专利名称：一种用液体处理木材的设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种木材处理的设备及其方法，尤其是一种用液体处理木材的设备及其方法。
背景技术：
目前对木材的处理方法一般为煮、蒸、烘等基本方法，但它解决不了制成家具后木材所产生变形、开裂、收缩、胀开的通病，由于不能克制上述四大通病，家具的质量毫无保障，售后服务不厌其烦，用户意见不断，其实大部分厂商的产品都存在上述通病，只不过是略有好坏，这和家具的存放时间有关，有些家具在出售前就已经修理过。
变形、开裂、收缩、胀开四大通病主要由以下四个原因引起一、板面受潮(受潮是指加工时的木材干燥度大于存放时的木材干燥度)，板面因吸收空气的水份而膨胀，从而导致边框挤裂、弯曲；二、板面受干(受干是指加工时的木材干燥度小于存放时的木材干燥度)，板面因释放内在的水份而产生收缩，从而导致板面与边框产生更大的缝隙，本来结合精密的家具成为不完美的商品；三、板面开裂，当板面长期受到高温和干燥后，就会引起板面开裂，从而导致产品的质量问题；四、板面变形，当板面受潮或受干后，如果正反两面蒸发或吸收水份不均等，就会产生板面的变形和弯曲。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效克服木材变形、开裂、收缩、膨胀的用液体处理木材的设备及其方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是该用液体处理木材的设备包括电控柜、冷却液体炉、干燥液体炉，其结构特点是还设置有反应槽，所述的反应槽通过连接管路、液体泵和若干自动阀与冷却液体炉、干燥液体炉相连，且反应槽上安装有湿度探头和温度探头。
本发明所述的反应槽上安装有反应槽密封门，且反应槽上设置有液位限位器和排气口。
本发明所述的冷却液体炉上设置有液位限位器和排气口。
本发明所述的干燥液体炉上设置有液位限位器、温度探头和排气口。
本发明所述的干燥液体炉上还设置有炉门、风门和风机。
本发明所述的连接管路上还连接有液体补充箱。
使用该设备的用液体处理木材的方法，包括以下步骤，(1)将需要处理的木材放入固定的钢结构夹具内，把湿度探头钉入木材内，然后把固定有木材的夹具放入反应槽中；(2)把干燥液体炉内的干燥液加热到130～200℃，温度根据木材的厚度进行相应调整；(3)待干燥液达到指定温度时，将干燥液注入反应槽内，木材位于干燥液内，其内部的水分被蒸发，干燥液进入木材内部，当湿度显示为≤8％时，将干燥液迅速抽回干燥液体炉内。
(4)将冷却液体炉内的冷却液注入反应槽内，待木材完全冷却后将木材取出。
本发明当干燥液体炉和冷却液体炉内的液体没有达到该炉的液位限位时，通过液体补充箱对液体进行补充。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果1、节约了生产成本，使用该设备和方法每生产1立方米的木材，所节约的成本为[(原木价格)×0.677+4]元人民币；2、提高了处理木材的质量，经过该方法处理的木材制成家具后，永不变形、永不开裂、永不收缩、永不膨胀；3、节约了处理木材的电能，使用该设备和方法每处理1立方米的木材，所节约的电能资源为379.5千瓦/时；4、节约了处理木材的人力资源，使用该设备和方法每处理1立方米木材，所节约人力资源5.7台班；5、提高了处理木材的生产效率，使用该设备和方法，相对现有技术和设备可提高生产效率25倍；6、在处理木材时不产生损耗，而现有技术处理木材时所产生木材损耗为20％。
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例1的电路图。
图3为本发明实施例2的结构示意图。
图4为本发明实施例3的结构示意图。
具体实施例方式
