一种真空循环处理杨木的工艺的制作方法

文档序号:22471757发布日期:2020-10-09 22:04阅读:219来源:国知局
本发明属于杨木处理
技术领域
,特别是一种真空循环处理杨木的工艺。
背景技术
:杨树,属高大的落叶乔木,于形圆落通直,是适宜短期轮伐的周材树种。杨树集经济效益、生态效益、社会效益于一体,全身是宝:木材是胶合板、纤维板、刨花板、造纸、火柴、家具、农民建筑用材和包装业的重要工业原料;还能制造活性炭、防震板等;杨树叶的鲜叶蛋白质含量12.97~13.56%,高于玉米,氨基酸总量4.56~4.81%,是营养价值很高的牲畜饲料,同时叶还可造纸、培育平菇等;锯屑、枝桠供造纸、生产压缩板、培育平菇。杨树高大,枝叶繁茂,是农田林网、防护林的优良树种。但是正常的杨树生长较为缓慢,为了满足市场对杨木的需求,速生杨木应运而生。但是速生杨木最大的缺点就是材质疏松,空隙度大,密度低,因此力学和机械强度都低。为了提升木材的强度,常采用对木材进行高温热处理,但是过高的温度处理后的杨木,强度提升的不是很明显,反而会对杨木的内部组织具有一定的破坏作用,降低其使用性能。技术实现要素:本发明的目的是提供一种真空循环处理杨木的工艺,以解决现有技术中的不足。本发明采用的技术方案如下:一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.020-0.022mpa和0.010-0.014mpa的真空度进行循环处理;以0.020-0.022mpa的真空度处理10-15min,然后调节真空度至0.010-0.014mpa,继续处理20-25min,然后再调节真空度至0.020-0.022mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,静置2小时,即可。通过采用浸渍液对柳木进行浸渍处理,然后再进行真空循环处理,能够对柳木表层组织进行封端反应,柳木表层组织间隙内会填充有反应树脂,固化后,大幅度的提高柳木的力学性能,降低吸水性能,提高耐用度。经过处理后,柳木内的自由基含量迅速增加,芳环间发生缩合反应,从而增强柳木的生物耐久性,但机械强度通常会有所降低,主要体现再抗弯强度上。甲氧基含量下降,木素相互交联,从而增强了处理后的柳木的尺寸稳定性,减小了吸水性。所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;所述引发剂溶液质量分数为5-6%;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为30-35:6-8:80。所述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为400-500ml:200g。所述0.020-0.022mpa真空度中处理时的处理温度为150-156℃。所述0.010-0.014mpa真空度中处理时的处理温度为170-175℃。在移出真空室后,先移入二氧化碳处理室内进行放置处理,然后再移出二氧化碳处理室,静置2小时,即可。所述二氧化碳处理室内为二氧化碳与氨气混合,二氧化碳与氨气混合体积比为95:1。所述二氧化碳处理室内温度为30℃;二氧化碳处理室内处理时间为3小时。柳木细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素三种成分构成。三者的组成、结构和性质以及它们之间的相互关系,决定了柳木的各种性质。本发明通过对柳木进行真空循环热处理过程,会小幅度的促使纤维素的裂解、分子间氢键破坏,加速分子结构的重组,提高了柳木的顺纹抗压强度;同时,半纤维素的水解会降低柳木的吸湿性、提高柳木尺寸稳定性,但同样会削弱柳木的韧性、抗弯性能等指标;木质素是柳木颜色产生与变化的主要因素,其内部含有多种发色基团和助色基团,经过真空循环处理后这些组分的改变会影响其吸收光谱,促使木材颜色发生变化,因此本发明工艺处理后,可从本质上改变柳木的物理和化学性质。本发明工艺能使柳木的颜色由原色逐渐变深,一般为浅褐色至深褐色,甚至黑色,视感舒适,温暖感与厚重感并具。有益效果:本发明提供了一种真空循环处理杨木的工艺,本发明方法通过采用浸渍液对柳木进行浸渍处理,然后再进行真空循环处理,能够对柳木表层组织进行封端反应,柳木表层组织间隙内会填充有反应树脂,固化后,大幅度的提高柳木的力学性能,降低吸水性能,提高耐用度。经过处理后,柳木内的自由基含量迅速增加,芳环间发生缩合反应,从而增强柳木的生物耐久性,但机械强度通常会有所降低,主要体现再抗弯强度上。甲氧基含量下降,木素相互交联,从而增强了处理后的柳木的尺寸稳定性,减小了吸水性。具体实施方式一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;杨木:含水率12%~13%,产自安徽省,径级为30~40cm,树龄约15a;将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.020-0.022mpa和0.010-0.014mpa的真空度进行循环处理;以0.020-0.022mpa的真空度处理10-15min,然后调节真空度至0.010-0.014mpa,继续处理20-25min,然后再调节真空度至0.020-0.022mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,静置2小时,即可。所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;甲基丙烯酸羟乙酯:分子量:130.14;熔点:-12℃;沸点:67℃3.5mmhg(lit.);蒸气密度5(vsair);折射率:n20/d1.453(lit.);存储条件2-8℃;所述引发剂溶液质量分数为5-6%;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为30-35:6-8:80。所述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为400-500ml:200g。所述0.020-0.022mpa真空度中处理时的处理温度为150-156℃。所述0.010-0.014mpa真空度中处理时的处理温度为170-175℃。在移出真空室后,先移入二氧化碳处理室内进行放置处理,然后再移出二氧化碳处理室,静置2小时,即可。所述二氧化碳处理室内为二氧化碳与氨气混合,二氧化碳与氨气混合体积比为95:1。所述二氧化碳处理室内温度为30℃;二氧化碳处理室内处理时间为3小时。下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;所述引发剂溶液质量分数为5%;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为30:6:80。