沙柳染色硬质木材的制造方法

专利名称：沙柳染色硬质木材的制造方法
技术领域：
本发明涉及人造板材的制造领域，特别涉及一种以沙柳为原料密度可达0.8—1.1的染色硬质木材制造方法。
技术背景目前，人造板材的制造是以木材为主要原料，通过不同的木材重组方法， 制成胶合板、细木工板、刨花板等各种板材，每年消耗大量的森林资源，我 国的森林资源匮乏，密度大的硬质天然木材严重短缺，实施"天然林保护工 程"后实木地板、家具等木制品生产所用的硬质木材，主要是靠进口解决货 源紧缺价格上涨，这种局面将长期制约着木制品行业的发展。沙柳为沙漠植物，是一种灌木，其生长速度快、根系繁大、枝条丛生， 一次扦插可多年砍伐使用，每年的亩产可达3—5吨左右，我国的沙漠总面积 约为196200万亩，广泛种植沙柳可以为人造板工业提供用之不竭的原料，节 约大量的森林资源，同时可以起到防沙固沙改变沙尘暴形成的条件，是治理 沙漠的有效方法。但由于沙柳枝条的直径太小， 一般在1一3公分左右，去皮 困难，现有的人造板制造方法，不能以大量的沙柳做为主要原料使用，好种 不好卖的状况制约广大沙漠地区农牧民种植沙柳的积极性。在实施本人申请号200710058564.0高强度防腐集成材的发明专利实践 中，通过对杨木与沙柳两种材料加工硬质木材的对比实验，证明以沙柳为原 料制造的硬质木材，其性能可以达到以杨木为原料制作的硬质木材的性能， 在针对沙柳材料的特性改进加工方法后提出本方案

发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种以沙柳为原料密度可达
0.8—1.1的染色硬质木材的制造方法。
为实现上述目的本发明所采用的实施方式如下
一种以沙柳为原料，密度可达O.S—l.l的染色硬质木材的制造方法，其
特征在于具体实施步骤如下
(1) 沙柳丝条的制备
采用辊筒式碾压机对沙柳条进行碾压，将沙柳送入辊筒式碾压机内，经 碾压后圆状沙柳条的外皮与其主干枝条分离，成为扁状的沙柳丝条；
(2) 水洗与漂白
碾压后的沙柳丝条空隙之间，会有一部分碎皮与芯髓渣的存在，用装有 高压水泵的水箱对沙柳丝条进行冲洗处理，将碾压后的沙柳丝条放入工装筐 内，开启水泵用高压循环水，将沙柳丝条空隙之间存在的部分碎皮与沙柳的 芯髓渣冲洗干净，淋水后放入漂白池内进行漂白处理，使沙柳丝条颜色基本
一致，使用的漂白液为25%—30%的双氧水水溶液，温度为10(TC—11(TC，
时间为2—3小时；
(3) 干燥处理
采用的干燥设备为网带干燥机，对浸胶后的沙柳丝条连续进行干燥处理，
窑内温度为100°C—ll(TC ，风速为4一5m/s，网带行进速度为3—4m/min， 干燥时间为20—30min，干燥后的含水率控制在20%—25%范围内；
(4) 沙柳丝条的染色
采用高温加压的染色方法对沙柳丝条进行染色，使用设备为带有真空系 统与加压系统和内装加热器的卧式密封压力罐，并配有与压力罐容积一致的加热储液槽；首先在储液槽中调配染色液，颜色根据需要自定，染料的使用
量为被染沙柳丝条重量的2.5%—3%，与水调成染色液，并将染色液在储液 槽中加温至85。C一95。C;沙柳丝条送至压力罐内后，首先抽真空至表压为0.08 一0.085MPa，然后将染色液从储液槽中抽至压力罐内，将被染沙柳丝条完全 浸泡后加压至1.2—1.4MPa，加温至10(TC—11(TC，保压保温60—80分钟后 卸压，卸压后将染色液回抽至储液槽内，再一次抽真空至表压为0.08— 0.085MPa保持20—30分钟，将被染沙柳条中的水分抽出，使其出料时无滴液 现象发生，回抽至储液槽内的染色液，通过化验其含量并进行适量补充染料， 染色液可循环使用；
(5) 浸胶
使用水溶性改性酚醛树脂作为材料的胶粘剂使用，采用将湿的染色沙柳 丝条放置在真空加压罐中，利用酚醛树脂的密度为1.3g/cm3大于水的密度 1.0g/cm3的密度差，通过真空加压的浸胶工艺对染色后的沙柳丝条进行浸胶， 使用的水溶性改性酚醛树脂的固化物含量为15%—20%，真空打压至0.08— 0.085MPa，保压30—40min，使其吸附树脂量达到115%—120%，此时树脂 已浸至沙柳丝条纤维细胞腔内，达到对其均匀完全浸胶的效果；
(6) 浸胶后的干燥处理
采用的干燥设备为网带干燥机，对浸胶后的沙柳丝条连续进行干燥处理， 窑内温度为10(TC—11(TC ，风速为4一5m/s，网带行进速度为1.5—2m/min， 干燥时间为30—40min，干燥后的含水率控制在12%—15%范围内；
(7) 组坯与冷压
使用带有可移动托板的卧式冷压机进行组坯与冷压；组坯时将托板从压
机中移至压机外带滑道的托架上，将浸胶干燥后的沙柳丝条按定量进行称重，称重后按其纤维长度方向平行码放在托板上，将托板与组坯后的沙柳丝条同 时送入压机内进行冷压，首先用主油缸上的压头，将坯料推送至冷压机另一
端预放置的模具内，然后进行加压，使用的单位压力为550—650kg/cm2，将 坯料在模具内压至所设定的规格与密度后卸出；.
