[发明专利]以马尾松木材为原材料的同质炭化木的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于林业产品加工技术领域，特别是一种以马尾松木材为原材料的同质炭化木的生产方法。

背景技术

炭化木是在不含任何化学剂条件下应用高温对木材进行炭化处理，使其营养成分被破坏，从而具有较好的防腐防虫功能，由于其吸水官能团半纤维素被重组，使产品具有较好的物理性能。

炭化木是真正的绿色环保产品，尽管产品具有防腐防虫性能，却不含任何有害物质，不但提高了木材的使用寿命，而且不会在生产过程中使用过程中以及使用后的废料处理对人体、动物和环境有任何的负面影响；经过炭化后的木材表面具有深棕色的美观效果，并拥有防腐及抗生物侵袭的作用，其含水率低、不易吸水、材质稳定、不变形、完全脱脂不溢脂、隔热性能好、施工简单、涂刷方便、无特殊气味，是理想的室内及桑拿浴室材料，成为卫浴装饰新的流行趋势；其防腐烂，抗虫蛀、抗变形开裂，耐高温性能也成为户外泳池景观的理想材料。

目前市场上的炭化木主要是表层炭化木和深度炭化木，表层炭化木是用氧焊枪烧烤，使木材表面具有一层很薄的炭化层，对木材性能的改变可以类比木材的油漆，但可以突显表面凹凸的木纹，产生立体效果；深度炭化木是经过200度左右的高温炭化技术处理的木材，使其深层也得到炭化处理，破坏其内部的营养成分，改变其吸水官能团半纤维素的结构，达到防腐防潮的目的进而延长使用寿命的效果。

深度炭化木虽然能够达到防腐防潮的效果，但是其内外颜色深浅不一，严重影响了进一步加工产品的品质效果，为此，申请人研究团队经过长期研究实践，总结出了一套同质炭化木的加工生产方法，不仅能够防腐防潮，而且颜色美观、均匀、耐久。

目前制造炭化木的树种主要有樟子松、铁杉、柞木等，目前还没有看到采用马尾松原材料的，主要是由于马尾松的树脂管径发达，松脂含量高，木材变形大，在干燥时翘裂较严重，不耐腐，气温高时甚至溢出油脂污染材面，致使油漆、胶接性能不良；因而在家具中应用较少，目前主要供建筑模板、矿柱、制板、包装箱、火柴杆、胶合板等使用，或作为人造纤维板的原材料；但是马尾松作为一种速生经济林，在我国大部分山地广泛栽种，因其应用领域的局限性，使得其应有的经济价值没有充分发挥；间接地引起其它珍贵树种或野生木材的破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种将马尾松木材经过高温处理，以改变其力学性能、抗腐性能和胶接性能，扩展其应用领域，充分发挥其应有的经济价值，进而减少对其它珍贵树种或野生木材的破坏。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种以马尾松木材为原材料的同质炭化木的生产方法，由裁锯、脱脂、干燥、养生回潮、堆垛、进窑、升温、炭化、降温、出窑共十一道工序完成，其特征在具体生产步骤如下。

⑴裁锯：将马尾松木材裁锯成长度为100-300cm，厚度2-6cm的木材。

⑵脱脂：将木材堆码后浸没在石灰水溶液中连续煮沸5-6小时，然后在清水中漂洗干净，然后再浸没在双氧水溶液中连续煮沸5-6小时，然后再在清水中漂洗干净；其中石灰水溶液的浓度为20%，双氧水溶液浓度为1‰。

⑶干燥：将常规蒸气干燥窑内温度调节在72-78℃之间，并向常规蒸气干燥窑内喷洒水蒸气使之呈饱和状态，然后将脱脂后的马尾松木材放入常规蒸气干燥窑内充分吸水，25-30小时后马尾松木材吸水达到饱和状态，然后停止喷洒水蒸气，调节常规蒸气干燥窑内温度在65-70℃，闷窑12-15小时，然后开启排气孔向外排气，并将常规蒸气干燥窑内温度逐渐升至82-87℃，进行排脱水3-5小时；如此反复2-4次，然后检测木材含水率，直到含水率为6-8%。

⑷养生回潮：将干燥后的马尾松木材移至回潮室堆放7-12天，使马尾松木材内的纤维均匀稳定地吸潮，并将含水率控制在10-12%。

⑸堆垛：将回潮后的马尾松木材码放在钢架上，木材与木材之间用不锈钢条隔开，上层放置压块；其中钢条的厚度为1-2cm，压块为性能稳定的高密度物体，其放置量为0.5-1.0吨/平方米。

⑹进窑：将码好的马尾松木材推入炭化处理窑内，密封窑门，关闭炭化处理窑的各气孔。

⑺升温：将窑内升温，每小时升温9-12℃，间断向窑内喷发水蒸气，使窑内相对湿度保持为100%；首先在80℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后在120℃温度处稳定持续保持2-4小时，再在140℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后逐渐升至160-220℃。