一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺的制作方法

文档序号:13189511阅读:291来源:国知局

本发明属于红木加工领域,涉及一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺。



背景技术:

红木,中国高端、名贵家具用材的统称,最初是指红色的硬木,品种较多;在上世纪八十年代后,大家对红木家具的需求增加,行业亟待规范,国家根据密度等指标对红木进行了规范,把红木规范为:二科、五属、八类、三十三种。红木因生长缓慢、材质坚硬、生长期都在几百年以上,原产于我国南部的很多红木,早在明、清时期就被砍伐的所剩无几,如今的红木,大多是产于东南亚、非洲,我国广东、云南有培育栽培和引种栽培。木材心边材区别显明,边材狭,灰白色;心材淡黄红色至赤色,曝露于空气中时久变为紫红色,当然黄花梨、缅甸花梨、鸡翅木等木材的颜色不会呈红色。木材花纹美观,材质坚硬,耐久,为贵重家具及工艺美术品等用材。红木为热带地区豆科檀属木材,主要产于印度,我国广东、云南及南洋群岛也有出产,是常见的名贵硬木。"红木"是江浙及北方流行的名称,广东一带俗称"酸枝木"。

而目前对红木家具加工的一般流程为:选料、烘干处理,开榫,雕刻,组装,刮磨,上漆。其中,烘干处理为红木的干燥步骤,现在有的干燥方法通常采用蒸汽对流的方法,改变湿球温度和干球温度来实现干燥,红木木材是由细胞组成的,每个细胞又是由细胞腔和细胞壁组成的。细胞壁上所具有的纹孔,使每个细胞的细胞腔相互连接,构成了大毛细管系统;而细胞壁主要是由微纤维组成,微纤维又由微胶粒构成,微纤维之间及微胶粒之间具有的空隙构成了微毛细管系统,木材中的水分就存在于这两个毛细管系统之中。在大毛细管系统内具有自由水,在微毛细管系统内具有吸着水,一般情况下,红木干燥时首先蒸发自由水,其次蒸发吸着水,前者通过纹孔实现运动,后者通过微纤维之间及微胶粒之间的空隙实现运动,但是红木的特殊结构不同于其余木材结构,其内部纤维连接紧密,整体密度大,细胞壁上的纹孔和间隙均小于其余木材,给干燥带来了较大的难度,干燥时间非常之久。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺,该基于抑制细胞活性的红木除湿工艺能够缩短红木干燥时间,干燥效果好,解决了现有红木的干燥工艺干燥难度大,干燥时间久等问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺,包括如下步骤:

a、预处理,将伐下的红木去除枝叶后通过高压水枪对红木表面进行冲洗,冲洗至红木表面无碎屑溅出为止;

将红木表面的碎屑和污渍进行清洁,防止进入后续的溶液内造成红木表面堵塞。

b、骤热骤冷循环加压浸泡,在第一浸泡池内加入三碘苯甲酸粉末和浓度为75%以上的乙醇水溶液,充分搅拌使三碘苯甲酸粉末溶解,然后将上述经过冲洗的红木完全浸泡于第一浸泡池内,对第一浸泡池底部进行加热至混合溶液温度为65℃-75℃且保持恒温,对第一浸泡池进行密封且上方留有通气孔,通过增压设备对上述混合溶液进行增压使混合溶液能够进入红木内,增压压强为130mpa-150mpa,增压时间为10-12小时;

然后在第二浸泡池内加入浓度为40%以上的乙醇水溶液,将上述红木从第一浸泡池内取出且完全浸泡于第二浸泡池内,对第二浸泡池底部进行降温至乙醇水溶液温度为零下20℃-零下10℃,对第二浸泡池进行密封且上方留有通气孔,通过增压设备对上述混合溶液进行增压使混合溶液能够进入红木内,增压压强为130mpa-150mpa,增压时间为10-12小时;

再将上述红木从第二浸泡池内取出放入同等条件的第一浸泡池内进行相同操作,完毕后再将上述红木从第一浸泡池取出放入同等条件的第二浸泡池内进行相同操作,反复操作至红木放入第一浸泡池和第二浸泡池的次数均不少于4次且红木最后一次从第一浸泡池内取出;

高温的混合液体进入红木内部后使红木发生膨胀,此时红木细胞的细胞壁延伸,使细胞壁上的纹孔,微纤维之间和微胶质之间的间隙变大,三碘苯甲酸粉末溶于乙醇溶剂,且对细胞具有生长抑制的效果,在压力的作用下混合液体缓慢进入红木内部,三碘苯甲酸作用红木细胞的细胞壁,使细胞壁内的次生壁和胞间层中的果胶质和纤维素活性被破坏,减少在后续的降温过程细胞壁的胀缩运动,然后迅速将高温的红木放置于低温环境内,骤热骤冷温度的变化使细胞壁的胀缩机能进一步被破坏,在三碘苯甲酸的作用下细胞壁只进行细微的反弹运动,再将红木迅速回放至高温环境内,反复进行细胞壁的机能已经基本丧失,且在短时间后无法恢复甚至永久丧失机能,此时纹孔,微纤维之间和微胶质之间间隙的大小为最大,在后续的工艺中细胞腔内的自由水以及细胞壁内的吸着水液态,气态或水汽结合形态能够更快的排出红木。乙醇作为三碘苯甲酸的有机溶剂还具有杀菌消毒的作用,乙醇进入红木内部能够对红木内部的蛀虫进行杀灭,起到保护作用。另外红木最后一次从第一浸泡池内取出省去后续红木预热的过程,节约了时间。红木最后一次从第一浸泡池内取出此时的温度为65℃-75℃且湿度接近饱和,进行骤热骤冷循环加压浸泡的同时实现对红木的完美预热。

c、升温干燥,使温度为75℃-85℃和湿度65g/m3-75g/m3的湿空气通过130mpa-150mpa的压强加压后循环沿上述红木厚度方向通过,时间为2-3天,湿空气行进速度为1.5m/s-2.5m/s;

