一种表面阻燃增强实木及其制造方法技术

本发明专利技术涉及木材功能性改良方法，具体是一种表面阻燃增强实木及其制造方法，属于木材功能性改良及木材加工技术领域。本发明专利技术提供了一种表面阻燃增强实木制造方法，它包括以下步骤：（1）第一次高温高湿快速干燥步骤；（2）阻燃处理步骤；（3）第二次高温高湿快速干燥步骤；（4）木材表面增强步骤；（5）热处理固定步骤。所处理得到的表面阻燃增强实木具有阻燃、表面增强、尺寸稳定、耐腐耐候、纹理显现、色泽饱满装的更突出优点。本发明专利技术技术方案集合高温高湿干燥、阻燃处理、表面增强处理和炭化热处理固定木材四者的优点，克服其各自的缺点，有利于产业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一种经木材高温高湿干燥、阻燃处 理再增强和热处理固定这样的处理工艺改良的速生材表面阻燃增强实木及其制造方法，具 体是，属于木材功能性改良及木材加工

技术介绍
中国专利文献CN1868704A公开了 “一种木材炭化处理方法”技术专利，其制造方 法包括a.将木材整齐码垛并在木材堆顶部按lt/m2的标准加压钢板框浇混凝土压块，然 后装入木材炭化设备中；b.在木材炭化设备中采用阶梯式连续升温方法，将温度按每4 6 小时提高3 7°C的速度升温至120 140°C ；c.采用阶梯式连续升温方法，按每I 3小 时提高8 12V的速度升温至160 240°C，并在最高温度下保持3 6小时，炭化处理过 程结束；d.待炭化结束后，停止加热，采用喷雾化水方法让木材缓慢降温到KKTC，然后通 入100°C的饱和蒸汽对木材进行调湿回潮处理,处理时间为6 8小时,将木材的含水率回 调到4 6% ；e.木材在自然条件下冷却到温度高于室温15 30°C出窑。经研究发现这 一工艺能够提高木材的尺寸稳定性,耐腐耐候性,改善木材的纹理色泽,是一种很好的木材 功能性改良方法，但是改良出来的木材表面硬度降低，力学性能有所下降，特别是对于本来 就软的速生材，表面硬度降低和力学性能有所下降与其素材相比幅度更大。另外，经生产实 践证明，炭化处理的木材与其素材相比，更容易燃烧，特别是对于速生材而言，这一容易燃 烧性能就尤为突出了。中国专利文献CN102107446A曾公开了 “一种表面增强实木型材及其制造方法”， 它由以下步骤制得(I)干燥步骤将气干密度小于700kg/m3的木材干燥至含水率为 5 12% ；(2)压缩步骤干燥的木材经表面压缩密实的步骤，即热压机高温压板的温度 为140 200°C，低温压板的温度比高温压板的温度低100°C以上；(3)炭化步骤木材经 170 230°C的条件下对木材进行炭化热处理I 5小时的步骤；它还包括一个在炭化步骤 后调整木材的含水率为5 12%的步骤。上述的技术方案由于末对木材进行渗透性改良处 理，存在着干燥好的木材含水率达8 %以上，经压缩步骤处理160°C以上处理时，木材被压 到指定厚度保持一段时间后木材很容易出现炸裂、鼓泡缺陷，并随着热压温度越高炸裂、鼓 泡缺陷越来越多，而且这种木材表面的纹理暗淡，色泽给以人沉闷的感觉，而且经炭化后得 木材更容易燃烧。一直以来，由于木材的渗透性差，人们采用以下方法来对木材进行阻燃处理。加压 浸注法，典型工艺是在浸溃罐中，加压浸注或先抽真空、再加压浸注或先抽真空、再加压浸 注、再抽真空这三种工艺，把阻燃剂浸注到木材里面。但这种方法对设备要求高，生产工艺 复杂，出材率低，生产能耗高，生产成本高，未真正实现产业化应用，而且所得到的产品稳定 性差，使使用过程中容易变形开裂。中国专利文献CN1651202A曾公开“木材木制品阻燃剂及其处理方法”，其处理方 法是将木材如板、木条等，木制品如细木工板、木质胶合板、纤维板等，放入处理罐中，封闭罐门；抽真空至真空度为O. 084±0. 008MPa,同时保持10 90分钟；然后将阻燃剂于常温下注入上述真空状态下的处理罐中，同时加压至02 1. OMPa时保持I 6MPa，卸掉压力及排空阻燃剂；然后再对处理罐抽真空至真空度为O. 084±O. 008MPa,同时保持20 90分钟，最后排除真空。然而该方法生产工艺复杂，生产成本高，而且所得到的阻燃型材尺寸稳定性差、或容易发生霉变蓝变、或不耐腐朽使用寿命短的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供，它集合高温高湿干燥、阻燃处理、表面增强处理和炭化热处理固定木材四者的优点，克服其各自的缺点，有利于产业化生产。具体就是高温高湿干燥处理打通木材的纹孔、导道，提高木材的渗透性， 阻燃处理提高了速生材的阻燃效能，表面增强克服了速生材表面软，热处理固定对前面表面阻燃增强进行固定，而又不影响木材的阻燃效能，从而实现了高温高湿干燥处理、阻燃处理、表面增强处理和炭化热处理固定木材四者优点的有效结合。本专利技术技术方案与现有技术相比，具有生产工艺简单，产量大，能耗低，出材率高，生产成本低等优点。所处理得到的表面阻燃增强实木具有阻燃、表面增强、尺寸稳定、耐腐耐候、纹理显现、色泽饱满装的更突出优点。