一种压缩增密定型及炭化木板技术的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压缩增密定型及炭化木板技术，属于增密及改性木材加工【技术领域】。其特征在于：以提供的生产压缩增密定型及炭化木板的二次性释放式压制方法程序和多次性释放式压制方法程序和跟进式聚热压制方法程序，以及矫直捆绑码放渐变冷却方法，可以对现有工艺水平有所提高的来制成压缩增密定型及炭化木板。其创新性和实用性在于：弥补了现有技术的不足，生产效率高，使平直度有了保障，大大降低了生产成本。
【专利说明】一种压缩增密定型及炭化木板技术
【技术领域】
[0001]本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板，属于增密及改性木材加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有技术中，在专利申请方面，有人提出生产压缩炭化木板的方法(专利申请号为:① 200910024634x.M) 2001102050682 2009102342483。其特征在于:采用氨水经过对杨木软化后，进行压缩，随后利用热压机在保持含水率不低于6%的前提下对木板进行压缩炭化处理，并提出压缩炭化每批量木板所需的时间为2至8小时。而这些已经公开的技术，所采取的压缩木板的方法属于跟进式压缩法。所谓跟进式压缩法，就是在热压木板时，设定出所需的压力上线，如设定液压泵的跟进压力为24MP，同时设定出衰减压力(降压)下线，如设置液压泵的衰减压力为22MP，这样就形成了，当压力升到24MP时，通过控制系统的指令开始降压，当压力降到22MP时，通过控制系统的指令开始升压，即以升压致密一降压排气(这是现有技术的提倡者凭感觉所认为的，而事实上，跟进式压缩法，随之热量的剧增，根本就起不到排气作用。)一升压致密这种梯次跟进式的压缩法，最终将木板压密，并通过高温定型或炭化来制成压缩定型及炭化木板。然而，现有公开的若干种方法，由于没有考虑到其中一个很重要的技术性问题——热泵聚热反应，均导致失败。众所周知，热泵技术，是通过改变热质分布密度的大与小来获得其热量品位高与低的一项技术，而热泵聚热反应，就是将低密度分布的热质使之向高密度集聚来提升热量分布品位的热度反应。热压木板所采取的跟进式压缩法，其中体现的就是热泵聚热反应过程。像在180°C加热条件下对密度为0.4g/cm3的木板跟进式压缩，使之压缩到密度为0.8g/cm3时，由于对于蓄热到180°C时的木板使之由低密度向高密度集聚，其热量分布品位的迅速提升会超过热压机供给的热量(180°C)而成几何变化。然而，在这种热量剧增的前提下，会导致对于含水率为6%的木板进行压缩，因水在高压高温下气化所产生的膨胀力要大于所设定的180°C时的膨胀力，甚至会导致木板中游离羟基成分的气化而产生很强的膨胀力。所以，以参照含水率8%时制作高密度纤维板而不爆板，来设定含水率6%时采取跟进式压缩法热压木板，因其中的热泵聚热反应，却要造成爆板。因此，现有公开的若干种方法需要很长的时间排放水蒸汽，即基于如此所提出来的，压缩炭化每批量木材所需的时间最低为2至8小时。而这仅是个保守数字，有可能所需的时间更长。为了在下面的说明中，便于理解“跟进式压缩法”中存在的聚热性质，对此，本发明人进一步称之为聚热式压缩法，同时创立了一次释放式压制法和多次释放式压缩法。另外，现有技术中，提出热压木板时采用氨水来软化木材，而这是一个不可取的软化方法，一方面渗入到木材里面的氨水加热时会很快的挥发掉，利用率极低，无端的加大了成本消耗，另一方面挥发的氨水会造成环境污染。自古以来弯制木、竹材料最为实用的方法，即是加热软化法。本发明人在此基础上，对于如何在热压机上面应用加热软化法而进一步提出了新的内容，见如下说明。
【发明内容】
[0003]本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术，其目的:以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，通过远红外线测定热压机上下热压板之间木板的热传导到板材中间的传导速度和密度不同时的含水率低于8%高于4%以及低于4%以下板材的最佳软化温度，来掌握被压缩增密木板所需的加热软化温度和时间这两个基础参数，之后，对于含水率低于8%高于4%的木板采取二次性释放式压制方法程序或多次性释放式压制方法程序，而对于含水率低于4%的木板采取跟进式聚热压制方法程序或多次性释放式压制方法程序，并对于热压增密后从压机上面卸下来的板材，采用了矫直捆绑码放渐变冷却方法，由此高效率的制成压缩增密定型及炭化木板。
