木材超高溫熱壓表面炭化方法
【專利摘要】一種木材超高溫熱壓表面炭化方法，按如下六個步驟進行：一是木材的選材與預處理，二是底層襯板的鋪墊，三是待處理木材的鋪裝，四是木材上鋪覆作為襯板的錫箔紙或薄不銹鋼板，五是熱壓處理，六是卸料、冷卻與調溫調濕。用本方法對木材表面進行炭化處理，工藝簡單、生產周期短、生產成本低、節能顯著，無污染，處理后的木材不翹曲、不開裂，表面顏色均勻一致、拒水性好，能較好地保持木材原有的力學性能。
【專利說明】木材超高溫熱壓表面炭化方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種木材的熱處理方法，尤其是用高溫壓力成型機對木材的板料或方 料通過超高溫熱壓使表面炭化的方法。
【背景技術】
[0002] 目前，木材炭化方法多以炭化爐、窯、箱或罐的方式進行，還常用水蒸汽、氮氣等作 加熱介質，有的還用保護性氣體或油浴熱處理，營造一個低氧或無氧的安全環境。因此，對 設備要求比較高，能耗大、生產周期長，工藝較復雜，還存在一定的火災隱患。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是提供一種木材超高溫熱壓表面炭化方法。
[0004] 解決該技術問題采用如下技術方案：本木材超高溫熱壓表面炭化方法按如下步驟 進行：
[0005] (1)木材的選擇與預處理：選用速生材、間伐材，制成單板、薄板或方料，厚度 均勻，表面平整光滑，剔除多節子、腐朽斑或有明顯蟲眼的材料，氣干或控制含水率為 8% -12% ；
[0006] (2)底層襯板的鋪墊：用與熱壓板面積一致的錫箔紙或薄不銹鋼板作襯板，墊鋪 在熱壓板上；
[0007] (3)待處理的木材的鋪裝：用高溫壓力成型機，在底層襯板上密密拼鋪上單層同 厚度、同材質的待處理木材，每批次鋪裝盡量占用整個熱壓板面；
[0008] (4)木材上面鋪覆襯板：用錫箔紙或薄不銹鋼板作襯板，鋪覆在待處理木材的上 面；
[0009] (5)熱壓處理：根據待處理木材的厚度、含水率、要求達到的或輕或中或重的炭 化程度、木材材質的不同，控制壓力為〇. 01-0. 45MPa，溫度為200-450°C，時間為l-40s或 l-15min;選擇上述參數時，時間與溫度成反比；
[0010] (6)卸料、冷卻與調溫調濕：卸料后用隔條疊堆方式在溫度為（20±2) °C、濕度為 (65±5) %和光線弱的調溫調濕室內進行，處理木材的最終含水率為（10±2) %。
[0011] 本發明的有益效果是用熱壓機，在壓力為〇? 01-0. 45MPa、溫度200-450°C，時間為 ls-15min條件下即可完成表面炭化，設備投資少、工藝簡單、生產周期短、生產成本低、能耗 省、無污染、板材或方材不翹曲不開裂，表面顏色均勻一致，能較好地保持木材原有的力學 強度，拒水性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1熱處理溫度對杉木失重率與壓縮率的變化曲線圖。
[0013] 圖2熱處理杉木的24小時吸水厚度膨脹率變化曲線圖。
[0014] 圖3熱處理壓力與溫度對杉木TS的變化曲線圖。
[0015] 圖4熱處理杉木硬度的變化曲線圖。
[0016] 圖5熱處理溫度與壓力對杉木布氏硬度的變化曲線圖。
[0017] 圖6熱處理杉木的彈性模量變化曲線圖。
[0018] 圖7熱處理溫度與壓力對杉木M0E的變化曲線圖。
[0019] 圖8熱處理杉木的抗彎強度變化曲線圖。
[0020] 圖9熱處理溫度與壓力對杉木M0R的變化曲線圖。
