一种阻燃压缩实木材及其生产方法技术

本发明专利技术涉及木材功能性改良方法，具体是一种阻燃压缩实木材及其生产方法，属于木材功能性改良及木材加工技术领域。它包括以下步骤：（1）第一次高温高湿快速干燥步骤；（2）常压阻燃处理步骤；（3）第二次高温高湿快速干燥步骤；（4）压缩增强固定一次成型步骤；（5）含水率恢复步骤。本发明专利技术技术方案集合高温高湿干燥、常压阻燃处理、压缩增强固定一次成型三者的优点，克服其各自的缺点，有利于产业化生产。所处理得到的阻燃压缩实木材具有阻燃、表面增强硬度高、尺寸稳定、耐腐耐候、纹理显现、色泽饱满的更突出优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一种经木材高温高湿干燥、阻燃处理及压缩增强固定一次成型这样的一种木材功能性改良方法，具体是,属于木材功能性改良及木材加工

技术介绍
中国专利文献CN101603623A公开了 “表面强化实木型材、地板及其制造方法”技术专利，其制造方法包括(I)干燥原木型材；(2)将原木型材在210 250°C的热压机中压缩；(3)将压缩后的原木型材保温20 60分钟；(4)控制原木型材的含水率在6 9%之间。上述方案中干燥好的木材直接放到210 250°C的热压机中压缩，由于木材末经渗透性处理，木材里的闭塞纹孔多，木材里的过热水蒸汽很难跑出来积在木材内部，使木材里的水蒸汽分压力大于木材的横纹抗拉强度后，很容易使木材在压缩过程中容易产生炸裂、爆裂、 鼓泡等极端缺陷，木材损耗大，出材率低。另外，经生产实践证明，经炭化处理的木材与其素材相比，更容易燃烧，特别是对于速生材而言，这一容易燃烧性能就尤为突出了。 中国专利文献CN101214675A公开了 “木材热压炭化强化方法”技术专利，其包括(I)干燥根据木材密度，将木材在干燥窑中把含水率控制在3 17% ; (2)刨光对木材进行了刨光处理；(3)热压炭化将刨光的木材放入温度为160 260°C的热压机中进行热压炭化，木材的压缩比控制在5 50%，保温10 240分钟；冷却将炭化后的木材冷却至 80%以下；(4)成品将木材的放在自然条件或调温调湿房内，根据木材的用途把木材的含水率调到5 10 %。本技术方案同样由于木材末经渗透性处理，木材里的闭塞纹孔多，木材里的过热水蒸汽很难跑出来积在木材内部，使木材里的水蒸汽分压力大于木材的横纹抗拉强度后，很容易使木材在压缩过程中容易产生炸裂、爆裂、鼓泡等极端缺陷，木材损耗大，出材率低。另外，经生产实践证明，经炭化处理的木材与其素材相比，更容易燃烧，特别是对于速生材而言，这一容易燃烧性能就尤为突出了。中国专利文献CN101486212A公开了 “压缩炭化杨木三层实木复合地板的生产方法”技术专利，其公开的面层材料的制备将速生材杨木锯剖成板材，经干燥、刨削、根据压缩率(压缩率30 %、40 %、50 %、60 % )和面板的厚度为2 4mm加工成含水率为20 40 % 的杨木薄板，板在压机中被压缩到所需的压缩率，压缩时的温度70 110°C，施加的压力根据薄板设计的压缩率而确定；压缩后的板在一定的压力条件下或在特制的夹具中进行炭化固定，炭化过程在热压机中进行或在特制的夹具中进行，炭化温度为190 220°C，时间1.5 5小时，炭化装置设有排气孔；炭化处理结束后，在一定的压力条件下将杨木薄板温度降至40 60°C，取出杨木薄板，用宽带砂光机砂去颜色变深的外层，砂光后的杨木薄板厚度在2 4mm。现有技术的上述方案，杨木的含水率大，在纤维饱和点左右，在70 110°C 的条件下进行干燥后木材收缩率很大会导致木材的残余应力也很大，然后在190 220°C 条件下炭化时，使得木材很容易出现炸裂、开裂，而且木材压缩率大，形成了整体压缩，木材损耗率大，炭化装置设有的排气孔，会使得压缩出来的木材表面出现凹凸不平的点，经砂光后，这些点所在的位置会使得这一区域硬度降低。中国专利文献CN102107447A曾公开了“一种木质型材及其制备方法”，它包括下 列步骤(I)制材步骤将气干密度小于或等于700kg/m3的木材通过制材得板材；(2)干燥 步骤对板材进行干燥，使板材的含水率降低到6 20%的步骤；(3)刨光步骤对干燥过 的板材进行刨光得素板材坯料；(4)热压步骤用两块温度为140 200°C的热压板对素板 材坯料的两个表层进行压缩密实；(5)预炭化步骤使素板材坯料在160 200°C的条件下 进行预炭化；(6)炭化步骤使素板材坯料在200 225°C的条件进行炭化；(7)冷却步骤;(8)含水率控制步骤。所述热压步骤是把素板材坯料放在热压机上，使热压板以O. 5 6mm/s的速度闭合,控制素板材还料的压缩率为10 30%,并控制压力为6 20MPa,然后 控制热压板温度为150 160°C并保温保压30min 120min ;所述预炭化步骤是上述保温 保压结束后再将热压板温度升温度到170 180°C并保温保压30min 120min ;所述炭化 步骤是在预炭化步骤结束后将热压板温度升温到200 225°C条件下保温保压45min 120min。