述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为400ml:200g。将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.020mpa和0.010mpa的真空度进行循环处理;以0.020mpa的真空度处理10min,然后调节真空度至0.010mpa,继续处理20min,然后再调节真空度至0.020mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,静置2小时,即可,所述0.020mpa真空度中处理时的处理温度为150℃。所述0.010mpa真空度中处理时的处理温度为170℃。实施例2一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;所述引发剂溶液质量分数为6%;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为35:8:80。述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为500ml:200g。将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.022mpa和0.014mpa的真空度进行循环处理;以0.022mpa的真空度处理15min,然后调节真空度至0.014mpa,继续处理25min,然后再调节真空度至0.022mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,静置2小时,即可,所述0.022mpa真空度中处理时的处理温度为156℃。所述0.014mpa真空度中处理时的处理温度为175℃。实施例3一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;所述引发剂溶液质量分数为5.5%;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为32:7:80。述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为450ml:200g。将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.021mpa和0.012mpa的真空度进行循环处理;以0.021mpa的真空度处理12min,然后调节真空度至0.012mpa,继续处理22min,然后再调节真空度至0.021mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,静置2小时,即可,所述0.021mpa真空度中处理时的处理温度为155℃。所述0.012mpa真空度中处理时的处理温度为172℃。实施例4一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;所述引发剂溶液质量分数为5%;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为35:6:80。述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为450ml:200g。将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.021mpa和0.014mpa的真空度进行循环处理;以0.021mpa的真空度处理12min,然后调节真空度至0.014mpa,继续处理25min,然后再调节真空度至0.021mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,静置2小时,即可,所述0.021mpa真空度中处理时的处理温度为152℃。所述0.014mpa真空度中处理时的处理温度为172℃。实施例5一种真空循环处理杨木的工艺,对待处理杨木板进行浸渍处理,浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述浸渍液为丙烯酸单体溶液混合引发剂溶液;所述丙烯酸单体溶液为甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水混合得到;所述引发剂溶液质量分数为5.5;所述丙烯酸单体溶液与引发剂溶液混合体积比为3:1。所述甲基丙烯酸羟乙酯、水性聚氨酯、水重量份比为32:7:80。述引发剂溶液为过氧化苯甲酰溶液。所述浸渍液与杨木板混合比例为450ml:200g。将所述浸渍处理后的杨木板表面清理干净后,然后移入真空室内,分别以0.021mpa和0.014mpa的真空度进行循环处理;以0.021mpa的真空度处理15min,然后调节真空度至0.014mpa,继续处理20-25min,然后再调节真空度至0.021mpa,以此进行循环,循环5次后,移出真空室,移入二氧化碳处理室内进行放置处理,然后再移出二氧化碳处理室,静置2小时,即可。所述二氧化碳处理室内为二氧化碳与氨气混合,二氧化碳与氨气混合体积比为95:1。所述二氧化碳处理室内温度为30℃;二氧化碳处理室内处理时间为3小时。所述0.020-0.022mpa真空度中处理时的处理温度为155℃。所述0.014mpa真空度中处理时的处理温度为172℃。试件规格为500mm(顺纹)×25mm(径向)×25mm(弦向);每组10根,取平均值:gbt1935—2009《木材顺纹抗压强度试验方法》;表1顺纹抗压强度/mpa实施例165.2实施例267.6实施例370.9实施例474.5实施例575.7空白对照组40.8空白对照组:未处理的杨木板;由表1可以看出,本发明方法处理后的柳木的顺纹抗压强度得到大幅度的提高。继续上述试验,以实施例5为基础试验,对比,真空循环次数对处理柳木试样顺纹抗压强度的影响:表2真空循环次数/次顺纹抗压强度/mpa052.7155.9259.2363.5468.7575.7675.0762.2854.1由表2可以看出,本发明方法中通过5次真空循环处理柳木,能够极大的改善柳木的力学性能,促使细胞壁物质发生化学降解和重组,由此实现功能的增强和改变。抗弯性能检测:gbt1936.2—2009《木材抗弯弹性模量测定方法》;表3弹性模量/gpa实施例16.78实施例26.75实施例36.81实施例46.85实施例56.92空白对照组7.05空白对照组:未处理的柳木;由表3可以看出,本发明工艺处理后的柳木的弹性模量具有小幅度的降低,表明,经过本发明工艺处理后,对于柳木的弹性模量会产生一定的损伤,降低了其性能,但是,降低幅度较低,并不会影响其使用。以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。当前第1页12
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