木材碎块的处理制造技术

一种用于对木材碎块进行乙酰化和精磨的一步法或两步法，其中在精炼机中对变小的几何构造同时进行乙酰化和精磨。包括有几何构造变小的乙酰化材料的工程板产品与包含有非乙酰化材料的相似板产品相比，具有高的尺寸稳定性和耐用性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在精磨机(碎木机)中木材碎块(而且特别是木材碎片)的乙酰化，其中乙酰化和精磨同时发生。通过该表述“木材碎块(wood piece) ”，申请人优选意指来自不耐用的木材品种(诸如软木材(例如，针叶树))和不耐用的硬木材(即云杉、松木或杉木))的碎块，大小优选为8厘米X3厘米X3厘米。如果是木材碎片(wood chip),则对应的大小约为2.5厘米X1.5厘米X1.5厘米。
技术实现思路
这个领域的现有技术涉及单一木材几何构造的乙酰化，例如，将实木乙酰化成乙酰化的实木或将木材纤维乙酰化成乙酰化的木材纤维。现有技术没有教导在对木材进行乙酰化的同时改变其几何构造。而本专利技术将乙酰化方法和使几何构造变小的方法结合到了一个或多个步骤中。由于使木片的几何构造变小(例如在精磨机中)会导致缩小设备中的停留时间非常短，所以根据本专利技术往往先执行预精磨步骤以便对在起始几何构造中可用的羟基进行乙酰化。然后在精磨机中执行最终的乙酰化，在该精磨机中，其他的羟基位点由于在使几何构造变小期间变得可用而被乙酰化。在乙酰化流体的存在下，起始材料，如各种大小的木材碎块在精磨机中被变小成碎片、薄片、线状物、颗粒或纤维。该方法可以方便地以一个步骤或两个步骤的方式执行。在一步法中，在乙酰化流体的存在下，木材碎片在精磨机中被变小成最终的几何构造。在两步法中，在将碎片变小成和一步法中一样的最终几何构造之前，先对其进行预乙酰化。根据最终所需的几何构造和乙酰化的程度，可以对木材的几何构造进行与精磨机中的乙酰化相对的预乙酰化或后乙酰化。通过用热乙酰化流体在反应容器中浸溃该木材的几何构造可以方便地执行这种预处理和后处理。因此，本专利技术提供了一种用于在精磨机中乙酰化木材碎块的方法，其中，在120 170C的乙酰化流体的存在下，将水分含量为2 10%的碎块引入到所述精磨机中，并精磨0.5 60分钟的时间段以得到几何构造变小的、乙酰化增重率为10 30%的碎块。优选地，木材碎块具有2 5%的水分含量，而且合意地，该乙酰化流体的温度为140 170C。而且，优选地，该木材碎块被精磨I 60分钟的时间段。在一个实施方式中，该木材碎块在被引入到该精磨机之前被乙酰化。在这样的方法中，在精磨机之前和在精磨机之中的乙酰化流体可以被加压至最高6巴。另外或可选择地，该几何构造变小的乙酰化木材碎块被进一步乙酰化和精磨。在一步法中，干燥的碎片和乙酰化流体被引入到精磨机中并同时进行反应和精磨。然而，因为这样的方法仅提供非常短的供乙酰化进行的停留时间，所以两步法可能是适合的，在该两步法中，干燥的碎片在被运输到精磨机之前首先通过与反应容器中的乙酰化流体进行接触而被预乙酰化，然后在该精磨机中在乙酰化流体的存在下被同时进一步乙酰化和精磨成纤维。在一步法或两步法中，一旦达到最终所需的乙酰化水平，优选用热的气体或水洗涤来除去任何残留的流体，而且得到的木材几何构成优选是干燥的。本专利技术还设想了多步法，其中在得到最终的几何构造之前，可以对木材的几何构成进行多次改变。在这种情况下，可以得到高的乙酰化水平。因此，在精磨机中，在热的乙酰化流体(如乙酸酐)的存在下，可从大的木材碎块开始并将它们的几何构造变小。使用本专利技术可以得到乙酰化的线状物(Strand)、碎片、薄片(flake)、纤维、颗粒或粉状物(flour)的几何构造，这种材料在制造工程板产品方面具有潜在价值，这种工程板产品与包含有非乙酰化材料的板产品相比，具有改进的尺寸稳定性和耐用性。乙酸酐和乙酸的混合物可以代替单独的乙酸酐使用，混合物的范围通常为酸酐95%、酸5%至酸酐55%、酸45%。具体实施例方式下面的示例用于说明但不限制本专利技术。示例 I将南方黄松木碎片(2厘米X I厘米X I厘米)干燥至水分含量为2 10%并将其放置在大气环境下的Asplund碎木机D (该Asplund碎木机D连接到20hp的Baldor工业电动机)中。将乙酸酐沿着碎片引入到该碎木机中并且将温度升到140°C。碎木机的刀片和围阻墙(containing wall)之间的间隙为0.7mm。将门密封且将该碎木机保持在140°C，并在1700rpm下运行不同的时间段。除去剩余的酸酐和副产物乙酸，将乙酰化纤维用水洗涤并在150°C的烘箱中进行干燥。确定单独的乙酰化纤维的90%相对湿度(RH)和27°C下的平衡水分含量(EMC)、乙酰基增重和可视纤维尺寸分布。``由在碎木机中乙酰化得到的增重率(WPG,weight percent gain)示于表I中。然而，表2示出了:生成的纤维可以相当短，因为在乙酰化反应期间碎片和碎木机刀片之间的接触时间相对较长。如果认为它们对于其预期的最终用途来说太短的话，那么可以先执行如下所描述的预乙酰化步骤。表1:不同时间的乙酰化的南方黄松木纤维的增重率增重率在:(分钟)权利要求1.一种用于在精磨机中乙酰化木材碎块的方法，其中，在120 170C的乙酰化流体的存在下，将水分含量为2 10%的碎块引入到所述精磨机中，并精磨0.5 60分钟的时间段以得到几何构造变小的、乙酰化增重率为10 30%的碎块。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述木材碎块的水分含量为2 5%。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述乙酰化流体的温度为140 170C。4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述木材碎块被精磨I 60分钟的时间段。5.根据权利要求1 4中任意一项所述的方法，其中，所述木材碎块在被引入到所述精磨机之前被乙酰化。6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述乙酰化流体被加压至6巴。7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，几何构造变小的乙酰化木材碎块被进一步乙酰化和精磨。8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述木材碎块包含碎片，且几何构造变小的木材碎块包含纤维。9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述乙酰化流体包含乙酸酐。10.根据权利要求1 8中任意一项所述的方法，其中，所述乙酰化流体包含乙酸酐和乙酸的混合物。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述乙酸酐和乙酸的混合物以90%的酸酐比10%的乙酸的比例混合。12.一种根据前述权利要求中任意一项所述的乙酰化木材的几何构造。13.—种工程板产品，包含根据权利要求12所述的乙酰化木材的几何构造。全文摘要一种用于对木材碎块进行乙酰化和精磨的一步法或两步法，其中在精炼机中对变小的几何构造同时进行乙酰化和精磨。包括有几何构造变小的乙酰化材料的工程板产品与包含有非乙酰化材料的相似板产品相比，具有高的尺寸稳定性和耐用性。文档编号B05D1/18GK103118804SQ201180044908 公开日2013年5月22日 申请日期2011年9月16日 优先权日2010年9月17日专利技术者罗杰·M·罗维尔 申请人:泰坦木业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰·M·罗维尔，
申请(专利权)人：泰坦木业有限公司，
类型：
国别省市：