实施例1参见图1，本实施例中的设备包括电控柜20、冷却液体炉24、干燥液体炉23、反应槽21、液体补充箱26、液体泵25，其中反应槽21通过连接管路111、液体泵25、第一自动阀1、第二自动阀2、第三自动阀3、第四自动阀4、第五自动阀5、第六自动阀6、第七自动阀7与冷却液体炉24、干燥液体炉23相连，且连接管路111上还连接有液体补充箱26，液体补充箱26和第七自动阀7需位于液体泵25的输入端。反应槽21上安装有湿度探头16、第一温度探头15、第一液位限位器11和反应槽密封门22，且反应槽21上还开有第一排气口8。冷却液体炉24上安装有第二液位限位器13，且冷却液体炉24上还开有第二排气口9。干燥液体炉23上安装有第三液位限位器12、第二温度探头14、炉门18、风门17和风机17，且干燥液体炉23上还开有第三排气口10。
本实施例的电路图如图2所示，其中
以下为使用本设备进行木材处理的方法，其具体步骤如下(木板厚度为1cm)(1)将需要处理的木材装入专用的钢结构夹具内，这是为了防止处理过程中木材的变形，同时将湿度探头16钉入木材内，然后将装有木材的钢结构夹具放入反应槽21内，并关闭反应槽21的反应槽密封门22。
(2)将干燥液体炉23内的干燥液加热到150℃左右(温度根据木材的厚度变化进行相应调整)，为了加快升温，可通过风机启动开关27和风机继电器23打开风机19。
(3)当干燥液体炉23内的干燥液达到指定温度时，温度控制仪发出信号，警铃32呼叫、加入干燥液指示灯37闪烁，这时分别关闭炉门18、风门17、通过风机关闭开关28和风机继电器23关闭风机19。再按下加入干燥液启动开关38，分别通过液体泵继电器常开触点42、第三自动阀继电器线圈43、第六自动阀继电器线圈44和液体泵继电器线圈40，打开第二、第三、第六自动阀2、3、6和液体泵25。等到反应槽21内干燥液的液位达到反应槽液位限位器常闭触点39的限位时，反应槽液位限位器常闭触点39通过液体泵继电器常开触点42、第三自动阀继电器线圈43、第六自动阀继电器线圈44和液体泵继电器线圈40，关闭第二、第三、第六自动阀2、3、6和液体泵25，这样木材在高温的干燥液作用下，其内部的水分被迅速地蒸发完毕。
当湿度显示为8％时，湿度控制仪常开触点45发出信号，警铃32呼叫、排出干燥液指示灯49闪烁，按下排出干燥液启动开关50，分别通过第五自动阀继电器线圈53、第四自动阀继电器线圈54、第二自动阀继电器线圈55和液体泵继电器线圈51打开第五、第四、第二自动阀5、4、2和液体泵25，这样反应槽21内的干燥液就迅速地全部流回干燥液体炉23内。等到反应槽21内的干燥液全部流回干燥液体炉23后，排出干燥液时间继电器线圈56工作，通过第五自动阀继电器线圈53、第四自动阀继电器线圈54、第二自动阀继电器线圈55和液体泵继电器线圈51，关闭第五、第四、第二自动阀5、4、2和液体泵25，这样就完成了木材的干燥过程部分。
(4)木材的干燥过程部分完成后，通过开始加入冷却液继电器线圈58的工作，警铃32呼叫、加入冷却液指示灯66闪烁。按下加入冷却液启动开关67，分别通过第一自动阀继电器线圈71、第三自动阀继电器线圈72、第六自动阀继电器线圈73和液体泵继电器线圈69，打开第一、第三、第六自动阀1、3、6和液体泵25，等到反应槽21内的冷却液液位达到反应槽液位限位器常闭触点68的限位时，反应槽液位限位器常闭触点68分别通过第一自动阀继电器线圈71、第三自动阀继电器线圈72、第六自动阀继电器线圈73和液体泵继电器线圈69，关闭第一、第三、第六自动阀1、3、6和液体泵25。
