[發明專利]一種密度可控的壓縮木制備方法

在審

• 申請號: 202310405066.8
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN116533340A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 涂登云;呂嘉莉;周橋芳;王先菊;林秀儀;梁爾珊;程奧凱
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B27K5/00
• 分類號: B27K5/00
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 勞奕旻

本申請公開了一種密度可控的壓縮木制備方法，包括木材在由熱壓板提供的溫度與壓力環境下被壓縮的方法，其特征在于，壓縮過程開始時，所述熱壓板提供的壓力與所述木材的表層的溫度、含水率相適應，從而在所述壓力下有且僅有所述表層被壓縮；壓縮過程進行中，所述熱壓板提供的壓力與所述木材的次厚度層的溫度、含水率相適應，從而在所述壓力下有且僅有所述次厚度層被壓縮，所述次厚度層與壓縮形成層毗鄰連接。其能夠指導設計準確的生產工藝，壓縮過程的各個時間段均能夠被單獨控制，壓縮形成層的厚度可以僅通過壓縮持續時間控制，從而不需要使用厚度規，能夠控制次厚度層被壓縮后作為單位壓縮形成層的密度。

技術領域

本發明涉及速生材木材密實化壓縮的技術領域，更具體地，涉及一種密度可控的壓縮木制備方法。

背景技術

人工林速生木材存在密度低、材質軟和尺寸穩定性差等缺點而需要實施增強改性的處理，層狀壓縮木制造技術是其中一種木材利用率相對較高、處理時間相對較短、能耗相對較低的方法，特別是單側表層壓縮制造技術。相對于整體壓縮木制造技術，層狀壓縮木制造技術和單側表層壓縮制造技術需控制壓縮形成層的位置和厚度。目前，人們能夠大致總結出木材厚度方向上不同的含水率、溫度分布與壓縮后得到的壓縮形成層的位置、厚度之間的對應關系，以及不同的初含水率、預處理時間與含水率、溫度分布之間的對應關系。但尚不能給出準確的對應關系，也不能通過對應關系的研究而給出準確的生產工藝設計指導。

例如，論文“Therelationshipbetweenthehydrothermalresponseof?yieldstressandtheformationofsandwichcompressedwood”(WuYM,Huang?R?F,Gao?Z?Q.Journal?ofSandwich?Structures?and?Materials,2021,0(0):1-18.)中記載了不同濕熱軟化條件下形成的毛白楊的屈服應力梯度是夾層壓縮木形成的主要因，而屈服應力則受到溫度、含水率以及二者交互作用的影響，而且隨著木材壓縮程度的增加，所需要的壓縮力也增加，所以控制屈服力并不能得到預想的壓縮木材密度。又如，中國專利數據庫中公開號為CN107263657A，名稱為“木材層狀壓縮的壓縮層厚度控制方法”的發明專利中記載了通過將木材在水中浸泡、控制預熱時間、壓縮速度等參數得到具有目標厚度的壓縮層的技術方案。公開號為CN109366656A，名稱為“一種單側壓縮木密度峰形態的控制方法”的發明專利中記載了一種通過控制壓縮速度與木材內部水分遷移速度相耦合以控制壓縮形成層密度峰形態的技術方案。換言之，該方案中，需要確定水分遷移速度、確定水分遷移速度與壓縮速度之間的交互關系、以及確定壓縮速度，以使得壓縮的進程與水分的遷移同步。

通過閱讀上述技術文獻，我們可以理解，現有技術試圖根據預先估算的水分遷移與溫度傳遞的復雜過程而估算出處理前木材應當處于何種含水率狀態、使用多長的預熱時間以及使用多快的壓縮速度等信息，并根據這些參數信息來指導生產，以期得到目標密度峰形態的壓縮形成層。由于水分與溫度的遷移不僅僅包括二者獨立的遷移或傳遞過程，還包括二者之間的交互關系、以及二者分別與壓縮進給之間的交互關系，所以實際情況是難以就過程狀態給出定量、甚至定性的描述。因此，顯然，雙重估測的模型的可靠性相對較低，遑論給出的指導生產的參數能夠在實際生產中把控壓縮過程，所以僅能給出經驗性的工藝設計指導。

更為重要的是，現有技術無法提供一種生產工藝設計的指導，根據該種生產工藝，能夠得到預想密度的壓縮形成層，換言之，沒有一種研究結果能夠指出壓力與壓縮形成層的密度之間的對應關系。但顯然，能夠根據何種工藝得到多大密度的壓縮形成層，對層狀壓縮木制造技術及其生產實踐來說才是最有意義的。

發明內容