一种延长木材使用寿命的方法与流程

文档序号:15830663发布日期:2018-11-07 07:16阅读:283来源:国知局

本发明属于木材加工处理技术领域,具体涉及一种延长木材使用寿命的方法。

背景技术

阜南县,隶属于安徽省阜阳市,属内陆开发较早地区,位于安徽省西北部,淮河上中游结合部北岸。阜南县素有“名优特产县”、“天然资源库”之称,是全国粮食生产大县、中国柳编之乡、全国唯一的农业(林业)循环经济示范试点县,阜南是全国柳编之乡,柳编制品远销国外。

木材是柳编制品中常见的原料之一,其取材广泛、具有可再生性,且加工处理方法成熟,被普遍应用。但因木材是普通天然的木质纤维组织,在实际使用中易被水分、霉菌等侵蚀,导致发霉、变质,不仅影响了外观品相,还减弱了其力学品质以及使用寿命,需要进行有效的防护改善处理。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种延长木材使用寿命的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种延长木材使用寿命的方法,包括如下步骤:

(1)切割清洗处理:

先对木材进行切割处理,然后用清水对切割后的木材进行清洗一遍后备用;

(2)蒸汽爆破处理:

将步骤(1)处理后的木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理,先向蒸汽爆破罐内通入温度为103~106℃的水蒸气,并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.38~0.42mpa,保温保压处理12~14min后,再快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;

(3)一次改性处理:

将步骤(2)处理后的木材浸入到改性处理液a中,加热保持改性处理液a的温度为38~42℃,超声震荡处理1~1.5h后将木材取出,然后再将木材放入到碳化设备内碳化处理7~9min,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;所述的改性处理液a由如下重量份的物质组成:22~26份正硅酸乙酯、30~35份乙醚、12~15份异丙醇、8~10份六偏磷酸钠、500~560份去离子水;

(4)二次改性处理:

将步骤(3)处理后的木材浸入到改性处理液b中,超声震荡处理35~40min后将木材取出,然后将木材放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理,最后将木材取出备用;所述的改性处理液b由如下重量份的物质组成:4~7份硝酸银、3~5份十二烷基苯磺酸钠、90~100份去离子水;

(5)干燥处理:

将步骤(4)处理后的木材干燥至水含量不大于9%后即可。

进一步的,步骤(2)中所述的快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压处理是于35s内将蒸汽爆破罐内卸至常温常压。

进一步的,步骤(3)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为500~550khz。

进一步的,步骤(3)中所述的碳化处理时保持碳化设备内的温度为500~530℃,并保持碳化设备内为氮气环境。

进一步的,步骤(4)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为230~250khz。

进一步的,步骤(4)中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的功率为1000~1200w,紫外线的波长为300~340nm。

进一步的,步骤(5)中所述的干燥处理为红外线干燥处理、微波干燥处理、低温冷冻干燥处理中的任意一种。

目前对于木材寿命改善的处理方式较为简单,且处理效果令人不甚满意。对此,本发明改善了对木材的处理方法,能够很好的延长其使用品质和寿命。其中先对木材进行了蒸汽爆破处理,有效的松散了木材的组织结构,扩大了纤维的间隙,提升了表层的吸附固定能力,便于后续的处理操作,接着进行了一次改性处理,用特制的改性处理液a对木材进行浸泡处理,将其内的正硅酸乙酯成分渗入到木材内,然后对处理后的木材进行了碳化处理,此时在高温的作用下,木材表层纤维组织发生碳化形成碳纤维,而正硅酸乙酯等成分形成纳米二氧化硅附着在碳纤维表面上,生成了一种复杂交联的纤维管状结构,比表面积大、吸附能力强,之后对一次改性处理后的木材进行了二次改性处理,用特制的改性处理液b对木材进行浸泡处理,将其内的银离子附着固定于木材表层的纤维管状结构内,随后进行了紫外线辐照处理,将银离子还原成纳米银,进一步改善了表层的组织性能,赋予了其很好的防霉性能,并且还增强了木材表面的耐磨、耐腐、力学品质等。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明对木材进行了特殊的处理,有效的改善了木材的综合品质,延长了其使用寿命,很好的提升了木材的市场竞争力,极具推广应用价值。

具体实施方式

实施例1

一种延长木材使用寿命的方法,包括如下步骤:

(1)切割清洗处理:

先对木材进行切割处理,然后用清水对切割后的木材进行清洗一遍后备用;

(2)蒸汽爆破处理:

将步骤(1)处理后的木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理,先向蒸汽爆破罐内通入温度为103℃的水蒸气,并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.38mpa,保温保压处理12min后,再快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;

(3)一次改性处理:

将步骤(2)处理后的木材浸入到改性处理液a中,加热保持改性处理液a的温度为38℃,超声震荡处理1h后将木材取出,然后再将木材放入到碳化设备内碳化处理7min,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;所述的改性处理液a由如下重量份的物质组成:22份正硅酸乙酯、30份乙醚、12份异丙醇、8份六偏磷酸钠、500份去离子水;

(4)二次改性处理:

将步骤(3)处理后的木材浸入到改性处理液b中,超声震荡处理35min后将木材取出,然后将木材放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理,最后将木材取出备用;所述的改性处理液b由如下重量份的物质组成:4份硝酸银、3份十二烷基苯磺酸钠、90份去离子水;

