本发明专利技术公开了一种提高木材浸渍效率的预处理装置及利用该装置浸渍木材的方法，该装置包括内部具有空腔的木材预处理室、超声波处理系统和预处理液，对待处理木材进行超声波预处理；本发明专利技术方法是在常压下先用超声波对待浸渍的木材进行预处理，利用超声波的空化效应打通木材内部流体移动通道，增强待浸渍材的流体通透性，扩大木材内部的有效通道面积，然后再对其进行浸渍处理，将木材浸渍改性剂浸注到木材内部，提高浸渍材的吸药量，增大药剂的渗透深度，缩短浸渍周期，改善浸渍效果。本发明专利技术处理装置简单，操作方便，处理工艺条件可控，适宜处理各种木材。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种木材的浸渍处理设备和处理方法，特别涉及一种在常压下提高木 材浸渍效果的处理设备和处理方法，属于木材浸渍处理
，包括木材阻燃浸渍处理、 木材防腐浸渍处理、木材染色浸渍处理、木材尺寸稳定性增强浸渍处理等。
技术介绍
木材浸渍就是在一定的工艺条件下（如一定压力，一定时间等），将改性剂（如阻 燃剂，染色剂，防腐剂，尺寸稳定剂等）浸注到木材内部，从而实现木材改性目的的处理方 法，它是木材功能性改良过程中最为重要的工艺环节。对木材进行正确、合理的浸渍处理， 既是保证木材改性质量的关键，又是合理利用木材和节约成本的重要手段。 目前，木材浸渍处理方法主要分为常压浸渍法和真空-加压浸渍法两大类。 常压浸渍法是在常压下将粘度较低的改性剂溶液，在室温或在加热条件下，将木 材浸没在药液中，浸渍时间长短，取决于木材所需改性程度和木材的浸注性能。常压浸渍法 设备简单，操作简便易行，成本低廉，但它只适用于薄板材，以及渗透性能较好的材质，即木 材纹孔较粗的材质。 真空-加压浸渍法是将木材置于高压罐内，先抽成真空，抽掉木材内部的气体， 借助于放真空吸入改性剂药液，然后加压将改性剂药液压入木材内部。该法的浸渍效果 明显优于常压浸渍法，且对于厚板材和渗透性较差的材质也有较好的效果。如申请号为 201210140165. X的中国专利技术专利申请公开了一种速生材的浸渍方法，该专利技术方法主要针对 人工速生材进行处理，采用两次烘干、真空和高压浸注相配合的工艺，特别是采用真空的方 法，使木材浸渍液的浸注速度加快，浸渍均匀、有效成份留存量大，经该专利技术方法处理后的 速生木材虽然保留了木材原有自然属性，还具有阻燃、防腐、抗菌、防白蚁、抗变形、环保、密 度硬度可调等性能，成为天然珍贵树种的理想替代品，可满足家具、实木地板等领域的使用 要求。但其需真空加压设备，包括搅拌罐、贮液罐、耐压处理罐、真空泵、加压泵、控制系统 等，而且真空和加压设备都较复杂，设备昂贵投资大，操作时动力消耗大，工艺复杂，安全性 能差。 近年来，国内的一些研究人员从缩短浸渍时间、提高浸渍质量、生产设备小型化、 生产过程自动化的角度，不断地进行探索，提出了很多方法，也申请了一些专利。如专利号 为CN02145544. 9专利技术专利公开了一种木材处理技术，该专利技术专利涉及一种木材阻燃处理 工艺，包括选材、配制阻燃液、浸泡、干燥，木材在阻燃液中进行两次超声波浸泡处理工艺， 木材浸入第一阻燃液的过程中，超声处理1?1. 5小时，频率为50?IOOkHz ;接着取出木 材，高温烘干，浸入木材内部的阻燃剂发生聚合反应，然后再浸入第二阻燃液中，超声处理 1. 5?2小时，频率为50?100kHz，第二次超声波处理促进阻燃剂的交联反应；最后取出木 材，烘干。虽然该专利技术方法处理的木材整体阻燃性能好，产品变形小，工艺处理时间短，成本 低，但是，该专利技术方法仍仅限于对薄板材（Imm)的处理，而且该方法仍然需要使用浓度较低 的阻燃剂进行浸渍处理，并且需要借助超声波的作用促进阻燃剂的交联反应，提高木材的 阻燃效果，并且对渗透性较差的板材效果甚微；超声波的频率高，能量低，多次长时间的高 频超声波处理会降低板材的力学强度。又如专利CN201020294731. 9 -种蒸汽爆破处理装 置，主要用于木材染色，尤其是硬质木材浸渍染色的预处理，可以使硬质木材形成新的流体 通道，提高其渗透性，有利于对其进行浸渍染色。但是该蒸汽爆破处理装置包括爆破罐，所 述爆破罐由内壁和包围在内壁外面的外壁组成,所述内壁围成所述爆破罐的内腔,所述内 壁和外壁之间的空间为所述爆破罐的夹层；所述爆破罐的一端设置有罐门，在所述爆破罐 上还设置有第一通气口、第二通气口和第三通气口；所述蒸汽爆破处理装置还包括：通过 所述第一通气口与所述内腔相连通的蒸汽加压装置；通过所述第二通气口与所述内腔相连 通的排空装置；通过所述第三通气口与所述夹层相连通的加热装置。其构成复杂，设备成本 高，爆破对设备的要求也较高，且带有一定的危险性，不适宜推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有木材浸渍处理工艺中存在的技术问题提供一种提高木 材浸渍效率的预处理装置及利用该装置浸渍木材的方法，本专利技术的提高木材浸渍效率的预 处理装置结构简单，对待处理木材在常压下进行超声波预处理，超声波的空化效应打通木 材内部流体移动通道，增强待浸渍材的流体通透性，扩大木材内部的有效通道面积，然后再 对其进行浸渍处理，促使木材改性剂（例如阻燃剂、防腐剂、染色剂、尺寸稳定剂、强化剂 等）浸注到木材内部，提高浸渍材的吸药量，增大药剂的渗透深度，缩短浸渍周期，改善并 提高木材的浸渍效果。 