本发明属于木材加工领域，具体涉及一种木板表面碳化处理工艺。
背景技术：
：碳化木是指在高温环境中对木材进行同质碳化处理后得到的木材，经碳化处理后的木材除表面美观外，还具有防腐及抗生物侵袭，耐高温的优点，并且由于其具有含水率低、不易吸水、材质稳定、不变形、完全脱脂不溢脂、隔热性能好、无特殊气味等特点，是理想的家俱及室内外装修材料。木材的碳化又可分为表面碳化和深度碳化，顾名思义，表面碳化处理的深度较浅，一般用于较薄板材或对性能要求较低的木材处理，而深度碳化处理的深度较深，一般用于较厚板材或对性能要求较高的木材处理，此两种方式无优劣之分，只是加工工艺需求的差异。虽然碳化木有上述较多的优点，但通常碳化后木材的抗裂、抗弯曲性能均会下降，对于较薄板材而言，多数因不会用于支撑、承重等，因此其抗弯曲性能的影响可忽略，但其多用于装饰、做表面等，抗裂性能会严重影响其使用价值，而目前人们对于较薄板材表面碳化对于板材影响的研究较少，也鲜少见到着重改善、提升其抗裂性能的处理工艺。技术实现要素：本发明旨在提供一种木板表面碳化处理工艺。本发明通过以下技术方案来实现：一种木板表面碳化处理工艺，包括如下步骤：（1）木板裁切：将待加工木板按加工设计的要求进行裁切，然后用清水冲洗木屑等杂质后备用；（2）木板预干处理：将步骤（1）处理后的木板放入干燥窑内，将其水含量干燥至14~16%后备用；（3）二次干燥处理：对步骤（2）处理后的木板继续进行干燥处理，此时保持干燥窑内的温度为100~110℃，同时对木板施加频率为48~50KHz的超声波进行第一次处理，直至将木板的水含量干燥至6~8%，然后将干燥窑内的温度升至140~145℃，同时再对木板施加频率为55~58KHz的超声波进行第二次处理，直至将木板的水含量干燥至3~4%后备用；二次干燥处理是木板碳化干燥过程中的重中之重，也是开裂发生率较大的阶段，在水含量6~16%期间，木材弦向应力较大，第一次处理时，控制温度为100~110℃、超声波频率为48~50KHz，同时控制超声波的方向沿木材的弦向，此时可很好的降低弦向因干燥产生应力过大的问题，干燥至水含量3~6%期间，木材径向应力较大，第二次处理时，控制对应的温度、超声波频率和方向，可很好的降低径向因干燥产生应力过大的问题，在此配合作用下，此阶段的干燥开裂率可相比下降50%左右，又能很好的缩短干燥时长，有很好的作用效果；（4）碳化处理：将步骤（3）干燥处理后的木板放入碳化室内，保持室内的温度为190~200℃，同时对木板施加频率为33~35KHz的超声波进行处理，持续共同处理1~2h后，得碳化木板备用；在碳化处理时，其内部水分干燥完全，内部弦向、径向应力较小，其表面木质纤维在高温条件下碳化，表面和纵向产生应力，此时施加超声波利于改善此应力，同时还能均化木板表面温度的均匀性，进而提高碳化处理效果，缩短处理时长；（5）调质处理：在步骤（4）碳化处理后，先将木板的温度降至150~155℃，然后调节木板的水含量为1.5~2.5%，再将木板的温度降至90~100℃，并调节木板的水含量为4.5~5.5%，最后将木板的温度降至50~55℃，同时调节木板的水含量为7~8%后，将碳化木板取出，放于常温常压条件下自然冷却，最终对木板表面进行打磨处理即可。对木板进行温度、水分的调质处理，可进一步提升碳化后木板的稳定性，增强了其耐久、抗开裂性能。进一步的，步骤（1）中所述的待加工木板的厚度不大于15mm。进一步的，步骤（2）中所述的干燥窑内的温度控制为70~80℃。进一步的，步骤（3）中所述的进行第一次超声波处理时声波的方向沿木板的弦向施加，进行第二次超声波处理时声波的方向沿木板的径向施加。进一步的，步骤（4）中所述的超声波处理时声波的方向沿木板的纵向施加。进一步的，步骤（5）中所述的降温和调湿处理是通过通入低温雾化水实现。进一步的，所述低温雾化水的温度为3~5℃。本发明具有如下有益效果：本发明在木板干燥、碳化处理时，严格控制了温度条件，减少了温度对板材的不良影响，同时进行的不同条件超声波处理，能很好改善各个阶段木材内弦向、径向和纵向的应力不同，而可能导致开裂发生的现象，还能使得木板表面碳化处理的更为均匀，整个碳化处理的效率也得到很好提升。最终在各步骤的配合作用下，本发明碳化处理工艺能很好的改善木板的抗裂性能，较常规木板仅下降8%以内，而较传统方法处理后其抗裂性能降低了40%左右有显著的改善效果，同时本发明工艺的整个处理时长缩短了30~35%，效率更高，有很好的推广价值。