通过开始排出冷却液继电器常开触点74的工作，让木材经过一定时间的冷却后，警铃32呼叫、排出冷却液指示灯78闪烁。按下补充液体启动开关86，通过第五自动阀继电器线圈82、第四自动阀继电器线圈83、第一自动阀继电器线圈84和液体泵继电器线圈80的工作，打开第五、第四、第一自动阀5、4、1和液体泵25，使得冷却液全部流回冷却液体炉24内。等到冷却液全部流回冷却液体炉24内后，通过排出冷却液时间继电器线圈85的工作、分别通过第五自动阀继电器线圈82、第四自动阀继电器线圈83、第一自动阀继电器线圈84和液体泵继电器线圈80的工作，第五、第四、第一自动阀5、4、1和液体泵25。这样木材在冷却液的作用下，完成了木材的冷却定型过程。
最后打开反应槽21的反应槽密封门22，取出木材就可以用于各类实木制品的生产和加工，可以保证永不变形，永不开裂，永不收缩，永不胀开。
当木材取出后，按下补充液体启动开关86，通过第七自动阀继电器线圈96、第四自动阀继电器线圈95、第二自动阀继电器线圈93、第一自动阀继电器线圈91和液体泵继电器线圈88，打开第七、第四、第二、第一自动阀7、4、2、1和液体泵25，通过冷却炉液位限位器常闭触点94、干燥炉液位限位器常闭触点92控制干燥液和冷却液的补充和结束。
实施例2参见图3，本实施例与实施例1相比，除了第一至第七自动阀1-7、液体泵25的连接位置不同外，其余结构和使用方法均相同。
在本实施例中，反应槽21、冷却液体炉24、干燥液体炉23等各容器的输入管道口需位于容器上端、各容器的输出管道口需位于容器的下端，同时第七自动阀7和液体补充箱26需位于液体泵25的输入端。
实施例3参见图4，本实施例与实施例1相比，其不同之处是设置了四个自动阀和两个液体泵，分别为第一至第四自动阀1-4、第一液体泵25-1和第二液体泵25-2，且四个自动阀和两个液体泵的连接位置不同，其余结构和使用方法均相同。
在本实施例中，反应槽21、冷却液体炉24、干燥液体炉23等各容器的输入管道口需位于容器上端、各容器的输出管道口需位于容器的下端，同时第五自动阀5和液体补充箱26需位于液体泵25的输入端，且液体泵25需流向干燥液体炉23和冷却液体炉24。
本发明所选用的干燥液和冷却液为充分混合的石油横酸钡(重量百分比为0.1％)与5#润滑油(重量百分比为99.9％)。
以下是对本发明与现有技术进行比较的实验数据一、质量分析取材尺寸为长10cm、宽10cm、厚1cm，湿度变化在8％-35％。
榆木、白木、松木、杉木等用现有技术进行处理后，伸缩率为5％左右，而采用本发明处理方法的伸缩率为0.3％左右。
红木、鸡翅木、檀木、酸枝木等用现有技术进行处理后，伸缩率为3％左右、而采用本发明处理方法的伸缩率为0.15％左右。
从上述实验数据可得知，当白木类家具的板面为80cm宽时，如用现有技术处理，当湿度变化为8％-27％，其伸缩长度为4cm，而采用本发明处理方法，其伸缩长度仅为0.24cm。
在上述同等情况下，红木类家具用现有技术处理，伸缩长度为2.4cm，用本发明处理方法，伸缩长度仅为0.12cm。
总结以上数据可以看出，用现有技术制作的家具大部分需要返修，而经本发明处理的木材所制作成的家具就不必为木材的原因去返修。此外高温干燥对本发明也无影响，因为处理时的最高温度达到200度。
二、成本分析(为方便统计，按10立方米的红木计算)用现有技术处理所需成本1、电功率为5.5千瓦，处理时间为30天，共计用电量为3960千瓦时，合计电费为3960千瓦时×0.9元人民币/千瓦时＝3321元人民币。
2、处理所需员工工资约30元人民币/班次×60班次＝1800元人民币。
3、处理时木材两头开裂的损耗共计为长度的10％(以4米长度的木材来计量，每头开裂20厘米)，木材板面变形弯曲厚度损耗10％，损耗率为20％。
通过以上计算，处理1立方米红木的理论费用为512.1元人民币。
用本发明处理所需成本1、电功率为5.5千瓦；处理时间为30小时；共计用电量为165千瓦时；合计电费为165千瓦时×0.9元人民币/千瓦时＝148.5元人民币。
2、处理所需员工工资30元人民币/班次×3班次＝90元人民币。
3、处理时木材两头开裂为0厘米，木材损耗率为0％。