为实现本专利技术目的，本专利技术一方面提供一种提高木材浸渍效果的预处理装置，包 括内部具有空腔的木材预处理室、超声波处理系统和预处理液，其中： 所述木材预处理室的内部空腔由隔板将处理室分隔成上下2个独立的空腔，上部 空腔用于放置待预处理木材和储存对木材进行预处理的预处理液； 所述超声波处理系统由通过导线连接的超声波发生器和多个超声波换能器组成； 所述超声波换能器设置于所述木材预处理室的下部空腔内，对浸没在预处理液中的木材进 行超声波处理。 其中，所述隔板由不锈钢材料制成。 特别是，所述隔板设置在木材预处理室的中下部，将木材预处理室分成上下2个 独立的空腔。 特别是，所述木材预处理室还包括设置于预处理室顶部的密封盖，用于封闭所述 的木材预处理室。 尤其是，所述密封盖上设置有把手，用于掀开或盖上所述密封盖。 其中，所述木材预处理室为长方体、正方体、圆柱体或球体形状，优选为长方体或 正方体形。 特别是，所述木材预处理室的底部和侧壁封闭，顶端设置可开闭的密封盖。 尤其是，所述密封盖与所述预处理室的顶端相匹配，形状与预处理室顶端的形状 相同，其大小与预处理室顶端的大小相适应，用于密封预处理室的顶端。 其中，所述超声波换能器固定安装在隔板的下表面。 特别是，所述超声波换能器均匀分布在所述隔板的下表面。 尤其是，所述超声波换能器紧密贴合在所述隔板的下表面上。 特别是，所述超声波换能器的功率为每立方厘米木材上施加的超声波的功率为 1-5W，优选为3W ;所述频率为28-60kHz，优选为40kHz。 其中,所述预处理液选择水、碱性溶液或有机溶液。 其中，所述碱性溶液的质量百分比浓度为0. 01-10%，优选为1%。 特别是，所述碱性溶液选择氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液中的一种， 优选为氢氧化钠溶液。 特别是，所述有机溶液选择苯、95 %的乙醇、乙醚中的一种或多种，优选为苯和 95 %的乙醇的混合液。 尤其是，所述苯和乙醇的体积之比为I. 5-2. 5 :0. 5-1. 5,优选为2 :1。 木材抽提物的含量及分布对木材渗透性影响较大，木材的抽提物按溶剂种类可分 为水抽提物、碱性溶剂抽提物和有机溶剂抽提物三大类，根据待处理木材的各类抽提物含 量大小选择合适的预处理液，有针对性地对木材进行处理，提高处理效率。 其中，所述装材件为具有孔隙结构的平板。具有孔隙结构，预处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高木材浸渍效率的预处理装置，包括内部具有空腔的木材预处理室(1)、超声波处理系统和预处理液(7)，其中：所述木材预处理室(1)的内部空腔由隔板(9)将处理室分隔成上下2个独立的空腔(11、12)，上部空腔(11)用于放置待处理木材和储存对木材进行预处理的预处理液(7)；所述超声波处理系统由通过导线(8)连接的超声波发生器(5)和多个超声波换能器(6)组成；所述超声波换能器(6)设置于所述木材预处理室的下部空腔(12)内，对浸没在预处理液中的木材进行超声波处理。
【技术特征摘要】
2013.08.27 CN 20131037887081. 一种提高木材浸渍效率的预处理装置，包括内部具有空腔的木材预处理室（1)、超 声波处理系统和预处理液（7)，其中： 所述木材预处理室（1)的内部空腔由隔板（9)将处理室分隔成上下2个独立的空腔 (11、12)，上部空腔（11)用于放置待处理木材和储存对木材进行预处理的预处理液（7); 所述超声波处理系统由通过导线（8)连接的超声波发生器（5)和多个超声波换能器 (6)组成；所述超声波换能器（6)设置于所述木材预处理室的下部空腔（12)内，对浸没在 预处理液中的木材进行超声波处理。2. 如权利要求1所述的木材预处理装置，其特征是，所述超声波换能器（6)固定安装在 隔板（9)的下表面。3. 如权利要求1或2所述的木材预处理装置，其特征是，所述预处理液（7)选择水、碱 性溶液或有机溶液。4. 如权利要求1或2所述的木材预处理装置，其特征是，所述木材预处理室还包括至少 1个装材件（4)，所述装材件（4)设置在预处理室的上部空腔（11)内，用于放置待预处理的 木材。5. 如权利要求1或2所述的木材预处理装置，其特征是，所述木材预处理室还包括压紧 件（2)，置于待处理木材的上表面，使得待处理木材浸没在预处理液内部。6. -种木材浸渍处理方法，包括：首先利用如权利要求1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵紫剑，何正斌，杨飞，沙汀鸥，伊松林，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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