专利名称：处理和干燥木材的方法
技术领域：
本发明的目的在于提供一种处理和干燥木材的方法。在该方法中，将木材加热至实质上高于水沸点的温度，之后在可渗水的压件之间以一定的压力压缩木材，蒸发从木材中分离的水分，在木材周围形成加压阶段所需的蒸汽气氛。
从前，用于建筑和家具工业的木材是在干燥器中干燥。这种干燥木材的方法耗时相对较长。在传统的方法中，为了获得足够低的水分，木材必须放置在干燥器中数周。为了更快地干燥木材，现在已经有了一些公知的方法；在这些方法中，加热湿木材，在可渗透气体的加压面之间加压。在加压处于空气环境中的木材的过程中，在加压件与木材之间形成了水蒸汽气氛，其中空气的水分含量超过100％。利用该方法，新鲜的木材在持续加工24小时内即可变成木工用的干燥木材，气水分含量小于8％。由于压缩，木材的密度有所增加，因此木材的强度和硬度也相应提高。例如，云杉木、松木和桦木能够得到与橡木相同的硬度，其弯曲强度可加倍。这类处理方法可借助于水分、温暖程度及压力得到控制。以这种方式得到的硬木克用于室内建筑，但也可利用特殊的处理方式，得到防潮硬木，适用于室外的建筑物体。
利用目前高质量且适用于许多物件的加压方法，可以生产出快速干燥且不同压缩的木材。然而，也存在许多这样的使用物件，人们希望它们的性能更接近于正常未加压木材的性能。在这种情况况下，增加木材的密度不是处理加工的主要目的，而最重要的是获得干燥的木材。利用该加压方法压缩木材同样可以获得成功。但是，目前已知的加压和加热的干燥方法耗能相对较高，这是由于在产生蒸汽气氛的过程中，由该方法产生的温度低于水沸点的全部水将被蒸发。
本发明的目的在于提供一种干燥和处理木材的方法，该方法所需的大量能源低于早期方法所需的能源。特别地，本发明提供了一种这样的方法，在干燥加工木材的过程中，无需由该过程之外的水产生的蒸汽。此外，本发明的目的还在于提供一种方法，其所需设备比生产更早的相应产品所需的设备更加简单。
本发明目的可通过所述方法获得，其特征如权利要求书所述。
本发明方法的特征在于木材温度升高很快，在木材温度升高到高于水沸点之前，木材中的水分没有时间蒸发至所必需的程度。由此，木材中的最大部分水仅在木材加压阶段蒸发，渗出的水在木材周围形成加压阶段所需的蒸汽气氛。在这种情况下，不需要由该过程之外的水产生的蒸汽，因此本发明方法的设备比目前公知的干燥设备更加简单和有利。另外，由于木材内部的水分已经接近于水的沸点温度，与加热由该过程之外的水所需的能量相比，本发明生成蒸汽所需的能量相当地低。
在本发明的有利应用中，木材在加压阶段压缩2～6％，加压阶段持续大约15～60分钟。通过这种方法，在除去木材中大部分水分的同时，可在不显著改变木材的条件下保证木材的平直度。另外，由于加压阶段消耗的时间相对较少，木材的实际干燥阶段即可很快且有利地达到。
在本发明的第二个有利应用中，木材在借助于适当压力于压件之间加压之后平直地放置，且温度一度一度地升至足以干燥木材。通过这种方法，在干燥阶段的初始时期，与温度升高有关的振动危险被降至最低，温度均匀的升高至干燥阶段所希望的温度。
在本发明的第三个有利应用中，干燥阶段持续至木材内部温度达到与外表面温度相对应的温度。由此，木材内部的水分也至少蒸发至其较大的部分，木材内部比先前显著地干燥。此外，木材可在干燥阶段之后更加容易地均匀冷却下来，木材没有内部温差和张力，且当准备好时，干燥的木材可以在冷却后的贮存和使用阶段很好地保持其形状。
下文将通过附图更加详细地描述本发明，其中说明了本发明处理和干燥木材方法的流程图。
在
图1表示的处理木材的流程图中，可使用适于加压和干燥木材的公知木材加工设备。该设备内部放置有含压件的水力驱动室，所述压件安装有多级压件，压件之间可彼此移动，待加压的木材放置在压件之间。压件如空心胶囊状结构，在其中形成压力水平，管道状内部热空气和蒸汽可以循环。木材根据这种方法放置于不同压力水平的压件之间，通常形成最下层和最上层，在其之间改变压力水平，处理木材。在这种情况下，两层木材之间通常是将空气和/或水分传导至木材表面的压件。压件的数量可根据设备的尺寸和木材的厚度改变。一般为25～35级压件。水力可施加于压件的两侧或仅仅施加于压件的一侧。由此可同时加热和加压置于不同压件之间的室中的木材。