(8) 热固化处理
将从冷压机中卸出的带有模具的规格坯料，码放在高温窑内的多层架子 上进行加温固化，固化温度为140°C—145°C，循环风速为2—2.5m/s，固化时 间为4一6小时，固化时间到达后风冷降温至《5(TC时出窑，出窑后连同模具 自然冷却至《35。C时脱模，此时冷压成型的规格材胶合固化为整体的沙柳染 色硬质木材；
(9) 锯切整形
对脱模后沙柳染色硬质木材的六个面进行加工，首先对长度方向的两个 端面进行定尺锯切，其次对长度方向的四个侧面分别进行刨切，使其成为六 面平整光洁，规格一致的合格产品。
所述沙柳染色硬质木材的规格范围长度为1000—6000mm，宽度为100 —150mm，厚度为160—200mm。
本发明的有益效果是可以大量使用沙柳作为原料制成染色硬质木材， 为沙柳开辟了一条新的广泛的用途，在解决天然硬质木材短缺的同时可节约 大量的森林资源，并且为治理沙漠保护生态环境起到积极的促进作用，本发 明的工艺方法先进实用，可以进行大规模的工业生产，染色硬质木材的用途 广泛，可作为门窗、地板、家具、船甲板、枪托、楼梯板、楼梯扶手等不同 木制品的原料使用，产品不仅成本低质量高，而且颜色与纹理美观漂亮。
具体实施例方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
详述如下 一种以沙柳为原料密度可达0.8—1.1的染色硬质木材制造方法，具体实 施步骤如下
实施的产品规格为3200X 120X 180mm，密度为0.9
(1) 沙柳丝条的制备
采用辊筒式碾压机对沙柳条进行碾压，将沙柳送入辊筒式碾压机内，经
碾压后圆状沙柳条的外皮与其芯部分离，成为扁状的沙柳丝条；
(2) 水洗与漂白
碾压后的沙柳丝条空隙之间，会有一部分碎皮与沙柳芯髓渣的存在，用装 有高压水泵的水箱对沙柳丝条进行冲洗处理，将碾压后的沙柳丝条放入工装 筐内，开启水泵用高压循环水，将沙柳丝条空隙之间存在的部分碎皮与沙柳 芯髓渣冲洗干净，淋水后放入漂白池内进行漂白处理，使沙柳丝条颜色基本 一致，使用的漂白液为30%的双氧水水溶液，温度为10(TC—105。C，时间为 2小时；
(3) 干燥处理
采用的干燥设备为网带干燥机，对浸胶后的沙柳丝条连续进行干燥处理， 窑内温度为10(TC—110。C ，风速为4一5m/s，网带行进速度为3—4m/min， 干燥时间为20—30min，干燥后的含水率在20%—25 %范围内；
(4) 沙柳丝条的染色
采用高温加压的染色方法对沙柳丝条进行染色，使用设备为带有真空系 统与加压系统和内装加热器的卧式密封压力罐，并配有与压力罐容积一致的 加热储液槽；首先在储液槽中调配染色液体，颜色根据需要自定，染料的使用量为被染沙柳丝条重量的3%，与水调成染色液，并将染色液在储液槽中加
温至85°C—95°C;沙柳丝条送至压力罐内后，首先抽真空至表压为0.085MPa， 然后将染色液从储液槽中抽至压力罐内，将被染沙柳丝条完全浸泡后加压至 1.4MPa，加温至10(TC—ll(TC，保压保温80分钟后卸压，卸压后将染色液回 抽至储液槽内，再一次抽真空至表压为0.085MPa，保持30分钟，将被染沙柳 条中的水分抽出，使其出料时无滴液现象发生；回抽至储液槽内的染色液， 通过化验其含量并进行适量补充染料，染色液可循环使用；
(5) 浸胶
使用水溶性改性酚醛树脂作为材料的胶粘剂使用，采用将湿的染色沙柳 丝条放置真空加压罐中，利用酚醒树脂的密度为1.3g/cm3大于水的密度 1.0g/cm3的密度差，通过真空加压的浸胶工艺，对染色后的沙柳丝条进行浸胶， 使用的水溶性改性酚醛树脂的固化物含量为30%，真空打压至0.085MPa，保 压40min，使其吸附树脂量达到120%，此时树脂已浸至沙柳丝条纤维细胞腔 内，达到对材料均匀完全浸胶的效果；
