一种木材的软化防霉方法与流程

文档序号:12297117阅读:539来源:国知局
本发明主要涉及木制品加工
技术领域
,尤其涉及一种木材的软化防霉方法。
背景技术
:木材是我国建筑和装饰方面的常见材料,具有天然、环保、美观、维持空间湿度平衡的优势,但木材是有机各向异性材料,在使用过程中容易发生变形、开裂、吸水、发霉、虫蛀等缺陷;现在,随着木材的用途越来越广泛,木材的软化和防霉方法也陆续出现,但是目前木材的软化和防霉方法是分开进行的,工艺较为复杂,而且处理过程中使用的处理液含有多种有害化学成分,在木制品的制备和使用过程中都会对污染环境,危害人体健康。技术实现要素:为了弥补已有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种木材的软化防霉方法。一种木材的软化防霉方法,包括以下步骤:(1)木材整理:将木材的树皮剥除,按照需要的长度和宽度进行切分,得木材坯;(2)木材酸泡:将木材坯置于煮沸的体积分数为1.2~1.4%的醋酸溶液中,于75~80℃保温浸泡9~10小时,能够促进水分进入木材纤维,降低木材ph,加快软化木材纤维,降温至30~35℃,发酵,得酸泡木材;(3)木材碱洗:将酸泡木材置于处理室,向酸泡木材上均匀喷洒质量浓度为1.6~1.8%的食用碱溶液,反复喷洒5次,中和木材内残留的醋酸,并且喷洒后进行冷冻和解冻,使水分反复变为结晶水,增加木材的细胞间隙,提高木材柔软度,得碱洗木材;(4)木材热烫:将碱洗木材置于蒸汽中热烫120~150分钟,取出后,置于温度为90~95℃处理液中,保温浸泡9~10小时,逐渐降温至75~80℃,保温7~8小时,再逐渐降温至60~65℃,保温6~7小时,先进行蒸汽漂烫,软化木材的表层纤维,逐渐降低温度并保温浸泡,使处理液充分渗入木材内部,使木材内外色泽一致,柔韧度相同,便于木材的加工利用,取出,得热烫木材;(5)木材干燥:将热烫木材置于温度为86~88℃的烘箱中,干燥至含水量为36~40%,调节温度至68~70℃,干燥至含水量为9~11%,将木材于低温烘箱中进行干燥,随着水分的减少逐渐降低温度,避免水分瞬间散发导致的木材硬脆度提高,提高木材柔韧性,得干燥木材;(6)木材软化:向干燥木材喷洒体积分数为6~8%的甘油溶液,按木材重量计,喷洒量为35~40ml/kg,于11~13℃静置3~4小时,连续喷洒4次后,置于52~54℃的烘箱中干燥至含水量为12~13%,使水分渗入木材,再进行低温烘干,防止木材回潮,延长木材货架期,节约木材的运输和贮藏成本,得软化木材。所述步骤(2)的醋酸溶液,还含有质量浓度为7~9%的白砂糖。所述步骤(2)的发酵,向醋酸溶液中接入安琪葡萄酒酵母,使质量浓度为4~6%,混合均匀,于32~34℃保温发酵2~3天,再降温至18~20℃,继续恒温发酵8~10天,产生的酒精和生物活性成分渗入木材纤维后,经干燥能够增加纤维间的气孔结构,提高木材柔韧度,避免木材的色泽加深,减少处理痕迹。所述步骤(3)的喷洒,喷洒后将处理室的温度降至-20~-18℃,冷冻10~12小时,将温度提高至70~75℃,完全解冻后,再次喷洒质量浓度为1.6~1.8%的食用碱溶液,喷洒5次后进行解冻。所述步骤(4)的处理液,由以下重量份的原料制成:壳聚糖24~26、瓜子金提取物1.2~1.4、蛇地钱提取物1.2~1.4、甘氨酸0.27~0.29、普鲁卡因胺0.12~0.14,使用时现配现用,加水后边加热边搅拌,使壳聚糖的最终质量浓度为0.5~0.7%,加入的壳聚糖能够能够保持木材的含水量,增加木材防潮性,瓜子金提取物和蛇地钱提取物能够抗菌杀虫,抑制木材发霉虫蛀,甘氨酸和鲁卡因胺能够快速渗入木材,抑制木材氧化,保持木材原有色泽,得处理液。