專利名稱：采用油棕油熱改性木材的方法
技術領域：
本發明涉及一種植物油熱改性木材的方法，具體涉及一種利用油棕油作為加熱介質，在木材熱改性過程中利用植物油隔絕空氣中的氧氣，減少熱改性過程中木材的氧化降解，與在蒸汽中熱改性木材的方法相比，具有木材抗彎強度損失減少，耐腐性能提高的特點，屬于木材科學與技術領域。
背景技術：
熱改性木材是在高溫(通常160 220°C )低氧含量環境中對木材進行熱處理改性，熱處理過程木材的主成分半纖維素、纖維素不同程度降解，木質素大分子重排，細胞壁中羥基減少，吸濕性能下降，木材的顏色加深，采用高溫熱處理方法生產的熱改性木材既能改善木材的耐腐性能，又能提高木材的尺寸穩定性且不需要添加任何化學藥劑，綠色環保 (參見CN1868704)。經過熱處理的針葉材主要用于室外景觀及裝飾材料，如戶外家具，門， 窗及木質裝飾墻等，而熱處理闊葉材可以用于室內地板，浴室裝飾，鑲板材料等。目前的熱處理方法采用過熱蒸汽或氮氣作為保護氣體，防止木材在處理過程中過度氧化降解或燃燒，也有在真空中隔絕氧氣加熱木材的真空熱改性處理方法(參見CN 101224593)。采用熱處理方法能有效提高其尺寸穩定性和耐腐性，但所得的熱改性木材抗彎強度和沖擊韌性明顯下降，如在200°C處理3小時，橡膠樹木材的抗彎強度損失達30%， 木材變脆，生產木制品過程中榫卯易斷裂，只適合板式結構的木制品，很難用于傳統榫卯結構家具，大大限制熱改性處理木材的使用范圍，且導致生產過程中損耗較大。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種采用油棕油熱改性木材的方法， 利用油棕油為傳熱介質加熱木材并隔絕空氣中的氧氣，減少熱改性過程中木材的氧化降解，與在蒸汽中熱改性木材的方法相比，具有木材抗彎強度損失減少，生產周期短，耐腐性能提高的特點。本發明所采用的技術方案一種采用油棕油熱改性木材的方法，其具體步驟如下1)、將木材堆垛并將材堆穩固以防止木材在通入液體油后漂移，將材堆推入處理罐，待處理。所述穩固的方式是采用壓重的方式或用鋼帶固定。2)、將油棕油加熱到150°C 180°C，然后通過閥門注入處理罐，使木材被油棕油全部覆蓋，對油棕油不斷供熱，使木材加熱，隨著木材逐漸升溫，木材中的水分和氣體通過處理罐的排氣口排出。3)、待木材溫度達到150°C后，增加油溫，使木材溫度以小于30°C /h的速度增加， 待木材溫度達到200°C 215°C后，維持0. 5 池對木材進行熱改性。4)、停止供熱，立即將高溫油棕油排出處理罐存貯備用，在處理罐中注入霧化水逐漸冷卻木材至130°C后，自然降溫至不高于室溫30°C，處理完成，打開處理罐，卸出木材。本發明工藝簡單，通過油棕油熱改性木材，由于油將木材與空氣隔絕，有效防止木材的氧化降解，熱改性木材的尺寸穩定性增加，顏色類似熱帶硬木，而木材的抗彎強度損失小于過熱蒸汽熱改性處理木材，且木材的耐腐性能高于蒸汽熱改性處理。同時油棕油傳熱快，熱處理過程升溫速度快，木材熱改性處理周期縮短。由于油棕油具有沸點高，不易高溫分解和燃燒，成本低于其他植物油的優點，便于工業化應用，所得熱處理木材強度及耐久性更加優良等優點，可廣泛用于室內戶外家具、景觀、及裝飾材料等。
