专利名称：采用油棕油热改性木材的方法
技术领域：
本发明涉及一种植物油热改性木材的方法，具体涉及一种利用油棕油作为加热介质，在木材热改性过程中利用植物油隔绝空气中的氧气，减少热改性过程中木材的氧化降解，与在蒸汽中热改性木材的方法相比，具有木材抗弯强度损失减少，耐腐性能提高的特点，属于木材科学与技术领域。
背景技术：
热改性木材是在高温(通常160 220°C )低氧含量环境中对木材进行热处理改性，热处理过程木材的主成分半纤维素、纤维素不同程度降解，木质素大分子重排，细胞壁中羟基减少，吸湿性能下降，木材的颜色加深，采用高温热处理方法生产的热改性木材既能改善木材的耐腐性能，又能提高木材的尺寸稳定性且不需要添加任何化学药剂，绿色环保 (参见CN1868704)。经过热处理的针叶材主要用于室外景观及装饰材料，如户外家具，门， 窗及木质装饰墙等，而热处理阔叶材可以用于室内地板，浴室装饰，镶板材料等。目前的热处理方法采用过热蒸汽或氮气作为保护气体，防止木材在处理过程中过度氧化降解或燃烧，也有在真空中隔绝氧气加热木材的真空热改性处理方法(参见CN 101224593)。采用热处理方法能有效提高其尺寸稳定性和耐腐性，但所得的热改性木材抗弯强度和冲击韧性明显下降，如在200°C处理3小时，橡胶树木材的抗弯强度损失达30%， 木材变脆，生产木制品过程中榫卯易断裂，只适合板式结构的木制品，很难用于传统榫卯结构家具，大大限制热改性处理木材的使用范围，且导致生产过程中损耗较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种采用油棕油热改性木材的方法， 利用油棕油为传热介质加热木材并隔绝空气中的氧气，减少热改性过程中木材的氧化降解，与在蒸汽中热改性木材的方法相比，具有木材抗弯强度损失减少，生产周期短，耐腐性能提高的特点。本发明所采用的技术方案一种采用油棕油热改性木材的方法，其具体步骤如下1)、将木材堆垛并将材堆稳固以防止木材在通入液体油后漂移，将材堆推入处理罐，待处理。所述稳固的方式是采用压重的方式或用钢带固定。2)、将油棕油加热到150°C 180°C，然后通过阀门注入处理罐，使木材被油棕油全部覆盖，对油棕油不断供热，使木材加热，随着木材逐渐升温，木材中的水分和气体通过处理罐的排气口排出。3)、待木材温度达到150°C后，增加油温，使木材温度以小于30°C /h的速度增加， 待木材温度达到200°C 215°C后，维持0. 5 池对木材进行热改性。4)、停止供热，立即将高温油棕油排出处理罐存贮备用，在处理罐中注入雾化水逐渐冷却木材至130°C后，自然降温至不高于室温30°C，处理完成，打开处理罐，卸出木材。本发明工艺简单，通过油棕油热改性木材，由于油将木材与空气隔绝，有效防止木材的氧化降解，热改性木材的尺寸稳定性增加，颜色类似热带硬木，而木材的抗弯强度损失小于过热蒸汽热改性处理木材，且木材的耐腐性能高于蒸汽热改性处理。同时油棕油传热快，热处理过程升温速度快，木材热改性处理周期缩短。由于油棕油具有沸点高，不易高温分解和燃烧，成本低于其他植物油的优点，便于工业化应用，所得热处理木材强度及耐久性更加优良等优点，可广泛用于室内户外家具、景观、及装饰材料等。
