼酸和四硼酸鈉，其中硼酸的質量百分比濃度為2%，四硼酸鈉的質量百分比濃度為2%。先前真空10分鐘，然后加壓處理0.8小時，壓力1.2MPa，進行防蟲防白蟻處理。