当使用如流程1的干燥方法时，木材可以是适于由上述设备处理的任何新鲜木材。木材可堆积在可渗水的压件之间，每两块木材之间含有一可渗水的压件。在该压件之后，将木材置于加压设备的夹片之间，所述加压设备属于处理设备的一部分。紧接着，将加压夹片压在最上层与最下层压件之间，木材在压件之间被压直。之后开始本发明的实际处理过程。在根据图1流程应用本发明方法中，处理待干燥木材的方法如下述进行首先，在其外表面尽快将木材加热至温度超过100℃。用于该过程的时间可以改变，取决于木材的数量及其横截面外侧尺寸。但是该时间应尽可能地短，该过程中只有少量木材水分被蒸发。
在第二阶段中，当木材表层达到水沸点温度时，立即开始加压。在加压时，木材中的水开始从其中逃逸出来。木材表面转移的水迅速被加热至沸点，之后开始蒸发，此时在压件周围形成蒸气流。该蒸汽均匀地保存了表面层的湿度，避免在加压时产生振动。持续加压直至木材的原始厚度压缩2～6％。通称的加压时间大约为15～60分钟。
在第三阶段中，当达到适宜压缩量时，降低压力，保持木材不再发生任何变形，但木材应在压件之间保持平直。温度同时在此阶段开始升高。
根据木材的数量及保持的时间，温度可分两段或多段升高至170～200℃的范围，，温度保持一段时间，直至木材内部也达到该温度。一般耗时5～24小时。
在第四阶段中，加热完成，允许木材与干燥设备一起慢慢地冷却至50℃以下。之后将加压木材从加压设备中取出。然后自由地放置加压件，直至达到室温。木材随后即可储存和使用。
根据所使用的环境，本发明方法不同阶段的时间段可以改变。例如，在一些其它应用中，加压时间可以少于15分钟或多于60分钟。另外，如在待处理的木材特别湿的情况下，当需要的蒸汽量可由比所述实施例更小的压力产生时，其压缩量可低于2％。此外，干燥温度和时间也可与实施例所应用的温度和时间有偏差。冷却时间取决于木材的数量及其横截面外形尺寸，各种情况下的时间长度彼此不同。它既受到待处理木材的加热过程的影响，也受到冷却阶段的冷却过程影响。
本发明不局限于所述的有利应用，可以在不背离权利要求书中所形成的发明构思框架前提下进行改变。
权利要求
1.一种处理和干燥木材的方法，在该方法中，木材被加热至实质上高于水沸点的温度，之后在可渗水的压件之间以恒定的压力压缩木材，其特征在于木材温度升高很快，在木材温度升高到高于水沸点之前，存在于木材中的水分没有时间进行必要的蒸发。
2.根据权利要求1处理和干燥木材的方法，其特征在于木材在加压阶段被压缩2～6％，压缩时间持续大约15～60分钟。
3.根据权利要求1或2处理和干燥木材的方法，其特征在于木材在加压阶段之后借助于适当的压力保持平直，温度在此阶段被升高至足以干燥木材。
4.根据专利权利要求1～3中一些处理和干燥木材的方法，其特征在于木材的温度在干燥阶段被升至150～200℃范围。
5.根据专利权利要求1～4中一些处理和干燥木材的方法，其特征在于干燥阶段持续足够长，木材内部温度达到相应的外表面温度。
6.根据专利权利要求1～6中一些处理和干燥木材的方法，其特征在于木材干燥阶段持续大约6～24小时。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种处理和干燥木材的方法。在该方法中，木材被加热至实质上高于水沸点的温度，之后在可渗水的压件之间压缩木材。本发明方法的特征在于木材的温度升高很快，在木材温度升高到高于水沸点之前，存在于木材中的水分没有时间蒸发至所必需的程度。在干燥这种木材的方法中，所需的蒸汽气氛聚集无需产生蒸汽的外界水分，蒸气聚集所需的蒸汽产生于来自木材的水分加压阶段。本发明方法节约能源，所需设备比早期为了相同目的所需的设备更加简单和有利。
文档编号B27M1/02GK1500196SQ02807363
公开日2004年5月26日 申请日期2002年2月11日 优先权日2001年2月9日
发明者A·霍特廷恩, P·霍特廷恩, A 霍特廷恩, 赝⒍ 申请人:阿博里奥科技有限公司