[发明专利]基于高周波无胶压密新型硬木

权利要求书

1.一种基于高周波无胶压密硬木，其特征在于，所述硬木的平均密度为0.82-1.6 g/cm³，平均硬度为34-51.2MPa，密度差小于0.48 g/cm³，硬度差小于1.7 MPa，所述硬木是通过如下制备方法得到的：

木材预处理：将木材进行预处理，控制木材的平均含水率为10-20%；

加热压缩处理：将经过预处理的木材利用高周波加热至木材平均温度为100-110℃，保温5-7min，按第一压缩率Y进行压缩；

固化处理：将经过加热压缩处理的木材利用高周波加热至木材平均温度为180-220℃，保温5-8min，进行固化处理；

冷却处理：用水冷技术将经过固化处理的木材表面以5-15℃/min的速度冷却，冷却至木材平均温度为70-90℃；水冷技术的水流速为0.9-1.3m/s；水冷技术中为用水对木材上的金属板进行冷却，所用水温为16-17℃，冷却后水温为35℃；

养生处理：将经过冷却处理的木材放置室温，养生13-15天，得到所述硬木；养生处理具体方法为：将经过冷却处理的木材放置于水平干燥面上，向木材上表面施加5.5-7.2Mpa的压力，养生3天后，以每天减少1.2-1.5 Mpa的压力直至压力为0，继续养生10-12天；

加热压缩处理和固化处理之间还包括升温压缩处理，具体方法为：将经过加热压缩处理的木材利用高周波加热至木材平均温度为150-155℃，保温5-10min，高周波的频率为15-17MHz，加热速度为15-20℃/min，再用水冷却至木材平均温度为100-110℃，冷却速度为3-5℃/min，然后再进行第二次压缩；

加热压缩处理和升温压缩处理过程中，利用高周波分别对木材的中间区域和四周区域进行加热，中间区域高周波的频率与四周区域高周波的频率比为1：0.88-0.94；固化处理过程中利用高周波分别对将经过加热压缩处理的木材的中间区域和四周区域进行加热，中间区域高周波的频率与四周区域高周波的频率比为1：0.93-0.96；

所述第一压缩率Y通过如下公式获得：

式中，ρ表示密度。

2.根据权利要求1所述的基于高周波无胶压密硬木，其特征在于，金属板与木材的面积比为1.4-1.6：1。

3.根据权利要求1所述的基于高周波无胶压密硬木，其特征在于，冷却处理过程中，当木材表面温度冷却至85-90℃，进行风冷却，风速为9.2-9.7m/s，风的温度为55-60℃。

4.根据权利要求1所述的基于高周波无胶压密硬木，其特征在于，加热压缩处理过程中，将经过预处理的木材维持预设加热速率v₁、预设温度差∆T₁的情况下进行加热，其中，v₁=5-7℃/min，∆T₁=4-7℃，高周波的频率为8-10.5MHz。

5.根据权利要求1所述的基于高周波无胶压密硬木，其特征在于，固化处理过程中将经过加热压缩处理的木材维持预设加热速率v₂、预设温度差∆T₂的情况下进行加热，其中，v₂=20-25℃/min，∆T₂=2-5℃，高周波的频率为2.8-16.5MHz。

6.如权利要求1所述的基于高周波无胶压密硬木，其特征在于，木材预处理的具体方法为：将木材的表面加工平整，利用高周波对木材进行干燥，干燥至木材的平均含水率为10-20%，高周波的频率为2-2.5MHz，木材的平均温度为55-60℃。