复合木材样品的生产工艺和提高了弹性的散孔木材制造技术

本发明专利技术涉及一种工艺，用以大大提高散孔木材的弹性和可弯性并包括以下步骤：ａ）供给散孔木材的样品；以及ｂ）用至少５００ｂａｒ的压力均匀地压制ａ）中的样品。通过把该木材样品在液体中浸渍长达２小时，此后该样品被干燥，再次提高刚度。这可以当生产由散孔木材制成的成型产品时使用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用来生产具有可控的弯曲性质的木材的工艺。该工艺可以用来生产一种具有高弹性度和高度的弯曲能力的木材。所得到的木材可以容易地变形成想要的形状，此后还能以一种简单的方式固定此一形状，致使该木材重新获得正常的弯曲性质，同时该形状已经永久地改变了。本专利技术还涉及一种已经用上面提到的工艺生产的木材。专利技术的背景人类从远古时代起就已经使用由弯曲的木材制成的结构和物品。由于木材是坚硬的材料，所以在成形和弯曲之前必须使木材软化，以便木材不致开裂。传统上，此一软化曾经用加热来实现，要不然的活，用加热和潮湿(例如用水蒸气)的组合来实现。木材还曾经通过用化学品，诸如氨、聚乙二醇和吡啶之类，浸渍它来软化。在现代，具有高度弯曲和成形柔曲性的改性木材也已经被开发出来。一种工艺基于粘合起来形成层积结构的薄木材圆盘，该结构的挠曲性大于未加工的木材的挠曲性。此一工艺的例子在JP，A，9/70804和JP，A，7/246605中描述。然而，在这些文件中描述的材料的柔曲性全都不能完全令人满意。与弯曲步骤有关需要加热。最后，在已经发生想要的变形之后该木材不能恢复其正常的刚度。因而需要改进的工艺，用以暂时地提高木材的弹性并用以在发生了想要的弯曲之后把此一弹性再次降低到正常水平。专利技术概要现在已经发现，借助于包括以下步骤的工艺，有可能大大提高散孔木材的弹性和可弯性a)供给散孔木材的样品；以及b)用至少500bar的压力均匀地压制a)中的样品。通过把该木材样品在一种液体中浸渍一段时间，该段时间长得足以使该液体能渗透整个该木材样品，然后干燥该样品，再次提高该刚度。专利技术的详细描述定义这里使用的“均匀压制”一词涉及用沿空间中的所有方向大小相等的压力来压制。用这种性质的压力来压制木材在WO 95/13908中描述。“散孔木材”是其中脉管均匀分布并且在整个年轮上有着几乎均一的尺寸的木材。有散孔木材的树木的例子是桤树、山杨、桦树、山毛榉、槭树、桉树、加拿大糖槭、新疆白桦、欧亚槭、红花槭、多花蓝果树、胶皮枫香树、脂杨、欧洲水青冈、Banksia prionotes和Banksiailicifolia。“木材样品(wood specimen)”一词在这里用来简称散孔木材的样品。一个“复合木材样品”指的是这样一个样品，该样品包括若干个较小的散孔木材样品，后者已经在构成的样品中平行于纤维的方向地粘合在一起。原则上，适用于木材的大多数类型的胶在生产复合木材样品时都可以使用。可以提到的例子是冷水胶、热熔胶、溶剂基胶、乳化液基胶以及有着一种或两种组分的聚合基胶。特别是可以使用含有聚乙酸乙烯酯乳化液、PVC、聚苯乙烯、尿素、蜜胺、蜜胺甲醛、苯酚和聚氨酯的胶。根据给定的条件选择适用的胶类型对于本专业的技术人员是很简单的。“液体”一词在这里用来简称一种能够渗透散孔木材的液体。这种液体的例子是水和按1/100～100/1的重量比率的亚麻籽油/松节油。该液体还可以包含诸如染料之类的其他物质和提高防腐性和耐火性的物质。下面将参照附图更详细地描述本专利技术，在诸附图中附图说明图1示出如何靠根据权利要求1的工艺来改变弹性；图2A示出一个已经直接从树干切下的圆盘。图2B示出该圆盘的水平横截面。画出了年轮。图2C(以水平横截面)示出该圆盘结合在水中的浸渍的成形，而图2D示出在干燥之后得到的碗形物的水平横截面。图3示出可以如何通过均匀地压制锯切并粘合成特定图案的散孔木材来生产具有高弹性度的复合木材样品。在此一图中完全画出了年轮；以及图4示出使用由已经借助于根据本专利技术的工艺提高了其弹性的散孔木材样品生产的复合木材样品的弯曲实验的结果。图5简要地介绍用来测定根据本专利技术的木材的弹性模量的设备。