[发明专利]木材炭化装置

说明书

技术领域

本发明涉及木材加工领域。

背景技术

炭化木技术(高温热处理木材技术)是木材加工领域的新兴技术之一。炭化木自问世以来，以其良好的生物耐久性、耐候性、尺寸稳定性及安全、环保等一系列突出的优点，正日益广泛地应用于室内外装饰，木扶梯，公园设施以及蒸汽浴室内部设施等诸多方面。

由于木材主要由纤维素、半纤维素组成，半纤维素是细胞壁中与细胞膜紧密联结的物质，起粘结作用，是基体物质，半纤维素吸湿性强、耐热性差、容易水解，在外界条件作用下易于发生变化，是木材中吸湿性最大的组分，是使木材产生吸湿膨胀、变形开裂的因素之一，通过炭化可以使半纤维素被破坏，因而可降低木材的吸湿性，减少木材的膨胀与收缩，提高了炭化木的尺寸稳定性。

现有的木材炭化技术一种是通过将木材放入大型的圆筒内，然后在底部进行加热，这样的炭化过程，只能使木材的表面炭化，无法深层次的对木材进行炭化，使得木材使用时间长后，就会膨胀或变形开裂；另一种是高温水蒸处理，将木材置于100-230℃的高温环境中进行加热，再向木材表面喷射高温水蒸气，然后再保温，最终实现炭化，但炭化过程中的水蒸气将被半纤维素吸收而使木材发现膨胀、变形。

发明内容

本发明意在提供一种能够深度炭化木材并防止木材在炭化过程中变形的木材炭化装置。

本方案中的木材炭化装置，包括炭化器、抽气装置、加热装置和充油装置，炭化器包括外壳和内胆，外壳和内胆均呈封闭的筒状，外壳中空，内胆置于外壳内，内胆包括托板和壁板，壁板固定在托板的端部上，托板和壁板上共同固定有一个柔性层，柔性层、托板和壁板三者共同形成一个包裹腔，托板的一端固定在外壳的内壁上，托板底部悬空，外壳上开有进料口，进料口连通包裹腔，进料口设有闸门；所述加热装置位于外壳内，所述抽气装置贯穿外壳连通内胆，抽气装置与外壳的连接处设有第一阀门；所述充油装置包括储油箱、油泵和导管，导管连通储油箱和油泵、油泵和外壳，导管与外壳的连接处设有第二阀门。

本方案的技术原理及有益效果为：首先在储油箱中加入导热油。打开闸门，将木材放入炭化器的内胆内，将木材置于托板上，木材与托板平行，关闭闸门，保持包裹腔密闭。打开抽气装置，抽气装置将包裹腔内的空气抽出，柔性层受外壳内气压的作用而坍缩，并紧紧贴覆于木材表面上，将木材紧紧包裹在内胆内。启动充油装置的油泵，油泵通过导管将储油箱中的导热油泵入外壳中，并使外壳内的压力为1-2MPa。启动加热装置，将导热油加热至200℃以上，然后断续对导热油进行加热，将温度保持在200℃左右，继而对木材进行炭化。炭化完成后打开油泵将导热油抽回储油箱内，关闭加热装置，打开第一阀门，大气进入到内胆中，使柔性层复位后，再打开闸门，即可从进料口取出木材。

在炭化的过程中，加热后的高温导热油位于内胆的四周，并从各个方向将热量传导至内胆内的木材上，木材升温而炭化，通过保温，温度向木材内部传递以完成深度的炭化。在炭化的过程中，木材受到柔性层的紧紧包裹，柔性层给木材施加一个向内的挤压力，阻止木材膨胀变形，而具有压力的导热油在导热的同时也在柔性层表面施加一个挤压力，进一步组织木材膨胀变形。本装置在炭化木材的过程中，并未让木材与水接触，因此木材在炭化的过程中发生膨胀变形的几率也较小。

进一步，所述柔性层为防油布。避免导热肉透过柔性层而渗入木材纤维中，影响木材的质量。

进一步，所述柔性层为铜箔。筒具有良好的导热性和延展性，使用铜箔作为柔性层能够更高效地将热量从导热油传递到木材上，并且可以反复使用。

进一步，所述外壳内壁设有隔热层。使用隔热层阻挡外壳内导热油的热量向外散失，增强报文效果的同时减少加热装置消耗的能源。

进一步，所述托板为金属板。金属板的导热性能好，便于热量通过木材底部的导热板传递到木材上，有利于木材的炭化。

进一步，所述外壳上设有温度计。便于观测内胆内的温度，以进一步便于温度的调节和控制。

进一步，所述外壳上设有压力表。便于观测外壳内的油压，以进一步便于油压的调节和控制。

附图说明

图1为本发明实施例木材炭化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：