具体实施方式实施例1一种木板表面碳化处理工艺，包括如下步骤：（1）木板裁切：将待加工木板按加工设计的要求进行裁切，然后用清水冲洗木屑等杂质后备用；（2）木板预干处理：将步骤（1）处理后的木板放入干燥窑内，将其水含量干燥至14~16%后备用；（3）二次干燥处理：对步骤（2）处理后的木板继续进行干燥处理，此时保持干燥窑内的温度为105℃，同时对木板施加频率为49KHz的超声波进行第一次处理，直至将木板的水含量干燥至6~8%，然后将干燥窑内的温度升至140℃，同时再对木板施加频率为55KHz的超声波进行第二次处理，直至将木板的水含量干燥至3~4%后备用；（4）碳化处理：将步骤（3）干燥处理后的木板放入碳化室内，保持室内的温度为190℃，同时对木板施加频率为33KHz的超声波进行处理，持续共同处理1h后，得碳化木板备用；（5）调质处理：在步骤（4）碳化处理后，先将木板的温度降至150℃，然后调节木板的水含量为1.5~2%，再将木板的温度降至90℃，并调节木板的水含量为4.5~5%，最后将木板的温度降至50℃，同时调节木板的水含量为7~7.5%后，将碳化木板取出，放于常温常压条件下自然冷却，最终对木板表面进行打磨处理即可。进一步的，步骤（1）中所述的待加工木板的厚度不大于15mm。进一步的，步骤（2）中所述的干燥窑内的温度控制为70℃。进一步的，步骤（3）中所述的进行第一次超声波处理时声波的方向沿木板的弦向施加，进行第二次超声波处理时声波的方向沿木板的径向施加。进一步的，步骤（4）中所述的超声波处理时声波的方向沿木板的纵向施加。进一步的，步骤（5）中所述的降温和调湿处理是通过通入低温雾化水实现。进一步的，所述低温雾化水的温度为3℃。实施例2一种木板表面碳化处理工艺，包括如下步骤：（1）木板裁切：将待加工木板按加工设计的要求进行裁切，然后用清水冲洗木屑等杂质后备用；（2）木板预干处理：将步骤（1）处理后的木板放入干燥窑内，将其水含量干燥至15~16%后备用；（3）二次干燥处理：对步骤（2）处理后的木板继续进行干燥处理，此时保持干燥窑内的温度为110℃，同时对木板施加频率为50KHz的超声波进行第一次处理，直至将木板的水含量干燥至7~8%，然后将干燥窑内的温度升至145℃，同时再对木板施加频率为58KHz的超声波进行第二次处理，直至将木板的水含量干燥至3~4%后备用；（4）碳化处理：将步骤（3）干燥处理后的木板放入碳化室内，保持室内的温度为200℃，同时对木板施加频率为35KHz的超声波进行处理，持续共同处理2h后，得碳化木板备用；（5）调质处理：在步骤（4）碳化处理后，先将木板的温度降至155℃，然后调节木板的水含量为2~2.5%，再将木板的温度降至100℃，并调节木板的水含量为5~5.5%，最后将木板的温度降至55℃，同时调节木板的水含量为7.5~8%后，将碳化木板取出，放于常温常压条件下自然冷却，最终对木板表面进行打磨处理即可。进一步的，步骤（1）中所述的待加工木板的厚度不大于15mm。进一步的，步骤（2）中所述的干燥窑内的温度控制为80℃。进一步的，步骤（3）中所述的进行第一次超声波处理时声波的方向沿木板的弦向施加，进行第二次超声波处理时声波的方向沿木板的径向施加。进一步的，步骤（4）中所述的超声波处理时声波的方向沿木板的纵向施加。进一步的，步骤（5）中所述的降温和调湿处理是通过通入低温雾化水实现。进一步的，所述低温雾化水的温度为5℃。对比实施例1本对比实施例1与实施例1相比，在步骤（3）二次干燥处理的整个过程中，不施加超声波处理操作，除此外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比，其在步骤（3）二次干燥处理、步骤（4）碳化处理中各阶段施加的超声波方向均不相同，具体为实施例2对应的弦向、径向和纵向中的另外两个中的任意一个，除此外的方法步骤均相同。对照组现有的木材表面碳化处理工艺。实验例1为了对比本发明效果，选用同一批次的厚度为12mm的枣木板材，切割成规格一样后，随机均分为五组，分别对应用上述五种方式进行处理，下表为相应的对比数据：干燥过程中的开裂率（%）碳化过程中的开裂率（%）工艺处理总时长（h）成品较原始板材抗裂性能下降率（%）实施例12.51.9217.6实施例22.42.0207.4对比实施例14.92.42621.5对比实施例23.52.22311.6对照组5.12.62837.8由上表可以看出，本发明处理工艺能很好的增强木板的抗裂性能，同时还能提高成品率，缩短制作时长，有很好的推广价值。实验例2为了对比本发明效果，选用同一批次的厚度为10mm的桐木板材，切割成规格一样后，随机均分为五组，分别对应用上述五种方式进行处理，下表为相应的对比数据：干燥过程中的开裂率（%）碳化过程中的开裂率（%）工艺处理总时长（h）成品较原始板材抗裂性能下降率（%）实施例13.22.319.55.5实施例23.12.419.85.3对比实施例16.02.824.720.4对比实施例25.02.622.310.5对照组6.33.126.036.7由上表可知，本发明处理工艺能很好的增强木板的抗裂性能，同时还能提高成品率，缩短制作时长，有很好的推广使用价值。当前第1页1 2 3