专利名称：一种木材碳化方法
技术领域：
本发明属于木材处理技术，具体涉及木材的改性。
背景技术：
为延长木制品的使用寿命，减缓自然资源消耗，保护生态环境，将木材人 为改性，克服木制品使用中存在的不耐久、易变形等不足是木业中的技术热点。 不久前出现的将木材碳化处理的办法，在增加木材的抗冲击、抗弯曲、抗变形 性能及防腐、防蛀等方面都产生了有益的效果。但处理技术上还存在一些问题。 如在此之前的加热构件紧贴木材表面，以热传导为主的处理方法，就存在表面 碳化程度高、芯部碳化程度低，木材表面有不规则的色差，工艺过程比较复杂， 能源消耗多，生产成本高、效率低等不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种木材碳化方法，克服现有的木材碳化处理因工艺 上的不成熟而使木材碳化得不均匀、工艺过程复杂、生产成本高、效率低，难 于满足社会需要的不足。
本发明的处理方法是
将木材装入封闭的碳ft窑中，在注入过热水蒸气条件下缓慢对窑内加热， 形成高温、高压，使^材先经过低于碳化温度的干燥阶段，窑内温度达到能够 使木材碳化时，维持一段时间碳化温度，对木材进行碳化处理，终止碳化后， 缓慢降低窑温至常温，得成品。以上为本发明的基本方案。
本发明处理过程各阶段适宜的压力、温度、时间条件是-a、 碳化阶段窑内压力2.5—3.5kg/cm2。
b、 干燥经过低温和高温两个阶段，低温阶段从窑温60"11(TC始，经过16 —18个小时，窑温升至120—13(TC止。高温干燥阶段从窑温120—13(TC始， 经过10—14小时，窑温升至18(H"22(TC止。
c、 碳化阶段窑内温度180~220°C，持续时间4一6小时。
d、 冷却阶段向窑内喷水或氮气，控制窑内温度每小时下降10~15°C，窑 温接近窑外环境温度时开窑，得成品。
为使碳化后木材的含水率符合使用要求，在完成碳化阶段后使用喷氮气冷 却的工艺中，窑温降至70—9(TC时，喷水加湿木材，使成品碳化木材含水率达 5—7%。也可以出窑后用现有的提高木材含水率的方法另作处理。
以上处理过程所设定的条件，应根据不同树种、木材的尺寸及用途等差别 作适当调整。
本发明的积极效果是木材的内部与表面碳化程度均匀一致，表面无色差。 碳化程度易于控制，适用于各类树种的木材。技术含量高，生产成本低，有利 于较大批量生产。
具体实施方式
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将60im以下厚度的软木板或硬木板每层用等厚、等宽的木条间隔开，码垛 在窑内，木条间要留有间隙。窑内装有导热油加热管或电热器和温度、压力监 控装置。木材入窑后，将窑封闭，向窑内注入105。C的过热水蒸气，使窑内压 力升至2.5kg/cm2左右停止水蒸气的注入，然后通过导热油或电热管对窑内加 热，使窑温在15小时左右升至IO(TC，木材开始进入低温干燥阶段。继续升温， 经17个小时窑温逐步达13(TC，开始进入高温干燥阶段。继续升温12小时， 窑温升至180—20(TC之间，此时窑内压力增至3kg/cm2左右，干燥阶段结束，进入碳化界点，维持碳化温度4一6小时，进行木材的碳化。碳化结束时，开始 向窑内喷氮气降温，降温速度控制在10"15TV小时范围内。窑内压力伴随温 度下降自然下降。窑内温度降至80。C时，向窑内喷水，调整木材含水率。窑温 接近窑外环境温度及压力时，开窑取成品。
权利要求
1、一种木材碳化方法，其特征是木材装入封闭的碳化窑中，在注入过热水蒸气条件下缓慢对窑内加热，形成高温、高压，使木材先经过低于碳化温度的干燥阶段，窑内温度达到能够使木材碳化时，维持一段时间碳化温度，对木材进行碳化处理，终止碳化后，缓慢降低窑温至常温，得成品。
2、 根据权利要求1所述的一种木材碳化方法，其特征是a、 碳化阶段窑内压力2. 5—3. 5kg/cm2;b、 干燥经过低温和高温两个阶段，低温阶段从窑温60"1HTC始，经过16 一18个小时，窑温升至120—13(TC止，高温干燥阶段从窑温120—13(TC始， 经过10~14小时，窑温升至180~-22(TC止；c、 碳化阶段窑内温度180—22(TC，持续时间4~6小时；d、 冷却阶段向窑内喷水或氮气，控制窑内温度每小时下降10~15°C，窑 温接近窑外环境温度时开窑，得成品。
全文摘要
一种木材碳化方法，属于木材处理技术。克服现有的木材碳化处理的碳化不均匀、工艺过程复杂、生产成本高、效率低，难于满足社会需要的不足。本发明的处理方法是将木材装入封闭的碳化窑中，在注入过热水蒸气条件下缓慢对窑内加热，形成高温、高压，使木材先经过低于碳化温度的干燥阶段，窑内温度达到能够使木材碳化时，维持一段时间碳化温度，对木材进行碳化处理，终止碳化后，缓慢降低窑温至常温，得成品。本发明的积极效果是木材的内部与表面碳化程度均匀一致，表面无色差。碳化程度易于控制，适用于各类树种的木材。技术含量高，生产成本低，有利于较大批量生产。
文档编号B27M1/00GK101450499SQ200710056368
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者曲志强 申请人:曲志强