本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种榆木木材的软化处理方法。
背景技术：
榆树树干通直，树形高大，绿荫较浓，适应性强，生长快，是城市绿化、行道树、庭荫 树、工厂绿化、营造防护林的重要树种。在干瘠、严寒之地常呈灌木状，有用作绿篱者。又因其老茎残根萌芽力强，可自野外掘取制作盆景。在林业上也是营造防风林、水土保持林和盐碱地造林的主要树种之一。榆木是一种重要的家具及工艺品原料，其虽然本身具有良好的弯曲性能，但仍不能满足实际加工的需求，因此需要进行软化处理，以便更好的加工利用。
最初人们软化榆木的方式是简单的进行蒸煮，虽然能起到软化效果，但对于木材其它性能有较大的损伤，如今人们多采用液体软化处理剂进行浸泡软化处理，但存在着软化均匀度不高，且多数具有刺激性气味和毒性，产生的废液也不易处理。因此急需一种处理效率高、效果好、安全环保的榆木木材软化方法。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种榆木木材的软化处理方法，具有处理效率高、效果好、安全环保的特点。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种榆木木材的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）木材预处理：
将榆木木材按加工要去进行切割后，再用清水洗去木屑等杂质后码放好备用；
（2）蒸汽爆破处理：
将步骤（1）处理好的榆木木材放入密闭罐中，通入温度为110~120℃的水蒸气，并保持密闭罐内的压力为3~4MPa，保温保压处理2~2.5h后，快速将温度、压力降至常态后，取出榆木木材备用；蒸汽爆破不仅能改善木材的通透性能，还能影响纤维素的结晶区内部氢键生成的数量和纤维素分子键的键和强度，提升了其软化性能；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的榆木木材放入处理液中浸泡处理1~2h，所述处理液为质量分数为0.2~0.4%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；单纯的利用水作为增塑剂效果有限，而使用氨水产生的刺激性气味让人难以接受，选用低浓度量的聚乙烯吡咯烷酮水溶液既保证了增塑、软化效果，改善了作业环境，同时还能使得处理后的榆木木材更为光滑，加工不易起毛，与人皮肤亲和性更好；
（4）干燥处理：
将步骤（3）浸泡处理后的榆木木材放入干燥室中，将其干燥至整体水含量为40~45%备用；
（5）超声波处理：
将步骤（4）干燥处理后的榆木木材放入超声波处理室中，对其施加频率为78~82 KHz的超声波，每超声处理3~5min，间停2~3min，此为一个循环操作，共循环操作2~3次后将榆木木材取出备用；在超声波处理时设置了暂停空隙，有利于防止软化过度，最大程度上保证了其原有的硬度等力学性能，进而提升了其使用价值；
（6）二次干燥处理：
将步骤（5）超声波处理后的榆木木材再次放入干燥室中，将其干燥至整体水含量不大于17%即可。
进一步的，步骤（2）中所述将温度、压力降至常态所用时长不多于10min。
进一步的，步骤（3）中所述浸泡处理时保持处理液温度为40~45℃。
进一步的，步骤（5）中所述超声波处理时，保持榆木木材温度不大于65℃。
进一步的，步骤（4）、步骤（6）中所述干燥处理的温度均为68~72℃。
本发明具有如下有益效果：
本发明先对榆木木材进行蒸汽爆破处理，破坏了纹孔膜的结构，一定程度松散了榆木木材内部的结构，利于后续处理液的渗入以及软化处理过程的进行；之后用聚乙烯吡咯烷酮水溶液对榆木木材进行浸泡处理，提升榆木木材水、溶质的含量，为后续的软化操作做准备；最后进行超声波对其处理，利用超声波的空化、热效应，很好的破坏了纤维素和半纤维素链分子间的氢键, 同时破坏木质素与碳水化合物之间的连接键,并使木质素本身产生软化的作用，且处理均匀、效率高。最终在各步骤的配合作用下，本发明软化方法对榆木木材有显著的软化效果，其软化性能指标h/r可达到1/1.3，是现有方法的1.5~3倍，此外，本方法对榆木木材原有的特性影响较小，加工时的开裂率较小、不易起毛，有更好的使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种榆木木材的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）木材预处理：
