一种软质木材改性液的制作方法

本发明属于木材加工领域，特别涉及一种木材改性处理方法。

背景技术：

木材是人们生产生活中常用的一种材料，用于制作家具，工具，建筑，艺术品等；木材是由树木生产的，由于树木的品种不同，生长环境不同，生长周期不同，造成不同的树木生产出的木材不同；生长周期短的树木所生产的木材质地松软，强度低；生长周期长的树木质地坚硬，强度高，同时耐腐蚀性强，能够抵御环境腐蚀和不容易遭受虫蛀，而生长周期短的木材就不具备这些特点；根据木材的不同性质，被用于不同的应用领域；然而由于生长周期长的树木资源少，而由于生长周期长而造成产出速度慢，不能够满足人们对这种质地坚硬、强度高的木材的需求，而由于生长周期短的树木的生产速度快，资源就相对丰富，可是不能用于对强度和硬度有高要求的领域应用，造成资源浪费；同时由于生长周期长的树木生产的木材资源紧缺，因此市场价格就高，人们采用这种木材（如红木）制作的产品如建筑构件，家具，艺术品等的市场价值就高，总希望使用周期更长些，而这些木材同样会受到环境的侵蚀和虫蛀，因此，这些矛盾一直困扰人们在木材上的应用。

技术实现要素：

针对现有的木材应用对人们的困惑，本发明提出一种木材改性处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：1、将待处理的木材装入改性处理设备的容器中；2、将容器抽真空；3、将木材改性液加入容器中；4、加压；5、保压；6、泄压；7、将处理过的木材取出；所述的步骤1是指将木材改性设备的容器打开装料口，将待处理的木材装入容器中，装满容器后将容器封闭。

所述的改性处理设备，包括储液罐，储液罐阀门，热水泵，柱塞泵，柱塞泵阀门，开关阀A，开关阀B，开关阀C，开关阀D，真空泵，真空泵阀门，容器，容器阀门；所述的储液罐为可封闭式容器，能够容纳木材改性液，其两端分别安装有储液罐阀门；所述的储液罐阀门包括出液阀门和回液阀门，分别安装在储液罐的出液口和回液口，并通过管道与设备管道系统连接；所述的热水泵安装管道系统中，通过阀门与不同的管道连通；所述的柱塞泵安装在管道系统中，所述的柱塞泵有两个；所述的柱塞泵出口管道上连接有柱塞泵阀门；所述的柱塞泵阀门安装在柱塞泵的出口管道上，一端与柱塞泵的出口连接，另一端与管道系统连接；所述的开关阀A安装在管道系统中，位于开关阀B和热水泵和柱塞泵阀门和容器阀门之间；所述的开关阀B安装在管道系统中，位于开关阀A和热水泵和开关阀C和储液罐回液阀门之间；所述的开关阀C安装在管道系统中，位于储液罐回液阀门和开关阀B和热水泵和真空泵阀门和开关阀D和容器阀门之间；所述的开关阀D安装在管道系统中，位于开关阀C和真空泵阀门和容器阀门和储液罐出液阀门和热水泵和柱塞泵之间；所述的真空泵安装在管道系统中，其进口与真空泵阀门连接；所述的真空泵阀门安装在真空泵的进口，并通过管道与开关阀C和开关阀D和容器阀门连接；所述的容器是金属封闭容器，设置有能够打开和关闭的盖，安装在半地下，其两端安装有容器阀门；所述的容器阀门包括注液阀门和排液阀门，分别安装在容器两端。

所述的容器包括电加热装置、温度控制装置、液位计、容器阀门管座，排污管，排污阀，压力控制装置；所述的电加热装置安装在容器内，与温度控制装置连接；所述的温度控制装置安装在容器上，与电加热装置及控制系统连接；所述的液位计安装在容器上，其显示部分安装在容器外部；所述的容器阀门管座安装在容器的两端，一端与容器内腔连通，另一端设置有与容器阀门连接的结构元素；所述的排污管设置在容器的下部，与容器内腔连通，排污管上安装有排污阀；所述的排污阀安装在排污管上，能够打开或关闭排污管的通断；所述的压力控制装置安装在容器上，并与容器内腔连通，并通过导线与控制系统连接能够显示和控制容器内部的压力。

