專利名稱：一種速生材的浸漬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用浸潰液浸潰處理速生木材的方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，國內(nèi)外對天然林木材的需求量呈迅速增長趨勢。近年來，隨著世界各國環(huán)保意識的提高，對木材出口實行了緊縮政策，進(jìn)一步限制了天然木材的出口，使木材需求的緊張局面進(jìn)一步加劇。發(fā)展天然林木材的代用材，是緩解當(dāng)前天然林木材供需緊張矛盾的重要途徑，也是建設(shè)節(jié)約型社會的必然要求。速生豐產(chǎn)林是我國目前非常豐富的林木資源，我國從上世紀(jì)末開始先后推出了林業(yè)六大重點工程，其中有四項是速 生豐產(chǎn)用材林建設(shè)工程，涉及全國18個省，建設(shè)總規(guī)模近4000萬公頃，計劃到2015年左右建立速生豐產(chǎn)用材林基地近6億畝。但由于速生林木質(zhì)疏松、易受潮變形、易腐爛等缺陷，只能用在附加值低、污染大、能耗高的造紙和普通木制品中，無法在高檔家具和建筑裝修用品中使用，極大地限制了其開發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域。為了改善速生木材的性能，擴展速生木材的使用范圍，出現(xiàn)了一些木材改性的方法。如堿液浸煮法、高壓氣蒸干燥法和高壓蒸汽減壓干燥法等木材處理方法，處理后的木材解決了溢脂變形問題，提高了強度和耐久性。而這些工藝生產(chǎn)存在木材處理不均勻、木材提升性能不僅不穩(wěn)定、性能單一，而且木材處理過程時間長、藥液用量大、藥液不能重復(fù)使用、浪費嚴(yán)重等等造成處理成本居高不下等諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種速生材浸潰液浸潰木材的方法，解決現(xiàn)有工藝生產(chǎn)木材處理不均勻、木材提升性能不穩(wěn)定、提升性能單一、浸潰時間長、藥液使用過程浪費等問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的(I) 一次烘干將原木鋸割后的濕鋸材放入烘干窯，烘干處理含水率至15 20%，出窯備用；(2)藥液制備速生材浸潰液的制備步驟如下(i )生產(chǎn)原料該浸潰液由如下質(zhì)量份數(shù)比的原料甲醛970. 0 1050. 0份、尿素590. 0 650. 0份、羧甲基纖維素鈉0. 7
I.0份、氨水110. 0 150. 0份、三聚氰胺60. 0 70. 0份、聚乙烯醇2. 0 5. 0份、六次甲基四胺3. 0 6. 0份；(ii)一次投料在反應(yīng)釜中按上述份數(shù)的配比分別加入甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纖維素鈉，先加入406. I 461.5份的尿素，攪勻后測PH值，加堿性物質(zhì)調(diào)整PH值為7. 5 9. 0 ; (iii)二次尿素升溫至85 96°C，保持10 30分鐘，再加入53. I 71. 5份的尿素，保持10 30分鐘；(iv)縮聚反應(yīng)冷卻至80 86°C加酸性物質(zhì)調(diào)PH值至5. 8 6. 9進(jìn)行縮聚反應(yīng)，待到水點出現(xiàn)霧狀，測PH值，加堿性物質(zhì)調(diào)整PH值為7. 5 9. 0 ; (V )三次尿素待反應(yīng)溫度至80 85°C時最后加入剩余的尿素，保持10 30分鐘；(vi)冷卻出料繼續(xù)冷卻至50°C以下即可放料；(3)藥液調(diào)制a.將質(zhì)量份數(shù)比為I. 8 2. 5份的水投入攪拌器中，升溫至30 50°C；b.再加入質(zhì)量份數(shù)比為I份的如步驟(2)制成的浸潰液，將混合液升溫至40 60°C，攪拌至均勻即可；(4)真空處理將含水率在15 20%以內(nèi)的鋸材置于浸注罐內(nèi)，密閉后，負(fù)壓至-0. 08 -0. 095Mpa,保持10 30分鐘；(5)壓力浸注將藥液注滿浸注罐后，開啟高壓泵向罐內(nèi)壓注藥液，當(dāng)壓力達(dá)到I. 5 3. 5Mpa時停止壓注，并保持壓力2 4. 5小時；(6)木材出罐壓力浸注后放出藥液，靜置10 30分鐘，開啟罐門取出木材；(7) 二次烘干對浸潰過的木材表面進(jìn)行簡單沖洗后，將木材再次放入烘干窯，烘干至含水率8 12%，出窯備用。
