一种木材干燥-低温热改性联合处理方法技术

本发明专利技术公开了一种木材改性处理技术领域的木材干燥

【技术实现步骤摘要】
一种木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法


[0001]本专利技术涉及一种木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法，属于木材改性处理


技术介绍

[0002]木材干燥是木材加工生产中的重要工序。木材在热能的作用下排除水分，以降低含水率，在一定程度上改善木材的尺寸稳定性、耐腐性，并改善木材的物理性能，减轻木材的重量。
[0003]但即使是经过干燥的木材，由于其天然的吸湿性和组成成分的特点，使得在使用过程中容易由于水分的变化造成湿胀干缩、开裂变形以及虫害和腐朽。所以在工业生产中，常采用热改性技术对木材进行处理。热改性后的木材吸湿性降低，尺寸稳定性提高，耐腐性和耐气候性显著提高。
[0004]热改性工艺的处理温度通常在160℃以上，处理时间通常在2小时以上，使得改性过程中的能源消耗较大。《一种抗弯折高强度板材的生产方法》(专利号：CN202110703562.2)提出将干燥木材先常压蒸汽热改性、微波加热，使用树脂进行一次浸渍后，高温加压热改性，再使用树脂二次浸渍，制得一种抗弯折的高强度板材，二次浸渍的方法提高木材对外源溶液的吸收速率，提高木材的尺寸稳定性，缺点是木材在浸渍前需常压蒸汽热改性、微波加热以及高温加压热改性的温度在170℃～180℃，所需的温度较高，消耗能源过大，需要高温设备(高温干燥窑)，花费较大。
[0005]《一种木材热处理方法》(专利号：CN201711075899.3)提出一种木材热处理方法，对木材依次进行超声波预处理(将木材浸泡在木材改性预处理液超声波预处理)、减压状态下的超声波改性处理(将木材浸泡在木材改性处理液超声波处理2～6次)、热处理，可以在较低的热处理温度下获得现有高温热处理木材，且采用本专利技术方法处理的木材具有较好的尺寸稳定性且木材缺陷较少。但是其使用的超声波系统结构复杂，成本较高，能源消耗较大。
[0006]《一种耐酸性杉木板材的制备方法》(专利号：CN202111606768.X)提出先用γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷溶液对杉木板材进行一次真空加压浸注处理，再用聚酰胺酸浸注液对杉木板材进行二次真空加压浸注处理，最后进行加热改性，制备的杉木板材耐酸性优异，抗弯强度增大，热改性温度较低(80℃～120℃)，但是时间较长(18h～30h)。在上述专利以及文献报道中，木材在热改性前，需要将木材干燥到较低的含水率(＜5％)，且木材干燥和木材热改性是2个相对独立的处理工艺，二者无法连续进行。
[0007]基于上述研究现状，可以看出，木材干燥和热改性均需要在高温下进行，能源消耗巨大，且由于两工艺独立进行，不连续，需要二次升温，进一步加剧了热能的消耗。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种木材干燥
‑
低温热改性联合
处理方法，能够一步法进行干燥
‑
热改性处理，且能够显著降低处理温度，缩短处理时间。
[0009]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法，包括以下步骤，
[0010]调整木材含水率；
[0011]将调整后的木材置于含有Fe
2+
的溶液中进行第一次自发浸渍；
[0012]将经过第一次自发浸渍后的木材置于含有Fe
3+
的溶液中进行第二次自发浸渍；
[0013]在第二次自发浸渍后将木材静置；
[0014]对木材进行干燥
‑
热改性联合处理，所述干燥
‑
热改性联合处理为对静置后的木材进行干燥，在干燥结束后，继续进行低温热改性。
[0015]可选的，所述木材含水率的调整范围为20％～30％。
[0016]可选的，两次自发浸渍的溶液中的酸根离子为NO3—、SO
42
—、Cl
—
中的一种或多种。
[0017]可选的，所述两次自发浸渍的压力为0.3MPa～0.5MPa，浸渍时间为30min～45min。
[0018]可选的，所述木材静置时间为10h～12h，用于使Fe
2+
和Fe
3+
在木材内部充分扩散。
[0019]可选的，所述干燥
‑
热改性联合处理在普通干燥窑内进行。
[0020]可选的，木材干燥温度为60℃～70℃，干燥时间为24h～72h；低温热改性温度为80℃～100℃，低温热改性时间为0.5h～2h。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0022]本专利技术通过调整处理前试样的含水率，可以使得Fe
2+
和Fe
3+
离子在木材中进行有效的自发渗透。同时，可以实现“干燥—低温热改性”的连续执行，节约能耗和时间成本；
[0023]采用含有Fe
2+
和Fe
3+
离子的溶液在木材热改性前进行分步浸渍，可以使两种离子在热改性过程中不断发生自发氧化—还原反应，确保了在低温热改性全过程的催化降解。处理后木材尺寸稳定性、耐腐性得到显著提升，表面颜色美观稳定；
[0024]含有Fe
2+
和Fe
3+
离子的溶液制备简单，可重复多次使用，成本低，且在该溶液中的浸渍可以显著降低热改性温度，缩短热改性时间，减少能耗的同时实现高效催化；
[0025]热改性温度低，因此无需高温热处理窑，可以在普通木材干燥窑中完成“干燥
‑
低温热改性”的连续执行，降低了设备的投资成本。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的一种实施例中木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术的一种实施例中木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法的木材内部Fe
2+
和Fe
3+
离子氧化还原反应示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法，其特征在于：包括以下步骤，调整木材含水率；将调整后的木材置于含有Fe
2+
的溶液中进行第一次自发浸渍；将经过第一次自发浸渍后的木材置于含有Fe
3+
的溶液中进行第二次自发浸渍；在第二次自发浸渍后将木材静置；对木材进行干燥
‑
热改性联合处理，所述干燥
‑
热改性联合处理为对静置后的木材进行干燥，在干燥结束后，继续进行低温热改性。2.根据权利要求1所述的一种木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法，其特征在于：所述木材含水率的调整范围为20%~30%。3.根据权利要求1所述的一种木材干燥
‑
低温热改性联合处理方法，其特征在于：两次自发浸渍的溶液中的酸根离子为NO
3—
、SO
42—
、Cl
...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹天翼，姜天乐，赵京轲，彭辉，吕建雄，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：