一种弯曲实木的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种弯曲实木的制备方法，包括：对木材进行功率为5kW～300kW的微波处理；通过胶黏剂对经微波处理的木材进行浸渍处理；对经浸渍处理的木材进行模压弯曲处理；以及对经模压弯曲处理的木材进行定型处理，制得所述弯曲实木。该方法所能处理的树种不受限制，所制得的弯曲实木回弹率低、成品率高、生产周期短、密度、硬度和强度均达到了市场常规弯曲实木的性能、产品性能可控、弯曲度可调、结构可设计、美观以及装饰性能好。

A method for preparing curved solid wood

The invention discloses a preparation method of curved solid wood, which includes: microwave treatment of wood with power of 5 kW-300 kW; impregnation treatment of microwave-treated wood with adhesives; moulding and bending treatment of impregnated wood; and stereotyping treatment of wood with moulding and bending treatment to produce the wood. The bent solid wood. This method can deal with all kinds of trees without restriction. The bending solid wood produced by this method has low rebound rate, high yield, short production cycle, density, hardness and strength, which can meet the requirements of conventional bending solid wood in the market. Its properties are controllable, its bending degree is adjustable, its structure can be designed, its beauty and decorative properties are good.

【技术实现步骤摘要】
一种弯曲实木的制备方法
本专利技术涉及木材加工领域，具体涉及一种弯曲实木的制备方法。
技术介绍
木材是一种天然高分子复合材料，其制品具有天然、环保和美观等多种优良性能。但木材本身可塑性较差，其在被加工(弯曲或模压)成各种复杂的形状时容易受到破坏，难以满足人们对木制品造型和质量的要求。为规避木材可塑性较差的缺陷，目前市场上的家具用的弯曲构件多是单板胶合弯曲构件和指接材，但单板胶合弯曲构件实木质感弱，而指接材影响整体美感。随着人们消费水平和审美观的不断提高，单板胶合弯曲构件和指接材已经不能满足人们的需求，而具有实木质感的弯曲实木越来越受到大众的青睐。现有的弯曲实木的主要制备方法包括锯制弯曲和蒸煮法。其中，锯制弯曲浪费了大量木材，木材利用率低，进而大大的提高了企业生产成本。而蒸煮法加工时间长且较为适合处理易弯曲的硬阔叶材，例如水曲柳、白蜡杆、山毛榉、榆木、橡木、枫树等，其所能处理的材种有限。进一步的，这些易弯曲的硬阔叶材的产量越来越低，逐渐成为珍贵树种用材，导致采用该方法生产的弯曲实木生产成本较高。常规的环保型的弯曲实木加工工艺包括低功率微波法。低功率微波法指利用微波加热作为弯曲实木制备中的软化处理方法，现有技术中有利用微波对木材进行软化处理的技术，但是其能够处理的木材尺寸较小，并且，对于不易被弯曲的木材，例如速生材等，软化处理的效果不理想，导致后续的弯曲效果也不能达到期望，成品缺陷较多。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种弯曲实木的制备方法，通过对木材的含水率进行控制，并利用功率为5kW～300kW的微波对木材进行处理后浸渍胶黏剂，能够使该方法所能处理的树种不受限制，且所制得的弯曲实木回弹率低、成品率高、生产周期短、密度、硬度和强度均达到了市场常规弯曲实木的性能、产品性能可控、弯曲度可调、结构可设计、美观以及装饰性能好。本专利技术一方面提供一种弯曲实木的制备方法，包括：对木材进行功率为5kW～300kW的微波处理；通过胶黏剂对经微波处理的木材进行浸渍处理；对经浸渍处理的木材进行模压弯曲处理；以及对经模压弯曲处理的木材进行定型处理，制得所述弯曲实木。本申请的专利技术人通过采用功率为5kW～300kW的微波对木材进行处理，较高的微波功率能够使木材内部形成蒸汽压差，破坏木材的薄弱区域，进而使得木材快速形成大量均匀裂隙，这些均匀裂隙进一步形成渗透通道，最终完成木材的膨化，其结果是，这些渗透通道提高了木材的渗透性，有利于胶黏剂的引入和后续的浸渍处理；同时，木材内部的应力在膨化过程中得以释放，另外该微波处理还实现了对木材的初步软化，有利于有效地进行后续的模压弯曲处理。进一步的，通过胶黏剂对经微波处理的木材进行浸渍处理，能够胶合微波处理时产生的裂隙，提高木材的密度、硬度和强度，还能够在后续的定型处理中阻止弯曲后的木材回弹，使弯曲实木回弹率降低。本申请通过微波处理和浸渍处理的配合使用，能够更有效率地进行模压弯曲处理，即使是不易弯曲的木材种类也能够达到期望的弯曲效果，从而扩大了本申请的应用范围。根据本专利技术，进行所述微波处理的设备不受限制，可列举为隧道式微波处理木材设备、箱式微波处理木材设备和窑式微波处理木材设备。由于隧道式微波处理木材设备的生产效率较高，因此本专利技术优选隧道式微波处理木材设备。在本专利技术的一个优选的实施方式中，所述微波处理的微波频率为100MHz～5GHz，优选为200MHz～2450MHz，更优选为433MHz～915MHz；所述微波处理的时间为10s～1200s，优选为20s～600s，更优选为20s～300s；所述微波处理的温度为100℃～180℃，优选为100℃～130℃。根据本专利技术，优选采用433MHz～915MHz的微波频率对木材进行微波处理，原因在于本申请的专利技术人在研究中发现，通过将微波频率控制在特定的范围内，能够使木材的介质损耗达到最大，使电能高效率的转化成热能，其结果是，木材加热及膨化处理效果最优。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述胶黏剂选自酚醛树脂胶黏剂、多元醇胶黏剂、脲醛树脂胶黏剂、呋喃树脂胶黏剂、三聚氰胺类胶黏剂和无机胶黏剂中的至少一种，优选为酚醛树脂胶黏剂、多元醇胶黏剂、呋喃树脂胶黏剂和无机胶黏剂中的至少一种，更优选为作为多元醇胶黏剂的麦芽糖糊精胶黏剂、作为呋喃树脂胶黏剂的糠醇树脂、以及作为无机胶黏剂的硅酸钠水溶液中的至少一种。另外，所述胶黏剂的固含量为10％～100％，优选为20％～60％，更优选为20％～50％。根据本专利技术，所述胶黏剂的用量以木材的重量为100重量份计，为20-50重量份，在该比例下，能够实现较好的浸渍效果。根据本专利技术，所述胶黏剂具有黏度低、易浸渍、甲醛释放量低等特点，保证了其能以较短的浸渍时间，浸透所处理的木材，且最终制得的弯曲实木的甲醛释放量满足E0或E1级释放要求。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述浸渍处理采用真空加压浸渍法，包括在真空条件下引入胶黏剂，以及在加压条件下完成浸渍处理，其中，所述真空条件提供-0.1MPa～-0.05MPa的压力，所述加压条件下提供0.5MPa～2.0MPa，优选为1.0MPa～2.0MPa的压力。根据本专利技术，由于木材具有多孔结构且经过微波处理后产生了大量均匀裂隙，通过上述真空处理，能够使木材的孔结构中的气体排出，能够使胶黏剂更快更均匀地浸入到木材中。另一方面，通过加压处理，能够使胶黏剂充分地将木材浸透，以实现更好的浸渍效果。根据本专利技术，所述浸渍处理在配合有真空泵的真空加压浸渍罐中进行。根据本专利技术，所述浸渍处理的时间可根据样品大小来选择，优选地，木材的厚度每增加1mm，浸渍时间相应的增加10min～20min。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述模压弯曲处理包括将经浸渍处理的木材的含水率控制在20％～60％，置于模压机中，进行模压弯曲处理，优选地，模压弯曲处理条件包括：温度为100℃～150℃，压缩率为5％～50％，压力为5MPa～30MPa，处理时间为20min～60min。根据本专利技术，通过将含水率控制在上述范围内，有利于节约能耗以及实现模压温度和模压弯曲时间关系的平衡。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述模压弯曲处理包括预先将经浸渍处理的木材进行软化处理后，置于模压机中，进行模压弯曲处理，优选地，模压弯曲处理条件包括：不进行加热，压缩率为5％～50％，压力为5MPa～30MPa，处理时间为3min～60min。根据本专利技术，含水率决定了木材的软化点和软化效果，因此优选对软化处理前木材的含水率进行控制。含水率的数值范围与选择的软化处理的工艺有关，因此优选视软化工艺的不同对含水率进行调整。例如，利用过热蒸汽进行软化处理时，控制含水率低于40％即可，而利用微波或高频电场进行软化处理时，需要控制含水率在20％-60％之间。通过该操作，能够使木材在最短时间内达到最佳软化效果，同时为后续模压步骤减少加工时间和废品率。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，利用过热蒸汽进行的软化处理包括将经浸渍处理的木材的含水率控制为低于40％后，使其与100℃～150℃的饱和蒸汽进行接触，接触时间为20min～60min。根据本专利技术，所述模压机包括凹模、与所述凹模互补的凸模，以及向所述凸模提供压力的压力装置，所述凸模通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弯曲实木的制备方法，包括：对木材进行功率为5kW～300kW的微波处理；通过胶黏剂对经微波处理的木材进行浸渍处理；对经浸渍处理的木材进行模压弯曲处理；以及对经模压弯曲处理的木材进行定型处理，制得所述弯曲实木。

