[發明專利]致密木材及制備過程

有效

• 申請號: 201880090232.7
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN112118942B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 特拉維斯·E·畢約克曼;布萊恩·比克勒;盧克·P·馬拉
• 申請（專利權）人: AHF有限責任公司
• 主分類號: B27K5/00
• 分類號: B27K5/00;B27K5/06;B27N3/00;B27N3/08
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 劉新宇;壽寧

本發明涉及木質基材或本質構件，其密度相對于未處理的天然木材有所增高。本發明還涉及一種方法，包括在施加熱和壓力之前干燥木材，對其加以控制來減少或消除施加熱和壓力的木質構件表面上的變色。

技術領域

本發明涉及一種壓縮的木質構件，它能提供尺寸穩定性而不破壞或破碎未處理木材的微孔結構。所述方法包括在經過特殊調濕后壓縮木材以增高木材密度。

背景技術

現有技術中經常嘗試通過增高木材密度來改進木材屬性。這類工藝均致力于保持或增加木材的含水量和/或限于薄木厚度。

卡姆克(Kamke)等人的美國專利US?7,404,422包括這樣一種方法：提高木材的溫度和含水量，然后進行機械吸附，即將水快速吸出木材細胞壁。該方法是使用密度較低的薄木或復合板進行。

迪烏夫(Diouf)等人也提出了一種增高薄木密度的方法，參閱“Effects?ofthermo-hygro-mechanical?densification?on?the?surface?characteristics?oftrembling?aspen?and?hybrid?poplar?wood?veneers(熱濕機械致密化對顫楊和雜交楊木薄木的表面特性的影響)”，《Applied?Surface?Science(應用表面科學)》第257卷第8期第3558頁(2011年2月1日)。該方法采用熱濕機械致密化，其中包括引入熱量、蒸汽和壓力以增高密度。該文獻指出，在200℃(約390°F)以上的溫度下，木材會發生明顯的變色。

阿魯達(Arruda)等人提出了另一種增高木材密度的方法，參閱“Utilization?ofa?Thermomechanical?Process?to?Enchance?Properties?of?Hardwood?Used?forFlooring(利用熱機械方法提高用于地板的硬木強度)”，《Ciencia?da?Madeira(巴西木材科學雜志)》第6卷第3期(2015年)。這類方法是在厚度為20至25mm的30mm×30mm方形木材樣品上進行。但未對經加熱和壓力的樣品進行預處理。處理前，根據樣品，樣品的處理前含水量為9.49％至12.48％，處理后含水量為5.36％至9.36％。

發明內容

現有技術中成功嘗試增高木材密度的共同特征是在壓制之前需要引入水分以增加和/或保持木材中的高含水量。本發明人認識到，在現有工藝中施加熱量，水變成蒸汽，因此蒸汽將聚集在木材的多孔結構中。隨著蒸汽逸出，木材的微孔結構受到損壞。

通過本文提供的方法能夠解決細胞結構損傷和木材表面變深等問題。該方法的結果是一種經處理的木質構件，其密度比未處理的木材大約10％至約150％，其中，木材的微孔結構基本上完整。另外，這種經處理的木質構件表現出尺寸穩定性，并且顯著減少或消除由現有工藝導致的木材表面變深。

一種制備密度增高的經處理的木質構件的方法包括：

(a)提供含水量低于約19％的木質構件；

(b)預熱木質構件；

(c)可選地，向木質構件的表面上施水；

(d)在壓制時間內對木質構件施加壓力；以及

(e)提供木質構件的后處理調濕。

附圖說明

圖1是表示相似木種的密度比較的圖表；

圖2是表示處理后時間內的干燥側隙的圖表。

圖3是表示垂直密度分布的圖表。

具體實施方式