杨树木材同质炭化木的生产加工方法技术

杨树木材同质炭化木的生产加工方法，由裁锯、脱脂、干燥、回潮、堆垛、进窑、升温、炭化、降温、出窑共十一道工序完成，其有益效果是首先将杨树木材进行脱脂处理，为实现同质炭化打好基础；进窑时用高岭土将木材包覆，可以完全隔绝空气并均匀炭化效果；封窑后从整体上降低炭化温度，延长炭化时间，这样可以保证杨树木材从外到内各个部位得到相同程度的炭化处理，使其各个部位的吸湿性、尺寸稳定性、力学性能、抗腐蚀性能、硬度和抗压性、胶合和表面涂饰性能，特别是颜色均显示出相同的良好特性。通过改进脱脂方法、炭化辅助材料以及炭化温度和时间，可以使炭化木达到更好的同质化效果，同时也可以提高胶合性效果，提高了产品的应用价值和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于林业产品加工
，特别是一种杨树木材同质炭化木的生产加工方法。
技术介绍
炭化木是在不含任何化学剂条件下应用高温对木材进行炭化处理，使其营养成分被破坏，从而具有较好的防腐防虫功能，由于其吸水官能团半纤维素被重组，使产品具有较好的物理性能。炭化木是真正的绿色环保产品，尽管产品具有防腐防虫性能，却不含任何有害物质，不但提高了木材的使用寿命，而且不会在生产过程中使用过程中以及使用后的废料处理对人体、动物和环境有任何的负面影响；经过炭化后的木材表面具有原色、黄色、棕色或深棕色的美观效果，并拥有防腐及抗生物侵袭的作用，其含水率低、不易吸水、材质稳定、不变形、完全脱脂不溢脂、隔热性能好、施工简单、涂刷方便、无特殊气味，是理想的室内及桑拿浴室材料，成为卫浴装饰新的流行趋势；其防腐烂，抗虫蛀、抗变形开裂，耐高温性能也成为户外泳池景观的理想材料。目前市场上的炭化木主要是表层炭化木和深度炭化木，表层炭化木是用氧焊枪烧烤，使木材表面具有一层很薄的炭化层，对木材性能的改变可以类比木材的油漆，但可以突显表面凹凸的木纹，产生立体效果；深度炭化木是经过200度左右的高温炭化技术处理的木材，使其深层也得到炭化处理，破坏其内部的营养成分，改变其吸水官能团半纤维素的结构，达到防腐防潮的目的进而延长使用寿命的效果。深度炭化木虽然能够达到防腐防潮的效果，但是其内外颜色深浅不一，严重影响了进一步加工产品的品质效果，为此，专利技术人研究团队经过长期研究实践，总结出了一套同质炭化木的加工生产方法，不仅能够防腐防潮，而且颜色美观、均匀、耐久。于是专利技术人研发团队在2013年6月申请了“以马尾松木材为原材料的同质炭化木的生产方法”的专利，专利申请号为2013102572655，该专利方法能够使马尾松木材从外到内各个部位得到相同程度的炭化处理，使其各个部位的吸湿性、尺寸稳定性、力学性能、抗腐蚀性能、硬度和抗压性、胶合和表面涂饰性能，特别是颜色均显示出相同的良好特性，达到同质炭化效果。但是，经过一年多来的生产实践，专利技术人发现，该专利方法仍然存在一些问题，首先是，脱脂不完善，影响干燥和炭化效果，其次是对于5-6cm较厚的木材的同质化效果不理想，再次是在炭化程度的掌控上较难操作准确。另外还发现，不同的材质需要采取不同的温度，才能得到更好的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述问题提供一种将杨树木材进行脱脂、干燥和炭化处理，以便得到木材内外的处理效果高度一致的炭化木材。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种杨树木材同质炭化木的生产加工方法，由裁锯、脱脂、干燥、回潮、堆垛、进窑、升温、炭化、降温、出窑共十一道工序完成，其特征在于具体生产步骤如下。⑴裁锯：将杨树木材裁锯成长度为100-300cm，厚度3-6cm的木材。⑵脱脂：将杨树木材堆码后浸没在石灰水中用小火烧煮，直到烧沸，再用大火沸煮2-3小时，然后在烧沸的清水中漂洗0.5小时，再放入常温清水中漂洗干净；石灰水为按照重量份在100份水中加入25份石灰。