一种新型高温高湿竹木材处理装置的制作方法

本发明属于竹木材改性技术领域，具体是一种新型高温高湿竹木材处理装置。

背景技术：

高温湿热处理是竹木材改性的一种重要手段，能改变竹木材的物理和化学结构，快速提高其尺寸稳定性、抗湿涨性和抗生物劣化性，实现竹木材的特殊用途，如做浴室柜、海滩家具、户外木制品等等。

现有的与竹木材湿热处理相关设备，多为70度左右的低温加湿干燥设备，仅能起到物理干燥竹木材的作用。还有一些木材热处理设备，虽然达到了150度至180度的高温，但是不具备高湿功能，高温低湿条件下处理竹木材，导致样品颜色严重加深，碳化明显，严重影响其表面和涂饰性能，力学性能也大为降低。现有木材热处理设备无法精确调控设备内的湿度，达不到最优化改性木材的目的，更无法改性对温湿度要求更高的竹材，以及处理过程中易发生火灾的竹薄片和竹纤维束。

技术实现要素：

本发明提供一种新型高温高湿竹木材处理装置，其可精确调控竹木材热处理过程中的温度和湿度，快速高效地改性竹木材，提高处理后竹木材的尺寸稳定性，延长其户外使用寿命。

为实现上述目的，本发明包括如下技术方案：

一种新型高温高湿竹木材处理装置，其包括过热蒸汽发生装置、湿热反应器和高温湿度检测器；

该过热蒸汽发生装置10为电热蒸汽罐；罐壁11为双层结构，层间设置石棉隔热层和电热线圈；罐体顶部设置注水口15和蒸汽出口16；蒸汽出口16处设置压力表14和阀门22，蒸汽出口连接湿热反应器上的过热蒸汽入口7；

该湿热反应器1为电加热箱；箱壁为双层结构，层间设置石棉隔热层和电热线圈，电热线圈连接温控装置3；

该高温湿度检测器18内设置送风系统20，送风系统20的入口24和出口23分别通过管线与湿热反应器1的反应室出汽口8和入汽口9连接。

如上所述的新型高温高湿竹木材处理装置，优选地，所述湿热反应器1反应室的尺寸为(50～110)cm×(35～75)cm×(40～95)cm。

如上所述的新型高温高湿竹木材处理装置，优选地，所述电加热箱的控温范围为≤250℃。

如上所述的新型高温高湿竹木材处理装置，优选地，所述装置还包括微机控制装置，所述电热蒸汽罐的电热线圈、压力表14、阀门22、温控装置3和/或高温湿度检测器18分别通过线路与微机控制装置连接。

本发明的有益效果在于，该装置可快速高效地改性木材，并特别适用于难处理的竹材。其自动化程度高，简化了竹木材改性工艺，降低处理成本，提高改性效果，提高处理后竹木材的尺寸稳定性，延长其户外使用寿命，从而最大限度地利用好竹木材，非常适合于改性易燃、易造成火灾的竹材薄片及纤维束，尤其适用于小批量生产或实验室改性。该装置的反应室与高温湿度检测器并联，通过反应室内外气体环流来实时检测、控制反应室内的温度和湿度，解决了直接在反应室内安装探头，因温湿度变化过快损伤检测器探头灵敏性的问题。该装置的处理温度可精确高达250℃，湿度可精确调控到110％。可在三十分钟内实现对2mm厚竹材薄片的高效改性，使其抗湿涨性提高50％以上。可在十分钟内实现对直径2mm左右的竹纤维束的高效改性，使其抗湿涨性提高70％以上。

附图说明

图1是实施例1所述装置的结构示意图。

图2是实施例1所述装置的纵向剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例1高温高湿竹木材处理装置

如图1和图2所示，高温高湿竹木材处理装置包括过热蒸汽发生装置、湿热反应器、高温湿度检测器和微机控制装置。

过热蒸汽发生装置10为电热蒸汽罐，尺寸为：外径300mm，内径70mm，高550mm。罐壁11为双层结构，层间设置石棉隔热层和电热线圈。罐体顶部设置注水口15和蒸汽出口16。蒸汽出口16处设置压力表14和阀门22。压力表14调节所需的工作压力，同时可显示实时压力，其可调节压力范围为：0-0.8Mpa(表压)，使过热蒸汽发生装置10可产生120度的过热蒸汽。过热蒸汽发生装置10外安装有可视玻璃水位计13。泄压时，可打开水位计阀门17，进行水量调节。当过热蒸汽达到压力条件时，可缓慢打开蒸汽阀门22，使蒸汽通过覆盖有保温材料的铜质管道，到达竹木材改性的主要设备——湿热反应器1中。

湿热反应器1为电加热箱。箱壁为双层结构，层间设置石棉隔热层和电热线圈，电热线圈连接温控装置3。箱内为反应室，反应室中设置透气筛孔置物架2。箱内尺寸为：59cm×36cm×43cm。

为保障湿度感应探头的灵敏性，进而精确控制湿度，将高温湿度检测器18与湿热反应器1并联。即在高温湿度检测器18内设置送风系统20，送风系统20的入口24和出口23分别通过管线与湿热反应器1的反应室出汽口8和入汽口9连接，其连接管路为覆盖有保温材料的铜质管道。送风系统20下方设置可开关的小孔19，用于排放冷凝水，防止关闭设备后温度降低而造成蒸汽冷凝，从而破坏湿度控制系统。高温湿度检测器上设置湿度显示器21。

电热蒸汽罐的电热线圈、压力表14、阀门22、温控装置3和高温湿度检测器18分别通过线路与微机控制装置连接。可根据设置控制过热蒸汽的生成、流量以及湿热反应器的内部温度，实现了反应室内温度、湿度的精度可控。

实施例2改性竹材薄片

使用实施例1所述的装置，具体的操作步骤如下：

1.设定湿热反应器1的处理温度200度，湿热反应器1升温至设定温度时进行下一步操作。

2.打开过热蒸汽发生装置及湿度调节装置。具体操作步骤：①打开注水漏斗阀15，然后打开水位计阀17，开始注蒸馏水至指定的刻度线。②将压力表14内绿色指针调节至0.8atm(绿色指针用于调节压力值范围)。当压力表内黑色指针到达0.8atm，且干燥箱内温度升至接近指定温度200度时，打开蒸汽阀22。③关闭高温湿度检测器18下方的小孔19。④根据高温湿度检测器18的变化调节蒸汽阀22，直至达到指定湿度100％。

3.放入要处理的2mm厚的竹材薄片，改性处理30分钟。为保证样品处理均匀，应保证每个样的位置离蒸汽口和烘箱壁距离一样。

4.取出竹材试样，关闭过热蒸汽发生装置，打开高温湿度检测器18下方的小孔19。

5.关闭湿热反应器，打开反应室的大门，放掉余热余气。

该处理可在三十分钟内实现对2mm厚竹材薄片的高效改性，使其抗湿涨性提高50％以上。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。