一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法技术

本发明专利技术是一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法，是对人工速生丰产林锯材以及其他阔叶树锯材、针叶树锯材的密度、颜色以及物理力学性能进行改善的生产方法。该包含：锯材干燥；高温热处提高物理性能；高压浸注三聚氰胺提高密度；也可一并浸注氧化铁红(三氧化二铁，分子式：Fe2o3)或者氧化铁黑(四氧化三铁，分子式：Fe3o4)和氧化铁黄(分子式：Fe2o3.H2O)以及前述三者混合而成的棕氧化铁进行染色；热压定型等工艺步骤。改性后的各类锯材含水率在室温条件下保持在≤6％；锯材的密度提高18％；改性后的各类锯材在红、黑、黄三种颜色的基础上可以任意调整颜色；提高了硬度、强度、稳定性、耐久性能。本方法实施过程完全环保无污染。

A Method of Improving the Density of Regenerated Forest Wood and Dyeing and Physical Modification

The present invention is a method for increasing the density of regenerated forest wood, dyeing and physical modification, and is a production method for improving the density, color and physical and mechanical properties of artificial fast-growing and high-yield forest sawn timber and other broad-leaved and Coniferous sawn timber. It includes: sawdust drying; improving physical properties at high temperature; melamine impregnating at high pressure to increase density; iron oxide red (ferric oxide, molecular formula: Fe2o3) or iron oxide black (ferric oxide, molecular formula: Fe3o4) and iron oxide yellow (molecular formula: Fe2o3. H2O) as well as brown oxygen mixed with the above three. Ferric carbide dyeing, hot pressing and other process steps. The moisture content of all kinds of modified sawn timber is kept below 6% at room temperature, the density of sawn timber is increased by 18%, the color of modified sawn timber can be adjusted arbitrarily on the basis of red, black and yellow colors, and the hardness, strength, stability and durability of modified sawn timber are improved. The implementation process of this method is completely environment-friendly and pollution-free.