⑶干燥：将蒸烤炉内温度调节在70-74℃之间，并向蒸烤炉内喷洒水蒸气使之呈饱和状态，然后将脱脂后的杨树木材放入蒸烤炉内充分吸水，25-30小时后杨树木材吸水达到饱和状态，然后停止喷洒水蒸气，调节蒸烤炉内温度在64-68℃，闷窑12-15小时，然后开启排气孔向外排气，并将蒸烤炉内温度逐渐升至82-86℃，进行排脱水3-5小时；如此反复2-4次，然后检测木材含水率，直到含水率为6-8%。⑷回潮：将干燥后的杨树木材移至回潮室堆放10-12天，使杨树木材内的纤维均匀稳定地吸潮，并将含水率控制在10-12%。⑸堆垛：将回潮后的杨树木材外表面包覆8-12mm厚的高岭土泥浆，然后码放在钢架上，木材与木材之间用不锈钢条隔开，上层放置压块；其中钢条的厚度为1-2cm，压块为性能稳定的高密度物体，其放置量为0.5-1.0吨/平方米；所述高岭土泥浆是将高岭土晒干后碾成粉末除杂过筛，将粉末加水混合搅拌成浓稠状泥浆，直到能够用手捏出形状。⑹进窑：将码好的杨树木材推入炭化处理窑内，密封窑门，关闭炭化处理窑的各气孔。⑺升温：将窑内升温，前期每小时升温5-7℃，间断向窑内喷发水蒸气，使窑内湿度保持为100%；随着温度升高，首先在70℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后在100℃温度处稳定持续保持2-4小时，再在120℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后在后期以每小时升温2-3℃温度的速度逐渐升至160-190℃。⑻炭化：根据杨树木材原料情况和颜色需求保持窑内温度为160-190℃，每隔10分钟向窑内喷发一次水蒸气，使窑内湿度保持为100%，持续处理6-10小时。⑼降温：开启各气孔，将窑内降温，前期窑内温度在120℃以上时每小时降温2-3℃，后期窑内温度在120℃以下时，每小时降温5-7℃，每隔20-30分钟向窑内喷发一次水蒸气，并使窑内湿度从100%逐渐降至40%-45%；将炉内温度降至80℃时停止喷发水蒸气，并将温度维持在80℃处进行干燥，直到木材含水率为4.5%-8.0%时，关闭热源，完全开窑，自然降温。⑽出窑：当窑内温度降至45℃以下时，取出木材，敲碎并回收高岭土以备再用，剩下的木材即为杨树木材的同质碳化木成品。当炭化杨树木早材且需要颜色鲜明的原色炭化木时，在升温步骤⑻、炭化步骤⑼和降温步骤⑽中，升温时前期每小时升温5℃，后期每小时升温2℃，炭化时在160-165℃下处理6-7小时，降温时前期每小时降温2℃，后期每小时降温5℃。当炭化杨树木早材且需要颜色适中的黄色炭化木时，在升温步骤⑻、炭化步骤⑼和降温步骤⑽中，升温时前期每小时升温6℃，后期每小时升温2.5℃，炭化时在165-170℃下处理7-8小时，降温时前期每小时降温2.5℃，后期每小时降温6℃。当炭化杨树木早材且需要颜色成熟的黄棕色炭化木时，在升温步骤⑻、炭化步骤⑼和降温步骤⑽中，升温时前期每小时升温7℃，后期每小时升温2.5℃，炭化时在170-175℃下处理8-9小时，降温时前期每小时降温2.5℃，后期每小时降温7℃。当炭化杨树木晚材且需要颜色适中的黄色炭化木时，在升温步骤⑻、炭化步骤⑼和降温步骤⑽中，升温时前期每小时升温6℃，后期每小时升温2.5℃，炭化时在175-180℃下处理7-8小时，降温时前期每小时降温2.5℃，后期每小时降温6℃。当炭化杨树木晚材且需要颜色成熟的黄棕色炭化木时，在升温步骤⑻、炭化步骤⑼和降温步骤⑽中，升温时前期每小时升温7℃，后期每小时升温2.5℃，炭化时在180-185℃下处理8-9小时，降温时前期每小时降温2.5℃，后期每小时降温7℃。当炭化杨树木晚材且需要颜色庄重的棕色炭化木时，在升温步骤⑻、炭化步骤⑼和降温步骤⑽中，升温时前期每小时升温7℃，后期每小时升温3℃，炭化时在185-190℃下处理9-10小时，降温时前期每小时降温3℃，后期每小时降温7℃。本专利技术的有益效果是首先将杨树木材进行脱脂处理，可以避免在炭化处理过程中因溢脂过多而在本文档来自技高网...