本發(fā)明的速生材浸潰方法，其浸潰液的原料中還含有質(zhì)量份數(shù)比為0. I 50. 0份的二乙二醇，在反應(yīng)步驟(V )三次尿素結(jié)束后，待冷卻至55 60°C時加入二乙二醇，繼續(xù)冷卻至50°C以下即可放料。本發(fā)明的速生材浸潰方法，其浸潰液最佳的質(zhì)量份數(shù)比為甲醛970.0 1050.0份、尿素600. 0 620. 0份、羧甲基纖維素鈉0. 7 0. 9份、氨水120. 0 140. 0份、三聚氰胺65. 0 69. 0份、聚乙烯醇2. 0 4. 0份、六次甲基四胺3. 0 5. 0份、二乙二醇0. I
I.0 份。本發(fā)明的速生材浸潰方法，其調(diào)整PH值的堿性物質(zhì)可以為氫氧化鈉，調(diào)整PH值的酸性物質(zhì)可以為甲酸、草酸、氯化銨中的一種或幾種。本發(fā)明的速生材浸潰方法，藥液制備過程中的一次投料后，根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)物料的溶解情況加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)比< 200.0份的水；在藥液調(diào)制步驟a之前，先將重量份數(shù)比為
0.I 0. 3份的麥芽糊精投入攪拌器中。在浸潰速生材過程中，在一次烘干木材的同時，可同時進(jìn)行浸潰液的配制。本發(fā)明通過在木材內(nèi)部注入浸潰液的方法改變木材的物理、化學(xué)、生物性能，通過使用木材浸潰液對木材浸潰處理后，木材在保留木材原有自然屬性(隔熱、絕緣、調(diào)溫、調(diào)濕)的同時，還具有阻燃、防腐、抗菌、防白蟻、環(huán)保、抗變形等優(yōu)良性能，可根據(jù)用戶需要，任意增大木材密度、硬度等，最終產(chǎn)品游離甲醛含量達(dá)國標(biāo)Etl級要求，成為天然珍貴樹種的理想替代品，完全可滿足家具、實木地板等領(lǐng)域的使用要求。而且浸潰液藥液在生產(chǎn)過程中可重復(fù)使用，大大降低了木材處理成本，使家具、地板等企業(yè)可以使用上高性價比原材料。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。實施例I :I. I生產(chǎn)原料甲醛2910kg;尿素1770kg ；羧甲基纖維素鈉2. Ikg;氨水450kg ；三聚氰胺180kg ；聚乙烯醇6kg;
六次甲基四胺9kg;水3214. 8kg ；木材I立方米。I. 2生產(chǎn)設(shè)備壓力浸注罐1300L容積。I. 3藥液制備I. 3. I 一次投料在反應(yīng)釜中按配比加入甲醛、先加入1221. 3kg的尿素、聚乙烯 醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纖維素鈉，加氫氧化鈉調(diào)PH值至7.5 ;I. 3. 2 二次尿素升溫至85°C，保持10分鐘，再加入194. 7kg的尿素，保持10分鐘；I. 3. 3縮聚反應(yīng)冷卻至80°C加甲酸調(diào)PH值至5. 8進(jìn)行縮聚反應(yīng)，待到水點出現(xiàn)霧狀，加氫氧化鈉調(diào)PH值至7. 5 ;I. 3. 4三次尿素冷卻，80°C時最后加入剩余的354kg尿素，保持10分鐘；1.3.5冷卻出料繼續(xù)冷卻，50 V時放料。I. 4藥液調(diào)制I. 4. I在攪拌器中加入水，升溫至30°C ；I. 4. 2再加入I. 3過程制備的浸潰液，將混合液升溫至40°C ；I. 4. 3將混合液攪拌至均勻；I. 4. 4放料。最終調(diào)配后的藥液，約5立方米。I. 5木材浸潰處理I. 5. I 一次烘干將原木鋸割后的濕鋸材放入烘干窯，烘干處理含水率至20%，出窯；I. 5. 2藥液制備見I. 3 ；I. 5. 3藥液調(diào)制見1.4 ；I. 5. 4真空處理將經(jīng)一次烘干的木材裝上軌道小車，推入罐內(nèi)，關(guān)閉并密封好罐門，關(guān)閉吸/進(jìn)液閥，啟動真空泵，直到真空度達(dá)到工藝要求-0. 08Mpa，保持真空10分鐘，期間真空度若有下降，應(yīng)追開真空至-0. OSMpa ；I. 5. 5壓力浸注打開貯液池通往壓力浸注罐管路上的閥門，藥液在真空的作用下通過吸排管道進(jìn)入壓力浸注罐，當(dāng)藥液充滿壓力浸注罐時，即可關(guān)閉真空泵、吸排液管道上的閥門，打開加壓管路通往壓力浸注罐的閥門，啟動加壓泵，進(jìn)行加壓，待壓力值穩(wěn)定在
