[发明专利]提高人工林杨木剥皮效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材加工领域，特别涉及一种提高人工林杨木剥皮效率的方法。

背景技术

木材剥皮是木材加工过程中的重要程序，20世纪80年代以前，我国木材剥皮一直以人工为主，劳动强度大，生产效率低。20世纪80年代末我国才研制出第一代木材剥皮机产品，至今，已基本实现了木材剥皮的机械化。然而，现有的木材剥皮技术还存在很多问题，主要表现在技术设备功率需求大、能耗高上。这主要是因为，通常需要较大的剪切力才能实现木材的剥皮，通常杨木剥皮所需的剥皮刀剪切压力应力为100-200kgf/cm²。这无疑提高了剥皮机械的功率要求、剥皮刀的材料性能要求和能耗要求。一种方便的、低能耗的木材剥皮技术亟待研发，但这必须解决木材剥皮所需剥皮刀剪切应力大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高人工林杨木剥皮效率的方法，由于采用本发明的方法所得的人工林杨木剥皮所需的剥皮刀剪切应力可降低到10kgf/cm²以下，因此可以提高人工林杨木剥皮效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高人工林杨木剥皮效率的方法：选取直径为10-30cm(5-25年生)的人工林杨木木材为原料，在使用木材剥皮机对原料进行剥皮前，先依次以下步骤：

①、将原料进行密封处理，以防止压力加工过程中作为传压介质的水渗入原料(木材)；

②、将密封处理后的原料于200-400Mpa的压力下保压处理2-5分钟(在超高压加工容器内进行)。

作为本发明的提高人工林杨木剥皮效率的方法的改进：步骤①中，将原料进行聚乙烯塑料膜包裹，从而实现密封。

作为本发明的提高人工林杨木剥皮效率的方法的进一步改进：

以10-15cm直径的人工林杨木木材为原料时，步骤②为将密封处理后的原料于300～400Mpa的压力下保压处理5分钟；

以16-22cm直径的人工林杨木木材为原料时，步骤②为将密封处理后的原料于400Mpa的压力下保压处理5分钟；

以23-30cm直径的人工林杨木木材为原料时，步骤②为将密封处理后的原料于400Mpa的压力下保压处理5分钟。

在本发明中，一般根据超高压设备的加工腔体直径，选取直径在10-30cm(5-25年生)的人工林杨木为原料。

本发明是将人工林杨木原料(带皮)在200-400MPa的高静压下进行高压加工，结果发现，最终得到的高压加工后的人工林杨木剥皮所需的剥皮刀剪切应力可降低到10kgf/cm²以下。

本发明的机理解释如下：

超高压加工木材时，木皮和木材实用部分都会在压力下发生形变，然而，木皮和木材实用部分的密度和纤维结构有着明显的区别，在压力下发生形变的过程中，木皮和木材实用部分会以不同的形变速度进行形变，这使得木皮和木材实用部分在压力加工过程中实现了相互分离，进而使得后续的剥皮加工所需的剥皮刀剪切应力大幅度下降。

采用本发明所述的密封和加压加工处理后的人工林杨木木材，其剥皮所需的剥皮刀剪切应力可降低到10kgf/cm²以下。因此，本发明能方便的、低能耗的实现人工林杨木的剥皮，从而实现提高人工林杨木剥皮的效率。

具体实施方式

实施例：

选用2014年3月采伐、直径在10-30cm以下的人工林杨木，对选取的人工林木材作为原料进行聚乙烯塑料膜包裹、密封，放入超高压加工容器内，进行200-400MPa下2-5分钟保压时间的高压处理，处理后取出。采用剪切力可调木材剥皮机对处理前和处理后的人工林杨木进行剥皮处理，获得实现剥皮加工的剥皮刀最小剪切应力。

表1～3为经不同压力和保压时间处理的人工林杨木的密度对比数据。

可见，采用上述工艺条件，可以有效的将剥皮所需的剥皮刀剪切应力可降低到10kgf/cm²以下。然而压力过小或保压时间过短效果不明显，压力过大或保压时间过长会造成木材开裂，进而形成废料。

表1、5年生10-15cm直径的杨木经不同压力和保压时间处理的人工林杨木剥皮所需的剥皮刀剪切应力(单位：kgf/cm²)