[0021] 圖10熱處理杉木紫外照射后的明度變化曲線圖。
[0022] 圖11熱處理材紫外照射后的紅綠指數變化曲線圖。
[0023] 圖12熱處理材紫外照射后的黃藍指數變化曲線圖。
[0024] 圖13紫外照射后不同溫度熱處理杉木的總色差變化曲線圖。
[0025] 圖14紫外照射后不同時間熱處理杉木的總色差變化曲線圖。
[0026] 圖15杉木的接觸角變化統計坐標圖。
【具體實施方式】
[0027] 本發明下面結合實施例并參照附圖作進一步詳述：本木材超高溫熱壓表面炭化方 法按如下步驟進行：
[0028](1)木材的選擇與預處理：選用速生材、間伐材，制成單板、薄板或方料，厚度 均勻，表面平整光滑，剔除多節子、腐朽斑或有明顯蟲眼的材料，氣干或控制含水率為 8% -12% ；
[0029] (2)底層襯板的鋪墊：用與熱壓板面積一致的錫箔紙或薄不銹鋼板作襯板，墊鋪 在熱壓板上；
[0030](3)待處理的木材的鋪裝：用湖州東方機械有限公司生產的高溫壓力成型機，在 底層襯板上密密拼鋪上單層同厚度、同材質的待處理木材，每批次鋪裝盡量占用整個熱壓 板面；
[0031] (4)木材上面鋪覆襯板：用錫箔紙或薄不銹鋼板作襯板，鋪覆在待處理木材的上 面；
[0032] (5)熱壓處理：根據待處理木材的厚度、含水率、要求達到的或輕或中或重的炭 化程度、木材材質的不同，控制壓力為〇. 01-0. 45MPa，溫度為200-450°C，時間為l-40s或 l-15min;選擇上述參數時，時間與溫度成反比，因是表面炭化，木材厚度影響不太大；
[0033] (6)卸料、冷卻與調溫調濕：卸料后用隔條疊堆方式在溫度為（20±2) °C、濕度為 (65±5) %和光線弱的調溫調濕室內進行，處理木材的最終含水率為（10±2) %。
[0034] 鋪上作為上下襯板的錫箔紙或薄不銹鋼板有利于處理后木材表面的潔凈和處理 時受熱均勻。
[0035] 本 申請人:以杉木為例作了一系列試驗，現概要地介紹如下。杉木薄板熱處理工藝 參數見表1 :
[0036] 表：1杉木薄板熱處理工藝參數（壓力0? 01、0. 15、0. 30MPa)
[0037]
【權利要求】
1. 一種木材超高溫熱壓表面炭化方法，其特征是按如下步驟進行： (1) 木材的選擇與預處理：選用速生材、間伐材，制成單板、薄板或方料，厚度均勻，表面 平整光滑，剔除多節子、腐朽斑或有明顯蟲眼的材料，氣干或控制含水率為8%-12% ; (2) 底層襯板的鋪墊：用與熱壓板面積一致的錫箔紙或薄不銹鋼板作襯板，墊鋪在熱壓 板上； (3) 待處理的木材的鋪裝：用高溫壓力成型機，在底層襯板上密密拼鋪上單層同厚度、 同材質的待處理木材，每批次鋪裝盡量占用整個熱壓板面； (4) 木材上面鋪覆襯板：用錫箔紙或薄不銹鋼板作襯板，鋪覆在待處理木材的上面； (5) 熱壓處理：根據待處理木材的厚度、含水率、要求達到的或輕或中或重的炭化程度、 木材材質的不同，控制壓力為〇. 01-0. 45MPa，溫度為200-450°C，時間為l-40s或l-15min ; 選擇上述參數時，時間與溫度成反比； (6) 卸料、冷卻與調溫調濕：卸料后用隔條疊堆方式在溫度為（20±2) °C、濕度為 (65 ± 5 ) %和光線弱的調溫調濕室內進行，處理木材的最終含水率為（10 ± 2 ) %。
【文檔編號】B27M1/06GK104369245SQ201410479233
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】馬靈飛, 方群, 聶玉靜, 劉嶸 申請人:浙江農林大學