另一种所述热压步骤是把素板材还料放在热压机上，使热压板以O. 5 6mm/s的 速度闭合，控制素板材坯料的压缩率为10 30%，并控制压力为6 20MPa，然后控制热压 板温度为170 200°C并保温保压Imin 40min ;所述的预炭化步骤是保温保压结束后将 热压板温度降到160 170°C并保温保压30min 120min ;所述炭化步骤是在预炭化步骤 结束后将热压板温度升到200 225°C条件下保温保压45min 120min。上述方案虽能解 决了木材在压缩过程中容易出现的炸裂、爆裂、鼓泡等极端缺陷问题，但处理工艺复杂，时 间长，产量低，能耗高。另外，经生产实践证明，经炭化热处理的木材与其素材相比，更容易 燃烧，特别是对于速生材而言，这一容易燃烧性能就尤为突出了。一直以来，由于木材的渗透性差，人们采用以下方法来对木材进行阻燃处理。加压 浸注法，典型工艺是在浸溃罐中，加压浸注或先抽真空、再加压浸注或先抽真空、再加压浸 注、再抽真空这三种工艺，把阻燃剂浸注到木材里面。但这种方法对设备要求高，生产工艺 复杂，出材率低，生产能耗高，生产成本高，未真正实现产业化应用，而且所得到的产品稳定 性差，使使用过程中容易变形开裂。中国专利文献CN1651202A曾公开“木材木制品阻燃剂及其处理方法”，其处理方 法是将木材如板、木条等，木制品如细木工板、木质胶合板、纤维板等，放入处理罐中，封闭 罐门；抽真空至真空度为O. 084±0. 008MPa，同时保持10 90分钟；然后将阻燃剂于常温 下注入上述真空状态下的处理罐中，同时加压至O. 2 1. OMPa时保持I 6MPa，卸掉压力 及排空阻燃剂；然后再对处理罐抽真空至真空度为O. 084±O. 008MPa,同时保持20 90分 钟，最后排除真空。然而该方法生产工艺复杂，生产成本高，而且所得到的阻燃型材尺寸稳 定性差、或容易发生霉变蓝变、或不耐腐朽使用寿命短的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供，它集高温高湿干 燥、常压阻燃处理、压缩增强固定一次成型三者的优点，克服其各自的缺点，有利于产业化 生产。具体就是高温高湿处理打通木材的纹孔、导道，提高木材的渗透性，阻燃处理提高了 速生材的阻燃效能，压缩增强固定一次成型克服了速生材表面软，同时形成压缩增强固定 一次成型实木材，而又不影响木材的阻燃效能，从而实现了高温高湿干燥处理、常压阻燃处理、压缩增强固定一次成型三者优点的有效结合。本专利技术技术方案与现有技术相比，具有生产工艺简单，产量大，能耗低，出材率高，生产成本低等优点。所处理得到的阻燃压缩实木材具有阻燃、表面增强硬度高、尺寸稳定、耐腐耐候、纹理显现、色泽饱满的更突出优点。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃压缩实木材生产方法，其特征在于，它包括以下步骤：（1）第一次高温高湿快速干燥步骤：把木材堆垛好置于于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度≥98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度≥98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度1～2℃并保持5～25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99～100%，加热升温到103～135℃对速生材木材进行干燥3～15天,?使木材的含水率降低到6～12%；（2）常压阻燃处理步骤：是在常压下浸渍液温度为40℃～90℃条件下，对干燥理后的木材直接浸渍到质量浓度为8～20%的水溶性无机阻燃剂中浸渍时间为14～48h；（3）第二次高温高湿快速干燥步骤：把阻燃处理得到的木材堆垛好置于于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度≥98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度≥98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度1～2℃并保持5～25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99～100%，加热升温到103～135℃对速生材木材进行干燥3～15天，使木材的含水率降低到8～12%；（4）压缩增强固定一次成型步骤：木材经表面压密增强固定一次成型处理的步骤；（5）含水率恢复步骤：将阻燃压缩增强得到的速生材木材经含水率恢复到7.0~11.0%。...