(6) 浸胶后的干燥处理
采用的干燥设备为网带干燥机，对浸胶后的沙柳丝条连续进行干燥处 理，窑内温度为100。C一11(TC ，风速为4一5m/s，网带行进速度为1.5— 2m/min，干燥时间为30—40min，干燥后的含水率控制在12%—15 %范围内；
(7) 组坯与冷压
使用带有可移动托板的卧式冷压机进行组坯与冷压，卧式冷压机的工作 总压力为2800吨，可压制材料的规格范围3400X 130X190mm，组坯时将托 板从压机中移至压机外带滑道的托架上，将浸胶干燥后的沙柳丝条按定量进 行称重；材料使用量的计算公式为体积X密度；经测算每块规格材使用的沙柳丝条重量为68.68 kg，称重后按其纤维长度方向平行均匀码放在3400X 800mm托板上，组成3300X700X300mm的坯料，将托板与坯料同时送入压机 内进行冷压，首先用压机上部的预压油缸与装置，将坯料厚度压縮至180mm， 然后启动主油缸，用连接在主油缸上的压头将坯料推送至冷压机另一端预放 置的3300X125X185mm的模具内，使用的单位压力为620kg/cm2进行压縮， 将坯料在模具内压制成密度为0.9的规格材；
(8) 热固化处理
将从冷压机中卸出的带有模具的规格材，码放在高温窑内的多层架子上 进行加温固化，固化温度为14(TC一145。C，循环风速为2—2.5m/s，固化时间 为5小时，固化时间到达后风冷降温至《5(TC时出窑，出窑后连同模具自然 冷却至《35t:时脱模，此时冷压成型的规格材已胶合固化，成为整体的沙柳 染色硬质木材；
(9) 锯切整形
对脱模后的规格材进行六个面加工整形，首先对长度方向的两个端面进 行锯切，加工后的有效长度为3200mm，其次对长度方向的两个侧面进行刨切， 加工后的有效宽度为120mm，最后对长度方向的另外两个侧面进行刨切，加 工后的有效厚度为180mm，最终使其成为六面平整光洁，规格为3200X120 X180mm的合格产品。
所述沙柳染色硬质木材的规格范围长度为1000—6000mm，宽度为100 一150mm，厚度为160—200mm，例如制造规格为2000 X 105 X 160mm等。
上述参照实施例对沙柳染色硬质木材的制造方法进行了详细描述，是说 明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出多个实施例，因此在不脱 离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种以沙柳为原料，密度可达0.8-1.1的染色硬质木材的制造方法，其特征在于具体实施步骤如下(1)沙柳丝条的制备采用辊筒式碾压机对沙柳条进行碾压，将沙柳送入辊筒式碾压机内，经碾压后圆状沙柳条的外皮与其主干枝条分离，成为扁状的沙柳丝条；(2)水洗与漂白碾压后的沙柳丝条空隙之间，会有一部分碎皮与沙柳芯髓渣的存在，用装有高压水泵的水箱对沙柳丝条进行冲洗，将碾压后的沙柳丝条放入工装筐内，开启水泵用高压循环水，将沙柳丝条空隙之间存在的部分碎皮与芯髓渣冲洗干净，淋水后放入漂白池内进行漂白处理，使沙柳丝条颜色基本一致，使用的漂白液为25％-30％的双氧水水溶液，温度为100℃-110℃，时间为2-3小时；(3)干燥处理采用的干燥设备为网带干燥机，对冲洗与漂白后的沙柳丝条连续进行干燥处理，窑内温度为100℃-110℃，风速为4-5m/s，网带行进速度为3-4m/min，干燥时间为20-30min，干燥后的含水率控制在20％-25％范围内；(4)沙柳丝条的染色采用高温