[发明专利]一种连续式木材改性热处理工艺及系统

说明书

本发明提供了一种连续式木材改性热处理工艺，将初始木材胚料相互间隔堆放于台车上，顶部施加压力使初始木材胚料各处受力均衡保持平整，依次经过以下处理步骤：预热处理、升温处理、干燥处理、炭化处理、缓冷处理、快冷处理和回湿处理，每个处理步骤中包括多个窑炉，S2‑S4步骤中窑炉之间等梯度升温设置，S5‑S7步骤中窑炉之间等梯度降温设置；本发明提供了一种连续式木材改性热处理的系统，连续式木材热处理的系统包括多个窑炉、台车和驱动台车移动的传动装置；微波与其它热源加热装置。本发明的工艺及系统，提供了一种能耗低，生产周期短，木材的内部与表面炭化程度均匀一致，强度高，性能稳定的高品质木材，且生产成本低，适于大批量生产。

技术领域

本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种连续式木材改性热处理工艺及系统。

背景技术

木质材料源自天然，因其纹理自然、色泽优美，深受人们喜爱。由于木材的生物属性及各种特性，木材在外界湿热条件变化时，极易发生干缩湿胀，是一种尺寸不稳定的材料，这种性质对木材的利用产生不利影响。从树木砍伐下的木材其内部含水率较大，如直接将其加工成板材，则在后续的使用过程中容易由于板材受热后会导致板材内部的水分蒸发，从而导致板材出现凹陷或开裂的情况，或者采用新鲜木材直接制成的板材在遇水后会导致板材内的细胞壁吸水从而进行膨胀，这样就会导致板材出现凸出或膨胀的情况，无论是凹陷还是凸出都会导致板材不平整最终影响板材的正常使用，因此为了克服这个问题，目前在木材从树木上砍伐后一般都会对木材进行热处理或炭化处理。

但是目前的木材热处理技术主要是通过将木材放入大型的热窑内，属于间歇式作业，这样的热处理过程木材受热不均匀，碳化程度不一致，容易出现造成局部的焦化，起鼓，变形，开裂等。另外，目前的热窑处理，采用逐步增温的方法，使得热处理能耗高，生产周期长，极易导致木材热处理工艺造成的木材抗弯强度损失问题，使得后续木材使用达不到要求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种连续式木材改性热处理工艺及系统，来克服传统热处理木材的缺陷，提供一种能耗低，生产周期短，木材的内部与表面炭化程度均匀一致，抗弯强度、抗冲击韧性及握钉力等力学性能良好，性能稳定的高品质木材，且生产成本低，利于大批量生产。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种连续式木材改性热处理工艺，将初始木材胚料相互间隔叠放于台车上，顶部施加压力使胚料各处受力均衡保持平整，依次经过以下处理步骤：

S1、预热处理：将载有初始木材胚料的台车移至预热窑炉中，预热处理温度为30-50℃；

S2、升温处理：将S1处理后的初始木材胚料移至升温窑炉中，工作时水蒸气流量为2-5m^3/h，升温处理温度为60-100℃；

S3、干燥处理：干燥处理包括两步，第一步，将S2处理后的初始木材胚料移至浅度干燥窑炉中，干燥处理温度为100-120℃，第二步，将第一步处理后的初始木材胚料移至深度干燥窑炉中，干燥处理温度120-120℃，干燥处理的含氧量含氧量范围为1-10%，水蒸气流量为1-10m^3/h，均用微波和热风循环复合加热；

S4、炭化处理：将S3处理后的初始木材胚料移至炭化窑炉中，炭化处理温度为120-180℃，含氧量范围为1%-5%，并用微波和热风循环复合加热；

S5、缓冷处理：将S4处理后的初始木材胚料移至缓冷窑炉，缓冷处理温度为120-130℃，含氧量范围为1%-10%；

S6、快冷处理：将S5处理后的初始木材胚料移至快冷窑炉，快冷处理温度为90-100℃；

S7、回湿处理：将S6处理后的初始木材胚料移至回湿窑炉，湿度范围为50%-100%，当初始木材胚料的温度为40-60℃，含水率为6%-10%后出窑；