[发明专利]基于高周波无胶压密新型硬木

说明书

本发明提供一种基于高周波无胶压密新型硬木，该新型硬木的平均密度为0.82‑1.6g/cm³，平均硬度为34‑51.2MPa，密度差小于0.48g/cm³，硬度差小于1.7MPa，该新型硬木是通过木材预处理、加热压缩处理、固化处理、冷却处理和养生处理等步骤制成的，本发明提供的基于高周波无胶压密新型硬木具有非常高的平均硬度和平均密度；密度和硬度分布均匀，内部蜂窝状结构面积小，空气、树脂和单宁化合物的含量极低；硬木的内外部吸水率低，不惧水煮和水侵，性质稳定。

技术领域

本发明属于硬木加工制造领域，特别涉及一种基于高周波无胶压密新型硬木。

背景技术

硬木坚硬细密，色泽华丽，花纹优美细腻，是做家具和木制品的上乘材料，但其生长缓慢，木质结构细密紧致，因而这些木材的价格昂贵。而软质木材生长速度快，其内部由许多辐射排列的扁平细胞组成，细胞腔内含有树脂和单宁化合物且充满空气，质地轻软，富有弹性，但物理力学性能较差，例如，密度低、硬度低、易产生干缩变形、易腐蚀。为了提高软质木材的上述性能，需对木材进行表面处理和热处理；为了满足生产加工的需要，有时也需要对硬木进行压缩处理，需要压缩成更硬的木头。

现有的表面处理、热处理或压缩技术获得的硬木均容易出现脱胶、脱漆等情况，且其内部容易朽化、开裂，硬度低，容易吸水开裂。为了提高硬木的硬度，需要利用胶将多个硬木层叠起来制成复合板，但是制备的复合板存在甲醛、苯系物，有害健康，因此提供一种硬度高、无胶的硬木是目前急需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于高周波无胶压密新型硬木，该新型硬木的平均密度为0.82-1.6g/cm³，平均硬度为34-51.2MPa，密度差小于0.48g/cm³，硬度差小于1.7MPa，所述新型硬木是通过如下制备方法得到的

1)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％；

2)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；

3)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；

4)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℃；

5)养生处理：将经过冷却处理的木材放置室温，养生13-15天，得到新型硬木。

经过预处理的钢板如果不立即进行加热压缩处理，需要将经过预处理的木材用锡纸或塑料缠绕，进而保证经过预处理的木材的含水率。

本发明中加热压缩处理和固化处理所用的高周波加热可在同一设备上实施，也可在不同设备上实施，加热过程中木材的上下表面可通过金属板进行加热。

冷却处理过程中，根据木材的大小和材质，可以适当冷却到30-50℃。在实际生产中，当需要冷却到较低温度时，通过延长传送带的长度来实现。并且冷却时需要在木材的上下表面放置温度为180-220℃的金属板，金属板与木材的面积比优选为1.4-1.6：1。保证冷却效果的同时，不会造成资源的浪费。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℃，如果冷却后水的温度超过35℃，冷却效果差。由于金属板表面温度高，大量的水浇注金属板上时，金属板的温度还可以通过蒸汽带走，进而对木材进行匀速降温，提高降温效果。

需要指出的是，冷却时的金属板和高周波加热时的金属板可以为相同或者不同的金属板。

木材的平均含水率是在木材的表面及内部不同层测量的含水率取平均值；木材的平均温度是在木材的表面及内部不同的层测量的温度取平均值。