该测定依据欧洲标准EN 310来进行。图6～图8是表示作为挠度的函数的力的图。图7和图8公开了针对本专利技术的木材的结果，而图6给出未经均匀地压制的木材的结果。专利技术的详细描述如上面已经指出的那样，本专利技术基于以下意外的发现，即在用至少500bar的压力均匀地压制木材之后散孔木材样品的弹性大大提高。没有把本专利技术依赖于任何具体的原理，假定在均匀压制之后弹性的提高是由于相当大并在散孔木材中均匀分布的脉管或管孔以有序的结构瘪塌。纤维的强度似乎未改变，因为破坏纤维所需的力与普通木材相同。因而不是在所有的方向都出现提高了的弹性。图1示出在根据本专利技术的均匀压制之后在散孔木材中如何改变弹性。图1A示出一个散孔木材的样品，其中纤维从ABCD表面向EFGH表面取向。在ABCD表面画出了年轮。图1b示出该木材样品的DCGH侧面。因而这里纤维从DC边向GH边取向。如果压力施加在宽度DH的中部，则不可能观察到弹性的任何提高。图1c示出上述样品的ABCD侧面。相形之下，如果压力施加在宽度AD的中部，则有可能观察到弹性的显著提高。此一结果示于图1d。通过以图1e中所示的方式把散孔木材样品平行地粘合在一起，得到一种具有很高的弹性度的木材。正如上面已经提到的，还曾经发现，有可能降低已经根据本专利技术均匀地压制的木材的弹性。该木材已经在一种液体中浸渍一段时间，该段时间长得足以使该液体能渗透整个该木材样品，之后恢复其刚度。木材为了再次恢复其刚度而需要浸渍的时间取决于所要成形的该样品的尺寸。对于具有20×40mm的横截面的较小的样品，5～15分的浸渍时间就完全够用了，但是对大样品来说可能需要长达2小时的浸渍时间。原则上，只要该木材不被损坏而该液体仍然是液体，该浸渍可以在任何温度下进行。该浸渍步骤可望在室温下进行。借助于简单的实验，本专业的技术人员能够在每个个别场合很容易地确定合适的浸渍时间和浸渍温度。没有把本专利技术依赖于任何具体的原理，假定在浸渍期间，液体借助于渗透力和/或疏水性相互作用渗透到以前瘪塌的管孔中，造成诸管孔恢复到其原始体积。正如已经提到的，本专利技术与把木材成形相结合，例如与制造家具相结合是十分有用的。即使是相当复杂的形状也能够得到。首先生产一种具有提高了的弹性度的木材。如果需要，然后从所述木材锯切一个合适的工件。然后该工件被成形为想要的形状，例如用模板和/夹具。然后此一想要的形状可以通过在合适的条件(如上面提到的)下在合适的液体中浸渍，继之以干燥，来定形。除了与所使用的压制设备的尺寸有关的那些尺寸之外，关于木材样品的尺寸没有限制。然而，最好是压制圆盘形木材样品，而且只要压力机的尺寸允许，具有超过2m2表面积的木材样品可以毫不困难的被压制。在SE-C-452 436中描述的压力盒式压力机代表合适的压制装置的例子，有关木材的均匀压制读者可以参照上面引述的WO95/13908。在进行均匀压制之前木材样品应该已经干燥了。最好是含水率已经降低到充其量活树中的含水率的50％。然而，如果压出的液体能够，例如通过吸收，得到注意，或者从压制装置引开，也可以均匀地压制潮湿的木材。均匀地压制潮湿的木材的技术在WO 97/02936中描述。下面将参照以下实施例，这些实施例是为了说明的目的给出的并且无意限制本专利技术，更详细地描述本专利技术。例1一个具有19.3cm的直径和1cm的厚度的圆盘形木材样品从山杨树干切下。该圆盘被剥皮被干燥到原来的48％的含水率(见图1A和1B)。然后以WO 95/13908中例1中所述的方式在一台压力盒式压力机(ABB压力系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来提高散孔木材的弹性和可弯性的工艺，该工艺包括以下步骤： ａ）供给散孔木材的样品；以及 ｂ）用至少５００ｂａｒ的压力均匀地压制ａ）中的样品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥韦林德斯特伦，
申请(专利权)人：库尔特林德赫，伦纳特卡斯特沃尔，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]