[发明专利]一种阻燃实木复合型材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材功能性改良方法，尤其是涉及一种经木材热处理和阻燃处理工艺改良的阻燃实木复合型材及其制造方法，属于木材功能性改良及木材加工技术领域。

背景技术

木材作为可再生资源，越来越受到人们的重视，但木材本身的各向异性，使得木材在使用过程容易发生翘曲、开裂、变形、易腐、易霉、使用寿命短，特别是速生材，这些木材缺陷更严重，从而限制了木材的使用途径。因此，为了提高木材的尺寸稳定性和延长木材的使用寿命，人们开展了很多木材功能性改良的科研活动。

中国专利文献CN1868704A公开了“一种木材炭化处理方法”技术专利，其制造方法包括a.将木材整齐码垛并在木材堆顶部按1t/m²的标准加压钢板框浇混凝土压块，然后装入木材炭化设备中；b.在木材炭化设备中采用阶梯式连续升温方法，将温度按每4～6小时提高3～7℃的速度升温至120～140℃；c.采用阶梯式连续升温方法，按每1～3小时提高8～12℃的速度升温至160～240℃，并在最高温度下保持3～6小时，炭化处理过程结束；d.待炭化结束后，停止加热，采用喷雾化水方法让木材缓慢降温到100℃，然后通入100℃的饱和蒸汽对木材进行调湿回潮处理，处理时间为6～8小时，将木材的含水率回调到4～6％；e.木材在自然条件下冷却到温度高于室温15～30℃出窑。上述炭化处理方案生产周期长，能耗高，产量低。

中国专利文献CN101069972A公开了“一种热处理炭化木材的生产方法”技术专利，其步骤包括：(1)准备阶段：将含水率≤12％的待处理木材，按常规干燥法堆垛放入木材炭化窑内，并关闭木材炭化窑的大门和进、排气口：(2)预热阶段：将窑内介质温度在1～3h内升到50～80℃；(3)升温阶段：将窑内介质温度以10～18℃/h的速度升温到95～105℃；接着以3～8℃/h的速度升温到120～130℃对素材进行高温干燥，并且木材内部的含水率几乎降到0；再以12～20℃/h的速度升温到185～220℃之间；在此升温阶段中采用间歇式喷蒸法进行喷蒸处理；(4)保温阶段：当窑内介质温度达到所要求的温度以后，保持窑内温度在185～220℃之间，保持炭化温度2～8h；(5)降温阶段：关闭热源，采用间歇式喷蒸法降温，使窑内介质温度以12～18℃/h的速度降温到120～140℃；接着采用进排气口间歇开合和间歇式喷蒸法进行降温，使窑内介质温度以4～8℃/h的速度降温到70～85℃，采用间歇式喷蒸法进行喷蒸处理，维持1～4h，使木材含水率达到4～9％；再自然降至室温出窑。这一热处理工艺只适用于小批量实验室且厚度不大的木材板材，不能用于大规模工业化生产。经多年生产经验证明：如用上述方案处理木材的初含水率高于8％以上，木材厚度大于20mm时，会使木材在处理后，容易产生表裂和内裂，而且采用上述的间歇式喷蒸升温和降温，很容易引起在炭化处理过程中发生起火，以15～20℃/h的速度升温到185～220℃之间处理木材，会由于木材受热不均，使处理出来的木材材色表里不均，会大大降低木材出材率和降低木材等级。而且上述方案仍然存在着生产时间长，能耗高，产量低。

一直以来，由于实木型材的渗透性差，人们采用以下方法来对实木型材进行阻燃处理。加压浸注法，典型工艺是在浸渍罐中，加压浸注或先抽真空、再加压浸注或先抽真空、再加压浸注、再抽真空这三种工艺，把阻燃剂浸注到木材里面。但这种方法对设备要求高，生产工艺复杂，出材率低，生产能耗高，生产成本高，未真正实现产业化应用，而且所得到的产品稳定性差，使使用过程中容易变形开裂。

中国专利文献CN1651202A(2005-8-11)曾公开“木材木制品阻燃剂及其处理方法”，其处理方法是：将木材如板、木条等，木制品如细木工板、木质胶合板、纤维板等，放入处理罐中，封闭罐门；抽真空至真空度为0.084±0.008MPa，同时保持10～90分钟；然后将阻燃剂于常温下注入上述真空状态下的处理罐中，同时加压至0.2～1.0MPa时保持1～6MPa，卸掉压力及排空阻燃剂；然后再对处理罐抽真空至真空度为0.084±0.008MPa，同时保持20～90分钟，最后排除真空。然而该方法生产工艺复杂，生产成本高，而且所得到的阻燃型材尺寸稳定性差、或容易发生霉变蓝变、或不耐腐朽使用寿命短的缺陷。

发明内容