【技术特征摘要】
1.一种阻燃压缩实木材生产方法，其特征在于，它包括以下步骤 (1)第一次高温高湿快速干燥步骤把木材堆垛好置于于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度>98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度彡98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热升温到103 135°C对速生材木材进行干燥3 15天，使木材的含水率降低到6 12% ； (2)常压阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 90°C条件下，对干燥理后的木材直接浸溃到质量浓度为8 20%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为14 48h ； (3)第二次高温高湿快速干燥步骤把阻燃处理得到的木材堆垛好置于于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度>98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度>98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热升温到103 135°C对速生材木材进行干燥3 15天，使木材的含水率降低到8 12% ； (4)压缩增强固定一次成型步骤木材经表面压密增强固定一次成型处理的步骤； (5)含水率恢复步骤将阻燃压缩增强得到的速生材木材经含水率恢复到7.(Γ11. 0%。2.根据权利要求1所述的一种阻燃压缩实木材生产方法，其特征在于，所述的第一次高温高湿快速干燥步骤是把木材堆垛好置于于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度>98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度彡98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热使窑里的干球温度从103升温到135°C，其中木材的厚度在24 50mm按2 6h升温I 2°C干燥3 8天，木材的厚度在50 80mm按4 8h升温I 2°C干燥6 11天,木材的厚度在80 IOCtam按6 10. 5h升温I 2°C干燥8 15天，使木材的含水率降低到6 12%。3.根据权利要求1所述的一种阻燃压缩实木材生产方法，其特征在于，所述的常压阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 90°C条件下，对干燥处理后的木材直接浸溃到质量浓度为8 20%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为14 48h，所述的无机阻燃剂为热分解温度> 220°C的磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂(APP)、硼酸锌阻燃剂、聚磷酸铵-硼酸锌复合阻燃剂。4.根据权利要求1所述的一种阻燃压缩实木材生产方法，其特征在于，所述的阻燃处理步骤是在常压下浸溃液温度为40°C 90°C条件下，对干燥后的速生材木材立即直接浸溃到质量浓度为8 20%的水溶性无机阻燃剂中浸溃时间为14 48h，所述的无机阻燃剂为热分解温度< 220°C但所热解得到的产物在> 220°C仍具有稳定的阻燃效能的磷-氮-硼阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂(APP)、硼酸锌阻燃剂、聚磷酸铵-硼酸锌复合阻燃剂。5.根据权利要求1所述的一种阻燃压缩实木材生产方法，其特征在于，所述的第二次高温高湿快速干燥步骤把阻燃处理得到的木材置于干燥窑里首先打开加湿阀门向干燥窑里快速加湿直接加湿到相对湿度>98%，使干燥窑内充满水蒸汽，然后保持加湿阀门打开，保持相对湿度> 98%，首次打开加热阀门快速加热到干球温度大于湿球温度I 2°C并保持5 25h，最后持续加湿控制干燥窑里的相对湿度达99 100%，加热使窑里的干球温度从103升温135°C，其中木材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛克宇，朱林，陈金棒，陈长群，
申请(专利权)人：贵州金鸟木业有限责任公司，葛克宇，朱林，
类型：发明
国别省市：