[發明專利]熱壓改善植物材料品質裝置

在審

• 申請號: 201610090944.1
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN107081925A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 董沛;谷濟源;董保國
• 申請（專利權）人: 董沛;谷濟源;董保國
• 主分類號: B30B11/04
• 分類號: B30B11/04;B30B15/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種材料加工技術裝置，尤其是用加熱加壓的加工技術提高植物材料品質和使用及商業價值的熱壓改善植物材料品質裝置。

背景技術

植物材料，是指植物生命過程中產生的物質材料。例如，木材、樹木枝葉、秸稈等。

目前，公知的植物材料加工技術的種類較多。主要是直接和間接加工利用。直接加工，例如木材加工、棉花紡織等。間接利用，例如造紙、人造棉等。不同的植物組成，加工利用的方法也不同。例如，木材細胞組成的成分可分為主要和次要兩種，主要成分是纖維素、半纖維素和木質素；次要成分有樹脂、單寧、香精油、色素、生物堿、果膠、蛋白質等；使其即可直接利用如制成家具等用品，也可間接利用如造紙和提取各種成分如樹脂、單寧等。

據估計，作為植物生物質的主要成份——纖維素和木質素每年以約1640億噸的速度再生，如以能量換算相當于石油產量的15-20倍。中國每年產生的植物材料總量很大。例如，農作物秸稈、樹木、落葉、植物修剪產物等。纖維素是構成植物細胞壁結構的物質，是地球上最豐富的天然有機材料，分布非常廣泛，含在植物中的碳，約有40％是結合在纖維素中，每年僅陸生植物就可以達到500億噸的產量，它是一種可再生資源。例如木材，其纖維素分子鏈在細胞壁中形成的微纖絲沿細胞的軸向排列，賦予了木材較高的順紋抗拉強度；半纖維素和木質素將纖維素粘結在一起，起著支持纖維素骨架的作用，因而使木材具有理想的彈性和抗壓強度，除去木質素或半纖維素后，木材的強度顯著降低。半纖維素是一種由多糖基組成的聚合物，具有多而短的支鏈。木質素作為細胞間固結物質填充在細胞壁的微纖絲之間，也存在于胞間層，把相鄰的細胞粘結在一起，起到加固木質化植物組織的作用，木質化后的細胞壁不僅能夠增加樹木莖干的強度，也能減少微生物對樹木的侵害。

植物材料利用中，直接燒掉，會放出大量溫室氣體，產生的煙霧會污染環境。

另一方面，經濟發展和社會建設，生產生活改善對植物材料，例如木材的需求量越來越大。對強度大的木材需求量更大。木材強度與密度成正比，即在含水率相同的情況下，木材密度大則木材強度大，它是判斷木材強度的最佳指標。木材密度主要取決于木材空隙度。木材空隙度愈小，則其密度愈大。高密度木材，例如紅木，是非常好的制作高檔商品，如高檔家具、藝術品等，的材料。也深受消費者歡迎和喜愛。

紅木不是一個樹種的木材，而是國內紅木家具用材約定俗成的名稱，共有33個樹種。紅木的識別和區分，主要是以簡便實用的宏觀特征(如密度、結構、材色和紋理等)為依據，輔以必要的木材解剖特征來確定其屬種。紅木可細分為紫檀木、花梨木、香枝木、黑酸枝木、紅酸枝木、烏木、條紋烏木和雞翅木8類，隸屬于紫檀屬、黃檀屬、柿屬、崖豆屬及鐵刀木屬，其中主要是紫檀屬和黃檀屬。雖有不同，但其共同的特性就是都屬于高密度木材。

但滿足需求量很大木材的供應，需要砍伐大量樹木。樹木砍伐已經對森林造成很大的破 壞，也對自然環境造成很大的傷害，包括導致氣候異常。尤其是高密度木材，生長非常緩慢，生長周期很長，高需求致高采伐，已經使許多寶貴樹種幾近消失。例如中國海南島產黃花梨樹。高密度優質木材供應和需求量之間的差距很大。

因此，用普通植物材料生產出媲美高密度木材質量的用品如家具，即把這些植物材料，如秸稈等，制成能代替木材的材料，例如制成家具和建材，則可減少森林采伐，又消除直接燃燒產生的空氣污染，并為大量植物農作物副產品找到新用途，是有重要現實意義和實際應用價值的。

現在，上述遇到的這些森林采伐和植物材料燃燒、高密度木材稀缺難題，都可以通過熱壓改善植物材料品質加工技術的應用而得到解決。熱壓改善植物材料品質加工技術是，根據植物材料的組成和化學物理性質，用加熱和加壓的加工技術，大幅度改善其品質的技術。

發明內容

為了克服現有植物材料加工技術難以解決經濟社會發展建設、居住生活條件改善對植物材料例如木材的需求量越來越大致森林過度采伐、高密度優質木材稀缺難以滿足需求、植物材料直接燃燒放出大量溫室氣體和煙霧污染環境、大量植物農作物副產品不能充分利用甚至無法發揮作用等難題的不足，本發明提供一種基于植物材料的組成和化學物理性質、用適當加熱和加壓的加工技術，通過減小其各種空隙，如細胞腔孔陷等，的體積在植物材料中所占的比例，提高其密度并增加其強度，能大幅度改善其品質的熱壓改善植物材料品質裝置。