将榆木木材按加工要去进行切割后，再用清水洗去木屑等杂质后码放好备用；
（2）蒸汽爆破处理：
将步骤（1）处理好的榆木木材放入密闭罐中，通入温度为110℃的水蒸气，并保持密闭罐内的压力为3MPa，保温保压处理2h后，快速将温度、压力降至常态后，取出榆木木材备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的榆木木材放入处理液中浸泡处理1h，所述处理液为质量分数为0.2%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；
（4）干燥处理：
将步骤（3）浸泡处理后的榆木木材放入干燥室中，将其干燥至整体水含量为40~42%备用；
（5）超声波处理：
将步骤（4）干燥处理后的榆木木材放入超声波处理室中，对其施加频率为78KHz的超声波，每超声处理3min，间停2min，此为一个循环操作，共循环操作2次后将榆木木材取出备用；
（6）二次干燥处理：
将步骤（5）超声波处理后的榆木木材再次放入干燥室中，将其干燥至整体水含量不大于17%即可。
进一步的，步骤（2）中所述将温度、压力降至常态所用时长为9min。
进一步的，步骤（3）中所述浸泡处理时保持处理液温度为40℃。
进一步的，步骤（5）中所述超声波处理时，保持榆木木材温度不大于65℃。
进一步的，步骤（4）、步骤（6）中所述干燥处理的温度均为68℃。
为了对比本发明效果，选用现有的蒸汽处理软化方法对同一批榆木板材进行处理，发现本发明实施例1处理后的榆木板材的软化性能指标h/r为1/1.6，而现有的蒸汽处理软化方法处理后的榆木板材的软化性能指标h/r为1/3.1，且本发明实施例1处理时榆木木材的开裂率较现有的蒸汽处理软化方法降低了63.5%，有更好的实用价值。
实施例2
一种榆木木材的软化处理方法，包括如下步骤：
（1）木材预处理：
将榆木木材按加工要去进行切割后，再用清水洗去木屑等杂质后码放好备用；
（2）蒸汽爆破处理：
将步骤（1）处理好的榆木木材放入密闭罐中，通入温度为120℃的水蒸气，并保持密闭罐内的压力为4MPa，保温保压处理2.5h后，快速将温度、压力降至常态后，取出榆木木材备用；
（3）浸泡处理：
将步骤（2）处理后的榆木木材放入处理液中浸泡处理2h，所述处理液为质量分数为0.4%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；
（4）干燥处理：
将步骤（3）浸泡处理后的榆木木材放入干燥室中，将其干燥至整体水含量为43~45%备用；
（5）超声波处理：
将步骤（4）干燥处理后的榆木木材放入超声波处理室中，对其施加频率为82 KHz的超声波，每超声处理5min，间停3min，此为一个循环操作，共循环操作3次后将榆木木材取出备用；
（6）二次干燥处理：
将步骤（5）超声波处理后的榆木木材再次放入干燥室中，将其干燥至整体水含量不大于15%即可。
进一步的，步骤（2）中所述将温度、压力降至常态所用时长为8min。
进一步的，步骤（3）中所述浸泡处理时保持处理液温度为45℃。
进一步的，步骤（5）中所述超声波处理时，保持榆木木材温度不大于60℃。
进一步的，步骤（4）、步骤（6）中所述干燥处理的温度均为70℃。
为了对比本发明效果，选用现有的含氨水的软化液处理方法对同一批榆木板材进行处理，发现本发明实施例2处理后的榆木板材的软化性能指标与现有的含氨水的软化液处理方法差异在10%以内，但后者处理时的工作环境较差，且效率较低，处理后的榆木板材的硬度较本发明实施例2下降了22.4%。