具體實施例方式下面用非限定性實施例對本發明進一步說明。實施例一油棕油熱改性橡膠木1)、取含水率20%、3. 5cm厚橡膠木規格材，堆垛穩固，置入處理罐。2)、將油棕油加熱到180°C，然后通過閥門注入處理罐，對油棕油不斷供熱，加熱木材。3)、待木材溫度達到180°C后，提高油溫，使木材溫度以20°C /h的速度增加，待木材溫度達到200°C時，維持池對木材進行熱改性。4)、停止供熱，立即將高溫油棕油排出處理罐，注入霧化水逐漸冷卻木材至130°C 后，待其自然降低至室溫，處理完成，打開處理罐，卸出木材。實施例二油棕油熱改性馬占相思木1)、取含水率12-15°C、3.0cm厚馬占相思木規格材，堆垛穩固，置入處理罐。2)、將油棕油加熱到155°C，然后通過閥門注入處理罐，對油棕油不斷供熱，加熱木材。3)、待木材溫度達到180°C后，提高油溫，使木材溫度以15°C /h的速度增加，待木材溫度達到2oo°c時，維持池對木材進行熱改性。降溫過程與實施例一相同；實施例三油棕油熱改性荔枝木1)、取含水率小于12%、2. 5cm厚荔枝木規格材，堆垛穩固，置入處理罐。2)、將油棕油加熱到150°C，然后通過閥門注入處理罐，對油棕油不斷供熱，加熱木材。3)、待木材溫度達到180°C后，提高油溫，使木材溫度以10°C /h的速度增加，待木材溫度達到200°C時，維持池對木材進行熱改性。降溫過程與實施例一相同；按照國家標準“GB1936. 1-91木材抗彎強度試驗方法”，測試不同處理溫度處理池獲得的橡膠木蒸汽熱處理與油棕油熱處理材的力學性能如表1，與未熱處理橡膠木相比，蒸汽熱處理材隨溫度增加其強度逐漸降低，而油棕油熱處理材其抗彎強度先增加，200°C時才降低，但抗彎強度的損失小于蒸汽熱處理材，其處理材具有更好的力學性能。表1油棕油熱改性與蒸汽介質熱改性橡膠木的抗彎強度處理時間(3h)MOR處理時間(3h)MOR
(MPa)(MPa)
未熱處理木材74.48未熱處理木材77.1367.58ΠΟ Ε^油熱改性90.14
185-0^^^ 60.04185°0賺 改性84.52
改性52.70200。C油棕油熱改性70.94
改性46.53油熱改性58.5權利要求
1.一種采用油棕油熱改性木材方法，其特征在于，其具體步驟如下1)、將木材堆垛并將材堆穩固以防止木材在通入液體油后漂移，將材堆推入處理罐，待處理；2)、將油棕油加熱到150°C 180°C，然后通過閥門注入處理罐，使木材被油棕油全部覆蓋，對油棕油不斷供熱，使木材加熱，隨著木材逐漸升溫，木材中的水分和氣體通過處理罐的排氣口排出；3)、待木材溫度達到150°C后，增加油溫，使木材溫度以小于30°C/h的速度增加，待木材溫度達到200°C 215°C后，維持0. 5 池對木材進行熱改性；4)、停止供熱，立即將高溫油棕油排出處理罐存貯備用，在處理罐中注入霧化水逐漸冷卻木材至130°C后，自然降溫至不高于室溫30°C，處理完成，打開處理罐，卸出木材。
2.根據權利要求1所述的采用油棕油熱改性木材方法，其特征在于所述穩固的方式是采用壓重的方式或用鋼帶固定。
全文摘要
本發明涉及一種采用油棕油熱改性木材的方法，將木材堆垛穩固后置于處理罐中；將油棕油加熱后注入處理罐，使木材被油棕油全部覆蓋，使木材加熱，待木材溫度達到200℃～215℃后，維持0.5～3h對木材進行熱改性；停止供熱，立即將高溫油棕油排出，并在處理罐中注入霧化水逐漸冷卻木材，然后自然降溫至室溫30℃，處理完成。本發明工藝簡單，利用油棕油將木材與空氣隔絕，有效防止木材的氧化降解，熱處理過程升溫速度快，處理周期短，成本低，處理后的木材具有尺寸穩定性增加、抗彎強度損失小、耐腐性能高、木材強度高、耐久性能好等特點，便于工業化應用，可廣泛用于室內戶外家具、景觀、及裝飾材料等。
文檔編號B27K5/00GK102152361SQ20111000877
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月5日 優先權日2011年1月5日
發明者周立軍, 安鋒, 李家寧, 李曉文, 李民, 林位夫, 王紀坤, 秦韶山, 謝貴水 申請人:中國熱帶農業科學院橡膠研究所