[0004]本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术，其创新性和实用性在于:弥补了现有技术的不足，实现了，例如:对于密度低于0.4g/cm3以下而厚度为46毫米的木板使之压缩增密到密度为0.7g/cm3时所需的压制时间不大于40分钟，并且有效的保障了压缩增密炭化木板的平直度，在降低了生产成本的前提下，使制作压缩增密定型及炭化木板的生产工艺水平得到了提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]附图1为本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术实施例涉及到的二次释放式压制方法程序案例图标；
附图2为本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术实施例涉及到的多次释放式压制方法程序案例图标；
附图3为本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术实施例涉及到的跟进聚热式压制方法程序案例图标；
附图4为本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术实施例涉及到的矫直捆绑码放渐变冷却方法所采用的直角式压力矫直平台未放置木板前的主视示意图；
附图5为本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术实施例涉及到的矫直捆绑码放渐变冷却方法所采用的直角式压力矫直平台放置木板捆绑后的主视示意图；
附图6为附图5的俯视放置木板压平捆绑后的主视示意图；
附图7为本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术实施例涉及到的矫直捆绑码放渐变冷却方法所采用的直角式压力矫直平台捆绑用的矩型套箍3的主视示意图。
[0006]在附图1、2、3、4、5、6、7中，A为敞开状态压力段；B为闭合状态压力段也为第一次释放压力排气状态压力段；C为压紧加热软化状态压力段；1D为第二压紧状态压力段；E为第二次释放压力排气状态压力段；H为定型或炭化压紧状态压力段；G为第一泄压状态压力段；F为第二泄压状态压力段；2%为多次释放式压制方法程序中的第二压紧状态压力段；2Di为多次释放式压制方法程序中的第二次释放压力排气状态压力段；2D2为多次释放式压制方法程序中的第三压紧状态压力段；2D3为多次释放式压制方法程序中的第三次释放压力排气状态压力段；2D4为多次释放式压制方法程序中的第四压紧状态压力段；2E为多次释放式压制方法程序中的第四次释放压力排气状态压力段2E ；3D0为跟进聚热式压制方法程序中的第二压紧状态压力段JD1为跟进聚热式压制方法程序中的第二次释放压力排气状态压力段；3D2为跟进聚热式压制方法程序中的第三压紧状态压力段；3D3为跟进聚热式压制方法程序中的第三次释放压力排气状态压力段；3D4为跟进聚热式压制方法程序中的第四压紧状态压力段；3D5为跟进聚热式压制方法程序中的第四次释放压力排气状态压力段；3D6为跟进聚热式压制方法程序中的第五压紧状态压力段；3D7为跟进聚热式压制方法程序中的第五次释放压力排气状态压力段；3D8为跟进聚热式压制方法程序中的第六压紧状态压力段；3D9为跟进聚热式压制方法程序中的第六次释放压力排气状态压力段；1为矫直平台；2为压力缸；3为矩型套箍；4为木板。
【具体实施方式】
[0007]见附图1，本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术，其特征在于:以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为
0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，利用远红外线测温仪测定这两种木板在热压机的上下热压板之间由热压板热传导到木板中间的传导速度以及通过试压测定木板密度不同、厚度不同、热度不同时的加热软化点，来掌握被压缩增密木板所需的加热软化温度和时间这两个参数，之后，对于含水率低于8%高于4%的木板采取二次释放式压制方法程序或多次释放式压制方法程序，对于含水率低于4%的木板采取跟进聚热式压制方法程序或多次释放式压制方法程序，并对于热压增密定型后从压机上面卸下来的厚板，采用了矫直捆绑码放渐变冷却方法，对于3毫米以下的薄板铺平码放冷却，由此制作压缩增密定型及炭化的木质厚板或薄板。
