[发明专利]将处理液注入木材的方法和装置

说明书

本发明涉及将处理液注入木材的方法和装置。更确切地说，本发明涉及注入处理液的方法，以提高木材的防腐性、防虫性、防蚁性、防霉性、防火性、形稳性以及增加强度。本发明还涉及破坏薄壁组织射髓细胞壁和吸气纹孔对的方法。

迄今为止，使用了种种将处理液注入木材的方法，以提高木材的防火性、防腐性、防虫性、形稳性以及增加强度。

通过在短时间内加压至一特定压力值并将此压力保持一长段时间，从而将处理液注入木材。在此种情况下，不管木材种类如何，注入处理液所使用的压力一般不得超过15kg/cm²，因为超过此值将造成木材变形，比方说翘曲、弯曲或变薄。

木材一般由许多细胞群构成。如图8所示。各细胞间是由壁体纹孔对1所组成的一种结构，这些纹孔对四处散布形成壁孔2，如图8所示。壁孔2的中心处为超弹性部分，称为纹孔塞3。纹孔塞3四周是薄薄的网状物(margo)。在具有这类结构的木材中，在将该木材加工成为芯木之类的过程中，壁孔的壁被拉向孔的开口之一，从而纹孔塞3将孔的开口堵塞。这种状态下的木材被称为形成吸气纹孔对。在木材形成吸气纹孔对时，纹孔塞3堵住壁孔2。芯木及树皮下的白木质的壁孔也为纹孔塞所堵塞。因此，为使处理液渗透到木材各处，必须破坏堵塞住吸气纹孔对壁孔开口的纹孔塞3或破坏细胞壁本身，使得处理液能渗入相邻细胞。

为了破坏纹孔塞3一直达到材料中心处，使用常规的处理液注入法就需要加压至30kg/cm²。然而，按上述的做法，加压至15kg/cm²或更大些，木材已经发生变形。因而不得不在不致引起木材变形的低压下进行注入。这样的压力无法充分破坏纹孔塞3，无法把足量的处理液注入到木材内部。

另一方面，特别是对于阔叶树，加到木材上的压力至一预定值。因此，诸如侵填体之类的杂质在导管中造成堵塞，从而很难将处理液注入到木材深处。

本发明旨在克服上述问题，为把处理液注入木材和多孔无机材料从而使其渗入到它们的内部提供一种方法和装置，同时又不造成木材的变形。本发明的另一个目的是提供一种破坏薄壁组织射髓细胞壁和吸气纹孔对的方法。

上述目的由用了与本发明有关的把处理液注入木材和多孔无机材料的方法达到。该方法包括下列几步：初加压，此时以不致造成变形的予定压力值在被处理材料上加压并保持一予定时间；预加压，即压上正压力下保持一予定时间后，逐渐增加材料的压力直到最终压力，在每一步加压时，将此压力保持一予定时间；注入处理液，此时，以予定的注入处理液的压力将其注入被处理材料。

此种处理液注入法最适用于将处理液注入针叶树。该方法包括下列几步：减压，此时减少被处理材料的压力，以清除其中的气体；初加压，此时以不引起被处理材料变形的低压对其加压并保持一予定时间；预加压，即在上述压力下保持一予定时间后，逐步增压直到最终压力，并在每一次增压时，将此压力保持一予定时间；注入处理液，此时以予定的注入压力将处理液注入被处理材料。

处理液注入法也可用作处理液注入阔叶树的方法。该方法可以包括如下几步：减压，此时，减少被处理材料上的压力，所用时间要比针叶树长，以排去其中的气体；初加压，此时在阔叶树上加低压，使其不变形，并保持较之针叶树更长的时间，预加压，即在上述压力下保持指定时间后，逐步对材料增压，每次增压以一定压力保持一予定时间；以及注入处理液，此时以预定的处理液注入压力注入处理液。

按照与本发明有关的处理液注入法，根据所处理材料的类型及其内部结构，改变减压时间或加压时间或加压条件，即能有效地将处理液注入木材原料直至木芯处，而用常规方法是难于做到这一点的。

因此，木材大大提高了防腐性、防虫性、防蚁性和防霉性，从而增加了木材的寿命。而且，将处理液注入中心处并使其无法渗漏，可保证木材长时间的不发生断裂，从而提高其形稳性。此外，使用防火处理液将其注遍中心处，使用本方法处理的木材具有很好的防火性和形稳性，它们就能用于种种场合。而且，木材寿命的增加有助于止住对热带林木的无计划砍伐，而这是近年来的一大问题，因此从森林保护的观点来看，本方法也是极其有用的。

本发明还为把处理液注入木材和多孔无机材料提供了一种装置。该装置包括一储存和密封被处理材料的压力容器、一个用处理液对上述压力容器加压的液体加压容器、一与上述压力容器相连的除压罐，在其上施加与压力容器压力相同的压力、以及一个与除压罐相连的除压阀，打开和关闭该除压阀通过除压罐逐渐除去压力容器中的压力。