【技术实现步骤摘要】
一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法
本专利技术是一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法，是对人工速生丰产林锯材以及其他阔叶树锯材、针叶树锯材的密度、颜色以及物理力学性能进行改善的生产方法。
技术介绍
近年来，广泛推广种植的速生杨和再生桉木林已经初具规模，但这类速生材普遍存在密度低、硬度和静曲强度不高，易开裂、易变形的特点；加之木材本身是一种主要由纤维素、半纤维素和木质素构成的多孔性复杂天然有机物质。木材分子中含有大量的羟基和羟甲基等含氧极性基团，因而具有吸湿性强、尺寸稳定性、易燃、易腐朽、和易化学降解的特点。因此，这些速生木材不能大量的应用到实木家具生产中。目前市场上的实木家具大部分使用的是北美和非洲进口的硬木，以及从东南亚进口的红木类木材，造成了很大的资源浪费，也不利于资源的可持续利用和发展，同时也对环境造成了一定的影响。所以，提高人工速生种植林木材的性能，解决其在家具生产中的应用问题显得尤为突出。现有的木材处理和改性技术包含：干燥、高压浸注胶黏剂、防腐、碳化等，但是这些技术存在只能改善木材的一项或几项性能，不能全面改善木材性能，以及设备占地面积大产量低、能耗高等特点。同时，这些技术并不能从根本上改变木材的性能。
技术实现思路
本专利技术是一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的生产方法，是对人工速生丰产林锯材以及其他阔叶树锯材、针叶树锯材的密度、颜色以及物理力学性能进行改善的生产方法。本专利技术包含：锯材干燥；高温热处提高物理性能；高压浸注三聚氰胺提高密度；高压浸注氧化铁红(三氧化二铁分子式：Fe2o3)或者氧化铁黑(四氧化三铁分子式：Fe3o4)和氧化铁黄(分子式：Fe2o3.H2O)以及前述三者混合而成的棕氧化铁进行染色；热压定型等工艺步骤。改性后的各类锯材含水率在室温条件下保持在≤6％；锯材的密度提高18％；改性后的各类锯材在红、黑、黄三种颜色的基础上可以任意调整颜色，外观光洁漂亮；硬度、强度力学性能提升；同时提高了木材的稳定性和耐久性，实现消除木材内应力、防潮、吸潮性低、防霉变、抗变形、抗开裂、尺寸稳定、材质平滑、脱油脂的效果；改性后的锯材兼具阻燃、防腐、绝缘的性能。本方法实施过程完全环保、无污染。本专利技术技术方案如下：人工速生丰产林杨木或者桉木以及其他阔叶树、针叶树采伐后，锯切成需要的规格成为锯材。首先将锯材置于日光房内使用风机进行强制气流干燥。干燥后锯材进行高温热处理，锯材在高温低压条件下吸湿性能强的半纤维素降解产生糠醛等物质，使木材分子与水分子之间的氢键减少，同时降低了木材羟基的浓度和与外界水分子交换的能力，改变了木材的水吸附机理，吸湿、吸水性能下降；同时，破花了木糖的营养物质，阻断了有害菌的食物链，消灭了锯材中的白蚁、天牛、线虫等害虫。将经过高温热处理的锯材置于高压容器中，高压浸渍预先调配好的三聚氰胺水溶液，也可以在预先调配好的三聚氰胺水溶液中加入氧化铁红(三氧化二铁分子式：Fe2o3)或者氧化铁黑(四氧化三铁分子式：Fe3o4)和氧化铁黄(分子式：Fe2o3.H2O)以及前述三者混合而成的棕氧化铁等染色剂；浸注加入染色剂的三聚氰胺水溶液既可提高木材的密度又可达到染色的效果；单独浸注三聚氰胺水溶液可以提高木材密度；单独浸注氧化铁红(三氧化二铁分子式：Fe2o3)或者氧化铁黑(四氧化三铁分子式：Fe3o4)和氧化铁黄(分子式：Fe2o3.H2O)以及前述三者混合而成的棕氧化铁可以染色；浸注完成后，将锯材置于热压机中进行热压整平并定型和干燥。经过热压整平并定型和干燥的木材色泽均匀、光鲜艳丽、密度提高了18％，不变形、不开裂、不生虫、不发霉、防水，适合各类木制品加工使用。所述日光房内使用风机进行强制气流干燥，目光房顶和四个房立面以轻钢为龙骨形成框架，在轻钢龙骨外固定透明树脂采光瓦，采光瓦外置有草苫，其中两个相向房立面设有开关门，另外两个相向的房立面设有风机，锯材进入日光房后，日间卷起草苫，让阳光照射锯材，日光房温度升高，开启风机，强制日光房内气流循环，夜间放下草苫保温。7至30日在锯材水份低于14％时干燥结束。所述干燥后锯材进行高温热处理，干燥后的锯材进入木材高温热处理设备，在无氧空间内，使用170度-230度高温处理4-10小时。所述三聚氰胺水溶液，将1份水加热到100度然后加入0.3份水，搅拌均匀。所述三聚氰胺水溶液，也可以是具有阻燃性能的三聚氰胺磷酸盐与水的混合物，配比为三聚氰胺磷酸盐1份，水4～6份(重量份)。所述在预先调配好的三聚氰胺水溶液中加入氧化铁红(三氧化二铁分子式：Fe2o3)或者氧化铁黑(四氧化三铁分子式：Fe3o4)和氧化铁黄(分子式：Fe2o3.H2O)以及前述三者混合而成的棕氧化铁等染色剂，将0.05-0.25份的氧化铁红或者氧化铁黑或者氧化铁黄或者棕氧化铁与三聚氰胺水溶液搅拌均匀。所述高压浸注，浸注三聚氰胺水溶液的压力为2.5-3.2兆帕，单独浸注染色剂水溶液的压力为0.6-1.2兆帕。所述热压机中进行热压整平并定型和干燥，浸注完成的锯材进入一层或多层平板高压硫化装置中(该装置中采用Φ14mm碳化硅远红外线辐射加热管加热，碳化硅远红外线辐射加热管加热以200mm的间距横向排列于平(钢)板预留孔中。)；在温度80℃～145℃，压力0.6～0.85Mpa，按照30-60的时间进行定型和干燥。经过本专利技术改性锯材经检测室内条件下水分保持在在≤6％，克服了因水分变化引起的横弯、顺弯、翘弯、扭曲、开裂、霉变等现象。木材密度提高了18％，提高木材强度。遮盖原有的霉变、蓝变和色差、颜色可调，均匀一致。高温调件下实现了脱油脱脂和破坏了木材的营养成分，阻断了有害菌类的食物链。从而保证了锯材的稳定性和耐候性。改性后的锯材不降低木材绝缘性能，提高了力学强度，可延长木材使用寿命5-10倍。在获得以上性能的同时，保留了木材原有的隔热、绝缘、调温、调湿的自然属性。改善了表面和加工面的细腻、平滑度、更容易刨、钻、切、锯面平滑。具体实施方式本专利技术具体实施的工艺流程，原木锯切锯材，锯材置于日光房内使用风机进行强制气流干燥，干燥后锯材进行高温热处理，将经过高温热处理的锯材置于高压容器中浸渍预先调配好的三聚氰胺水溶液增加密度，或者在预先调配好的三聚氰胺水溶液中加入染色剂，在增加密度的同时进行染色，可以单独浸渍三聚氰胺水溶液增加密度或者可以单独浸渍染色剂进行染色，浸渍后的锯材置于热压机中进行热压整平并定型和干燥。实施例1速生杨锯切成2.54厘米厚，260厘米长，自然宽度的锯材，进入日光房强制气流干燥21日，干燥后的锯材进入木材热处理设备，升温到170度保持5小时，降温到与室外温度平衡时拉出锯材，热处理之后的锯材放入高压容器中，将调配好的三聚氰胺和染色剂水溶液通过高压泵注入容器内对锯材进行高压浸渍，三聚氰胺和染色剂水溶液的配比是：三聚氰胺0.3棕氧化铁0.2水1，浸渍压力为2.5-3.2兆帕时间保持4小时，浸注完成的锯材进入多层平板高压硫化机中，设定温度135℃，压力0.85Mpa，时间30分钟，热压结束即完成全部工艺流程。经过改性的杨木锯材，水份≤6％，密度为580kg/m3，密度增加了18％，颜色呈棕色。实施例2速生桉木锯切成5.5厘米厚，260厘米长，自然宽度的锯材，进入日光房强制气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法，工艺流程包含，原木锯切锯材，锯材置于日光房内使用风机进行强制气流干燥，干燥后锯材进行高温热处理，将经过高温热处理的锯材置于高压容器中浸渍预先调配好的三聚氰胺水溶液增加密度，或者在预先调配好的三聚氰胺水溶液中加入染色剂，在增加密度的同时进行染色，可以单独浸渍三聚氰胺水溶液增加密度或者可以单独浸渍染色剂进行染色，浸渍后的锯材置于热压机中进行热压整平并定型和干燥。