所述的瓜子金提取物,是将瓜子金粉碎,加入瓜子金重量90~100倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,加入鸡蛋清,使鸡蛋清的质量浓度为0.2~0.4%,混合均匀,过滤,除沉淀,将滤液烘干至含水量为6~8%,得瓜子金提取物。所述的蛇地钱提取物,是将蛇地钱粉碎,加入蛇地钱重量130~150倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,向滤渣中加入滤渣重量60~70倍量的体积分数65~67%的酒精溶液,于40~42℃、30~32khz超声20~25分钟,过滤,合并所有滤液,烘干至含水量为6~8%,得蛇地钱提取物。所述步骤(4)的逐渐降温,降温速度为0.3~0.4℃/分钟。所述木材的软化防霉方法,得到的软化木材。所述软化木材的使用方法,制备造型时,将软化木材进行固定后,于蒸汽中热烫3~4小时,再于108~110℃烘干至含水量为12~13%。本发明的优点是:本发明提供的一种木材的软化防霉方法,方法简单,便于操作,可进行批量处理,能够增加木材的柔韧性,提高10.2%,减少使用过程出现的折断和开裂,使折断率降至2.7%,开裂率降至4.9%,防霉时间延长,明显提高木材的使用性能,经济收入提高9.6%;木材切分后先置于醋酸溶液中浸泡,醋酸溶液中还含有高浓度的白砂糖,能够促进水分进入木材纤维,降低木材ph,加快软化木材纤维,再接入安琪葡萄酒酵母进行发酵,产生的酒精和生物活性成分渗入木材纤维后,经干燥能够增加纤维间的气孔结构,提高木材柔韧度,避免木材的色泽加深,减少处理痕迹;发酵后向木材多次喷洒食用碱溶液,中和木材内残留的醋酸,并且喷洒后进行冷冻和解冻,使水分反复变为结晶水,增加木材的细胞间隙,提高木材柔软度;碱洗后将木材进行热烫,先进行蒸汽漂烫,软化木材的表层纤维,逐渐降低温度并保温浸泡,使处理液充分渗入木材内部,使木材内外色泽一致,柔韧度相同,便于木材的加工利用,处理液含有多种成分,加入的壳聚糖能够能够保持木材的含水量,增加木材防潮性,瓜子金提取物和蛇地钱提取物能够抗菌杀虫,抑制木材发霉虫蛀,甘氨酸和鲁卡因胺能够快速渗入木材,抑制木材氧化,保持木材原有色泽;热烫后将木材于低温烘箱中进行干燥,随着水分的减少逐渐降低温度,避免水分瞬间散发导致的木材硬脆度提高,提高木材柔韧性;干燥后向木材喷洒甘油溶液,并进行低温放置,使水分渗入木材,再进行低温烘干,防止木材回潮,延长木材货架期,节约木材的运输和贮藏成本。具体实施方式下面用具体实施例说明本发明。实施例1一种木材的软化防霉方法,包括以下步骤:(1)木材整理:将木材的树皮剥除,按照需要的长度和宽度进行切分,得木材坯;(2)木材酸泡:将木材坯置于煮沸的体积分数为1.2%的醋酸溶液中,于75~80℃保温浸泡9小时,能够促进水分进入木材纤维,降低木材ph,加快软化木材纤维,降温至30~35℃,发酵,得酸泡木材;(3)木材碱洗:将酸泡木材置于处理室,向酸泡木材上均匀喷洒质量浓度为1.6%的食用碱溶液,反复喷洒5次,中和木材内残留的醋酸,并且喷洒后进行冷冻和解冻,使水分反复变为结晶水,增加木材的细胞间隙,提高木材柔软度,得碱洗木材;(4)木材热烫:将碱洗木材置于蒸汽中热烫120分钟,取出后,置于温度为90~95℃处理液中,保温浸泡9小时,逐渐降温至75~80℃,保温7小时,再逐渐降温至60~65℃,保温6小时,先进行蒸汽漂烫,软化木材的表层纤维,逐渐降低温度并保温浸泡,使处理液充分渗入木材内部,使木材内外色泽一致,柔韧度相同,便于木材的加工利用,取出,得热烫木材;(5)木材干燥:将热烫木材置于温度为86℃的烘箱中,干燥至含水量为36~40%,调节温度至68℃,干燥至含水量为9~11%,将木材于低温烘箱中进行干燥,随着水分的减少逐渐降低温度,避免水分瞬间散发导致的木材硬脆度提高,提高木材柔韧性,得干燥木材;(6)木材软化:向干燥木材喷洒体积分数为6%的甘油溶液,按木材重量计,喷洒量为35ml/kg,于11℃静置3小时,连续喷洒4次后,置于52℃的烘箱中干燥至含水量为12~13%,使水分渗入木材,再进行低温烘干,防止木材回潮,延长木材货架期,节约木材的运输和贮藏成本,得软化木材。