[發明專利]一種引導式減壓-加壓浸漬滲透木材的裝置與方法

有效

• 申請號: 201811154272.1
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109352775B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 孫德林;孫振宇;余先純
• 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;B27K5/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 張麗娟

本發明公開了一種引導式減壓?加壓浸漬滲透木材的裝置，包括負壓罐體、加壓罐體、抽真空系統、加壓系統和密封系統，所述抽真空系統與負壓罐體的一端連接，所述加壓系統與加壓罐體連接，待浸漬木材的一端置于負壓罐體內，另一端置于加壓罐體內，加壓罐體內設有浸漬液，中間通過密封系統密封隔離后再與負壓罐體、加壓罐體密封連接。浸漬時，在壓力差的引導作用下，浸漬液能夠較快的滲透到木材內部。與此同時，本發明還提供前述裝置的使用方法。本發明具有浸漬時間短、滲透深度深且浸漬均勻的優點。

技術領域

本發明涉及木材改性、防腐、阻燃、染色等技術領域，尤其涉及一種引導式減壓-加壓浸漬滲透木材的裝置與方法。

背景技術

在木材強化改性、染色、防腐、阻燃等處理過程中，需要將浸漬液浸漬滲透到整塊木材中，擬達到對木材進行功能性改性與改良的目的。木材（尤其是速生木材）通過改性，能夠賦予其特定的功能，如提高強度、阻燃、防腐、染色裝飾等，這在充分利用木材資源、擴展使用功能、提高木質材料附加值等方面意義深遠。

將浸漬液滲透到木材中常用的方法主要有：真空浸漬、加壓浸漬和真空-加壓浸漬、蒸煮、浸泡（常壓浸漬）及超聲波輔助浸漬等。生產中多采用成本較低、工藝較成熟的蒸煮法和浸泡法，但是蒸煮法不能用于樹脂浸漬；即使是用于木材染色時，也會因加熱而易導致色彩部分失真；浸泡法則需要很長的時間，而且滲透深度有限。從理論上講，真空浸漬、加壓浸漬和真空-加壓浸漬法是將浸漬液深度滲入木材中最有效的方法，但由于木材的各向異性、樹種的不同以及結構的差異性，即使采用高真空和高壓力也難在較短時間內將浸漬液在塊狀木材中均勻滲透。因此現有技術在深度滲透方面還有待提升。

真空浸漬、加壓浸漬和真空-加壓浸漬在木材浸漬處理中應用較多。但是，往往會出現加壓壓力不足而導致進入木材的浸漬液量太少，而壓力過大又會導致浸漬材被壓潰的情況。近年來，對木材浸漬改性、染色、防腐阻燃等方面有大量的研究，現有研究中所涉及的方法與工藝均存在著一些不足：

1）真空浸漬、加壓浸漬和真空-加壓浸漬法：幾乎都是在同一個罐體中進行的。在減壓浸漬過程中，改性液理論上在負壓的作用下能夠進入木材內部，但由于處于同一個壓力體系中，加上木材中的內含物、紋孔閉塞等因素的影響，染液滲透速度慢，部分甚至無法滲透。而在加壓過程中，不僅對設備的要求高，更重要的是在加壓過程中沒有卸壓的引導，浸漬液在木材中的流動性和滲透性差，加上在浸漬過程中殘留在木材細胞腔中的空氣易形成氣泡囊而堵塞浸漬液滲入通道，影響浸漬效果。因此會存在浸漬時間長、滲透深度淺與浸漬液分布不均勻等不足。

2）蒸煮法：在常壓或高壓下將木材放在改性液中蒸煮來達到增加滲透的目的。由于需要加熱，易造成浸漬液的氧化和與木材中的內含物在一定的溫度條件下發生反應而導致諸如色彩失真等一系列問題，且滲入深度較淺。若改性液是低分子量樹脂，則不能使用該方法。

3）浸泡法：最經濟便捷的方法，但只適合木單板、薄木等厚度小的木材的改性與染色等。

4）超聲波輔助法：利用超聲波的振動使液體的分子運動速度加快擬達到液體快速滲入木材的目的。該方法多與上述3種方法結合使用，但由于木材的各項異性、內含物、紋孔閉塞等因素的影響，在實際應用中效果并不明顯。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種浸漬時間短、滲透深度深且浸漬均勻的引導式減壓-加壓浸漬滲透木材的裝置與方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種引導式減壓-加壓浸漬滲透木材的裝置，包括負壓罐體、加壓罐體、抽真空系統、加壓系統和密封系統，所述抽真空系統與負壓罐體的一端連接，所述加壓系統與加壓罐體連接，待浸漬木材的一端置于負壓罐體內，另一端置于加壓罐體內，加壓罐體內設有浸漬液，待浸漬木材的中部通過連接于密封系統將待浸漬木材的兩端密封隔離，并通過密封系統與負壓罐體、加壓罐體密封連接。浸漬時，在壓力差的引導作用下，浸漬液通過木材中的孔隙滲透到木材內部。