[发明专利]一种木材的膨化方法及其制备的膨化木材

说明书

本发明公开了一种木材的膨化方法及其制备的膨化木材。该膨化方法包括：采用窑干方式和/或浸渍处理方式调整木材整体含水率，调整木材整体含水率为30％～50％；采用疏水性材料对木材特定断面或侧表面位置进行封闭处理，然后采用窑干方式和/或浸渍处理调整木材分层含水率，将不需要膨化的木材层含水率调整至20％以下，将需要膨化的木材层含水率调整为30％～50％；最后将木材进行微波辐射处理，得到膨化木材。该膨化方法能够实现木材内部含水率的差异化分布，使得木材膨化效果多样化，膨化效果灵活可控，可获得不同膨化位置分布的膨化木材；同时，在木材处理过程中没有使用任何化学物质，获得的膨化木材环境友好，便于二次加工利用。

技术领域

本发明属于木材加工领域，具体涉及一种木材的膨化方法和膨化木材。

背景技术

目前，使木材具有高附加值能够高效利用重要途径有三个：(1)木材表面功能性改良，主要是对木材进行漂白、染色处理，改变木材的颜色和纹理，提高木材的表面美学效果，将低值材变高质材；(2)木材理化性能改良，对木材进行内部物理和化学的功能性改良处理，延长其使用年限，赋予木材阻燃、耐久和抗菌性等功能；(3)木材化学组分加工利用，对木材气化、木材液化、木材塑化等，开发木本饲料、木素碳纤维、部分取代石油产品的可生物降解的木材液化泡沫材料和酚醛树脂等多种高附加值林产化工产品。

其中，木材表面功能化改良和理化性能改良主要通过向木材中注入改性剂或功能剂，而改性剂或功能剂在木材中流通主要和木材渗透性有关。而提高木材渗透的重要方法之一就是木材微波处理技术，其主要目的有三个：一是借助微波良好的穿透性对木材或者改性材进行快速干燥；二是提高木材干燥能力和消除木材内部应力，如专利ZL02812997.0所采用的方法，木材经过一定的微波处理，其细胞膜和部分木射线破坏，达到提高木材干燥速率和消除木材内部应力的目的；三是提高木材内部液体进入和导出的速度，即提高木材功能化改性剂渗透性。何盛等在《木材微波处理工艺及其液体浸注性能研究》中通过研究20kW隧道式微波处理工艺对木材渗透性的影响，揭示了处理材处理效果与木材渗透性之间的关系。

专利文献CN1520506A公布了一种木材微波膨化方法，其采用的方法：有选择地使所述确定区域之外的木材表面接受频率(f)的微波辐射，其中所述区域位于木材的外壳。该方案对木材外壳有选择性的处理，以达到处理材相比于未处理材有显著的渗透性提高的目的。该方法的缺点是：集中处理木材表面，不同位置需要多步处理完成，处理成本较高；另外，由于频率和功率的限制，其微波功率只能对木材表面一定厚度的木材产生微波辐射，此方法仅能作用木材表面，不能作用于木材内部。

专利文献CN1310663A提供了提高木材渗透性的方法，该方法包括：将含水率大于15％的木材放于微波场中进行辐射处理，木材中的水分迅速蒸发，并对木材的微观解剖构造造成破坏，进而实现提高木材渗透性、快速干燥和应力消除的作用。该方法的缺点是：获得的处理材和未处理材在体积、密度和完整性方面没有变化；其次溃口方式采用上下两个溃口，可能导致木材在左右方向上的处理不均匀，从而导致在后期浸渍时存在差异。

专利文献CN1498153A提供了一种变形木制品及其制备方法，主要方法是对木材内部浸渍胶粘剂树脂以提高木材质量，在树脂浸渍过程中由于木材构造影响导致树脂难以进入木材内部，因此对木材使用微波进行预处理以提高木材渗透性。该方法的缺点是：该方法只是提高了木材的渗透性，所得微波处理木材产品单一。

因此，需要一种能够控制木材的膨化位置的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木材的膨化方法，从而克服现有木材膨化方法仅能作用于表面且所得膨化木材产品单一的问题。

为实现上述一个或多个目的，在本发明的一个实施方案中，本发明提供了一种木材的膨化方法，包括以下步骤：

(1)调整木材整体含水率：采用木材干燥工业常用的窑干方式和/或浸渍处理方式调整木材整体含水率，调整木材整体含水率为30％～50％；