所述的步骤2是指，在容器封闭后，开启改性设备中的真空泵，打开真空泵阀门和容器阀门中的排液阀门，同时关闭其他所有阀门，真空泵将装好木材的容器内抽真空。

所述的步骤3是指，开启储液罐阀门的出液阀门，启动热水泵，打开开关阀A、容器阀门的注液阀门，关闭其他所有阀门，向容器内注入木材改性液。

所述的木材改性液包括软质木材改性液和红木木材改性液，所述的软质木材改性液，其特征在于：其组成包括碱性酚醛树脂15%、纳米级二氧化钛8%、苯丙乳液8%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯8%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%；所述的氢氧化钠是指1:8水溶液或PH值为11-13的氢氧化钠溶液。

所述的用于红木木材的木材改性液，其特征在于：其组成部分包括碱性酚醛树脂15%，碱性环氧树脂13%，苯丙乳液8%，氢氧化钠20%，硅烷偶联剂4%；所述的氢氧化钠是1:6的水溶液或PH值为13-15的溶液。

所述的步骤4是指，启动柱塞泵，打开柱塞泵阀门，打开储液罐阀门的出液阀门，与容器阀门的注液阀门,其他阀门关闭，通过柱塞泵与浸渍罐连通的注液管路给浸渍罐加压，当浸渍罐内压力达到设定值时，关闭柱塞泵。

所述的步骤5是指各个阀门状态同步骤4，当容器内的压力下降时，柱塞泵自动启动向容器内加压。

所述的步骤6是指打开容器阀门的排液阀门，打开开关阀门B，储液罐阀门中的回液阀门，关闭其他所有阀门，启动热水泵，将容器内的液体排出回到储液罐内。

所述的步骤7是指将容器内的木材改性液排出干净后，关闭所有阀门和热水泵，将容器盖打开，取出容器内的木材 即可。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够将软质木材质地变硬，充分利用树木资源，能够将红木变得更耐腐蚀和虫蛀。

附图说明

图1是木材改性处理设备的结构示意图

1. 储液罐，2.储液罐阀门，3.热水泵，4.柱塞泵，5.柱塞泵阀门，6.开关阀A，7.开关阀B，8.开关阀C，9.开关阀D，10.真空泵，11.真空泵阀门，12.容器，13.容器阀门。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式；首先配制木材改性液，其中红木木材改性液选用市售的碱性酚醛树脂15%，碱性环氧树脂13%，苯丙乳液8%，氢氧化钠20%，硅烷偶联剂4%；所述的氢氧化钠是1:6的水溶液或PH值为13-15的溶液，碱性酚醛树脂15%，碱性环氧树脂13%，苯丙乳液8%，氢氧化钠（1:6水溶液20%或PH值为13-15），硅烷偶联剂4%；按量将硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯合成搅拌均匀，将上述原材料分别置于容器，把氢氧化钠溶液分别于其它原材料加温搅拌（苯丙乳液遇氢氧化钠会变粘稠，加温搅拌时间要长），待所有原材料与氢氧化钠完全相溶无沉淀后，即将所有原材料合成于容器加温搅拌相溶无沉淀。加温55摄氏度即完成了软质木材改性液的配制。

选用市售的碱性酚醛树脂15%，碱性环氧树脂13%，苯丙乳液8%，氢氧化钠20%，硅烷偶联剂4%；所述的氢氧化钠是1:6的水溶液或PH值为13-15的溶液，按百分比将上述两种碱性树脂与氢氧化钠加温搅拌均匀，完全溶解后，加入剩余材料合成加温搅拌一小时，温度55摄氏度，即完成了红木木材改性液的配制。

