[發明專利]一種木質板材平壓浸漬填充改性方法和裝置

有效

• 申請號: 201310278705.5
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103341893A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 韓健;劉凱能;周文捷
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B27K3/08
• 分類號: B27K3/08;B27K3/10;B27K3/38
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及木質板材改性技術領域，具體提供了一種木質板材平壓浸漬填充改性方法和裝置。

背景技術

楊木、桉木、泡桐是我國三大主要人工速生林木材，此外杉木、松木等木材也是我國重要的人工林木材。人工林樹種在我國廣大區域均有種植，人工林樹種生長速度快，生長周期短，單位產量高，如楊樹8-10年便可成材利用。但人工林木材密度低、材質松軟、物理力學性能差，使其利用受到了許多限制。因此，對人工林木材用合成樹脂膠粘劑進行浸漬填充，改善和提高它們的品質，是目前人工林木材改性處理領域重要的研究方向。

目前我國采用浸漬填充方法對人工林木材進行改性處理，主要集中的以下方面：①?采用常溫、常壓方式對木材用人工合成樹脂或其它有機、無機溶液進行浸漬填充。由于浸漬填充是在常溫、常壓下進行，浸漬溶液的分子活性較小，加上木材內部的孔隙、通道并非完全暢通和開放，即使延長浸漬時間，浸漬溶液進入木材內部也非常困難，因此這種方法的浸漬填充效果較差，一般僅對厚度2mm以下的木單板具有有限的作用。②?采用浸漬罐對板材進行浸漬。這種方法是將木材和浸漬液裝入特制的浸漬罐內，通過將罐內抽成一定程度的真空，使浸漬液進入木材內部。這種方法對罐內抽真空時，木材內部的壓力大于其周圍的壓力，木材內部的空氣、水分可以被部分排出到木材之外，當木材內外之間的壓力相等時，浸漬溶液缺乏向木材內部滲透擴散的動力，使浸漬溶液向木材內部的滲透擴散受到影響，如果此時再向罐內溶液施加壓力，浸漬溶液便可繼續向木材內部滲透擴散。這種方法雖然浸漬效果較好，但僅適用于規格較小的板材，而且設備復雜、操作要求高。③?通過對木材進行輥壓浸漬。這種方法是木材送入由一對或多對輥筒組成的輥壓機中進行壓縮，當木材經過輥壓機時會受到一定程度的壓縮，卸壓時木材內部會產生一定程度的真空，使浸漬液進入木材內部。這種方法由于輥壓機對板材的壓縮時間很短，板材的壓縮程度有限，使浸漬效果受到影響，而且輥壓浸漬主要適用于厚度較小的薄板狀木材，浸漬液只能填充于木材的表層。上述浸漬填充方法由于自身存在的一些問題和工藝的不夠成熟，因此用上述方法對人工林木材進行浸漬填充改性，基本還停留在試驗和小型試生產階段，未形成較大規模的工業化生產。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提出一種木質板材平壓浸漬填充改性的方法和裝置，該方法以低分子量酚醛樹脂膠粘劑為浸漬填充物質，采用平壓浸漬方法，對木質板材進行浸漬填充改性。?經浸漬填充改性處理后的木質板材物理力學和機械性能都有顯著提高。該發明還增加了木質板材的浸漬深度和浸漬量，對需改性處理的木質板材規格適應性好，尤其適合于大幅面、厚度較大的板材，而且操作簡單，便于實現大規模工業化生產。該裝置結構簡單，是一種專用于此改性方法的配套裝置，結構簡單，經濟實用，便于控制壓縮后的木質板材厚度。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案是：

本發明的技術方案一：

一種木質板材平壓浸漬填充改性方法，具體步驟為：

1）以分子量為300-400的酚醛樹脂膠粘劑為浸漬液，浸漬液質量濃度為30%-35%，浸漬液溫度為20℃-35℃，將木質板材完全浸沒在浸漬液中；所述酚醛樹脂膠粘劑的配方為：按照摩爾比計算，酚∶醛∶堿∶水?=?1∶1.4~1.5∶0.07~0.09∶9~10；所述木質板材為人工速生林和人工林木材制成的板材;

2）垂直于木質板材上表面施加壓力，使木質板材厚度壓縮至原厚度的65%-75%，保持壓力4?min?-5min；

3）解除壓力，并控制木質板材以0.4mm/s-0.6mm/s的速率恢復厚度，木質板材恢復厚度的同時吸入浸漬液，解除壓力后保持10-20min；

4）取出木質板材，放置0.5h以上，然后熱壓使酚醛樹脂膠粘劑固化，其中熱壓溫度為135℃-140℃，熱壓單位壓力為0.08?MPa?-0.1MPa，熱壓時間按單塊木質板材厚度計算，木質板材厚度每毫米熱壓時間為1?min?-2min；

5）熱壓完成后冷卻，當熱壓后木質板材的溫度降低到50℃以下時卸壓，即可。

步驟1）所述人工速生林和人工林木材優選包括楊木、桉木、泡桐、杉木、松木。

步驟1）中所述酚醛樹脂膠粘劑的配方優選為：按照摩爾比計算，苯酚∶甲醛∶氫氧化鈉∶水?=?1∶1.4~1.5∶0.07~0.09∶9~10。