一种表层浸渍木及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种表层浸渍木及其制备方法，在浸渍过程中，树脂只集中浸渍在木材的表层，从而提高木材表面硬度、尺寸稳定性。本方法具有树脂消耗量小，生产周期短，生产成本低，木材出材率高等优点。按照本发明专利技术方法制得的表层浸渍木吸湿性与素材相比降低35％以上，尺寸稳定性与素材相比提高40％以上，硬度比素材提高20％以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及，属于木材加工领域。【
技术介绍
】近年来，随着天然林保护工程的的实施，木材的加工逐渐由天然林转变为速生林为主，但像杨木、杉木等速生材的硬度低、尺寸稳定性差，且易腐朽，仅用于造纸和刨花板材，不能直接应用于家具等领域，导致木材资源极大的浪费。对木材进行物理或化学改性可以改善软质木材的材性。主要方法包括:(I)压缩法。(2)浸渍药剂法，通过在真空或加压环境下往木材中注入单体或树脂，提高木材的力学性能，明显改善材质的尺寸稳定性，常用的浸渍药剂主要包括:脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、聚乙烯等。木材压缩可以提高其力学性能和尺寸稳定性，但压缩后的回弹极严重，特别是在吸湿环境下。为了减小这种回弹，国内学者方桂珍、刘君良通过采用“树脂浸渍-压缩”的方法对木材的压缩变形进行固定。虽然此方法在一定程度上可以控制木材的压缩回弹，但复杂的工艺流程降低了其生产效率。为此，中国专利文献CN101531018B公开了 “一种可调热风循环式木材干燥压缩装置”技术专利，该装置主要应用于对浸渍处理过的木材在干燥的同时进行压缩，但由于木材含水率较高，在干燥压缩过程中容易出现局部开裂的情况，制约着该装置在生产中的应用与推广。采用药剂浸渍的木材，其力学性能和尺寸稳定性均可得到显著改善。针对其浸渍工艺，目前已有一些专利，例如，公告号为CN1208171C的中国专利文献“呋喃聚合物浸渍木材、制备该聚合物的方法和该聚合物的用途”公开了一种呋喃聚合物浸渍木材，其在整个木材区域具有均匀的颜色和密度。该方案制备的木材在后期干燥过程中容易出现木材变形开裂等现象。中国专利文献CN102642223A公开了 “一种速生材的浸渍方法”，其制造方法包括:一次烘干、药剂制备、药液调制、真空处理、压力浸注、木材出罐和二次烘干步骤。该方案制备的浸渍木材由于木材内部填充了大量的药剂，使得二次干燥过程中，药剂阻塞了细胞壁和细胞腔，木材内部的水分不易挥发，导致二次干燥困难，干燥周期大大延长，干燥出的木材品质较差。在木材浸渍方法上，除了传统的“真空-加压”浸渍方法，中国专利文献CN101618559B公开了“一种用于木材改性的药液加压浸注方法”，其主要是针对湿度较大的木材，在一定的压力下从原木的端头浸注化学药剂，而将原木的树液置换出来。该方案能够解决一些软质材的浸注，但由于木材轴向管胞较小，并不能完全满足一些长度较长的木材浸渍，同时其生产效率低、对设备的要求较高，成本较大。目前木材浸渍大都采用的是在低含水率下浸渍，把木材干燥到较低的含水率，会使木材变形增大，木材损耗增加，且干燥能耗和成本也很高。另外，现有技术均是对干燥处理后的木材进行完全浸渍，但在木材实际加工应用中，木材内部浸渍的药剂不仅增加了成本，而且使得浸渍后的干燥变得更加困难，常出现木材内裂、变形等状况，严重影响木材的后续加工和应用。【
技术实现思路
】针对上述问题，本专利技术提供一种表层浸渍木的制备方法，在浸渍过程中，树脂只集中浸渍在木材的表层，从而提高木材表面硬度、尺寸稳定性。本方法具有树脂消耗量小，生产周期短，生产成本低，木材出材率高等优点，具体包括如下步骤:A、一次干燥:将气干密度为0.35?0.55g/cm3的木材置于温度为40?70°C，相对湿度为40?95%的条件下，根据木材含水率的变化，对温湿度进行相应的调整，干燥至平均含水率40?60%，木材厚度含水率呈现内高外低的分布时，停止干燥；B、浸渍:采用“抽真空”、“加压”或“真空-加压”的浸渍方法将步骤A得到的板材进行浸渍； C、二次干燥:将步骤B得到的板材在温度为40?80°C，相对湿度为30?95 %的条件下进行干燥，干燥过程中，根据木材含水率的变化，对温度和相对湿度进行适当的调节，干燥至含水率为5?12% ；D、固化:对经步骤C干燥后的浸渍木材进行树脂固化处理；E、调湿处理:将固化处理后浸渍木材的含水率调整至5?10%。优选的，上述步骤A中所用木材干燥前的含水率大于90%，停止干燥时，距离木材表面0-3mm的范围内，含水率低于30%，距离木材表面5mm以上的中心区域含水率为50-90%。