一种木材物理改性设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种木材物理改性设备，是对原木进行物理改性提高木材物理性和稳定性的加工设备。
【背景技术】
[0002]木材是一种主要由纤维素、半纤维素和木质素构成的多孔性复杂天然有机物质，木材分子中含有大量的羟基和羟甲基等含氧极性基团，因而具有吸湿性强、尺寸稳定性、易燃、易腐朽和易化学降解的特点。
[0003]针对木材的这一特点，现有的木材处理的改性技术包含:真空高压浸注阻燃液、真空干燥、防腐、碳化等，但是这些技术存在只能改善木材的一项或几项性能，不能全面改善木材性能，以及设备占地面积大、产量低、能耗高等问题。
【实用新型内容】
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种木材物理改性设备，有效地解决了现有木材处理中不能全面改善木材性能、处理设备占地面积大、能耗高及周期长的问题，本设备采用碳化硅远红外线辐射加热，对原木进行高温热处理。改性后的各类锯材含水率在室温条件下测试为< 6% ;提高了木材的稳定性和耐久性，实现消除木材内应力、防潮、吸潮性低、防霉变、抗变形、抗开裂、尺寸稳定、材质平滑、脱油脂的效果；本设备具有产量高、能耗低、生产过程无污染、占地面积小的优点。
[0005]本实用新型的技术方案是，包括一端设有开关门的矩形箱体，箱体由中间的骨架、骨架内侧固定的不锈钢板、骨架外侧固定的铝板以及不锈钢板和铝板之间填充的硅酸铝纤维棉构成，所述箱体内设有碳化硅远红外线辐射加热管和淋水喷头，所述箱体上端设有排气口。
[0006]经过本设备处理的木材克服了因水分变化引起的横弯、顺弯、翘弯、扭曲、开裂、霉变等现象，高温调整下同步实现了脱油脱脂和破坏了木材的营养成分，阻断了有害菌类的食物链，从而保证了锯材的稳定性和耐候性；改性后的锯材不降低木材绝缘性能，不降低力学强度，可延长木材使用寿命5-10倍；在获得以上性能的同时，保留了木材原有的隔热、绝缘、调温、调湿的自然属性；改善了表面和加工面的细腻、平滑度、更容易刨、钻、切、锯面平滑；在高温、高压条件下可以根据需要调整压力和时间改变木材密度，提高木材强度；在在高温、高压条件下可以根据需要调整压力和时间改变木材颜色，遮盖原有的霉变、蓝变和色差、达到颜色一致。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型立体图。
[0008]图2为本实用新型俯视剖面结构图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0010]如图1和图2所示，本实用新型包括一端设有开关门8的矩形箱体1，箱体I由中间的骨架101、骨架101内侧固定的不锈钢板102、骨架101外侧固定的铝板103以及不锈钢板102和铝板103之间填充的硅酸铝纤维棉104构成，所述箱体I内设有碳化硅远红外线辐射加热管2和淋水喷头3，所述箱体I上端设有排气口 4。
[0011]所述淋水喷头3经水管14连接置于箱体I外的供水装置7。
[0012]所述箱体I内设有测温探头和测湿探头，测温探头和测湿探头连接设在箱体外的PLC控制器上，PLC控制器经HMI连接有设在箱体外的触摸屏，所述PLC控制器控制碳化硅红外线辐射加热管2的加热和供水装置7的供水。
[0013]所述箱体I外设有排气水槽5，排气口 4上固定有气管6，气管6的另一端置于排气水槽5内的液面下，可以避免排气口 4直接暴露在大气中，导致箱体I内封闭不严密的问题。
[0014]所述箱体I对应开关门8的一端上设有与开关门8相配合的密封垫，可以起到很好的密封效果。
[0015]所述箱体I内设有送风机9，可以加快箱体I内的热气流和水分子的传播，加快木材处理的效率，其淋水喷头3和碳化硅远红外线辐射加热管2可以固定到箱体I内与开关门8相对的一端，送风机9的吹风面可以置于碳化硅远红外线辐射加热管2远离开关门8的一侧且面向碳化硅远红外线辐射加热管2。
[0016]本实用新型使用时，打开开关门8，可以在箱体I的底部设置第一轨道10，然后再在箱体I外设置第二轨道11对接第一轨道10，木料小车12将木料13运输到箱体I内，撤下第二轨道11，关上开关门8，打开淋水喷头3、碳化硅远红外线辐射加热管2、送风机9对木材进行处理。
