[发明专利]一种木材脱水、干燥及碳化一体化处理设备及其处理方法

说明书

本发明涉及一种木材脱水、干燥及碳化一体化处理设备，包括干燥箱压力调节系统、离心脱水系统、微波加热系统、物料装载运输系统和排水系统，其处理方法包括1）木材装载；2）预真空处理；3）木材离心脱水；4）真空微波干燥；5）干燥过程排水；6）真空微波碳化预热；7）真空碳化升温；8）真空微波碳化处理；9）碳化过程排水；10）真空降温。优点：1）实现木材真空条件下离心脱水‑真空微波干燥及真空微波碳化一体化加工处理，同时设备也可单独实现木材干燥或碳化，利用率较高。2）负压低温条件有效保证木材的各项物理和力学性能。3）离心脱水高效、快速、同时改善木木材渗透性。4）真空微波实现木材快速、均匀碳化。

技术领域

本发明是一种木材脱水、干燥及碳化一体化处理设备及其处理方法，属于木材干燥及木材碳化加工技术领域。

背景技术

木材是世界公认的四大建筑材料，而且是一种可再生的绿色环保材料，在国民生产和生活中被广泛应用。木材强重比大、容易加工，具有美丽的花纹和色泽，能够调温调湿，具备良好的环境学特征。因此，木材从古至今一直被广泛的应用到木建筑及其制品，室内家具、地板等装修产品。木材作为天然的生物材料，除了具备上述优点外，也存在一些缺陷。容易被虫蛀，发生霉变及腐朽，另外木材由于水分的变化容易引起变形、开裂及离缝等现象。这些问题如果出现在制造好的木建筑或木制品上会导致一些质量和安全问题，导致生命危险和企业经济效益受损。木材的上述问题主要是由于木材内部的水分所引起，因此，木材只有经过合理的干燥，控制好含水率才能减轻或避免上述问题。但是，某些特殊的使用条件或使用环境要求木材要进行特殊的处理才能提高其尺寸稳定性、耐腐性、耐虫蛀及耐霉变等性能。木材碳化能有效的解决上述的问题，木材碳化是物理处理，不使用化学药剂，避免了对环境及使用人群的污染，近年来被学者和消费者广泛认可。碳化处理后的木材，防腐、防虫、木材尺寸稳定、不变形、不开裂、彻底脱脂、隔热性好、不易吸水。碳化后的木材颜色均匀，没有色差，提高了木材的档次。因此通过碳化能够有效改善木材的各方面性能，拓宽其使用范围，提高木材制品的附加值。

木材碳化前需要控制较低的含水率，否则碳化会导致高含水率木材变形、內裂、翘曲，甚至使木材报废。目前的碳化设备功能单一，只能对木材进行碳化，不能将干燥和碳化有效集成。其主要原因是木材前期干燥时间过长，占用了碳化设备的有效工作时间。因此，木材碳化前需要在其他干燥设备内进行深度干燥，把木材的含水率降低至4-6%，然后再放入碳化窑内进行碳化处理。这个过程操作复杂，需要多次的装货、卸货，浪费了时间和劳动力，效率低下，设备占用多。

发明内容

本发明提出的是一种木材脱水、干燥及碳化一体化处理设备及其处理方法，其目的是集成木材快速离心脱水和微波快速干燥及微波快速碳化双重功能，实现木材干燥和碳化处理在同一设备内进行。本发明具有快速干燥、深度碳化，节能、省时，设备多功效、利用率高、碳化处理效果优良的特点。

技术解决方案

一种木材脱水、干燥及碳化一体化处理设备，包括干燥箱压力调节系统、离心脱水系统、微波加热系统、物料装载运输系统和排水系统和控制，其中，所述压力调节系统包括密封门1、干燥箱体5、真空泵17及排气阀2，所述干燥箱体5、密封门1密封连接构成木材脱水、干燥及碳化一体化处理箱，所述处理箱上部连接排气阀2，底部连接真空泵；

所述离心脱水系统包括离心电机、离心罐篮6，所述离心罐篮6固定在离心电机上，离心电机固定在干燥箱体5内；

所述微波加热系统包括微波发生器14、导波管15、温度传感器16，微波发生器14通过导波管15连接干燥箱体5，温度传感器16设于干燥箱体5内部；

所述物料装载运输系统包括罐外轨道13、罐内可升降轨道9、台车7和可移动定位轴3，所述罐内可升降轨道9和可移动定位轴3设于干燥箱体5内，离心脱水系统中的离心罐篮6放置在台车7上固定，装载有离心罐篮6的台车推入干燥箱体5，通过罐内可升降轨道9调节台车高度，使其固定连接离心电机和可移动定位轴3；