[发明专利]一种木材表层压缩方法及其木材表层压缩材

说明书

本发明公开了一种木材表层压缩方法及其木材表层压缩材，包括以下步骤：步骤1、备料过程，取合适尺寸的木材，要求木材的含水率达到气干状态；步骤2、压缩过程，将备好的木材送入辊压模具中进行压缩，得到压缩木板，将压缩木板直接推入内腔中；步骤3、定形干燥过程，将装有压缩木板的内腔，层层叠加并紧密排放在堆放装置上，并在每层间放置电加热板，推入压力容器中，然后通电加热，同时用压缩空气加压，待压缩木板的含水率降至要求的含水率时，取出压缩木板即可。本发明的木材不需要软化，只需把含水率控制在气干范围内即可，能耗低，工序少，由于是表层压缩，木材的体积仅减少10‑15%左右，而表面硬度可提高2倍以上，原料的适应范围广。

技术领域

本发明涉及木材表层压缩生产领域，特别涉及一种木材表层压缩方法及其产品。

背景技术

木材压缩密实化技术历史悠久，早在1900年美国就有压缩木专利出现。第二次世界大战期间，压缩木也曾用于军事用途。二战后，在生产成本高，同时天然林资源相对较多的情况下，市场上罕见压缩木产品。但随着天然林资源日渐枯竭，材质较差的人工林木材逐渐成为木材资源的主体，木材改性技术受到空前重视。其中，通过压缩技术改善人工林木材的材质，提高利用价值，扩大使用范围，已经成为木材工业迫切需要解决的问题。近二十年来，日本用压缩后的柳杉木材制造的家具、地板等已用于住宅和公共场所。木材横纹压缩主要有整体压缩，表层压缩、整形压缩三种方式。其中木材表层压缩，是通过一定的手段，使其表层一定深度内的木材被压缩，而内部木材压缩率很低或不被压缩，这样既增加了表层木材的硬度，改善了木材的物理力学性能，又减少了木材材积的损失，是公认的木材材质改进的理想方法。

现有木材表层压缩的技术是采用增加木材表层含水率，再利用微波等选择性加热，经热压机压缩后实现的。这些方法的生产周期都较长，因被压缩的木材都需要在热压机中保温保压，然后降温后才可取出，一般需1~2小时，因而效率低、能耗高。

木材压缩技术中，压缩变形的固定尤为重要，否则压缩木在水分的作用下会恢复压缩前的状态。目前常用的压缩木变形固定技术的主要物理方式是：热处理、高温高压蒸汽处理和高频加热处理。热处理需要在180℃以上的温度下，长达数十个小时，对木材的物理力学性能影响大。高温高压蒸汽处理所需时间较短，几十分钟即可，但需要压力容器和锅炉，而且被处理的压缩木必须被夹持住，不然以前被压缩的部分会反弹，所以一次处理量较少，高频加热设备复杂，成本很高。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种木材表层压缩方法，以解决现有技术存在的不足。

本发明采用的技术方案如下：一种木材表层压缩方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1、备料过程，取合适尺寸的木材，要求木材的含水率达到气干状态。

步骤2、压缩过程，将备好的木材送入具有四边形空腔的辊压模具中在常温下进行压缩，得到压缩木板，将压缩木板直接推入具有四边形封闭形状的薄壁内腔中。

步骤3、定形干燥过程，将装有压缩木板的内腔，层层叠加并紧密排放在堆放装置上，并在每层间放置电加热板，推入压力容器中，然后将电加热板通电加热，同时用压缩空气加压，待压缩木板的含水率降至要求含水率时，取出压缩木板即可。

进一步，辊压模具包括多个压辊，压辊沿水平和竖直方向成对布置并围成一个带锥度的四边形空间形成辊压模具。

进一步，内腔包括具有四边形空间的钢管，所述四边形空间即为内腔。

进一步，在步骤3中，电加热板在1-2h内将压缩木板芯部的温度加热至160-200℃，压缩空气升压至0.5-0.7MPa，然后断电停止加热，在2h内，缓慢排气、降压、降温，使内腔内的压力降为常压，温度降至100℃以下，最后取出压缩木板即可。