[發明專利]一種濕木材直接碳化的方法

有效

• 申請號: 201310440191.9
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103538132A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 叢德寶;馮繼國;李子滿;張百富
• 申請（專利權）人: 開原圣意達木材干燥設備有限公司
• 主分類號: B27M1/06
• 分類號: B27M1/06
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 竇久鵬

技術領域

本發明涉及木材碳化技術領域，尤其是一種以含水率較高的濕木材為原料，直接進行碳處理的方法。

背景技術

碳化木是指在高溫環境中對木材進行同質碳化處理后得到的木材，經碳化處理后的木材除表面美觀外，還具有防腐及抗生物侵襲、抗變形開裂，耐高溫的優點，并且由于其具有含水率低、不易吸水、材質穩定、不變形、完全脫脂不溢脂、隔熱性能好、無特殊氣味等特點，是理想的家俱及室內外裝修材料。由于濕木材中含水率較高，直接對濕木材進行碳化處理會使木材在碳化過程中出現碳化不均勻、木材扭曲變形、爆裂等現象。由于這一技術障礙的存在，現有技術中的木材碳化方法和設備都只能以經過干燥處理后的木材為原料進行碳化處理，即只能對絕對含水率WMC小于等于12%的木材進行碳化處理，對于絕對含水率超過12%的濕木材，則需要先用干燥設備對木材進行干燥脫水處理，將木材絕對含水率降到小于等于12%后，再將木材放入碳化設備進行碳化處理?，F有技術多采用烘干的方式對木材進行干燥處理，即將濕木材放到木材干燥設備中，對木材進行加熱烘干，當木材在干燥設備中的含水率降到12%時，結束干燥，此時，木材的溫度通常在80℃左右，需要使木材自然冷卻降溫至40℃以下時，才能將木材從干燥設備中取出。而在對木材進行碳化時，需要將木材放入到碳化設備中，對木材進行預熱處理，將木材加熱到100℃以上，然后才開始進入碳化處理階段。因此，存在木材干燥過程中熱量浪費多、碳化過程中熱量消耗大的缺點。

發明要解決的技術問題是：提供一種濕木材直接碳化的方法，采用該方法可以對絕對含水率超過12%的濕木材直接進行碳化處理，碳化過程中木材不會發生扭曲變形、開裂現象，木材碳化均勻度好，較木材干燥、碳化獨立處理方式相比節能效果好，處理時間短，設備利用率高。

發明內容

解決技術問題所采取的技術方案：一種濕木材直接碳化的方法，包括：預熱階段、干燥階段、調節階段、干燥碳化過渡階段、碳化階段、降溫階段，在干燥階段依據窯內木材實時絕對含水率的變化，將干燥階段分為八個子階段進行干燥，在各個子階段采用不同的干燥溫度：第一子階段，木材含水率WMC＞50%時，干燥溫度62℃；第二子階段，木材含水率50%≥WMC＞40%時，干燥溫度64℃；第三子階段，木材含水率40%≥WMC＞30%時，干燥溫度66℃；第四子階段，木材含水率30%≥WMC＞25%時，干燥溫度68℃；第五子階段，木材含水率25%≥WMC＞20%時，干燥溫度70℃；第六子階段，木材含水率20%≥WMC＞17%時，干燥溫度72℃；第七子階段，木材含水率17%≥WMC＞14%時，干燥溫度74℃；第八子階段，木材含水率14%≥WMC＞11%時，干燥溫度76℃。

作為本發明的改進：在干燥階段的各子階段初期對窯內作抽真空處理，第一子階段至第三子階段抽真空至30?Kpa，第四子階段至第八子階段抽真空至25?Kpa。

作為本發明的進一步改進：所述窯內木材實時絕對含水率是按照以下方法獲得的：

1）在入窯前測量木材的絕對含水率WMC，稱量入窯前濕木材的重量G_S，計算入窯木材的絕干重量G_g0；

2）稱量裝入木材后的窯體重量G_y0；

3）在干燥過程中稱量當前窯體的重量G_yd；

4）計算木材實時含水率WMC_d

G_g0=?G_S?/(100%+WMC)

WMC_d=[?G_S?-?G_g0-（G_y0?-G_yd）]/?G_g0

作為本發明的再進一步改進：所述調節階段溫度80℃，壓力100?Kpa，時間不少于10小時。

作為本發明的優選：所述干燥碳化過渡階段分兩步進行，第一步，將木材升溫至100℃，升溫速度為10—20℃/小時；第二步，將木材升溫至130℃，升溫速度為5℃/小時。

作為本發明的最佳方案：碳化階段將木材從150℃加熱至190℃，升溫的速度為20℃/小時。