[發(fā)明專利]一種密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810891387.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108943208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃榮鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所
• 主分類號(hào): B27M1/02
• 分類號(hào): B27M1/02;B27D1/08
• 代理公司: 杭州萬(wàn)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33294
• 代理人: 丁海華

1.一種密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：調(diào)節(jié)實(shí)木板材厚度方向各層的含水率，在實(shí)木板材內(nèi)部厚度方向形成干區(qū)和濕區(qū)，且干區(qū)和濕區(qū)的屈服應(yīng)力差在0.2MPa以上，調(diào)整干區(qū)和濕區(qū)的位置分布，再用熱壓機(jī)壓縮，在實(shí)木板材的濕區(qū)形成高密度壓縮層，得到密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材；調(diào)節(jié)實(shí)木板材的含水率是通過(guò)浸水和/或干燥的手段，使得實(shí)木板材干濕界面移動(dòng),實(shí)木板材內(nèi)低含水率層形成干區(qū)，實(shí)木板材內(nèi)高含水率層形成濕區(qū)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)干區(qū)和濕區(qū)的屈服應(yīng)力，保證干區(qū)和濕區(qū)的屈服應(yīng)力差在0.2MPa以上；所述的干濕界面移動(dòng)的公式為：

T_S為熱壓機(jī)夾持下加熱時(shí)的實(shí)木板材的表面溫度℃；T_V為水沸騰點(diǎn)溫度℃；T₀為木材初始溫度；K₁、K₂分別為濕區(qū)、干區(qū)木材導(dǎo)熱系數(shù)W/m·K；h為木材厚度m；D₁為濕區(qū)木材導(dǎo)溫系數(shù)m²/h；ρ_L為木材界面蒸發(fā)單位體積水分的重量kg/m³；t為熱壓機(jī)夾持下的加熱時(shí)間；S為時(shí)間t時(shí)界面距板面距離m；L為界面水分的蒸發(fā)潛熱kJ/kg。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材包括壓縮層在木材表面的表層密實(shí)化板材、壓縮層在木材厚度方向中間的中間層密實(shí)化板材或壓縮層在木材厚度方向中心的中心層密實(shí)化板材。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：表層壓縮密實(shí)化板材的調(diào)整含水率的方法是先將實(shí)木板材干燥至含水率在15％以下；再將木材封端后浸水或者不封端噴水，增加木材表面的含水率，在木材表面形成濕區(qū)，通過(guò)控制浸水時(shí)間或者噴水量，使得木材內(nèi)部干濕界面移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)木材表面濕區(qū)與木材內(nèi)部干區(qū)的位置分布，以及調(diào)節(jié)木材表面濕區(qū)與木材內(nèi)部干區(qū)之間的屈服應(yīng)力差。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：中間層密實(shí)化板材或中心層密實(shí)化板材的調(diào)整含水率的方法是，將實(shí)木板材的含水率調(diào)整至15％以上，對(duì)木材封端，再對(duì)木材進(jìn)行干燥處理，木材厚度方向從外向內(nèi)形成含水率梯度，從而在木材表面形成干區(qū)，在木材內(nèi)部形成濕區(qū)；再將板材置于熱壓機(jī)夾持下加熱，板材內(nèi)部干濕界面移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)木材表面干區(qū)與木材內(nèi)部濕區(qū)的位置分布，以及調(diào)節(jié)木材表面干區(qū)與木材內(nèi)部濕區(qū)之間的屈服應(yīng)力差。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：將實(shí)木板材置于熱壓機(jī)上壓縮，具體是將實(shí)木板材置于熱壓機(jī)上，啟動(dòng)熱壓機(jī)并以100～150℃的溫度，2～7mm/min的壓縮速度，3MPa以上的壓力對(duì)實(shí)木板材進(jìn)行壓縮，用位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制壓縮層厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：封端是通過(guò)骨膠、石蠟或?yàn)r青對(duì)實(shí)木板材的端頭進(jìn)行封涂。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：壓縮完成后，先在熱壓機(jī)上保持5分鐘,再將熱壓機(jī)的壓力降低至1MPa，保持30分鐘以上；打開(kāi)熱壓機(jī)，從壓板上取出木材，放入熱處理窯內(nèi)，進(jìn)行180℃以上的高溫?zé)崽幚矶ㄐ停ㄐ颓跋葘嚎s板材干燥至含水率10％以下；窯內(nèi)溫度升高至目標(biāo)溫度后，再向熱處理窯內(nèi)通入水蒸氣，使窯內(nèi)壓力達(dá)到0.25MPa以上，并保持1小時(shí)以上；最后先降低窯內(nèi)壓力至0.1MPa，之后降低木材溫度至60℃以下，從窯內(nèi)取出，最后放入高濕環(huán)境下調(diào)整木材含水率至8％以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密度分布可控的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的實(shí)木壓縮密實(shí)化板材還包括具有多層壓縮層的多層密實(shí)化板材，多層密實(shí)化板材是先將實(shí)木板材加工成具有上、下兩個(gè)壓縮層的表層密實(shí)化板材，再繼續(xù)放在熱壓機(jī)上，用熱壓板進(jìn)行接觸式干燥，進(jìn)一步調(diào)整板材內(nèi)部厚度方向的干濕界面，并再次壓縮，得到具有多個(gè)壓縮層的多層密實(shí)化板材。