碱性酚醛树脂和环氧树脂是木材纤维内部主要填充物，与苯丙乳液加温搅拌溶解，浸渍红木可增加木材柔韧性，也可稳定木材缩胀性，以硅烷偶联剂固定填充物。

如图1，本例中选用直径2300毫米，高度3000毫米的无缝钢管制作成本行业通用的容器12，在容器12的一端封闭，另一端设置能够开启的盖；在容器12 的两端外部设置容器阀门13的安装管座并与容器阀门13连接，在容器12的内部安装市售的电加热装置和配套的温度控制装置，并与控制系统连接；将液位计安装在容器12上，其显示部分安装在容器12外部；将排污管设置在容器12的下部，与容器12内腔连通，并在排污管上安装排污阀；将排污阀安装在排污管上，能够打开或关闭排污管的通断；将市售的压力控制装置安装在容器12上，并与容器12的内腔连通，并通过导线与控制系统连接能够显示和控制容器12内部的压力，以上就构成了容器12，选用市售的本行业通用的容积为5立方米的储液罐作为储液罐1，选用市售的与储液罐1配套的截止阀作为储液罐阀门2，本例中选用两个分别作为出液阀门和回液阀门并将其安装在储液罐1的两端，并通过管道与设备管道系统连接；选用市售的热水泵作为热水泵3并将其安装管道系统中，通过阀门与不同的管道连通；选用市售的柱塞泵作为柱塞泵4并将其安装在管道系统中，本例中选用两个；选用市售的截止阀作为柱塞泵阀门5也可以选用电磁阀，将其安装在柱塞泵4的出口管道上，一端与柱塞泵4的出口连接，另一端与管道系统连接；选用市售的截止阀或者电磁阀作为开关阀A6，开关阀B7，开关阀C8，开关阀D9，将开关阀A6安装在管道系统中，位于开关阀B7和热水泵3和柱塞泵阀门5和容器阀门13之间；将所述的开关阀B7安装在管道系统中，位于开关阀A6和热水泵3和开关阀C8和储液罐回液阀门之间；将所述的开关阀C8安装在管道系统中，位于储液罐回液阀门和开关阀B7和热水泵3和真空泵阀门11和开关阀D9和容器阀门13之间；将所述的开关阀D9安装在管道系统中，位于开关阀C8和真空泵阀门11和容器阀门13和储液罐出液阀门和热水泵3和柱塞泵4之间；选用市售的真空泵作为真空泵10并将其安装在管道系统中，其进口与真空泵阀门11连接；将所述的真空泵阀门11安装在真空泵10的进口，并通过管道与开关阀C8和开关阀D9和容器阀门13连接；将容器12安装在半地下，其两端安装有容器阀门13；本例中选用两个容器阀门13分别作为注液阀门和排液阀门，将所述的容器阀门13分别安装在容器12两端并与管道系统连接；本例中选用本行业通用的控制系统作为控制系统，并与各个功能部件和电源连接，就完成了木材改性处理设备的实施。

本例中按照相同步骤进行对软质木材和红木木材改性，1、打开容器12顶部装料口（将上封头与罐体从法兰处分开），将符合要求的木材成组用专用工装绑扎、固定，后采用桥式起重机有序吊入容器12内，装满后、将容器12的装料口封闭（本例中采用快开、快闭机构将上封头与容器体锁死或用螺栓将连接法兰紧固）；2、开启改性设备中的真空泵10，打开真空泵阀门11和容器阀门13中的排液阀门，同时关闭其他所有阀门，真空泵10将装好木材的容器12内抽真空，将容器12内的空气与木材纤维中的水分、气体等杂质抽出，待容器12内压强降至—0.1Mp时，真空泵10停止运转，同时关闭连通真空泵阀门11和容器12容器阀门13的排液阀门；3、开启储液罐阀门2的出液阀门，启动热水泵3，打开开关阀A、容器阀门13的注液阀门，关闭其他所有阀门，向容器12内注入木材改性液；当容器12内的木材改性液注满后，开启容器12内的电加热装置，对容器12内的木材改性液进行加热，同时，开启两个容器阀门13、开关阀A6，开关阀D9同时保持其他阀门关闭，对容器12内的木材改性液进行循环，以保证木材改性液加热均匀和提高加热速度，当容器12内的温度达到设定温度时，温度控制装置停止电加热装置加热，此时关闭容器阀门13中的排液阀门和热水泵3；4、启动柱塞泵4，并打开柱塞泵阀门5，开启容器阀门13的注液阀门，同时关闭其他所有阀门，向容器12内加压，当压力达到设定值时（本例中设定8-9.5MPa），容器12上的压力控制装置通过控制系统发出指令，停止柱塞泵4运行；5、当容器12内的压力下降时，控制系统指令柱塞泵4临时启动，向容器12内补充压力，保持容器12内的压力始终处于设定的压力区间，直到系统设定的保压时间终止；6、打开容器阀门13的排液阀门，打开开关阀门B7，储液罐阀门2中的回液阀门，关闭其他所有阀门，启动热水泵3，将容器12内的液体排出回到储液罐1内；7、将容器12内的液体排出干净后，关闭所有阀门和热水泵3，将容器12的盖打开，取出容器12内的木材即可。