[0008]其中，所述的二次释放式压制方法程序，其特征在于:以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，则在获得了其加热软化的温度和所需的软化时间这两个参数的前提下，按照热压机的压制能力，以设定木板的每平方厘米承受压力为8MP或IOMP这一压力参数和定型及炭化温度为170-200°C这两个参数，将一定数量的木板放置固定有厚度规的热压机中，随后启动热压机使之由敞开状态压力段A进入到闭合状态压力段B，再由闭合状态压力段B进入到压紧加热软化状态压力段C，之后返回闭合状态压力段B进行到了第一次释放压力排气状态压力段，再之后按照设定程序使木板承受的压力进入到能够将木板压制到其密度接近于0.75g/cm3的第二压紧状态压力段1D，再再之后迅速返回压制木板密度小于第二压紧状态压力段ID的第二次释放压力排气状态压力段E，在第二次释放压力排气状态压力段E进行初步干燥定型或炭化，随后使热压机的压力提升至将木板压制到密度为0.75g/cm3并贴紧厚度规的最后定型或炭化压紧状态压力段H，定型炭化完成后，泄压到第一泄压状态压力段G，随后泄压到第二泄压状态压力段F，由第二泄压状态压力段F返回敞开状态压力段A，由此所体现的本发明所公开的压缩增密定型及炭化木板技术中的二次释放式压制方法程序。
[0009]所述的多次释放式压制方法程序，其特征在于:同样以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%或低于4%以下、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，则在获得了其加热软化的温度和所需的软化时间这两个参数的前提下，按照热压机的压制能力，以设定木板的每平方厘米承受压力为8MP或IOMP这一压力参数和定型及炭化温度为170-200°C这些参数，将一定数量的木板放置固定有厚度规的热压机中，随后启动热压机使之由敞开状态压力段A进入到闭合状态压力段B，再由闭合状态压力段B进入到压紧加热软化状态压力段C，之后返回闭合状态压力段B而进行了第一次释放压力排气状态压力段，再之后按照设定程序使木板承受的压力进入到能够将木板压制到其密度为0.5g/cm3左右的第二压紧状态压力段2?,再再之后迅速返回压制木板密度小于第二压紧状态压力段2?的第二次释放压力排气状态压力段2D1;停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.6g/cm3左右的第三压紧状态压力段2D2，随后迅速返回压制木板密度小于第二压紧状态压力段2D2的第三次释放压力排气状态压力段2D3，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.68g/cm3左右的第四压紧状态压力段2D4，随后迅速返回压制木板密度小于第四压紧状态压力段2D4的第四次释放压力排气状态压力段2E，反复进行，最后在末段释放压力排气状态压力段2E进行初步干燥定型或炭化，随后使热压机的压力提升至将木板压制到密度为0.75g/cm3并贴紧厚度规的最后定型或炭化压紧状态压力段H，定型炭化完成后，泄压到第一泄压状态压力段G，随后泄压到第二泄压状态压力段F，由第二泄压状态压力段F返回热压机敞开状态压力段A，由此所体现的本发明所公开的压缩增密定型及炭化木板技术中的多次释放式压制方法程序。
[0010]所述的跟进聚热式压制方法程序，其特征在于:以针对于待压缩木板的含水率低于4%以下、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，则在获得了其加热软化的温度和所需的软化时间这两个参数的前提下，按照热压机的压制能力，以设定木板的每平方厘米承受压力为8MP或IOMP这一压力参数和定型及炭化温度为170-200°C这些参数，将一定数量的木板放置固定有厚度规的热压机中，随后启动热压机使之由敞开状态压力段A进入到闭合状态压力段B，再由闭合状态压力段B进入到压紧加热软化状态压力段C，之后返回闭合状态压力段B而进行了第一次释放压力排气状态压力段，再之后按照设定程序使木板承受的压力进入到能够将木板压制到其密度为0.45g/cm3左右的第二压紧状态压力段3?,再再之后迅速返回压制木板密度与第二压紧状态压力段3? —样的第二次释放压力排气状态压力段SD1，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.55g/cm3左右的第三压紧状态压力段3D2，随后迅速返回压制木板密度与第三压紧状态压力段3D2 —样的第三次释放压力排气状态压力段3D3，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.62g/cm3左右的第四压紧状态压力段3D4，随后迅速返回压制木板密度与第四压紧状态压力段3D4 —样的第四次释放压力排气状态压力段3D5，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.62g/cm3左右的第五压紧状态压力段3D6，随后迅速返回压制木板密度与第五压紧状态压力段3D6 —样的第五次释放压力排气状态压力段3D7，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.67g/cm3左右的第六压紧状态压力段3D8，随后迅速返回压制木板密度与第六压紧状态压力段3D8 —样的第六次释放压力排气状态压力段3D9，反复跟进聚热进行，最后使热压机的压力提升至将木板压制到密度为0.75g/cm3并贴紧厚度规的最后定型或炭化压紧状态压力段H，定型炭化完成后，泄压到第一泄压状态压力段G，随后泄压到第二泄压状态压力段F，由第二泄压状态压力段F返回热压机敞开状态压力段A，由此所体现的本发明所公开的压缩增密定型及炭化木板技术中的跟进聚热式压制方法程序。
[0011]所述的矫直捆绑码放渐变冷却方法，其特征在于:制作一直角式压力矫直平台1，在其垂直于木板方向的一侧固定有两个以上压力缸2，利用压力缸2将由热压机上面刚刚卸下来的木板4码放在矫直平台I上面压平，压平后，利用矩型套箍3捆绑并箍紧压平的木板4，随后利用叉车将矫直捆绑箍紧的木板叉到渐变冷却的环境中码放起来冷却，以此有效的保障的压缩增密定型及炭化木板的平直度。
[0012]本发明公开的一种压缩增密定型及炭化木板技术，其创新性和实用性在于:弥补了现有技术的不足，实现了，例如:对于密度低于0.4g/cm3以下而厚度为46毫米的木板使之压缩增密到密度为0.7g/cm3时所需的压制时间不大于40分钟，并且有效的保障了压缩增密炭化木板的平直度，在降低了生产成本的前提下，使制作压缩增密定型及炭化木板的生产工艺水平得到了提高。
【权利要求】
1.一种压缩增密定型及炭化木板技术，其特征在于:以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，利用远红外线测温仪测定这两种木板在热压机的上下热压板之间由热压板热传导到木板中间的传导速度以及通过试压测定木板密度不同、厚度不同、热度不同时的加热软化点，来掌握被压缩增密木板所需的加热软化温度和时间这两个参数，之后，对于含水率低于8%高于4%的木板采取二次释放式压制方法程序或多次释放式压制方法程序，对于含水率低于4%的木板采取跟进聚热式压制方法程序或多次释放式压制方法程序，并对于热压增密定型后从压机上面卸下来的厚板，采用了矫直捆绑码放渐变冷却方法，对于3毫米以下的薄板铺平码放冷却，由此制作压缩增密定型及炭化的木质厚板或薄板。
2.依据权利要求1所述的一种压缩增密定型及炭化木板技术，所涉及到的二次释放式压制方法程序，其特征在于:以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，则在获得了其加热软化的温度和所需的软化时间这两个参数的前提下，按照热压机的压制能力，以设定木板的每平方厘米承受压力为8MP或IOMP这一压力参数和定型及炭化温度为170-200°C这两个参数，将一定数量的木板放置固定有厚度规的热压机中，随后启动热压机使之由敞开状态压力段(A)进入到闭合状态压力段(B)，再由闭合状态压力段(B)进入到压紧加热软化状态压力段(C)，之后返回闭合状态压力段(B)进行到了第一次释放压力排气状态压力段，再之后按照设定程序使木板承受的压力进入到能够将木板压制到其密度接近于0.75g/cm3的第二压紧状态压力段(1D)，再再之后迅速返回压制木板密度小于第二压紧状态压力段(ID)的第二次释放压力排气状态压力段(E)，在第二次释放压力排气状态压力段(E)进行初步干燥定型或炭化，随后使热压机的压力提升至将木板压制到密度为0.75g/cm3并贴紧厚度规的最后定型或炭化压紧状态压力段(H)，定型炭化完成后，泄压到第一泄压状态压力段(G)，随后泄压到第二泄压状态压力段(F)，由第二泄压状态压力段(F)返回敞开状态压力段(A)，由此所体现的本发明所公开的压缩增密定型及炭化木板技术中的二次释放式压制方法程序。
3.依据权利要求1所述的一种压缩增密定型及炭化木板技术，所涉及到的多次释放式压制方法程序，其特征在于:同样以针对于待压缩木板的含水率低于8%而高于4%或低于4%以下、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，则在获得了其加热软化的温度和所需的软化时间这两个参数的前提下，按照热压机的压制能力，以设定木板的每平方厘米承受压力为8MP或IOMP这一压力参数和定型及炭化温度为170-200°C这些参数，将一定数量的木板放置固定有厚度规的热压机中，随后启动热压机使之由敞开状态压力段(A)进入到闭合状态压力段(B)，再由闭合状态压力段(B)进入到压紧加热软化状态压力段(C)，之后返回闭合状态压力段(B)而进行了第一次释放压力排气状态压 力段，再之后按照设定程序使木板承受的压力进入到能够将木板压制到其密度为0.5g/cm3左右的第二压紧状态压力段(2%)，再再之后迅速返回压制木板密度小于第二压紧状态压力段(2?)