4、处理液化学合成试剂市场指导价为6000元人民币/吨；处理10立方米红木所需试剂约为1.2吨×6000元/吨＝7200元人民币。
5、通过计算处理1立方米红木理论费用为730.45元人民币。
三、实际生产成本节约量的分析1、现有技术每立方米家具木材成本原木价格×2.24+512×1.79，其中原木价格×2.24为木材成本，512×1.79处理成本。
实用木材量为1立方米，粗胚木材的利用率为80％，即需要的粗胚木材量为1.25立方米，干燥木材的利用率为70％，即需要的干燥木材量为1.79立方米，原木材的利用率为80％，即需要的原木材量为2.24立方米。
2、本发明每立方米家具木材成本原木价格×1.563+730×1.25，其中原木价格×1.563为木材成本，730×1.25为处理成本。
实用木材量为1立方米，粗胚干燥木材的利用率为80％，即需要粗胚干燥木材1.25立方米，原木材的利用率为70％，即需要的原木材量为1.563立方米。
由此可以计算出处理生产成本的节约量为(原木价格×2.24+512×1.79)-(原木价格×1.563+730×1.25)＝[(原木价格)×0.677+4元]经过本发明处理过的木材在自然环境下，无论放置多少年其含水率变化为0.5％左右，对木材胀缩和家具结构无质量影响，对于家具来讲，其质量可以保证永久不变，并且在处理木材时不产生木材的损耗，与采用普通方法处理木材所需的费用和损耗相比，本发明可以节约50％的成本。
权利要求
1.一种用液体处理木材的设备，包括电控柜、冷却液体炉、干燥液体炉，其特征是还设置有反应槽，所述的反应槽通过连接管路、液体泵和若干自动阀与冷却液体炉、干燥液体炉相连，且反应槽上安装有湿度探头和温度探头。
2.根据权利要求1所述的用液体处理木材的设备，其特征是所述的反应槽上安装有反应槽密封门，且反应槽上设置有液位限位器和排气口。
3.根据权利要求1所述的用液体处理木材的设备，其特征是所述的冷却液体炉上设置有液位限位器和排气口。
4.根据权利要求1所述的用液体处理木材的设备，其特征是所述的干燥液体炉上设置有液位限位器、温度探头和排气口。
5.根据权利要求4所述的用液体处理木材的设备，其特征是所述的干燥液体炉上还设置有炉门、风门和风机。
6.根据权利要求1所述的用液体处理木材的设备，其特征是所述的连接管路上还连接有液体补充箱。
7.一种使用权利要求1所述设备的用液体处理木材的方法，其特征是包括以下步骤，(1)将需要处理的木材放入固定的钢结构夹具内，把湿度探头钉入木材内，然后把固定有木材的夹具放入反应槽中；(2)把干燥液体炉内的干燥液加热到130～200℃，温度根据木材的厚度进行相应调整；(3)待干燥液达到指定温度时，将干燥液注入反应槽内，木材位于干燥液内，其内部的水分被蒸发，干燥液进入木材内部，当湿度显示为≤8％时，将干燥液迅速抽回干燥液体炉内。(4)将冷却液体炉内的冷却液注入反应槽内，待木材完全冷却后将木材取出。
8.根据权利要求7所述的用液体处理木材的方法，其特征是当干燥液体炉和冷却液体炉内的液体没有达到该炉的液位限位时，通过液体补充箱对液体进行补充。
全文摘要
本发明公开了一种木材处理的设备及其方法，尤其是一种用液体处理木材的设备及其方法。该用液体处理木材的设备包括电控柜、冷却液体炉、干燥液体炉，其结构特点是还设置有反应槽，所述的反应槽通过连接管路、液体泵和若干自动阀与冷却液体炉、干燥液体炉相连，且反应槽上安装有湿度探头和温度探头。使用该设备的处理木材方法的步骤为将需要处理的木材放入固定的钢结构夹具内，把湿度探头钉入木材内，然后把固定有木材的夹具放入反应槽中等。本发明具有能有效克服木材变形、开裂、收缩、膨胀的优点。
文档编号B27K5/04GK1810470SQ200510097020
公开日2006年8月2日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者吴夏平 申请人:吴夏平