所述步骤(2)的醋酸溶液,还含有质量浓度为7%的白砂糖。所述步骤(2)的发酵,向醋酸溶液中接入安琪葡萄酒酵母,使质量浓度为4%,混合均匀,于32℃保温发酵2天,再降温至18℃,继续恒温发酵8天,产生的酒精和生物活性成分渗入木材纤维后,经干燥能够增加纤维间的气孔结构,提高木材柔韧度,避免木材的色泽加深,减少处理痕迹。所述步骤(3)的喷洒,喷洒后将处理室的温度降至-20℃,冷冻10小时,将温度提高至70~75℃,完全解冻后,再次喷洒质量浓度为1.6%的食用碱溶液,喷洒5次后进行解冻。所述步骤(4)的处理液,由以下重量份的原料制成:壳聚糖24、瓜子金提取物1.2、蛇地钱提取物1.2、甘氨酸0.27、普鲁卡因胺0.12,使用时现配现用,加水后边加热边搅拌,使壳聚糖的最终质量浓度为0.5%,加入的壳聚糖能够能够保持木材的含水量,增加木材防潮性,瓜子金提取物和蛇地钱提取物能够抗菌杀虫,抑制木材发霉虫蛀,甘氨酸和鲁卡因胺能够快速渗入木材,抑制木材氧化,保持木材原有色泽,得处理液。所述的瓜子金提取物,是将瓜子金粉碎,加入瓜子金重量90倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,加入鸡蛋清,使鸡蛋清的质量浓度为0.2%,混合均匀,过滤,除沉淀,将滤液烘干至含水量为6~8%,得瓜子金提取物。所述的蛇地钱提取物,是将蛇地钱粉碎,加入蛇地钱重量130倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,向滤渣中加入滤渣重量60倍量的体积分数65%的酒精溶液,于40℃、30khz超声20分钟,过滤,合并所有滤液,烘干至含水量为6~8%,得蛇地钱提取物。所述步骤(4)的逐渐降温,降温速度为0.3℃/分钟。所述木材的软化防霉方法,得到的软化木材。所述软化木材的使用方法,制备造型时,将软化木材进行固定后,于蒸汽中热烫3~4小时,再于108~110℃烘干至含水量为12~13%。实施例2一种木材的软化防霉方法,包括以下步骤:(1)木材整理:将木材的树皮剥除,按照需要的长度和宽度进行切分,得木材坯;(2)木材酸泡:将木材坯置于煮沸的体积分数为1.3%的醋酸溶液中,于75~80℃保温浸泡9小时,能够促进水分进入木材纤维,降低木材ph,加快软化木材纤维,降温至30~35℃,发酵,得酸泡木材;(3)木材碱洗:将酸泡木材置于处理室,向酸泡木材上均匀喷洒质量浓度为1.7%的食用碱溶液,反复喷洒5次,中和木材内残留的醋酸,并且喷洒后进行冷冻和解冻,使水分反复变为结晶水,增加木材的细胞间隙,提高木材柔软度,得碱洗木材;(4)木材热烫:将碱洗木材置于蒸汽中热烫140分钟,取出后,置于温度为90~95℃处理液中,保温浸泡9小时,逐渐降温至75~80℃,保温8小时,再逐渐降温至60~65℃,保温6小时,先进行蒸汽漂烫,软化木材的表层纤维,逐渐降低温度并保温浸泡,使处理液充分渗入木材内部,使木材内外色泽一致,柔韧度相同,便于木材的加工利用,取出,得热烫木材;(5)木材干燥:将热烫木材置于温度为87℃的烘箱中,干燥至含水量为36~40%,调节温度至69℃,干燥至含水量为9~11%,将木材于低温烘箱中进行干燥,随着水分的减少逐渐降低温度,避免水分瞬间散发导致的木材硬脆度提高,提高木材柔韧性,得干燥木材;(6)木材软化:向干燥木材喷洒体积分数为7%的甘油溶液,按木材重量计,喷洒量为38ml/kg,于12℃静置3小时,连续喷洒4次后,置于53℃的烘箱中干燥至含水量为12~13%,使水分渗入木材,再进行低温烘干,防止木材回潮,延长木材货架期,节约木材的运输和贮藏成本,得软化木材。