的第二次释放压力排气状态压力段GD1),停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.6g/cm3左右的第三压紧状态压力段(2D2)，随后迅速返回压制木板密度小于第二压紧状态压力段(2D2)的第三次释放压力排气状态压力段(2D3)，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.68g/cm3左右的第四压紧状态压力段(2D4)，随后迅速返回压制木板密度小于第四压紧状态压力段(2D4)的第四次释放压力排气状态压力段(2E)，反复进行，最后在末段释放压力排气状态压力段(2E)进行初步干燥定型或炭化，随后使热压机的压力提升至将木板压制到密度为0.75g/cm3并贴紧厚度规的最后定型或炭化压紧状态压力段(H)，定型炭化完成后，泄压到第一泄压状态压力段(G)，随后泄压到第二泄压状态压力段(F)，由第二泄压状态压力段(F)返回热压机敞开状态压力段(A)，由此所体现的本发明所公开的压缩增密定型及炭化木板技术中的多次释放式压制方法程序。
4.依据权利要求1所述的一种压缩增密定型及炭化木板技术，所涉及到的跟进聚热式压制方法程序，其特征在于:以针对于待压缩木板的含水率低于4%以下、密度低于0.4g/cm3将其热压增密到密度为0.75g/cm3这一压缩增密定型及炭化木板的制作方法为例，则在获得了其加热软化的温度和所需的软化时间这两个参数的前提下，按照热压机的压制能力，以设定木板的每平方厘米承受压力为8MP或IOMP这一压力参数和定型及炭化温度为170-200°C这些参数，将一定数量的木板放置固定有厚度规的热压机中，随后启动热压机使之由敞开状态压力段(A)进入到闭合状态压力段(B)，再由闭合状态压力段(B)进入到压紧加热软化状态压力段(C)，之后返回闭合状态压力段(B)而进行了第一次释放压力排气状态压力段，再之后按照设定程序使木板承受的压力进入到能够将木板压制到其密度为0.45g/cm3左右的第二压紧状态压力段(3%)，再再之后迅速返回压制木板密度与第二压紧状态压力段(3?)—样的第二次释放压力排气状态压力段(3DO，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.55g/cm3左右的第三压紧状态压力段(3D2)，随后迅速返回压制木板密度与第三压紧状态压力段(3D2)—样的第三次释放压力排气状态压力段(3D3)，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.62g/cm3左右的第四压紧状态压力段(3D4)，随后迅速返回压制木板密度与第四压紧状态压力段(3D4)—样的第四次释放压力排气状态压力段(3D5)，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.62g/cm3左右的第五压紧状态压力段(3D6)，随后迅速返 回压制木板密度与第五压紧状态压力段(3D6) —样的第五次释放压力排气状态压力段(3D7)，停留排气后进入到能够将木板压制到其密度为0.67g/cm3左右的第六压紧状态压力段(3D8)，随后迅速返回压制木板密度与第六压紧状态压力段(3D8) —样的第六次释放压力排气状态压力段(3D9)，反复跟进聚热进行，最后使热压机的压力提升至将木板压制到密度为0.75g/cm3并贴紧厚度规的最后定型或炭化压紧状态压力段(H)，定型炭化完成后，泄压到第一泄压状态压力段(G)，随后泄压到第二泄压状态压力段(F)，由第二泄压状态压力段(F)返回热压机敞开状态压力段(A)，由此所体现的本发明所公开的压缩增密定型及炭化木板技术中的跟进聚热式压制方法程序。
5.依据权利要求1所述的一种压缩增密定型及炭化木板技术，所涉及到的矫直捆绑码放渐变冷却方法，其特征在于:制作一直角式压力矫直平台(1)，在其垂直于木板方向的一侧固定有两个以上压力缸(2)，利用压力缸(2)将由热压机上面刚刚卸下来的木板(4)码放在矫直平台(I)上面压平，压平后，利用矩型套箍3捆绑并箍紧压平的木板(4)，随后利用叉车将矫直捆绑箍紧的木板叉到渐变冷却的环境中码放起来冷却，以此有效的保障的压缩增密定型及炭化木板的平直度。
【文档编号】B27M1/06GK103895082SQ201310099343
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】李启山, 李容毅 申请人:李启山, 李容毅