一种渗透固化防木材开裂的处理方法技术

本发明专利技术属于木材处理技术领域，具体涉及一种渗透固化防木材开裂的处理方法。具体技术为：首先将木材切割改成一定厚度的板材，预先渗透钙离子，然后渗透硅酸根离子，使硅酸根与预渗透的钙离子在木材的内部空隙生成硅酸钙固化物，从而平整定型后硅酸钙固化在木材的纤维间隙、节子缺陷间隙、虫眼微孔间隙中，使木材致密化，防止木材形变、开裂。在木材间隙通过渗透固化形成硅酸钙，硅酸钙作为无机物，稳定性好，不会因受潮、受热而形变，从而使木材稳定，不开裂。进一步，通过水性木蜡油与聚四氟乙烯乳液复合涂覆木材，木蜡油的渗透性，渗透进木材内部，利于木材防水；聚四氟乙烯乳液不但具有粘接成膜性，通过与水性木蜡油配合，使木材防水、防开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种渗透固化防木材开裂的处理方法
本专利技术属于木材处理
，具体涉及一种渗透固化防木材开裂的处理方法。
技术介绍
随着建筑装饰业、木质家具制造业、文教办公用品等的快速发展，对木质家具的需求快速发展。我国木制品行业从原木的初加工到各种锯材，至各种人造板、胶合木等产业链的完善，目前已经形成独立的工业体系。为了应对庞大的市场需求，目前大都采用复合木、人造板、胶合木等替代原生木材用于家具。然而，带来的环保健康问题也随之产生。因此，人们更喜欢使用原生木家具。但是原生木由于为自然生长，存在较多的缺陷，如节子、变色、虫眼、裂纹等影响原生木材的使用，选材时造成浪费。由于木材的物质构成主要是由木质纤维、树胶和水分组成的，树木品种的不同，其纤维密度也有所不同，如硬质木的生长周期较长，木质坚硬，纤维密度大，较易开裂；软质木材的生长周期较短，木质松软，纤维密度小，易变形。木材的湿胀干缩以及由于各向尺寸变化不一致而引起的翘曲、开裂等种种变形是木材加工、利用中遇到的一个最棘手的问题。另外，水分的存在与变化也是导致木材尺寸不稳定的原因。木材的易开裂和变形问题，使得原生木材制作的家具存在翘曲、变形、开裂，导致家居品质下降，质量不稳定。通常的，为了防止木材开裂，采用了多种技术手段：(1)烘干技术：采用烘干将木材的含水率控制在8％-12％之间，使其水分控制在与当地平均空气湿度相适应的水平，减少空气与木材中水分的过多交换，保持一种相对的平衡，木材就不易开裂变形。但这仅仅是相对平衡，木材的含水会随着外界环境、湿度不断变化，不可避免的发生翘曲开裂。(2)采用高温技术：采用高温处理，高温热处理木材是指用160～230℃的温度加热处理木材，热处理后木材的一些化学性质和物理性质发生了永久的改变。这些性质的改变是由于半纤维素的热解所引起的，经过热处理后的木材由湿度不同而导致的干缩和湿胀减小，颜色加深，但不易控制形变。(3)机械法防裂技术：在干燥的木材上用铁丝捆端头，使用防裂环、组合钉板等，用机械的方法强制木材不要膨胀和收缩，这样也可以避免木材发生开裂，但严重影响家具的加工使用。(4)涂刷防水涂料技术：通过在木材的端部和表面涂刷防水涂料，减缓木材表面的蒸发强度，这样可以减少木材内外的含水率梯度，也可以减少木材的开裂。该方法只在保存阶段防止开裂，但当木材加工成家具，开裂不可避免的会发生。上述技术只从表象上防止木材的开裂，但木材最终需要改成薄板材,加工成家具，其环境湿度会发生变化，从而家具也会发生形变甚至开裂。鉴于加工成家具后木材仍然开裂的问题，现有一较好的处理木材的技术是将木材浸入防水剂，使防水剂充分渗透木材，使表层防水变为整体防水，即使加工家具改成薄板材，木材也因优异的防水而具有良好的防开裂防形变特性。然而，在将该类处理的木材加工时，由于木材为不同方向的纤维结构，表面、内层、端部、年轮部位的应力相差巨大，木材存在各向异性，在同样的温、湿度变化的情况下，各部位应力不同，即使充分防水处理的木材也因不同方向的结构应力产生表裂、内裂、端裂、轮裂，导致变形和开裂；尤其是带有髓心的板材干燥时更容易发生严重的劈裂。另外，受木材节子、虫眼等缺陷影响，制备的家具也会因应力差异造成开裂。这一缺陷严重影响家具的品质。为了获得高品质的木制家具，通常需要按照木材纹理，尽可能使同一张板材的纹理相同，以防止开裂，同时需要遴选绕开节子、虫眼等缺陷，造成了大量的浪费。
技术实现思路
