[发明专利]通过二元混合气体制备热处理木材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理木材的制备方法，具体涉及一种通过二元混合气体制备热处理木材的方法。

背景技术

以木材为原料，在150℃～260℃(荷兰150℃-190℃、德国180℃-260℃)温度下，用蒸汽、空气(乏氧)、氮气等气体或植物油为介质，进行加热所得到的产品为“热处理木材”。“热处理木材”是一种采用单纯的物理方法，在选定的介质中，进行超高温处理，使其生物结构、化学组成和基本性能发生某些变化的木材产品。在选定的介质中，经超高温加热处理所得到的热处理木材与原本木材相比，其性能具有颜色稳定、视觉舒适，生物耐久性高和尺寸稳定性好等三个突出的特点。

木材热处理技术是一种新的木材功能性改良技术，可以改善木材的尺寸稳定性、耐久性、耐腐性、耐生物破坏性和获得珍贵木材的颜色，且因处理过程中不添加任何的化学药剂，也没有添加任何外来的物质，所以经高温热处理后的木材是绿色环保的，除了木材在热解过程中产生的少量化学组分外，没有任何其他的化学物质的引进或者释放，所以不会对环境造成任何的污染，是典型的环境友好型材料，木材热处理技术是一项真正的“绿色环保木材功能性改良技术”。

自20世纪90年代后，芬兰、荷兰、法国、德国、加拿大、土耳其、日本等国家相继对木材的热处理技术进行了深入研究和开发。木材热处理技术的处理工艺对木材的最终性能有着至关重要的影响，如热处理时间、温度、加热速率、木材种类、初始含水率、木材处理尺寸等参数，都会影响产品的最终性能。木材热处理的关键在于如何依据产品的使用目的，使用领域进行热处理工艺的参数设定，以最佳改善产品性能，平衡力学性能与使用空间的协调统一。

但是，无论是芬兰的法国的荷兰的Plato、德国的油质处理，还是美国新兴的Westwood热处理技术，所采用的热处理介质要么为氮气、要么为植物油，其抗胀缩率最多达到50％，且生产过程存在污染，严重影响了热处理木材的生产效率；另外氮气或植物油成本高昂，也影响了热处理木材的经济效益。

发明内容

本发明的目的是为解决现有热处理木材生产方式中，采用的热处理介质为氮气或植物油，均存在着对环境污染严重、成本高昂的问题，提出一种通过二元混合气体制备热处理木材的方法。

本发明方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、选取平整的木材；

步骤二、将选好的木材人工干燥至含水率为8％～13％；

步骤三、将人工干燥合格的木材放置于热处理室；

步骤四、使用二元混合气体对热处理室内放置的木材进行加热；

步骤五、当热处理温度达到150℃～240℃后，保温1～12小时；

步骤六、待热处理室温度降至30℃～60℃后，将木材取出，即得制备的热处理木材。

本发明与现有技术相比具有以下优点：一、本发明采用的热处理介质为二元混合气体(即氮气和二氧化碳气体的混合气体)，该混合气体无污染。通过氮气和二氧化碳气体进行加热，制备的热处理木材抗胀缩率为58％以上，因此，尺寸稳定性良好。二、本发明方法工艺简单，可操作性强，降低了热处理木材生产成本。三、氮气和二氧化碳气体可由木材加工中的各种废弃物如锯末或木屑、各种农作物收割后剩余的秸秆、各种草本植物的枝径、等各种生物质废料燃烧所制备。这些材料来源广泛、成本低廉，并且具有可再生等特点。

附图说明：

图1是具体实施方式五中板面横向直立式堆垛示意图(图中标记1为板材，标记2为垫条)。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是通过以下步骤实现的：

步骤一、选取平整的木材；

步骤二、将选好的木材人工干燥至含水率为8％～13％；

步骤三、将人工干燥合格的木材放置于热处理室；

步骤四、使用二元混合气体对热处理室内放置的木材进行加热；

步骤五、当热处理温度达到150℃～240℃后，保温1～12小时；

步骤六、待热处理室温度降至30℃～60℃后，将木材取出，即得制备的热处理木材。该木材的抗胀缩率为58.7％，尺寸稳定性良好。

具体实施方式二：本实施方式是步骤一中的木材为板材，板材应无腐朽、无弯曲。以保证热处理效果颜色均匀。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式是步骤一中的板材的长度为2米～6米。其它步骤与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式是步骤二中将木材人工干燥至含水率为10％。其它步骤与具体实施方式一相同。