具体实施例方式下面用非限定性实施例对本发明进一步说明。实施例一油棕油热改性橡胶木1)、取含水率20%、3. 5cm厚橡胶木规格材，堆垛稳固，置入处理罐。2)、将油棕油加热到180°C，然后通过阀门注入处理罐，对油棕油不断供热，加热木材。3)、待木材温度达到180°C后，提高油温，使木材温度以20°C /h的速度增加，待木材温度达到200°C时，维持池对木材进行热改性。4)、停止供热，立即将高温油棕油排出处理罐，注入雾化水逐渐冷却木材至130°C 后，待其自然降低至室温，处理完成，打开处理罐，卸出木材。实施例二油棕油热改性马占相思木1)、取含水率12-15°C、3.0cm厚马占相思木规格材，堆垛稳固，置入处理罐。2)、将油棕油加热到155°C，然后通过阀门注入处理罐，对油棕油不断供热，加热木材。3)、待木材温度达到180°C后，提高油温，使木材温度以15°C /h的速度增加，待木材温度达到2oo°c时，维持池对木材进行热改性。降温过程与实施例一相同；实施例三油棕油热改性荔枝木1)、取含水率小于12%、2. 5cm厚荔枝木规格材，堆垛稳固，置入处理罐。2)、将油棕油加热到150°C，然后通过阀门注入处理罐，对油棕油不断供热，加热木材。3)、待木材温度达到180°C后，提高油温，使木材温度以10°C /h的速度增加，待木材温度达到200°C时，维持池对木材进行热改性。降温过程与实施例一相同；按照国家标准“GB1936. 1-91木材抗弯强度试验方法”，测试不同处理温度处理池获得的橡胶木蒸汽热处理与油棕油热处理材的力学性能如表1，与未热处理橡胶木相比，蒸汽热处理材随温度增加其强度逐渐降低，而油棕油热处理材其抗弯强度先增加，200°C时才降低，但抗弯强度的损失小于蒸汽热处理材，其处理材具有更好的力学性能。表1油棕油热改性与蒸汽介质热改性橡胶木的抗弯强度处理时间(3h)MOR处理时间(3h)MOR
(MPa)(MPa)
未热处理木材74.48未热处理木材77.1367.58ΠΟ Ε^油热改性90.14
185-0^^^ 60.04185°0赚 改性84.52
改性52.70200。C油棕油热改性70.94
改性46.53油热改性58.5权利要求
1.一种采用油棕油热改性木材方法，其特征在于，其具体步骤如下1)、将木材堆垛并将材堆稳固以防止木材在通入液体油后漂移，将材堆推入处理罐，待处理；2)、将油棕油加热到150°C 180°C，然后通过阀门注入处理罐，使木材被油棕油全部覆盖，对油棕油不断供热，使木材加热，随着木材逐渐升温，木材中的水分和气体通过处理罐的排气口排出；3)、待木材温度达到150°C后，增加油温，使木材温度以小于30°C/h的速度增加，待木材温度达到200°C 215°C后，维持0. 5 池对木材进行热改性；4)、停止供热，立即将高温油棕油排出处理罐存贮备用，在处理罐中注入雾化水逐渐冷却木材至130°C后，自然降温至不高于室温30°C，处理完成，打开处理罐，卸出木材。
2.根据权利要求1所述的采用油棕油热改性木材方法，其特征在于所述稳固的方式是采用压重的方式或用钢带固定。
全文摘要
本发明涉及一种采用油棕油热改性木材的方法，将木材堆垛稳固后置于处理罐中；将油棕油加热后注入处理罐，使木材被油棕油全部覆盖，使木材加热，待木材温度达到200℃～215℃后，维持0.5～3h对木材进行热改性；停止供热，立即将高温油棕油排出，并在处理罐中注入雾化水逐渐冷却木材，然后自然降温至室温30℃，处理完成。本发明工艺简单，利用油棕油将木材与空气隔绝，有效防止木材的氧化降解，热处理过程升温速度快，处理周期短，成本低，处理后的木材具有尺寸稳定性增加、抗弯强度损失小、耐腐性能高、木材强度高、耐久性能好等特点，便于工业化应用，可广泛用于室内户外家具、景观、及装饰材料等。
文档编号B27K5/00GK102152361SQ20111000877
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者周立军, 安锋, 李家宁, 李晓文, 李民, 林位夫, 王纪坤, 秦韶山, 谢贵水 申请人:中国热带农业科学院橡胶研究所