[发明专利]用臭氧处理木制材料的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理木制材料的方法和系统。

背景技术

木制材料，包括木板、板条箱、托盘和垫板，通常用于运输和包装。木制材料可被处理以消毒木材和消除可存在于木材中的细菌、霉菌、真菌、酵母菌、孢子、昆虫和其它生物有机体。然而，现有处理方法消耗过多的能量，并且会木制材料干燥。

发明内容

概括而说，木制材料可被处理以消毒和消除有害物，包括细菌、霉菌、真菌、酵母菌、孢子、昆虫和其它生物有机体，方法是通过施加有效量的臭氧至木制材料。

一方面，处理木制材料的方法包括降低容纳木制材料的容器中的压力。在其它情况下，所述方法可发生在大气压力下。

在某些情况下，所述方法包括加热木制材料。加热木制材料可在预定温度下在容器中进行一预定时间。加热可包括施加蒸汽至木制材料。所述蒸汽可具有小于100摄氏度和小于90摄氏度的温度。在某些情况下，所述蒸汽可具有大於60摄氏度的温度。

另一方面，制造木材处理系统的方法包括获得容器，连接容器至控制器，所述控制器可控制施加有效分量的臭氧至木制材料。木材处理系统可包括容器和臭氧发生器。所述木材处理系统也可包括控制器，所述控制器可控制施加有效分量的清洗气体至容器。

另一方面，木材处理系统也可包括控制器，所述控制器可控制降低容器中的压力。所述控制器可控制施加有效分量的蒸汽至容器。所述蒸汽可在小于100℃，小于90℃或大于60℃或它们的组合下被施加。在木材处理的过程中，系统中的压力可在50至700mBar之间。

木材处理系统可包括控制器，所述控制器可控制施加有效分量的清洗气体至容器。所述清洗气体可以是净化的空气或氧气。

所述木制材料可以是木板、木制结构、板条箱、托盘、垫板或其它木制物品。

在以下附图和描述中将说明细节。其它特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求中显明出来。

附图说明

图1是描述木材处理系统的示意图。

图2是描述在用蒸汽进行木材处理过程中的温度曲线的图表。

图3是描述用蒸汽和臭氧进行木材处理过程中的温度曲线的图表。

图4是描述包括臭氧发生器的木材处理系统的示意图。

图5是描述在木制材料和容器中的温度曲线的图表。

具体实施方式

处理木制材料的方法可包括施加臭氧至木制材料。木材处理系统可包括容纳所述木材的容器、臭氧发生器和控制施加臭氧至木制材料的控制器。所述控制器可包括臭氧供给阀，开启阀门臭氧便进入容器。

施加臭氧至木制材料的木材处理系统也可包括真空泵和臭氧发生器或气源。木材处理系统也可包括臭氧库、清洗气源通过管道连接至容器、清洗气体阀和臭氧感应器。气源可提供高浓度的臭氧至臭氧库。臭氧可从纯氧气或空气合成，从纯氧气合成可获得较高浓度。例如，利用纯氧气，臭氧浓度可高达14％。臭氧可由气源或臭氧发生器提供。臭氧发生器可具有它自己的气源，或者可利用电介质阻挡放电(DBD)从氧气合成臭氧。可参考B Eliasson等人在1987年Phys.D杂志上的Appl.Phys.第20期第1421-1437页的文章。在DBD中，交流电压被施加至两个电极，其中一个或两个电极被介电层覆盖。所述DBD可产生高能量电子，而高能量电子可引发等离子化学反应。以上状态可轻易地在大气压力下进行及维持。

DBD，由电介质表面放电及气体中相应的大量自脉冲微放电所形成，可参考在Pietscha和Gibalovb在Pure and Appl.Chem.的第70期第1169-1174(1998)页中的详细描述。为了实现高效率臭氧合成，放电结构之间的电场强度应该接近最佳值，最佳值可从实验获知。提高效率可避免放电气体中的高温，因为在高温下，氧原子、氧分子和臭氧之间的平衡向氧气偏移。除此之外，其它参数例如工艺气体湿度、纯度和电极的表面阻抗也可影响臭氧的生成率。

臭氧化可与加热处理一起运用。加热处理可包括蒸熏处理。加热处理也可包括施加真空至容器。臭氧化可持续3分钟至24小时，在此期间，容器中的压力可达到大气压力(1Bar)。在一些情况下，臭氧化可在加热处理之后进行。所述容器温度可在臭氧化开始之前降低至约50-80℃。

容器可通过控制器提供臭氧，控制器可包括臭氧供给阀或臭氧供给阀的开关。如果大小合适的臭氧发生器不能提供所需量的臭氧，则可利用臭氧化阶段与阶段之间的时间来利用臭氧发生器在较低的输出率下灌装臭氧库。