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的本专利技术提供了一种表面阻燃增强实木制造方法，它包括以下步骤(I)第一次高温高湿快速干燥步骤把速生材木材堆置于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度> 98 %，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度彡98%，并首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温 度I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热升温到103 135°C对速生材木材进行干燥3 15天，使木材的含水率降低到6 12% ;(2)阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 80°C条件下，对干燥后的速生材木材直接浸溃到质量浓度为10 25%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为12 36h ；(3)第二次高温高湿快速干燥步骤把阻燃处理好的木材放置到干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度> 98 %，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度> 98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热升温到103 135°C对速生材木材进行干燥3 15天，使木材的含水率降低到6 8%;(4)木材表面增强步骤对速生材木材表层进行压缩增强处理的步骤；(5)热处理固定步骤将表面增强后的速生材堆垛好后，送进热处理窑里快速加热加湿直接升温到180 200°C的条件对其进行热处理固定2 4h。作为优选，所述的第一次高温高湿快速干燥步骤把速生材木材堆置于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度> 98 %，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度>98%，并首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%， 加热使窑里的干球温度从103升温到135°C，其中木材的厚度在24 50mm按2 6h升温 I 2°C干燥3 8天，木材的厚度在50 80mm按4 8h升温I 2°C干燥6 11天，木材的厚度在80 IOOmm按6 10. 5h升温I 2°C干燥8 15天，使木材的含水率降低到 6 12%。在高温高湿干燥条件下，在常压饱和蒸汽的保持下，通过木材里的过热水蒸汽分压力打能木材里的闭塞导道和纹孔，提高了木材渗透性，为后续的阻燃处理提供了非常好的前提条件，而且经本专利技术技术工艺干燥得到的木材含水率分布均匀，木材厚度方向上的含水率偏差小，木材含水率低，内应力小，有利于其后阻燃剂的渗入；木材渗透性的改善，也确保了后续表面增强时不出现木材炸裂、表裂、鼓泡缺陷，使表面增强时木材质量合格率达 100%。如即使采用缓慢升温方式或者是缓慢升温降温交替方式干球温度高达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面阻燃增强实木制造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）第一次高温高湿快速干燥步骤：把速生材木材堆置于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度≥98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度≥98%，并首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度1～2℃并保持5～25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99～100%，加热升温到103～135℃对速生材木材进行干燥3～15天,?使木材的含水率降低到6～12%；（2）阻燃处理步骤：是在常压下浸渍液温度为40℃～80℃条件下，对干燥后的速生材木材直接浸渍到质量浓度为10～25%的水溶性无机阻燃剂中浸渍时间为12～36h；（3）第二次高温高湿快速干燥步骤：把阻燃处理好的木材放置到干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度≥98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度≥98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度1～2℃并保持5～25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99～100%，加热升温到103～135℃对速生材木材进行干燥3～15天，使木材的含水率降低到6～8%；（4）木材表面增强步骤：对速生材木材表层进行压缩增强处理的步骤；（5）热处理固定步骤：将表面增强后的速生材堆垛好后，送进热处理窑里快速加热加湿直接升温到180～200℃的条件对其进行热处理固定2～4h。...