所述步骤(2)的醋酸溶液,还含有质量浓度为8%的白砂糖。所述步骤(2)的发酵,向醋酸溶液中接入安琪葡萄酒酵母,使质量浓度为5%,混合均匀,于33℃保温发酵2天,再降温至19℃,继续恒温发酵9天,产生的酒精和生物活性成分渗入木材纤维后,经干燥能够增加纤维间的气孔结构,提高木材柔韧度,避免木材的色泽加深,减少处理痕迹。所述步骤(3)的喷洒,喷洒后将处理室的温度降至-19℃,冷冻11小时,将温度提高至70~75℃,完全解冻后,再次喷洒质量浓度为1.7%的食用碱溶液,喷洒5次后进行解冻。所述步骤(4)的处理液,由以下重量份的原料制成:壳聚糖25、瓜子金提取物1.3、蛇地钱提取物1.3、甘氨酸0.28、普鲁卡因胺0.13,使用时现配现用,加水后边加热边搅拌,使壳聚糖的最终质量浓度为0.6%,加入的壳聚糖能够能够保持木材的含水量,增加木材防潮性,瓜子金提取物和蛇地钱提取物能够抗菌杀虫,抑制木材发霉虫蛀,甘氨酸和鲁卡因胺能够快速渗入木材,抑制木材氧化,保持木材原有色泽,得处理液。所述的瓜子金提取物,是将瓜子金粉碎,加入瓜子金重量95倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,加入鸡蛋清,使鸡蛋清的质量浓度为0.3%,混合均匀,过滤,除沉淀,将滤液烘干至含水量为6~8%,得瓜子金提取物。所述的蛇地钱提取物,是将蛇地钱粉碎,加入蛇地钱重量140倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,向滤渣中加入滤渣重量60~70倍量的体积分数66%的酒精溶液,于41℃、31khz超声20分钟,过滤,合并所有滤液,烘干至含水量为6~8%,得蛇地钱提取物。所述步骤(4)的逐渐降温,降温速度为0.3~0.4℃/分钟。所述木材的软化防霉方法,得到的软化木材。所述软化木材的使用方法,制备造型时,将软化木材进行固定后,于蒸汽中热烫3~4小时,再于108~110℃烘干至含水量为12~13%。实施例3一种木材的软化防霉方法,包括以下步骤:(1)木材整理:将木材的树皮剥除,按照需要的长度和宽度进行切分,得木材坯;(2)木材酸泡:将木材坯置于煮沸的体积分数为1.4%的醋酸溶液中,于75~80℃保温浸泡10小时,能够促进水分进入木材纤维,降低木材ph,加快软化木材纤维,降温至30~35℃,发酵,得酸泡木材;(3)木材碱洗:将酸泡木材置于处理室,向酸泡木材上均匀喷洒质量浓度为1.8%的食用碱溶液,反复喷洒5次,中和木材内残留的醋酸,并且喷洒后进行冷冻和解冻,使水分反复变为结晶水,增加木材的细胞间隙,提高木材柔软度,得碱洗木材;(4)木材热烫:将碱洗木材置于蒸汽中热烫150分钟,取出后,置于温度为90~95℃处理液中,保温浸泡10小时,逐渐降温至75~80℃,保温8小时,再逐渐降温至60~65℃,保温7小时,先进行蒸汽漂烫,软化木材的表层纤维,逐渐降低温度并保温浸泡,使处理液充分渗入木材内部,使木材内外色泽一致,柔韧度相同,便于木材的加工利用,取出,得热烫木材;(5)木材干燥:将热烫木材置于温度为88℃的烘箱中,干燥至含水量为36~40%,调节温度至70℃,干燥至含水量为9~11%,将木材于低温烘箱中进行干燥,随着水分的减少逐渐降低温度,避免水分瞬间散发导致的木材硬脆度提高,提高木材柔韧性,得干燥木材;(6)木材软化:向干燥木材喷洒体积分数为8%的甘油溶液,按木材重量计,喷洒量为40ml/kg,于13℃静置4小时,连续喷洒4次后,置于54℃的烘箱中干燥至含水量为12~13%,使水分渗入木材,再进行低温烘干,防止木材回潮,延长木材货架期,节约木材的运输和贮藏成本,得软化木材。