[发明专利]一种木质板材平压浸渍填充改性方法和装置有效

专利信息
申请号: 201310278705.5 申请日: 2013-07-04
公开(公告)号: CN103341893A 公开(公告)日: 2013-10-09
发明(设计)人: 韩健;刘凯能;周文捷 申请(专利权)人: 中南林业科技大学
主分类号: B27K3/08 分类号: B27K3/08;B27K3/10;B27K3/38
代理公司: 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 代理人: 马强
地址: 410004 *** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 木质 板材 浸渍 填充 改性 方法 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及木质板材改性技术领域,具体提供了一种木质板材平压浸渍填充改性方法和装置。

背景技术

杨木、桉木、泡桐是我国三大主要人工速生林木材,此外杉木、松木等木材也是我国重要的人工林木材。人工林树种在我国广大区域均有种植,人工林树种生长速度快,生长周期短,单位产量高,如杨树8-10年便可成材利用。但人工林木材密度低、材质松软、物理力学性能差,使其利用受到了许多限制。因此,对人工林木材用合成树脂胶粘剂进行浸渍填充,改善和提高它们的品质,是目前人工林木材改性处理领域重要的研究方向。

目前我国采用浸渍填充方法对人工林木材进行改性处理,主要集中的以下方面:① 采用常温、常压方式对木材用人工合成树脂或其它有机、无机溶液进行浸渍填充。由于浸渍填充是在常温、常压下进行,浸渍溶液的分子活性较小,加上木材内部的孔隙、通道并非完全畅通和开放,即使延长浸渍时间,浸渍溶液进入木材内部也非常困难,因此这种方法的浸渍填充效果较差,一般仅对厚度2mm以下的木单板具有有限的作用。② 采用浸渍罐对板材进行浸渍。这种方法是将木材和浸渍液装入特制的浸渍罐内,通过将罐内抽成一定程度的真空,使浸渍液进入木材内部。这种方法对罐内抽真空时,木材内部的压力大于其周围的压力,木材内部的空气、水分可以被部分排出到木材之外,当木材内外之间的压力相等时,浸渍溶液缺乏向木材内部渗透扩散的动力,使浸渍溶液向木材内部的渗透扩散受到影响,如果此时再向罐内溶液施加压力,浸渍溶液便可继续向木材内部渗透扩散。这种方法虽然浸渍效果较好,但仅适用于规格较小的板材,而且设备复杂、操作要求高。③ 通过对木材进行辊压浸渍。这种方法是木材送入由一对或多对辊筒组成的辊压机中进行压缩,当木材经过辊压机时会受到一定程度的压缩,卸压时木材内部会产生一定程度的真空,使浸渍液进入木材内部。这种方法由于辊压机对板材的压缩时间很短,板材的压缩程度有限,使浸渍效果受到影响,而且辊压浸渍主要适用于厚度较小的薄板状木材,浸渍液只能填充于木材的表层。上述浸渍填充方法由于自身存在的一些问题和工艺的不够成熟,因此用上述方法对人工林木材进行浸渍填充改性,基本还停留在试验和小型试生产阶段,未形成较大规模的工业化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是,针对现有技术存在的缺陷,提出一种木质板材平压浸渍填充改性的方法和装置,该方法以低分子量酚醛树脂胶粘剂为浸渍填充物质,采用平压浸渍方法,对木质板材进行浸渍填充改性。 经浸渍填充改性处理后的木质板材物理力学和机械性能都有显著提高。该发明还增加了木质板材的浸渍深度和浸渍量,对需改性处理的木质板材规格适应性好,尤其适合于大幅面、厚度较大的板材,而且操作简单,便于实现大规模工业化生产。该装置结构简单,是一种专用于此改性方法的配套装置,结构简单,经济实用,便于控制压缩后的木质板材厚度。

为实现以上目的,本发明采用的技术方案是:

本发明的技术方案一:

一种木质板材平压浸渍填充改性方法,具体步骤为:

1)以分子量为300-400的酚醛树脂胶粘剂为浸渍液,浸渍液质量浓度为30%-35%,浸渍液温度为20℃-35℃,将木质板材完全浸没在浸渍液中;所述酚醛树脂胶粘剂的配方为:按照摩尔比计算,酚∶醛∶碱∶水 = 1∶1.4~1.5∶0.07~0.09∶9~10;所述木质板材为人工速生林和人工林木材制成的板材;

2)垂直于木质板材上表面施加压力,使木质板材厚度压缩至原厚度的65%-75%,保持压力4 min -5min;

3)解除压力,并控制木质板材以0.4mm/s-0.6mm/s的速率恢复厚度,木质板材恢复厚度的同时吸入浸渍液,解除压力后保持10-20min;

4)取出木质板材,放置0.5h以上,然后热压使酚醛树脂胶粘剂固化,其中热压温度为135℃-140℃,热压单位压力为0.08 MPa -0.1MPa,热压时间按单块木质板材厚度计算,木质板材厚度每毫米热压时间为1 min -2min;

5)热压完成后冷却,当热压后木质板材的温度降低到50℃以下时卸压,即可。

步骤1)所述人工速生林和人工林木材优选包括杨木、桉木、泡桐、杉木、松木。

步骤1)中所述酚醛树脂胶粘剂的配方优选为:按照摩尔比计算,苯酚∶甲醛∶氢氧化钠∶水 = 1∶1.4~1.5∶0.07~0.09∶9~10。

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