[發明專利]真空條件下進行木材干燥及碳化一體化處理的方法和設備

有效

• 申請號: 201610979774.2
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106426473B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉洪海;黃彥慧;楊琳;劉子歡;吳智慧
• 申請（專利權）人: 宜華生活科技股份有限公司
• 主分類號: B27K5/00
• 分類號: B27K5/00;F26B5/04;F26B9/06;F26B23/10
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及的是一種在真空條件下進行木材干燥及碳化一體化處理的方法和設備，屬于木材干燥及木材碳化加工領域。

背景技術

木材具有易加工、可再生、較高的強重比、天然色澤和美麗花紋以及優良的環境學特征，至今為止仍然被廣泛的應用在建筑、家具、木制品及室內裝修等領域。但作為一種天然可再生的生物材料，木材也存在易變形、開裂、腐朽、蟲蛀、霉變、色差等缺陷。經過干燥后的木材才能減少以上各種缺陷，在家具及木制品加工中得到應用。但是，干燥后的木材其尺寸穩定性、耐候性、耐腐蝕性及色差等在某些使用場合仍然不能滿足使用需要。木材熱處理因其污染小、不使用化學藥劑，近年來成為人們研究與關注的熱點。經高溫熱處理后的木材除表面美觀外，還具有防腐、耐生物侵襲、抗變形開裂，耐高溫的優點，其含水率低、不易吸水、材質穩定、不變形、完全脫脂、隔熱性好、無特殊氣味，同時改變了木材的色澤，上述通過熱處理改性獲得的優良特征極大提高了木材的附加利用價值，使其更加廣泛的應用到家具、木制品及室內外裝修中。

木材進行碳化前通常進行干燥處理，直接對高含水率的木材進行碳化處理會導致木材變形、翹曲、開裂及碳化不均等缺陷。而現有的碳化設備只能進行木材高溫碳化處理，不能進行碳化前木材干燥。木材通常經過常規窯干到一定含水率（6%-8%），然后再拿到碳化設備中進行碳化處理，這樣就造成材料在不同設備間的多次裝卸、堆垛，浪費了時間、能源，導致生產效率低下。

發明內容

本發明提出的是一種木材干燥-熱處理一體化的方法及設備，其目的旨在集成木材干燥及木材碳化雙重功能，即干燥和碳化在同一設備內進行。具有節能、節時、設備利用率高、碳化效果好的特點。

本發明的技術解決方案：木材干燥-碳化處理一體化設備，包括壓力調節系統、加熱冷卻系統、物料裝載運輸加壓系統及排水系統， 其中加熱冷卻系統中的箱外導熱油管9穿過壓力調節系統中的處理箱2并與處理箱壁焊接密封，排水系統中的進水閥26通過連接管道與處理箱2及排水箱27連接；物料裝載運輸加壓系統中的液壓缸外壁穿過處理箱2頂部并與處理箱2密閉焊接。

木材干燥-碳化處理一體化處理方法，包括如下步驟：

1）木材裝載：將高含水率木材加工規定厚度的板方材，要求厚度規格一致，把臺車拉出干燥-碳化處理箱，利用箱外起重裝置將熱板逐層吊起，把規格木材單排整齊地裝載到多層熱板之間，裝載完畢，利用起重裝置逐層放下熱并上下對齊，最后把臺車推入處理箱，通過箱內液壓缸和連接重載裝置對多層熱板加壓，整個干燥及碳化處理過程重載裝置實施全程加壓，最后關閉設備密封門；

2）預真空處理：關閉處理箱進氣閥和與排水箱連接的排水閥，打開與處理箱和排水箱連接的進水閥，開啟真空泵，抽取熱板與木材之間及處理箱、排水箱內部的空氣，將設備內壓力降至10.0~10.5kPa，當處理箱內部壓力降至10.0kPa時，真空泵停止工作；當處理箱內部壓力升高至10.5kPa時，真空泵開始工作，處理箱壓力調節系統始終維持處理箱內部壓力在10.0~10.5kPa之間；

3）真空熱油循環熱板加熱干燥：維持真空泵運轉，保持處理箱內部真空在10.0~10.5kPa，開啟熱油加熱器、熱油循環泵及串聯的加熱管路切換閥門，利用循環熱油來加熱處理箱內的多層熱板，進而加熱多層熱板之間的木材，升溫速度為6℃/h，對木材進行真空熱板加熱干燥；控制熱油溫度在47~48℃，使熱板間木材的溫度維持在42~43℃，要求木材溫度小于處理箱內部對應壓力下的飽和溫度或水的沸點，直至含水率降至25%；含水率在25%以下，維持處理箱內部真空在10.0~10.5kPa，提高熱油溫度至52-53℃，使熱板間木材的溫度維持在45~46℃，加快木材水分蒸發，提高干燥速度，直至木材含水率降至15%；含水率在15%以下時，調節處理箱內部真空在8.0~8.5kPa，提高熱油溫度至56-57℃，使熱板間木材的溫度維持在50~51℃，加快干燥速度；含水率在10%以下時，調節處理箱內部真空在6.7~7.2kPa，提高熱油溫度至61-62℃，使熱板間木材的溫度維持在55~56℃，直至木材含水率降至6-8%；

4）箱體排水：真空熱油循環熱板加熱干燥過程中木材中脫出的水分流到箱體底部，經與排水箱連接的進水閥流進排水箱，當排水箱內的水位達到液位器浮標時，關閉排水箱進水閥，打開排水閥排出排水箱內水分。如此反復循環，直至木材含水率降至6-8%；