[0017]本实用新型外形规格和45英尺集装箱规格一样(1371.6mmX 243.8mmX 289.6mm)，运输方便，以10mmX 10mm碳钢龙骨为骨架，内侧焊接3mm不锈钢板，外侧固定2mm销板，中间填充10mm厚娃酸销纤维棉，顶部设置排气口，保证内部压力处于常压状态。
[0018]本实用新型内置碳化硅远红外线辐射加热管2，碳化硅加热管通电产生的热能透过管壁即放射出3um?50 um波长的红外线辐射到不锈钢表面产生热量，持续产生的热量使箱体内温度升高。内置淋水喷头3，连接外部供水装置7，高温状态下水气化，内置测温、测湿探头，实时反映容器内温度和湿度。配置人机交互控制系统预先将设备运行程序设定于可编程逻辑控制器(PLC)的中央处理器(CPU)中，使用时通过触摸式人机界面(HMI)进行操作，通过“闭环自动控制器”(PID控制器)实现对温度、湿度、工作时间的自动控制。
[0019]木材在高温低压条件下吸湿性能强的半纤维素降解产生糠醛等物质，使木材分子与水分子之间的氢键减少，同时降低了木材羟基的浓度和与外界水分子交换的能力，改变了木材的水吸附机理，吸湿、吸水性能下降。
[0020]经过本设备处理的木材克服了因水分变化引起的横弯、顺弯、翘弯、扭曲、开裂、霉变等现象，高温调整下同步实现了脱油脱脂和破坏了木材的营养成分，阻断了有害菌类的食物链，从而保证了锯材的稳定性和耐候性；改性后的锯材不降低木材绝缘性能，不降低力学强度，可延长木材使用寿命5-10倍；在获得以上性能的同时，保留了木材原有的隔热、绝缘、调温、调湿的自然属性；改善了表面和加工面的细腻、平滑度、更容易刨、钻、切、锯面平滑；在高温、高压条件下可以根据需要调整压力和时间改变木材密度，提高木材强度；在在高温、高压条件下可以根据需要调整压力和时间改变木材颜色，遮盖原有的霉变、蓝变和色差、达到颜色一致。
【主权项】
1.一种木材物理改性设备，包括一端设有开关门(8)的矩形箱体(1)，其特征在于，箱体(I)由中间的骨架(101)、骨架(101)内侧固定的不锈钢板(102)、骨架(101)外侧固定的铝板(103)以及不锈钢板(102)和铝板(103)之间填充的硅酸铝纤维棉(104)构成，所述箱体(I)内设有碳化硅远红外线辐射加热管(2 )和淋水喷头(3 )，所述箱体(I)上端设有排气口⑷。
2.根据权利要求1所述的一种木材物理改性设备，其特征在于，所述淋水喷头(3)经水管(14 )连接置于箱体(I)外的供水装置(7 )。
3.根据权利要求2所述的一种木材物理改性设备，其特征在于，所述箱体(I)内设有测温探头和测湿探头，测温探头和测湿探头连接设在箱体外的PLC控制器上，PLC控制器经HMI连接有设在箱体外的触摸屏，所述PLC控制器控制碳化硅红外线辐射加热管(2)的加热和供水装置(7)的供水。
4.根据权利要求1所述的一种木材物理改性设备，其特征在于，所述箱体(I)外设有排气水槽(5)，排气口(4)上固定有气管(6)，气管(6)的另一端置于排气水槽(5)内的液面下。
5.根据权利要求1所述的一种木材物理改性设备，其特征在于，所述箱体(I)对应开关门(8)的一端上设有与开关门(8)相配合的密封垫。
6.根据权利要求1所述的一种木材物理改性设备，其特征在于，所述箱体(I)内设有送风机(9)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种木材物理改性设备，有效地解决了现有木材处理中不能全面改善木材性能、处理设备占地面积大、能耗高及周期长的问题；方案是，包括一端设有开关门的矩形箱体，箱体由中间的骨架、骨架内侧固定的不锈钢板、骨架外侧固定的铝板以及不锈钢板和铝板之间填充的硅酸铝纤维棉构成，所述箱体内设有碳化硅远红外线辐射加热管和淋水喷头，所述箱体上端设有排气口；木材在高温低压条件下吸湿性能强的半纤维素降解产生糠醛等物质，使木材分子与水分子之间的氢键减少，同时降低了木材羟基的浓度和与外界水分子交换的能力，改变了木材的水吸附机理，吸湿、吸水性能下降。
【IPC分类】B27K3-10
【公开号】CN204525692
【申请号】CN201520250721
【发明人】周立刚, 滕晓强
【申请人】郑州沃德艾特科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月23日