【技术特征摘要】
1.一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法，工艺流程包含，原木锯切锯材，锯材置于日光房内使用风机进行强制气流干燥，干燥后锯材进行高温热处理，将经过高温热处理的锯材置于高压容器中浸渍预先调配好的三聚氰胺水溶液增加密度，或者在预先调配好的三聚氰胺水溶液中加入染色剂，在增加密度的同时进行染色，可以单独浸渍三聚氰胺水溶液增加密度或者可以单独浸渍染色剂进行染色，浸渍后的锯材置于热压机中进行热压整平并定型和干燥。2.根据权利要求1所述的一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法，日光房内使用风机进行强制气流干燥，日光房顶和四个房立面以轻钢为龙骨形成框架，在轻钢龙骨外固定透明树脂采光瓦，采光瓦外置有草苫，其中两个相向房立面设有开关门，另外两个相向的房立面设有风机，锯材进入日光房后，日间卷起草苫，让阳光照射锯材，日光房温度升高，开启风机，强制日光房内气流循环，夜间放下草苫保温。7至30日在锯材水份低于14％时干燥结束。3.根据权利要求1所述的一种提高再生林木材密度并染色和物理改性的方法，干燥后锯材进行高温热处理，干燥后的锯材进入木材高温热处理设备，在无氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立刚，
申请(专利权)人：周立刚，
类型：发明
国别省市：河南,41