【技术特征摘要】
1.一种表面阻燃增强实木制造方法，其特征在于，包括以下步骤(1)第一次高温高湿快速干燥步骤把速生材木材堆置于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度> 98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度彡98%，并首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度 I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热升温到 103 135°C对速生材木材进行干燥3 15天，使木材的含水率降低到6 12% ；(2)阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 80°C条件下，对干燥后的速生材木材直接浸溃到质量浓度为10 25%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为12 36h ；(3)第二次高温高湿快速干燥步骤把阻燃处理好的木材放置到干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度> 98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度>98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度 I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热升温到 103 135°C对速生材木材进行干燥3 15天，使木材的含水率降低到6 8% ；(4)木材表面增强步骤对速生材木材表层进行压缩增强处理的步骤；(5)热处理固定步骤将表面增强后的速生材堆垛好后，送进热处理窑里快速加热加湿直接升温到180 200°C的条件对其进行热处理固定2 4h。2.根据权利要求1所述的一种表面阻燃增强实木制造方法，其特征在于，所述的第一次高温高湿快速干燥步骤是把速生材木材堆置于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度>98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度> 98%，并首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持 5 25h，持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热使窑里的干球温度从103升温到135°C，其中木材的厚度在24 50mm按2 6h升温I 2°C干燥3 8天，木材的厚度在50 80_按4 8h升温I 2°C干燥6 11天，木材的厚度在80 100_按6 10.5h升温I 2°C干燥8 15天，使木材的含水率降低到6 12%。3.根据权利要求1所述的一种表面阻燃增强实木制造方法，其特征在于，所述的阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 80°C条件下，对干燥后的速生材木材直接浸溃到质量浓度为10 25%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为12 36h，所述的无机阻燃剂为热分解温度> 2200C的磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂(APP)、硼酸锌阻燃剂、聚磷酸铵-硼酸锌复合阻燃剂。4.根据权利要求1所述的一种表面阻燃增强实木制造方法，其特征在于，所述的阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 80°C条件下，对干燥后的速生材木材立即直接浸溃到质量浓度为10 25%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为12 36h，所述的无机阻燃剂为热分解温度< 220°C但所热解得到的产物在> 220°C仍具有稳定的阻燃效能的磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂(APP)、硼酸锌阻燃剂、聚磷酸铵-硼酸锌复合阻燃剂。5.根据权利要求1所述的一种表面阻燃增强实木制造方法，其特征在于，所述的第二次高温高湿快速干燥步骤把阻燃处理好的木材放置到干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度> 98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度彡98%，并首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热使窑里的干球温度从103升温135°C，其中木材的厚度在24 50mm按1. O 4. Oh升温I 2°C 到103 105°C，然后再O.1 O. 5h把窑内温度降低比基准温度103 105°C低2 3°C并保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛克宇，朱林，
申请(专利权)人：朱林，葛克宇，
类型：发明
国别省市：