[发明专利]一种速生材阻燃增强木皮及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一种经木材炭化热处理和阻燃增强处理工艺改良的速生材阻燃增强木皮及其生产方法，属于木材功能性改良及木材加工技术领域。

背景技术

通常所说的木皮是用干燥好后的锯材通过框锯、带锯或多片锯剖分而得到的厚度为2～5mm的薄板称为木皮，木皮通常是用作实木复合地板及实木家具表面装饰用的材料。现有的普通木皮都是珍贵的硬阔叶材，对珍贵硬阔叶材的利用不利于环境保护和林业产业的可持续发展。而且由于木皮特别是速生材木皮末经改良其平衡含水率高，非常容易受到环境温湿度变化的影响，容易导致其瓦片变形，有的瓦片变形大的甚至开裂，或者变形小的用于生产实木复合地板进行强制复原时也有很大部分产生开裂，而且即使制作成实木复合地板或实木家具时，也容易使地板或家具产品变形，降低产品质量。木皮的瓦片变形开裂不仅增加了加工难度、降低了木材的出材率、而且也增加了企业经营成本。

随着硬阔叶材森林资源的大量减少，木皮的价格也在一路的上涨，因此，很多企业都开始以价格低廉的速生材为原料制成速生材木皮，部分替代现在的硬阔叶材木皮。但速生材生长速度快，材质软，容易变形，所制成的速生材木皮比硬阔叶材木皮还容易瓦片变形开裂，质量上、纹理上都无法与现有的硬阔叶材木皮相比，而且速生材木皮抽提物多，容易发生霉变蓝色，影响表面装饰，都大大降低了速生材木皮的质量和使用性能。因此，对木皮进行功能性改良，以降底木皮的平衡含水率，减小环境温湿度变化对木皮平整度的影响，赋予木皮特别是速生材木皮更多的性能如尺寸稳定性好，耐腐耐候性强，具有阻燃表面硬度提高等功能，同时也改善木皮的装饰效果。

中国专利文献CN1868704A公开了“一种木材炭化处理方法”技术专利，其制造方法包括a.将木材整齐码垛并在木材堆顶部按1t/m²的标准加压钢板框浇混凝土压块，然后装入木材炭化设备中；b.在木材炭化设备中采用阶梯式连续升温方法，将温度按每4～6小时提高3～7℃的速度升温至120～140℃；c.采用阶梯式连续升温方法，按每1～3小时提高8～12℃的速度升温至160～240℃，并在最高温度下保持3～6小时，炭化处理过程结束；d.待炭化结束后，停止加热，采用喷雾化水方法让木材缓慢降温到100℃，然后通入100℃的饱和蒸汽对木材进行调湿回潮处理，处理时间为6～8小时，将木材的含水率回调到4～6％；e.木材在自然条件下冷却到温度高于室温15～30℃出窑。上述炭化处理方案生产周期长，能耗高，产量低。

中国专利文献CN101069972A公开了“一种热处理炭化木材的生产方法”技术专利，其步骤包括：(1)准备阶段：将含水率≤12％的待处理木材，按常规干燥法堆垛放入木材炭化窑内，并关闭木材炭化窑的大门和进、排气口：(2)预热阶段：将窑内介质温度在1～3h内升到50～80℃；(3)升温阶段：将窑内介质温度以10～18℃/h的速度升温到95～105℃；接着以3～8℃/h的速度升温到120～130℃对素材进行高温干燥，并且木材内部的含水率几乎降到0；再以12～20℃/h的速度升温到185～220℃之间；在此升温阶段中采用间歇式喷蒸法进行喷蒸处理；(4)保温阶段：当窑内介质温度达到所要求的温度以后，保持窑内温度在185～220℃之间，保持炭化温度2～8h；(5)降温阶段：关闭热源，采用间歇式喷蒸法降温，使窑内介质温度以12～18℃/h的速度降温到120～140℃；接着采用进排气口间歇开合和间歇式喷蒸法进行降温，使窑内介质温度以4～8℃/h的速度降温到70～85℃，采用间歇式喷蒸法进行喷蒸处理，维持1～4h，使木材含水率达到4～9％；再自然降至室温出窑。这一热处理工艺只适用于小批量实验室且厚度不大的木材板材，不能用于大规模工业化生产。经多年生产经验证明：如用上述方案处理木材的初含水率高于8％以上，木材厚度大于20mm时，会使木材在处理后，容易产生表裂和内裂，而且采用上述的间歇式喷蒸升温和降温，很容易引起在炭化处理过程中发生起火，以15～20℃/h的速度升温到185～220℃之间处理木材，会由于木材受热不均，使处理出来的木材材色表里不均，会大大降低木材出材率和降低木材等级。而且上述方案仍然存在着生产时间长，能耗高，产量低。