加压的染色方法对沙柳丝条进行染色，使用设备为带有真空系统与加压系统和内装加热器的卧式密封压力罐，并配有与压力罐容积一致的加热储液槽；首先在储液槽中调配染色液，颜色根据需要自定，染料的使用量为被染沙柳丝条重量的2.5％-3％，与水调成染色液，并将染色液在储液槽中加温至85℃-95℃；沙柳丝条送至压力罐内后，首先抽真空至表压为0.08-0.085MPa，然后将染色液从储液槽中抽至压力罐内，将被染沙柳丝条完全浸泡后加压至1.2-1.4MPa，加温至100℃-110℃，保压保温60-80分钟后卸压，卸压后将染色液回抽至储液槽内，再-次抽真空至表压为0.08-0.085MPa保持20-30分钟，将被染沙柳条中的水分抽出，使其出料时无滴液现象发生，回抽至储液槽内的染色液，通过化验其含量并进行适量补充染料，染色液可循环使用；(5)浸胶使用水溶性改性酚醛树脂作为材料的胶粘剂使用，采用将湿的染色沙柳丝条放置在真空加压罐中，利用酚醛树脂的密度为1.3g/cm3大于水的密度1.0g/cm3的密度差，通过真空加压的浸胶工艺对染色后的沙柳丝条进行浸胶，使用的水溶性改性酚醛树脂的固化物含量为15％-20％，真空打压至0.08-0.085MPa，保压30-40min，使其吸附树脂量达到115％-120％，此时树脂已浸至沙柳丝条纤维细胞腔内，达到对其均匀完全浸胶的效果；(6)浸胶后的干燥处理采用的干燥设备为网带干燥机，对浸胶后的沙柳丝条连续进行干燥处理，窑内温度为100℃-110℃，风速为4-5m/s，网带行进速度为1.5-2m/min，干燥时间为30-40min，干燥后的含水率控制在12％-15％；(7)组坯与冷压使用带有可移动托板的卧式冷压机进行组坯与冷压；组坯时将托板从压机中移至压机外带滑道的托架上，将浸胶干燥后的沙柳丝条按定量进行称重，称重后按其纤维长度方向平行码放在托板上，将托板与组坯后的沙柳丝条同时送入压机内进行冷压，首先用主油缸上的压头，将坯料推送至冷压机另一端预放置的模具内，然后进行加压，使用的单位压力为600-700kg/cm2，将坯料在模具内压至所设定的规格与密度后卸出；(8)热固化处理将从冷压机中卸出的带有模具的规格坯料，码放在高温窑内的多层架子上进行加温固化，固化温度为140℃-145℃，循环风速为2-2.5m/s，固化时间为4-6小时，固化时间到达后风冷降温至≤50℃时出窑，出窑后连同模具自然冷却至≤35℃时脱模，此时冷压成型的规格材已胶合固化，成为整体的沙柳染色硬质木材；(9)锯切整形对脱模后沙柳染色硬质木材的六个面进行加工，首先对长度方向的两个端面进行定尺锯切，其次对长度方向的四个侧面分别进行刨切，使其成为六面平整光洁，规格一致的合格产品。
全文摘要
本发明涉及一种沙柳染色硬质木材的制造方法，是以沙柳为原料制成密度为0.8-1.1的规格材，拓展了其应用范围，实施步骤如下(1)沙柳条用碾压方法制成为扁状并脱皮的沙柳丝条；(2)用循环水将其冲洗干净并进行漂白；(3)干燥至含水率20％-25％；(4)对其进行染色处理；(5)使用改性酚胶对其进行浸胶；(6)浸胶后干燥至含水率12％-15％；(7)用冷压的方法将组成的坯料在模具内压实，使用的单位压力为550-650kg/cm²；(8)在温度为140℃-145℃的条件下，使坯料胶合固化为整体的沙柳染色硬质木材；(9)对其进行加工整形成为规格一致的合格产品。为木制品行业提供了一种新型硬质木材。
文档编号B27N3/04GK101623893SQ200910069858
公开日2010年1月13日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者李茂林 申请人:李茂林