I.5Mpa時，關(guān)閉加壓泵和加壓管路上的閥門，保持壓力4. 5小時；I. 5. 6木材出罐經(jīng)壓力浸注后打開閥門排液閥門，啟動管道泵，藥液從壓力浸注罐內(nèi)抽入儲液池。再稍等10分鐘后，再次啟動管道泵將木材上滴落至罐底的藥液再次抽入儲液池中，開罐門取出木材；I. 5. 7 二次烘干對表面進(jìn)行簡單沖洗后將木材再次放入烘干窯，烘干處理至含水率8 12%，出窯備用。實施例2 2.1生產(chǎn)原料甲醛3000kg ；尿素1890kg ；
羧甲基纖維素鈉2. 55kg ;氨水360kg ；三聚氰胺200kg ；聚乙烯醇9kg;二乙二醇 75kg;六次甲基四胺15kg;水10000kg ；麥芽糊精750kg;木材約4. 5立方米。2. 2生產(chǎn)設(shè)備壓力浸注罐10000L容積。2. 3藥液制備2. 3. I 一次投料在反應(yīng)釜中按配比加入甲醛、先加入1323kg的尿素、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、300kg的水、三聚氰胺、羧甲基纖維素鈉，加氫氧化鈉調(diào)PH值至8. 0 ;2.3.2 二次尿素升溫至90°C，保持15分鐘，再加入170. Ikg的尿素，保持15分鐘；2. 3. 3縮聚反應(yīng)冷卻至83°C加甲酸調(diào)PH值至6. 2進(jìn)行縮聚反應(yīng)，待到水點出現(xiàn)霧狀，加氫氧化鈉調(diào)PH值至8. 5 ;2. 3. 4三次尿素冷卻，83°C時最后加入剩余的396. 9kg尿素，保持15分鐘；2. 3. 5四次加料冷卻，60°C時加入二乙二醇；2. 3. 6冷卻出料繼續(xù)冷卻至48 °C時放料。2. 4藥液調(diào)制2. 4. I將麥芽糊精投入攪拌器；2. 4. 2加入水，升溫至43°C ；2. 4. 3將混合物攪拌至澄清狀態(tài)；2. 4. 4再加入2. 3過程制備的浸潰液，將混合液升溫至50°C ；2. 4. 5將混合液攪拌至均勻；2.4.6放料。最終調(diào)配后的藥液約15立方米。2. 5木材浸潰處理2. 5. I 一次烘干將原木鋸割后的濕鋸材放入烘干窯，烘干處理含水率至18%，出窯；2. 5. 2藥液制備見2. 3 ；2.5.3藥液調(diào)制見2.4 ;2. 5. 4真空處理將經(jīng)一次烘干的木材裝上軌道小車，推入罐內(nèi)，關(guān)閉并密封好罐門，關(guān)閉吸/進(jìn)液閥，啟動真空泵，直到真空度達(dá)到工藝要求-0. 09Mpa，保持真空15分鐘，期間真空度若有下降，應(yīng)追開真空至-0. 09Mpa ；2. 5. 5壓力浸注打開貯液池通往壓力浸注罐管路上的閥門，藥液在真空的作用下通過吸排管道進(jìn)入壓力浸注罐，當(dāng)藥液充滿壓力浸注罐時，即可關(guān)閉真空泵、吸排液管道上的閥門，打開加壓管路通往壓力浸注罐的閥門，啟動加壓泵，進(jìn)行加壓，待壓力值穩(wěn)定在
2.5Mpa時，關(guān)閉加壓泵和加壓管路上的閥門，保持壓力3. 5小時；
2. 5. 6木材出罐經(jīng)壓力浸注后打開閥門排液閥門，啟動管道泵，藥液從壓力浸注罐內(nèi)抽入儲液池。再稍等15分鐘后，再次啟動管道泵將木材上滴落至罐底的藥液再次抽入儲液池中，開罐門取出木材；2. 5. 7 二次烘干對表面進(jìn)行簡單沖洗后將木材再次放入烘干窯，烘干處理至含水率8 12%，出窯備用。