【技术特征摘要】
1.一种弯曲实木的制备方法，包括：对木材进行功率为5kW～300kW的微波处理；通过胶黏剂对经微波处理的木材进行浸渍处理；对经浸渍处理的木材进行模压弯曲处理；以及对经模压弯曲处理的木材进行定型处理，制得所述弯曲实木。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波处理的微波频率为100MHz～5GHz，优选为200MHz～2450MHz，更优选为433MHz～915MHz；所述微波处理的时间为10s～1200s，优选为20s～600s，更优选为20s～300s；所述微波处理的温度为100℃～180℃，优选为100℃～130℃。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂选自酚醛树脂胶黏剂、多元醇胶黏剂、脲醛树脂胶黏剂、呋喃树脂胶黏剂、三聚氰胺类胶黏剂和无机胶黏剂中的至少一种，优选为酚醛树脂胶黏剂、多元醇胶黏剂、呋喃树脂胶黏剂和无机胶黏剂中的至少一种，更优选为麦芽糖糊精胶黏剂、糠醇树脂和硅酸钠水溶液中的至少一种；所述胶黏剂的固含量为10％～100％，优选为20％～60％，更优选为20％～50％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍处理采用真空加压浸渍法，包括在真空条件下引入胶黏剂，以及在加压条件下完成浸渍处理，其中，所述真空条件提供-0.1MPa～-0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李善明，傅峰，周永东，林兰英，徐恩光，王东，熊令明，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11