(5)干燥处理:

将步骤(4)处理后的木材干燥至水含量不大于9%后即可。

进一步的,步骤(2)中所述的快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压处理是于35s内将蒸汽爆破罐内卸至常温常压。

进一步的,步骤(3)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为500khz。

进一步的,步骤(3)中所述的碳化处理时保持碳化设备内的温度为500℃,并保持碳化设备内为氮气环境。

进一步的,步骤(4)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为230khz。

进一步的,步骤(4)中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的功率为1000w,紫外线的波长为300~340nm。

进一步的,步骤(5)中所述的干燥处理为红外线干燥处理。

实施例2

一种延长木材使用寿命的方法,包括如下步骤:

(1)切割清洗处理:

先对木材进行切割处理,然后用清水对切割后的木材进行清洗一遍后备用;

(2)蒸汽爆破处理:

将步骤(1)处理后的木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理,先向蒸汽爆破罐内通入温度为105℃的水蒸气,并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.40mpa,保温保压处理13min后,再快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;

(3)一次改性处理:

将步骤(2)处理后的木材浸入到改性处理液a中,加热保持改性处理液a的温度为40℃,超声震荡处理1.3h后将木材取出,然后再将木材放入到碳化设备内碳化处理8min,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;所述的改性处理液a由如下重量份的物质组成:24份正硅酸乙酯、33份乙醚、14份异丙醇、9份六偏磷酸钠、530份去离子水;

(4)二次改性处理:

将步骤(3)处理后的木材浸入到改性处理液b中,超声震荡处理37min后将木材取出,然后将木材放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理,最后将木材取出备用;所述的改性处理液b由如下重量份的物质组成:6份硝酸银、4份十二烷基苯磺酸钠、95份去离子水;

(5)干燥处理:

将步骤(4)处理后的木材干燥至水含量不大于9%后即可。

进一步的,步骤(2)中所述的快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压处理是于35s内将蒸汽爆破罐内卸至常温常压。

进一步的,步骤(3)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为530khz。

进一步的,步骤(3)中所述的碳化处理时保持碳化设备内的温度为520℃,并保持碳化设备内为氮气环境。

进一步的,步骤(4)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为240khz。

进一步的,步骤(4)中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的功率为1100w,紫外线的波长为300~340nm。

进一步的,步骤(5)中所述的干燥处理为微波干燥处理。

实施例3

一种延长木材使用寿命的方法,包括如下步骤:

(1)切割清洗处理:

先对木材进行切割处理,然后用清水对切割后的木材进行清洗一遍后备用;

(2)蒸汽爆破处理:

将步骤(1)处理后的木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理,先向蒸汽爆破罐内通入温度为106℃的水蒸气,并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.42mpa,保温保压处理14min后,再快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;

(3)一次改性处理:

将步骤(2)处理后的木材浸入到改性处理液a中,加热保持改性处理液a的温度为42℃,超声震荡处理1.5h后将木材取出,然后再将木材放入到碳化设备内碳化处理9min,最后将木材取出自然冷却至室温后备用;所述的改性处理液a由如下重量份的物质组成:26份正硅酸乙酯、35份乙醚、15份异丙醇、10份六偏磷酸钠、560份去离子水;

(4)二次改性处理:

将步骤(3)处理后的木材浸入到改性处理液b中,超声震荡处理40min后将木材取出,然后将木材放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理,最后将木材取出备用;所述的改性处理液b由如下重量份的物质组成:7份硝酸银、5份十二烷基苯磺酸钠、100份去离子水;

(5)干燥处理:

将步骤(4)处理后的木材干燥至水含量不大于9%后即可。

进一步的,步骤(2)中所述的快速将蒸汽爆破罐内卸至常温常压处理是于35s内将蒸汽爆破罐内卸至常温常压。

进一步的,步骤(3)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为550khz。

进一步的,步骤(3)中所述的碳化处理时保持碳化设备内的温度为530℃,并保持碳化设备内为氮气环境。

进一步的,步骤(4)中所述的超声震荡处理时的超声波频率为250khz。

进一步的,步骤(4)中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的功率为1200w,紫外线的波长为300~340nm。

进一步的,步骤(5)中所述的干燥处理为低温冷冻干燥处理。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比,省去了步骤(3)一次改性处理中的碳化处理操作,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比,省去了步骤(3)一次改性处理,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比,省去了步骤(4)二次改性处理,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例4与实施例2相比,省去了步骤(3)一次改性处理和步骤(4)二次改性处理,除此外的方法步骤均相同。

为了对比本发明效果,选用同一批采收的桐木木材作为实验对象,分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应的方法进行处理,然后对各组处理后的木材进行性能测试,具体对比数据如下表1所示:

表1

注:上表1中所述的发霉时长是用烟曲霉(aspergillusfumigatus)为试验菌种,将上述不同方式处理后的桐木木材分别放入涂满变色菌孢子和菌丝液的培养皿中,下垫两根玻璃棒,在温度28℃,湿度80%的培养箱中培养,统计桐木木材表面上出现霉变面积达5%时所经历的时长;所述的使用年限是模拟常规使用条件下桐木木材不腐烂失效的平均使用年限。

由上表1可以看出,本发明方法能够有效的改善木材的使用品质和寿命,提升了其市场竞争力和生产效益,极具推广应用价值。

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