實施例3 3. I工藝原料甲醛3150kg;尿素1860kg ；羧甲基纖維素鈉2. 7kg;氨水360kg;聚乙烯醇12kg;二乙二醇 3kg;六次甲基四胺15kg;三聚氰胺207kg ；水21293. 5kg ；麥芽糊精2571. 42kg ；木材約9立方米。3. 2工藝設(shè)備壓力浸注罐20000L容積。3. 3藥液調(diào)制3.3.1 —次投料在反應(yīng)釜中按配比加入甲醛、先加入1320. 6kg的尿素、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、IOOkg的水、三聚氰胺、羧甲基纖維素鈉，加氫氧化鈉調(diào)PH值至9. 0 ；3. 3. 2 二次尿素升溫至96°C，保持20分鐘，再加入186kg的尿素，保持20分鐘；3. 3. 3縮聚反應(yīng)冷卻至86°C加甲酸調(diào)PH值至6. 9進(jìn)行縮聚反應(yīng)，待到水點出現(xiàn)霧狀，加氫氧化鈉調(diào)PH值至9. 5 ;3. 3. 4三次尿素冷卻，85°C時最后加入剩余的353. 4kg尿素，保持20分鐘；3. 3. 5四次加料冷卻至55°C時加入二乙二醇；3. 3. 6冷卻出料繼續(xù)冷卻至45 °C時放料。3. 4藥液調(diào)制3. 4. I將麥芽糊精投入攪拌器；3. 4. 2加入水，升溫至500C ；3. 4.3將混合物攪拌至澄清狀態(tài)；3. 4. 4再加入3. 3過程制備的浸潰液，將混合液升溫至60°C ；3. 4. 5將混合液攪拌至均勻；3. 4. 6放料。最終調(diào)配后的藥液約30立方米。3. 5木材浸潰處理3. 5. I首次烘干將原木鋸割后的濕鋸材放入烘干窯，烘干處理含水率至15%，出窯；
3. 5. 2藥液調(diào)制見3.3 ;3. 5. 3藥液調(diào)制見3. 4;3. 5. 4真空處理將經(jīng)一次烘干的木材裝上軌道小車，推入罐內(nèi)，關(guān)閉并密封好罐門，關(guān)閉吸/進(jìn)液閥，啟動真空泵，直到真空度達(dá)到工藝要求-0. 095Mpa，保持真空20分鐘，期間真空度若有下降，應(yīng)追開真空至-0. 095Mpa ；3. 5. 5壓力浸注打開貯液池通往壓力浸注罐管路上的閥門，藥液在真空的作用下通過吸排管道進(jìn)入壓力浸注罐，當(dāng)藥液充滿壓力浸注罐時，即可關(guān)閉真空泵、吸排液管道上的閥門，打開加壓管路通往壓力浸注罐的閥門，啟動加壓泵，進(jìn)行加壓，待壓力值穩(wěn)定在
3.5Mpa時，關(guān)閉加壓泵和加壓管路上的閥門。保持壓力2小時；
3. 5.6木材出罐經(jīng)壓力浸注后打開閥門排液閥門，啟動管道泵，藥液從壓力浸注罐內(nèi)抽入儲液池。再稍等20分鐘后，再次啟動管道泵將木材上滴落至罐底的藥液再次抽入儲液池中，開罐門取出木材；3. 5. 7 二次烘干對表面進(jìn)行簡單沖洗后將木材再次放入烘干窯，烘干處理至含水率8 12%，出窯備用。在上述I 3實施實例藥液制備過程中使用的工藝設(shè)備均為5000L容積的反應(yīng)釜，在每一實施例的一次投料過程中，各物料的投放次序不分先后；藥液調(diào)制過程中使用的工藝設(shè)備均為3000L容積的加熱溫控式攪拌器。經(jīng)上述實施例I 3浸潰處理后的木材性能提升情況如下
權(quán)利要求
1.一種速生材的浸潰方法，其特征在于該浸潰方法步驟如下 (1)一次烘干將原木鋸割后的濕鋸材放入烘干窯，烘干處理含水率至15 20%，出窯備用; (2)藥液制備速生材浸潰液的制備步驟如下(i)生產(chǎn)原料該浸潰液由如下質(zhì)量份數(shù)比的原料甲醛970. 0 1050. 0份、尿素590. 0 650. 0份、羧甲基纖維素鈉0.7 1.0份、氨水110. 0 150. 0份、三聚氰胺60. 0 70. 0份、聚乙烯醇2. 0 5. 0份、六次甲基四胺3. 0 6. 0份；(ii) 一次投料在反應(yīng)釜中按上述份數(shù)的配比分別加入甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纖維素鈉，先加入406. I 461. 5份的尿素，攪勻后測PH值，加堿性物質(zhì)調(diào)整PH值為7. 5 9. 0 ; (iii)二次尿素升溫至85 96°C，保持10 .30分鐘，再加入53. I 71. 