上述步骤B采用“抽真空”的浸渍方法，其工艺参数为:负压0.08?0.15Mpa，持续时间为0.5?2.0ho上述步骤B采用“加压”浸渍方法，其工艺参数为:加压至0.8?1.5Mpa，持续时间为 0.5 ?2.0h0上述步骤B采用“真空-加压”的浸渍方法，其工艺参数为负压0.08?0.1Mpa,持续时间为0.5?1.0h，然后恢复至常压并保持0.5h，再加压至0.8?1.3Mpa，时间0.5?2.0h0上述步骤D中，采用热压方式进行树脂固化，固化温度为90-140°C，固化时间为20-36h，优选的，固化温度为120?140°C，固化时间为20?24小时。上述步骤E中的调湿处理是在温度为50?70°C，相对湿度为55?85%的条件下进行的。通过上述方法得到的表层浸渍木具有以下特征:包括距离木材表面0_5mm范围内的的浸渍层和距离木材表面大于5_的自然层。所述浸渍层的密度大于自然层的密度。上述表层浸渍木中，自然层为未经树脂浸渍处理的木材结构，但可能表层浸渍过程中对自然层的结构造成影响，上述影响相对于表层浸渍的量可以忽略不计。上述表层浸渍层的密度由表层到距表层I?5_的厚度逐渐减小到木材自然密度，在浸渍层与自然层之间自然纤维连接，与现有的胶合板不同。同时，上述表层浸渍木的力学性能和尺寸稳定性得到明显改善，具有强重比大，木材尺寸稳定性好的优点，可广泛用于木地板、衣柜、橱柜、橱门等家具中。本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术采用低密度木材，在适当的温湿条件下只使木材表层一定的厚度的含水率低于30%，内部区域含水率高于30%，从而解决了树脂浸渍到木材内部的问题；2、由于第一次干燥，只对木材表层进行干燥，干燥至平均含水率40?60%就结束第一次干燥，所以可以显著缩短干燥时间和生产周期、降低成本，并显著减少干燥木材损失;3、由于采用了适当的浸渍工艺，配合木材厚度上的含水率分布，获得表层浸渍木，减小树脂用量，降低浸渍树脂的成本；4、由于木材中部没有树脂填充，在二次干燥过程中，木材中部的水分很容易排出，缩短二次干燥时间；5、按照本专利技术方法制得的表层浸渍木吸湿性与素材相比降低35%以上，尺寸稳定性与素材相比提高40%以上，硬度比素材提高20%以上。【【附图说明】】图1:实施例1中厚度为20mm的表层浸渍杨木的剖面密度图；图2:实施例2中厚度为25mm的表层浸渍杉木的剖面密度图；图3:实施例3中厚度为20mm的表层浸渍泡桐木的剖面密度图。【【具体实施方式】】以下结合实施例来进一步解释本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。实施例1本实施例以杨木板材为原料，按照下列方法制备表层浸渍杨木:—次干燥:将气干密度为0.43g/cm3、厚度为20mm、含水率为93%的杨木置于温度为40-70°C，相对湿度为40-75%的条件下干燥，根据木材含水率的变化，对温湿度进行适当的调整，待木材厚度含水率呈现内高外低的分布时，停止干燥，此时，在距离木材表面0-2.5mm范围内的表层含水率低于30%，距离木材表面5mm以上的中心区域含水率在50?80%范围内，木材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表层浸渍木的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、一次干燥：将气干密度为0.35～0.55g/cm3的木材置于温度为40～70℃，相对湿度为40～95％的条件下，根据木材含水率的变化，对温湿度进行相应的调整，干燥至平均含水率40～60％，木材厚度含水率呈现内高外低的分布时，停止干燥；B、浸渍：采用“抽真空”、“加压”或“真空‑加压”的浸渍方法将步骤A得到的板材进行浸渍；C、二次干燥：将步骤B得到的板材在温度为40～80℃，相对湿度为30～95％的条件下进行干燥，干燥过程中，根据木材含水率的变化，对温度和相对湿度进行适当的调节，干燥至含水率为5～12％；D、固化：对经步骤C干燥好的浸渍木材进行树脂固化处理；E、调湿处理：将固化处理后浸渍木材的含水率调整至5～10％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凃登云，张振伟，彭冲，詹缅阳，陈志军，洪志雄，黄小诚，将斌，
申请(专利权)人：广州好莱客创意家居股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44