专利名称：一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法
技术领域：
本发明属于木材加工技术领域，涉及木材的改性处理技术，具体涉及一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法。
背景技术：
我国是世界上木材及木制品的主要消费大国，但又是人均占有森林(木材)资源最少的国家之一。大径级天然林资源日渐短缺。近年来，我国政府大力推进速生人工林建设来缓解木材供需的矛盾。然而这些材质因为含有大量的羟基在使用过程中会随周围环境的温湿度变化而产生干缩和湿涨的特点，从而造成木制品变形和开裂。此外，这类木材容易遭受菌类和昆虫的侵袭，产生霉变、腐朽和虫蛀。因此，需要对速生的人工林木材进行改性。木材尺寸稳定性处理、强化处理以及防腐处理等功能性改良技术所依赖的有些化学物质本身带有毒性。有些虽不带毒性，但在外界条件作用下会释放有毒物质。随着人们环保意识的不断提高，化学改性的木材应用领域受到限制。在积极倡导可持续发展的今天，无化学药剂且色泽优雅的高温热处理木材，将逐步取代传统的药剂浸渍处理木材，而且还可以改变木材的颜色，以模仿珍贵木材的材色。因此，近年来，热处理改性木材产品，热销于木结构建筑、庭院家具、栅栏、门窗等领域。通常热处理温度超过200°C，如果以蒸汽作为传热介质，木材在这种温度下很容易着火燃烧，而且不很节省能源。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题与不足，本发明的目的在于提供一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法，该方法克服了木材在使用过程中随周围环境的温湿度变化而容易出现的变形开裂等缺陷，使处理后的木材产品具有良好的尺寸稳定性。实现上述发明目的的技术方案是一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法，具体包括下列步骤1)将木材用甘油预处理后，气干使木材的含水率降至15%以下；2)将木材放进热处理箱，打开水蒸气开关，以10 20°C /h的速度迅速升高到 140°C后，保温30 60min，对木材进行高温干燥，使木材内部的含水率降到0 ；3)将温度上升到160 200°C之间，保持热处理2 5h ；4)关闭水蒸气开关，降低热处理箱的温度，当热处理箱的温度降至80°C以下后， 打开水蒸气开关，调整木材含水率至7% 10%，移出木材。本发明所述的甘油预处理包括浸泡法、抽真空浸注法、抽真空-加压浸注法。本发明所述的浸泡法是将木材在常温常压下浸泡于浓度为20 40%的甘油水溶液中M 48h，移出木材。本发明所述的抽真空浸注法是将木材置于预处理罐中抽真空，在真空度为-0. 080 -0. 095MPa条件下保持真空15 60min，然后打开注液阀门，向预处理罐中注入浓度为20 40%的甘油水溶液，再恢复常压浸泡12 Mh，移出木材。本发明所述的抽真空-加压法是将木材置于预处理罐中抽真空，在真空度为-0. 080 -0. 095MPa条件下保持真空15 60min，然后打开注液阀门，向预处理罐中注入浓度为20 40%的甘油水溶液，再加压至压力为0. 8 1. 5MPa，保持压力2 Mi后恢复常压，移出木材。根据吸湿性太高易引起木材及木制品开裂、变形等缺陷，本发明采用了对木材先用甘油预处理后再热处理，见表1是采用不同浓度的甘油预处理后在对木材热处理的木材体积膨胀率和未采用甘油预处理的对照，从表1可以看出，采用甘油预处理后显著降低了木材的体积膨胀率，从而降低木材吸湿性，提高其尺寸稳定性。表1采用甘油预处理和未采用甘油预处理的木材热处理后的体积膨胀率对照
权利要求
1.一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法，其特征在于，包括下列步骤1)将木材用甘油预处理后，气干使木材的含水率降至15%以下；2)将木材放进热处理箱，打开水蒸气开关，以10 20°C/h的速度迅速升高到140°C， 保温30 60min，对木材进行高温干燥，使木材内部的含水率降到0 ；3)将温度上升到160 200°C之间，保持热处理2 5h；4)关闭水蒸气开关，降低热处理箱的温度，当热处理箱的温度降至80°C以下，打开水蒸气开关，调整木材含水率至7% 10%，移出木材。
2.根据权利要求1所述的提高木材尺寸稳定性的预处理方法，其特征在于，所述的甘油预处理包括浸泡法、抽真空浸注法、抽真空-加压浸注法。
3.根据权利要求2所述的提高木材尺寸稳定性的预处理方法，其特征在于，所述的浸泡法是将木材在常温常压下浸泡于浓度为20 40%的甘油水溶液中M 48h，移出木材。
4.根据权利要求2所述的提高木材尺寸稳定性的预处理方法，其特征在于，所述的抽真空浸注法是将木材置于预处理罐中抽真空，在真空度为-0. 080 -0. 095MPa条件下保持真空15 60min，然后打开注液阀门，向预处理罐中注入浓度为20 40%的甘油水溶液， 再恢复常压浸泡12 Mh，移出木材。
5.根据权利要求2所述的提高木材尺寸稳定性的预处理方法，其特征在于，所述的抽真空-加压法是将木材置于预处理罐中抽真空，在真空度为-0. 080 -0. 095MPa条件下保持真空15 60min，然后打开注液阀门，向预处理罐中注入浓度为20 40%的甘油水溶液，再加压至压力为0. 8 1. 5MPa，保持压力2 Mi后恢复常压，移出木材。
全文摘要
本发明公开了一种提高木材尺寸稳定性的预处理方法，该方法是将木材用甘油预处理后，气干使木材的含水率降至15％以下；将木材放进热处理箱，打开水蒸气开关，以10～20℃/h的速度迅速升高到140℃后，保温30～60min，对木材进行高温干燥，使木材内部的含水率降到0；将温度上升到160～200℃之间，保持热处理2～5h；关闭水蒸气开关，降低热处理箱的温度，当热处理箱的温度降至80℃，打开水蒸气开关，调整木材含水率至7％～10％，移出木材。本发明通过甘油水溶液预处理可以加速木材化学组分热解，使木材分子链发生断裂并形成新的交联结合，有效提高木材的尺寸稳定性和耐腐件。
文档编号B27K3/52GK102241032SQ201110150188
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者党娅萍, 闫丽, 雷亚芳 申请人:西北农林科技大学