【技术保护点】
杨树木材同质炭化木的生产加工方法，由裁锯、脱脂、干燥、回潮、堆垛、进窑、升温、炭化、降温、出窑共十一道工序完成，其特征在于具体生产步骤如下：⑴裁锯：将杨树木材裁锯成长度为100‑300cm，厚度3‑6cm的木材；⑵脱脂：将杨树木材堆码后浸没在石灰水中用小火烧煮，直到烧沸，再用大火沸煮2‑3小时，然后在烧沸的清水中漂洗0.5小时，再放入常温清水中漂洗干净；石灰水为按照重量份在100份水中加入25份石灰；⑶干燥：将蒸烤炉内温度调节在70‑74℃之间，并向蒸烤炉内喷洒水蒸气使之呈饱和状态，然后将脱脂后的杨树木材放入蒸烤炉内充分吸水，25‑30小时后杨树木材吸水达到饱和状态，然后停止喷洒水蒸气，调节蒸烤炉内温度在64‑68℃，闷窑12‑15小时，然后开启排气孔向外排气，并将蒸烤炉内温度逐渐升至82‑86℃，进行排脱水3‑5小时；如此反复2‑4次，然后检测木材含水率，直到含水率为6‑8%；⑷回潮：将干燥后的杨树木材移至回潮室堆放10‑12天，使杨树木材内的纤维均匀稳定地吸潮，并将含水率控制在10‑12%；⑸堆垛：将回潮后的杨树木材外表面包覆8‑12mm厚的高岭土泥浆，然后码放在钢架上，木材与木材之间用不锈钢条隔开，上层放置压块；其中钢条的厚度为1‑2cm，压块为性能稳定的高密度物体，其放置量为0.5‑1.0吨/平方米；所述高岭土泥浆是将高岭土晒干后碾成粉末除杂过筛，将粉末加水混合搅拌成浓稠状泥浆，直到能够用手捏出形状；⑹进窑：将码好的杨树木材推入炭化处理窑内，密封窑门，关闭炭化处理窑的各气孔；⑺升温：将窑内升温，前期每小时升温5‑7℃，间断向窑内喷发水蒸气，使窑内湿度保持为100%；随着温度升高，首先在70℃温度处稳定持续保持2‑4小时，然后在100℃温度处稳定持续保持2‑4小时，再在120℃温度处稳定持续保持2‑4小时，然后在后期以每小时升温2‑3℃温度的速度逐渐升至160‑190℃；⑻炭化：根据杨树木材原料情况和颜色需求保持窑内温度为160‑190℃，每隔10分钟向窑内喷发一次水蒸气，使窑内湿度保持为100%，持续处理6‑10小时；⑼降温：开启各气孔，将窑内降温，前期窑内温度在120℃以上时每小时降温2‑3℃，后期窑内温度在120℃一下时，每小时降温5‑7℃，每隔20‑30分钟向窑内喷发一次水蒸气，并使窑内湿度从100%逐渐降至40%‑45%；将炉内温度降至80℃时停止喷发水蒸气，并将温度维持在80℃处进行干燥，直到木材含水率为4.5%‑8.0%时，关闭热源，完全开窑，自然降温；⑽出窑：当窑内温度降至45℃以下时，取出木材，敲碎并回收高岭土以备再用，剩下的木材即为杨树木材的同质碳化木成品。...

【技术特征摘要】
1.杨树木材同质炭化木的生产加工方法，由裁锯、脱脂、干燥、回潮、堆垛、进窑、升温、炭化、降温、出窑共十一道工序完成，其特征在于具体生产步骤如下：
⑴裁锯：将杨树木材裁锯成长度为100-300cm，厚度3-6cm的木材；
⑵脱脂：将杨树木材堆码后浸没在石灰水中用小火烧煮，直到烧沸，再用大火沸煮2-3小时，然后在烧沸的清水中漂洗0.5小时，再放入常温清水中漂洗干净；石灰水为按照重量份在100份水中加入25份石灰；
⑶干燥：将蒸烤炉内温度调节在70-74℃之间，并向蒸烤炉内喷洒水蒸气使之呈饱和状态，然后将脱脂后的杨树木材放入蒸烤炉内充分吸水，25-30小时后杨树木材吸水达到饱和状态，然后停止喷洒水蒸气，调节蒸烤炉内温度在64-68℃，闷窑12-15小时，然后开启排气孔向外排气，并将蒸烤炉内温度逐渐升至82-86℃，进行排脱水3-5小时；如此反复2-4次，然后检测木材含水率，直到含水率为6-8%；
⑷回潮：将干燥后的杨树木材移至回潮室堆放10-12天，使杨树木材内的纤维均匀稳定地吸潮，并将含水率控制在10-12%；
⑸堆垛：将回潮后的杨树木材外表面包覆8-12mm厚的高岭土泥浆，然后码放在钢架上，木材与木材之间用不锈钢条隔开，上层放置压块；其中钢条的厚度为1-2cm，压块为性能稳定的高密度物体，其放置量为0.5-1.0吨/平方米；所述高岭土泥浆是将高岭土晒干后碾成粉末除杂过筛，将粉末加水混合搅拌成浓稠状泥浆，直到能够用手捏出形状；
⑹进窑：将码好的杨树木材推入炭化处理窑内，密封窑门，关闭炭化处理窑的各气孔；
⑺升温：将窑内升温，前期每小时升温5-7℃，间断向窑内喷发水蒸气，使窑内湿度保持为100%；随着温度升高，首先在70℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后在100℃温度处稳定持续保持2-4小时，再在120℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后在后期以每小时升温2-3℃温度的速度逐渐升至160-190℃；
⑻炭化：根据杨树木材原料情况和颜色需求保持窑内温度为160-190℃，每隔10分钟向窑内喷发一次水蒸气，使窑内湿度保持为100%，持续处理6-10小时；
⑼降温：开启各气孔，将窑内降温，前期窑内温度在120℃以上时每小时降温2-3℃，后期窑内温度在120℃一下时，每小时降温5-7℃，每隔20-30分钟向窑内喷发一次水蒸气，并使窑内湿度从100%逐渐降至40%-45%；将炉内温度降至...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀伦，
申请(专利权)人：重庆市后皇嘉树木业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85