该阶段的操作主要是将红木边材的水份进行干燥,其次是诱导红木心材内的水份沿含水率梯度通过纹孔,微纤维之间和微胶质之间间隙通向边材。

d、升温降湿干燥,使温度为85℃-95℃和湿度为35g/m3-45g/m3的湿空气通过130mpa-150mpa的压强加压后循环沿上述红木厚度方向通过,时间为1-2天,湿空气行进速度为4m/s-5m/s;

该阶段主要是加强对于红木心材内水份的诱导,使其沿含水率梯度通过纹孔,微纤维之间和微胶质之间间隙通向边材,最后从沿经边材蒸发而出。

在上述的一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺中,所述三碘苯甲酸粉末加入的量为在乙醇水溶液达到饱和溶解度为准。

高浓度的三碘苯甲酸才具有对细胞活性的抑制效果。

在上述的一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺中,所述增压设备为高压气泵。

在上述的一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺中,所述第一浸泡池和第二浸泡池最大承受压强为200mpa。

在上述的一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺中,所述增压设备的对红木的增压方向垂直于红木轴向。

由于红木厚度方向的路径短,溶液能够比较轻松的进入红木内。

在上述的一种基于抑制细胞活性的红木除湿工艺中,红木每次从第一浸泡池或第二浸泡池取出至放入第一浸泡池或第二浸泡池的时间不超过10min。

该种设置能够降低红木细胞的缓和反应时间,使红木细胞的活性不进行恢复。

与现有技术相比,本基于抑制细胞活性的红木除湿工艺具有以下优点:

1、本基于抑制细胞活性的红木除湿工艺通过骤热骤冷温度的变化使细胞壁的胀缩机能被破坏,使纹孔,微纤维之间和微胶质之间间隙的大小扩张为最大且不回缩。

2、本基于抑制细胞活性的红木除湿工艺通过骤热骤冷温度变化和三碘苯甲酸结合,使红木细胞的细胞壁内的次生壁和胞间层中的果胶质和纤维素活性被破坏,减少在后续的降温过程细胞壁的胀缩运动。

3、本基于抑制细胞活性的红木除湿工艺乙醇作为三碘苯甲酸的有机溶剂还具有杀菌消毒的作用,乙醇进入红木内部能够对红木内部的蛀虫进行杀灭,起到保护作用。

具体实施方式

采用目前木材干燥中的蒸汽干燥作为对比,试验对象为10根由广东采购的紫榆。

蒸汽干燥包括喷蒸阶段(预热)、干燥阶段、调湿阶段(干燥后续调节阶段,不作对比),主要对比喷蒸阶段和干燥阶段所耗时间。

如表1和表2所示。

由表1和表2所示,10根紫榆经由蒸汽干燥法最后所得木材含水率为8.2%-9.8%,所耗时间为12天(不包括调湿阶段)。

本基于抑制细胞活性的红木除湿工艺试验对象同样为10根由广东采购的紫榆,包括如下步骤:

a、预处理,将伐下的红木去除枝叶后通过高压水枪对红木表面进行冲洗,冲洗至红木表面无碎屑溅出为止;

b、骤热骤冷循环加压浸泡,在第一浸泡池内加入三碘苯甲酸粉末和浓度为80%的乙醇水溶液,充分搅拌使三碘苯甲酸粉末溶解,然后将上述经过冲洗的红木完全浸泡于第一浸泡池内,对第一浸泡池底部进行加热至混合溶液温度为70℃且保持恒温,对第一浸泡池进行密封且上方留有通气孔,通过增压设备对上述混合溶液进行增压使混合溶液能够进入红木内,增压压强为145mpa,增压时间为10小时;

然后在第二浸泡池内加入浓度为50%的乙醇水溶液,将上述红木从第一浸泡池内取出且完全浸泡于第二浸泡池内,对第二浸泡池底部进行降温至乙醇水溶液温度为零下15℃,对第二浸泡池进行密封且上方留有通气孔,通过增压设备对上述混合溶液进行增压使混合溶液能够进入红木内,增压压强为145mpa,增压时间为10小时;

再将上述红木从第二浸泡池内取出放入同等条件的第一浸泡池内进行相同操作,完毕后再将上述红木从第一浸泡池取出放入同等条件的第二浸泡池内进行相同操作,反复操作至红木放入第一浸泡池的次数为5次和放入第二浸泡池的次数为4次且红木最后一次从第一浸泡池内取出;

c、升温干燥,使温度为80℃和湿度70g/m3的湿空气通过145mpa的压强加压后循环沿上述红木厚度方向通过,时间为2天,湿空气行进速度为2m/s;

d、升温降湿干燥,使温度为90℃和湿度为40g/m3的湿空气通过145mpa的压强加压后循环沿上述红木厚度方向通过,时间为1天,湿空气行进速度为4m/s;

经过以上步骤,试验对象的木材含水率以及所耗时间如表3和表4所示。

由表3和表4可得,试验木材的木材含水率为8.36%-9.54%。所耗时间约等于6.8天(不包括调湿阶段),相较于通过蒸汽干燥的方式在时间上具有显著的缩短。

本工艺在后续加工上需要在干燥后的红木表面涂腊,为了防止红木通过本工艺加工后内部含水率容易发生变化的情况。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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