所述步骤(2)的醋酸溶液,还含有质量浓度为9%的白砂糖。所述步骤(2)的发酵,向醋酸溶液中接入安琪葡萄酒酵母,使质量浓度为6%,混合均匀,于34℃保温发酵3天,再降温至20℃,继续恒温发酵10天,产生的酒精和生物活性成分渗入木材纤维后,经干燥能够增加纤维间的气孔结构,提高木材柔韧度,避免木材的色泽加深,减少处理痕迹。所述步骤(3)的喷洒,喷洒后将处理室的温度降至-18℃,冷冻12小时,将温度提高至70~75℃,完全解冻后,再次喷洒质量浓度为1.8%的食用碱溶液,喷洒5次后进行解冻。所述步骤(4)的处理液,由以下重量份的原料制成:壳聚糖26、瓜子金提取物1.4、蛇地钱提取物1.4、甘氨酸0.29、普鲁卡因胺0.14,使用时现配现用,加水后边加热边搅拌,使壳聚糖的最终质量浓度为0.7%,加入的壳聚糖能够能够保持木材的含水量,增加木材防潮性,瓜子金提取物和蛇地钱提取物能够抗菌杀虫,抑制木材发霉虫蛀,甘氨酸和鲁卡因胺能够快速渗入木材,抑制木材氧化,保持木材原有色泽,得处理液。所述的瓜子金提取物,是将瓜子金粉碎,加入瓜子金重量100倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,加入鸡蛋清,使鸡蛋清的质量浓度为0.4%,混合均匀,过滤,除沉淀,将滤液烘干至含水量为6~8%,得瓜子金提取物。所述的蛇地钱提取物,是将蛇地钱粉碎,加入蛇地钱重量150倍量的水,加热煮沸后,小火煎煮至体积为原来的1/10,过滤,向滤渣中加入滤渣重量70倍量的体积分数67%的酒精溶液,于42℃、32khz超声25分钟,过滤,合并所有滤液,烘干至含水量为6~8%,得蛇地钱提取物。所述步骤(4)的逐渐降温,降温速度为0.4℃/分钟。所述木材的软化防霉方法,得到的软化木材。所述软化木材的使用方法,制备造型时,将软化木材进行固定后,于蒸汽中热烫3~4小时,再于108~110℃烘干至含水量为12~13%。对比例1去除步骤(2),其余方法,同实施例1。对比例2去除步骤(3),其余方法,同实施例1。对比例3去除步骤(4),其余方法,同实施例1。对比例4去除步骤(5),其余方法,同实施例1。对比例5去除步骤(6),其余方法,同实施例1。对比例6现有木材的蒸汽软化方法。实施例和对比例木材软化方法的软化效果:在安徽省阜南地区,选择大小为40cm×40cm、厚度为4cm的杨树木材1000块,随机分为10组,每组100块,分别为实施例组、对比例组和空白组,各组分别按照该组的方法进行软化处理,空白组未进行任何处理,其它方法均相同,处理完毕后进行检测,置于温度为35℃,湿度为85%的环境中进行防霉防蛀的效果检测,实施例和对比例木材软化方法的软化效果见表1。表1:实施例和对比例木材软化方法的软化效果项目柔韧度提高(%)折断率(%)开裂率(%)出现发霉虫蛀/(天)实施例19.72.95.325~26实施例210.22.75.525~26实施例39.33.14.925~26对比例17.85.38.917~18对比例26.97.28.717~18对比例37.26.59.215~16对比例48.17.38.816~17对比例57.58.19.415~16对比例65.39.210.69~10空白组—10.914.43~4注:“—”表示无。从表1的结果表明,实施例木材的软化防霉方法,处理后木材的柔韧度提高、折断率、开裂率和出现发霉虫蛀的时间明显优于对比例,说明本发明提供的木材的软化防霉方法具有很好的软化效果。当前第1页12
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