木材易开裂的特性极易导致家具的翘曲变形，而现有技术主要集中在对水分的控制，但鉴于木材为不同方向的纤维结构，表面、内层、端部、年轮部位的应力相差巨大，仅仅依靠控制水分难以有效防止木材的开裂。鉴于此，本专利技术提出一种渗透固化防木材开裂的处理方法。一种渗透固化防木材开裂的处理方法，其特征在于，具体处理方法如下：步骤1：将木材改成板材，烘干至水分含量在8-10％，然后将板材浸没在饱和的氯化钙溶液中，浸泡时间定在1-2h；然后取出板材，自然放置30-60min，至板材表面无明显液体，进一步将板材浸入硅酸钠溶液，使硅酸钠溶液充分渗透板材，浸没时间控制在0.5-1h，取出板材；步骤2：将步骤1处理的板材输送至平整夹板，将板材平放至平整夹板间，施加2-3MPa的压力进行定型平整，同时平整夹板设置60-80℃恒温加热，板材中渗透的钙离子与硅酸根离子生成硅酸钙固化，恒温平整处理2-3h，得到预处理板材；步骤3:将水性木蜡油与聚四氟乙烯乳液以质量比3:1混合均匀得到防水剂，将防水剂喷涂于步骤2得到的预处理板材，使防水剂渗透板材，通风自然干燥，得到防开裂的木材板材。优选的，步骤1中所述的木材为松木、云杉、桦木、白杨中的一种；将木材改成不同厚度的板材，有利于饱和氯化钙溶液的渗透，特别的，木材改成厚度小于5cm的板材；板材过厚难以使饱和氯化钙溶液有效渗透在内部。木材烘干产生可吸水的微孔，利于后续氯化钙溶液渗透；烘干至含水过少，会造成木材干裂，含水过多则不利于氯化钙溶液渗透。优选的，步骤1中所述的烘干控制水分在9％。优选的，步骤1中所述的硅酸钠溶液质量浓度为15-20％；硅酸钠是无机粘接剂，在本专利技术中，通过硅酸钠的渗透，使硅酸根与预渗透的钙离子生成硅酸钙固化物，从而平整定型后硅酸钙固化在木材的纤维间隙、节子缺陷间隙、虫眼微孔间隙中，使木材致密化，防止木材形变、开裂。在木材间隙通过渗透固化形成硅酸钙，硅酸钙作为无机物，稳定性好，不会因受潮、受热而形变，从而辅助木材稳定，不开裂。再者，硅酸钙为无机物，存在留在木材中无挥发份，健康环保物；同时可以满足木材的基本切割、刨、铣、钻等加工。更为有益的是，通过硅酸钙固化的木材，致密，手感沉，有利于提升家具品质。优选的，步骤2中所述的平整夹板为钢制夹板，将板材夹在钢制夹板中间，通过加压，使板材平整，并通过恒温处理，渗透在板材内部的硅酸根与钙离子进一步固化形成硅酸钙，从而得到平整固化的板材。优选的，步骤3中所述水性木蜡油为亚麻籽油、蓖麻油、豆油、巴西棕榈蜡乳化制备而得，也可以购买市售水性木蜡油。对木材具有良好的渗透性，渗透进木材内部，利于木材防水；所述聚四氟乙烯乳液为质量浓度为12％的乳液，聚四氟乙烯乳液不但具有粘接成膜性，而且疏水良好，通过与水性木蜡油配合，进一步处理木材，使木材防水、防开裂。木材的形变开裂不仅是受水分的影响，最根本的是木材为各向异性，在木材的不同部位应力相差较大，从而导致变形和开裂；本领域技术人员公知，木材为纤维柔性材质，易于变形；而且木材的纤维致密不易，即使同一棵树，根部、中部、顶部的纤维致密性相差很大，尤其是对存在缺陷的节子、虫眼等，更易开裂。针对这一木材加工中的问题，为了获得高品质家具，本专利技术创造性的实践了利用在木材中渗透固化无机物，从而使木材的结构稳定，形变开裂显著降低。具体的，首先将木材切割改成一定厚度的板材，预先渗透钙离子，然后渗透硅酸根离子，使硅酸根与预渗透的钙离子在木材的内部空隙生成硅酸钙固化物，从而平整定型后硅酸钙固化在木材的纤维间隙、节子缺陷间隙、虫眼微孔间隙中，使木材致密化，防止木材形变、开裂。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渗透固化防木材开裂的处理方法，其特征在于，具体处理方法如下：/n步骤1：将木材改成板材，烘干至水分含量在8-10％，然后将板材浸没在饱和的氯化钙溶液中，浸泡时间定在1-2h；然后取出板材，自然放置30-60min，至板材表面无明显液体，进一步将板材浸入硅酸钠溶液，使硅酸钠溶液充分渗透板材，浸没时间控制在0.5-1h，取出板材；/n步骤2：将步骤1处理的板材输送至平整夹板，将板材平放至平整夹板间，施加2-3MPa的压力进行定型平整，同时平整夹板设置60-80℃恒温加热，板材中渗透的钙离子与硅酸根离子生成硅酸钙固化，恒温平整处理2-3h，得到预处理板材；/n步骤3:将水性木蜡油与聚四氟乙烯乳液以质量比3:1混合均匀得到防水剂，将防水剂喷涂于步骤2得到的预处理板材，使防水剂渗透板材，通风自然干燥，得到防开裂的木材板材。/n

【技术特征摘要】
1.一种渗透固化防木材开裂的处理方法，其特征在于，具体处理方法如下：
步骤1：将木材改成板材，烘干至水分含量在8-10％，然后将板材浸没在饱和的氯化钙溶液中，浸泡时间定在1-2h；然后取出板材，自然放置30-60min，至板材表面无明显液体，进一步将板材浸入硅酸钠溶液，使硅酸钠溶液充分渗透板材，浸没时间控制在0.5-1h，取出板材；
步骤2：将步骤1处理的板材输送至平整夹板，将板材平放至平整夹板间，施加2-3MPa的压力进行定型平整，同时平整夹板设置60-80℃恒温加热，板材中渗透的钙离子与硅酸根离子生成硅酸钙固化，恒温平整处理2-3h，得到预处理板材；
步骤3:将水性木蜡油与聚四氟乙烯乳液以质量比3:1混合均匀得到防水剂，将防水剂喷涂于步骤2得到的预处理板材，使防水剂渗透板材，通风自然干燥，得到防开裂的木材板材。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国礼，
申请(专利权)人：朱国礼，
类型：发明
国别省市：浙江;33