5份的尿素，保持10 30分鐘；(iv)縮聚反應(yīng)冷卻至80 .86°C加酸性物質(zhì)調(diào)PH值至5. 8 6. 9進(jìn)行縮聚反應(yīng)，待到水點出現(xiàn)霧狀，測PH值，加堿性物質(zhì)調(diào)整PH值為7. 5 9. 0 ; (V )三次尿素待反應(yīng)溫度至80 85°C時最后加入剩余的尿素，保持10 30分鐘；(vi)冷卻出料繼續(xù)冷卻至50°C以下即可放料； (3)藥液調(diào)制a.將質(zhì)量份數(shù)比為I.8 2. 5份的水投入攪拌器中，升溫至30 50°C;b.再加入質(zhì)量份數(shù)比為I份的如步驟(2)制成的浸潰液，將混合液升溫至40 60°C，攪拌至均勻即可； (4)真空處理將含水率在15 20%以內(nèi)的鋸材置于浸注罐內(nèi)，密閉后，負(fù)壓至-0. 08 -0. 095Mpa,保持10 30分鐘； (5)壓力浸注將藥液注滿浸注罐后，開啟高壓泵向罐內(nèi)壓注藥液，當(dāng)壓力達(dá)到I.5 .3. 5Mpa時停止壓注，并保持壓力2 4. 5小時； (6)木材出罐壓力浸注后放出藥液，靜置10 30分鐘,開啟罐門取出木材； (7)二次烘干對浸潰過的木材表面進(jìn)行簡單沖洗后，將木材再次放入烘干窯，烘干至含水率8 12%，出窯備用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速生材浸潰方法，其特征在于該浸潰液的原料中還含有質(zhì)量份數(shù)比為0. I 50. 0份的二乙二醇，在反應(yīng)步驟(V )三次尿素結(jié)束后，待冷卻至55 60°C時加入二乙二醇，繼續(xù)冷卻至50°C以下即可放料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的速生材浸潰方法，其特征在于組成該浸潰液最佳的質(zhì)量份數(shù)比為甲醛970. 0 1050. 0份、尿素600. 0 620. 0份、羧甲基纖維素鈉0. 7 0. 9份、氨水120. 0 140. 0份、三聚氰胺65. 0 69. 0份、聚乙烯醇2. 0 4. 0份、六次甲基四胺.3.0 5. 0份、二乙二醇0. I I. 0份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的速生材浸潰方法，其特征在于所述的調(diào)整PH值的堿性物質(zhì)可以為氫氧化鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的速生材浸潰方法，其特征在于所述的調(diào)整PH值的酸性物質(zhì)可以為甲酸、草酸、氯化銨中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的速生材浸潰方法，其特征在于藥液制備過程中的一次投料后，根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)物料的溶解情況加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)比< 200. 0份的水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的速生材浸潰方法，其特征在于在藥液調(diào)制步驟a之前，先將重量份數(shù)比為0. I 0. 3份的麥芽糊精投入攪拌器中。
全文摘要
一種使用浸漬液浸漬木材的方法，主要針對人工速生材進(jìn)行處理，該方法采用兩次烘干、真空和高壓浸注相配合的工藝，特別是采用真空的方法，使木材浸漬液的浸注速度加快，浸漬均勻、有效成份留存量大；經(jīng)本方法配合速生木材浸漬液處理后的木材不僅保留了木材原有自然屬性，還具有阻燃、防腐、抗菌、防白蟻、抗變形、環(huán)保、密度硬度可調(diào)等；性能優(yōu)良，成為天然珍貴樹種的理想替代品，完全可滿足家具、實木地板等領(lǐng)域的使用要求。
文檔編號B27K3/50GK102642223SQ20121014016
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者元海廣, 李理, 趙躍學(xué) 申請人:河北愛美森木材加工有限公司