[发明专利]用于处理木材的方法

说明书

技术领域

这里提出了一种用于流体处理木材的方法，包括在不同阶段提供真空、高压和加热。另外，该方法能够用于木材的热处理，例如用于干燥目的。

背景技术

在木材工业中，木材通常进行处理以便获得某种属性或特征，例如抗微生物、较低天然流体含量、改变结构特性或特殊颜色。不过，在木材处理中的常见和高代价的问题是木材的翘曲，这通过两个主要作用来解释。首先，翘曲可能由于各向异性收缩，从而导致成杯形、弓形和扭曲。其次，翘曲可能由于非均匀干燥，从而导致结构损坏，例如断裂、外部和内部干裂以及裂开。

在木材处理中，一个常见步骤包括加热木制产品，这可以通过施加不同形式的电磁辐射来实现。在最短的波长中，产品受到红外线辐射的照射，其中，热量通过对流或传导而从表面到达产品的内部。也可以施加微波辐射来进行加热，其中，温度通过产品的直接电介质加热而升高。这使得施加的能量穿透更深。在最长的波长中，产品可以受到高频无线电辐射，这也通过电介质加热而升高温度，但是与微波辐射相比穿透更深，因此能够更均匀地加热。

当为金属时，高频无线电辐射可能引起涡电流，该涡电流将加热材料。当金属是铁磁材料(这是几种工业类型钢的情况)时，这种电磁感应加热最高效。

真空干燥是木材处理中的另一常见方法，其中，产品进行电介质加热。真空处理的普通应用实例见美国专利N0.5575083。真空降低了沸点温度，同时电磁场升高了温度，从而导致在组合这些技术时更高效地干燥。

在木材处理中的另一常见步骤包括在高压环境中用流体例如防腐剂来浸渍。这里，提供了一种通过电磁辐射加热、真空处理和高压处理的组合步骤而允许向木材结构添加相对大量流体的方法。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于向木材的内部结构添加流体的方法。本发明的特殊特征是在将流体供给木材之后进行加热，这使得更大量的流体能够添加给木材的内部结构。本发明的优点是其能够将相对大量的防腐流体添加给木材。本发明的另一目的是提供一种用热量来处理木材的方法，例如用于降低木材的水含量，从而能够将更大量的流体添加给木材。本发明的另一特殊特征是它能够用于流体和/或热处理，而不会引起木材的翘曲。

发明内容

除了上述目的、上述优点和上述特征，通过下面对本发明优选实施例的总体详细说明将清楚多个其它目的、优点和特征。根据本发明的第一方面，这些目的、优点和特征通过一种用于流体处理木材的方法来获得，该方法包括以下步骤：将木材置于气密储罐中；抽空气密储罐以便建立用于木材的真空环境；以及将流体施加给木材。

当建立真空环境时，在木材内部和真空环境之间有压力差。天然流体(例如水和空气)将由于压力差而从木材内部排出，其中，木材内的天然通路和脉管可以被清除障碍物，从而使流体更容易流回木材中。而且，压力差可以在木材结构中产生微观断裂，这将使得流体能够到达木材的、在其它情况下不能到达的部分。这些处理连续进行，直到木材内的内部压力与真空环境的压力平衡。因为木材内的天然流体的量降低，因此木材吸收其它流体的亲和力明显提高。

当流体在真空环境中添加给木材时，流体可以到达并填充木材结构中的、在其他情况下充满气体或液体(该气体或液体为木材天然有的)的空穴。这是明显的优点，因为流体的渗透增加，从而使得在木材的结构内具有更大量的液体。

木材可以构成多种零件，例如梁木、板条或板、心材或边材、精整板或非精整板、厚平板或外侧板、一半或四分之一原木、和/或具有翘板的板。而且，木材可以布置成这样，一件木材的平侧与另一件木材的平侧并置。木材可以堆垛成多层，其中，在各层中的木材件限定了公共长度方向。该公共长度方向可以是所有层都相同，或者它可以与相邻层垂直。

气密储罐可以为具有凸形端帽的圆柱体形式。这里，气密可以理解为具有能够维持真空环境和增压环境较长时间段的能力。当然，气密储罐可以具有门或者具有类似功能的装置，以便能够重复地将堆垛的木材置于储罐中和从该储罐中取出。当储罐应当维持增压环境时，必须采取措施来使得门与储罐密封，例如通过螺母和螺栓，特别是当门从气密储罐的内部向外打开时。

应当强调，流体可以是液体或气体，但优选是液体。