专利名称：微波预处理材渐变热处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及木材的渐变热处理装置，特别涉及微波预处理材渐变热处理装置，属于木材工业中的木材改性技术领域。
背景技术：
木材是四大建筑材料中唯一的可再生天然高分子生物质材料，其具有可再生、易加工、天然美丽花纹等一系列优点，被广泛应用于建筑、家具制造、室内装饰等方面。但同时，木材作为一种生物质材料，其自身也存在一些天然缺陷和不足，如木材在不同方向上具有不同的干缩湿涨特性、容易遭受虫害的侵袭等。因此木材在湿度和温度变化较大的环境中长期使用时，容易产生变形和开裂缺陷。在湿度较高的环境中(如在室外)使用时，木材容易变色、腐朽等。这些缺陷在很大程度上严重制约了木材制品的使用范围，缩短了其使用寿命。为提高木材的尺寸稳定性和使用寿命，近年来，生产中普遍采用高温湿空气或过热蒸汽对木材进行高温热处理，其处理温度常控制在140°C 220°C之间，处理后木材的颜色整体变深，在木材的长度方向不呈现出整体性颜色变化，颜色单一，满足不了客户多品味的需求。针对现有的热处理设备无法使木材沿长度方向呈现整体性颜色变化的状况，有必要开发出一种设备和装置，对木材进行渐变热处理，在增加木材尺寸稳定性和耐候耐久性的同时，将木材沿长度方向热处理成由深到浅的渐变颜色，营造出一种全新的装饰效果和体验。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可提高木材尺寸稳定性和耐候耐久性、能够解决现有热处理设备无法使木材沿长度方向呈现整体性颜色变化的问题和微波预处理材存在游离醛和游离酚释放问题的微波预处理材渐变热处理装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:一种微波预处理材渐变热处理装置(该装置同样适用于普通木材)，包括不锈钢筒体(由不锈钢内胆、保温层和不锈钢外壳组成)和设于不锈钢筒体底部的加热装置，所述不锈钢筒体竖直装设于所述加热装置上，所述不锈钢筒体内有一使微波预处理材沿长度方向竖直放置的腔体，所述腔体内设有用于固定微波预处理材的固定装置。作为本实用新型的进一步改进:所述不锈钢筒体的筒壁上设有用于监测微波预处理材或加热媒介温度的预留测温口。所述不锈钢筒体的顶端设有用于调控不锈钢筒体内上下温度差的上盖。所述上盖在不锈钢筒体的顶端通过打开或闭合的方式对不锈钢筒体内的上下温度差进行调控，当筒体下端和上端温度差过大时，用上盖封闭筒体顶端，提高筒体上端微波预处理材的温度，减小微波预处理材上、下两端过大的温度差。另外，不锈钢筒体由不锈钢内胆、保温层和不锈钢外壳组成，其保温层内可填充石棉，以防止筒体散热过快，起到保温效果。所述不锈钢筒体的底部与一加湿管相连，所述加湿管通过向不锈钢筒体内引入水蒸汽从而对筒内木材进行调湿处理，该过程一般在渐变热处理完成后进行，当微波预处理材经渐变热处理得到渐变热处理材后且该渐变热处理材的底部温度降低到100°c以下时，通过加湿管向不锈钢筒体内引入水蒸汽，可对渐变热处理材进行调湿处理。不锈钢筒体的底部还设有两个呈对称分布的手孔，用于移动该不锈钢筒体。所述固定装置包括上固定环和下固定环，所述微波预处理材竖直放置于所述不锈钢筒体内，其上下两端分别通过所述上固定环和下固定环进行固定。所述加热装置包括导热油加热箱体、导热油电加热箱、导热油循环泵、Y型过滤器和油水分离器，所述不锈钢筒体竖直装设于所述导热油加热箱体上，所述导热油加热箱体向所述不锈钢筒体提供热能，使所述不锈钢筒体内自下而上形成温度差；所述导热油加热箱体的两侧分别与一进油管和一出油管相连，所述进油管、导热油加热箱体、出油管、油水分离器、Y型过滤器、导热油循环泵和导热油电加热箱依次连接组成一油路循环系统，导热油在所述油路循环系统中循环流动。其中，所述Y型过滤器用于过滤油路中产生的杂质，避免堵塞阀门，所述油水分离器用于分离油路中的水分。所述导热油电加热箱与一用于调控导热油加热温度的电控柜相连，箱体中导热油的温度由电控柜自动控制(一般在160°C 270°C范围内)。所述导热油循环泵的转速为无级调速，该导热油循环泵主要用于使高温导热油在所述油路循环系统中循环流动。所述油水分离器与一膨胀箱连接，所述膨胀箱与大气相通，防止导热油加热或冷却过程中由于热胀冷缩的变化损坏油路系统和设备。与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型微波预处理材渐变热处理装置利用竖直装设的不锈钢筒体在筒体内自下而上构建了一个温度 逐渐降低的温度场，从而实现了将筒体内微波预处理材沿长度方向热处理成由深到浅的渐变颜色，不锈钢筒体顶端的上盖可调控温度场的上下温度差，从而间接调节微波预处理材的颜色深浅变化程度，使经过该渐变热处理所得的渐变热处理材具有全新的装饰效果。不锈钢筒体底部连接的加湿器可以对所得渐变热处理材进行调湿处理，从而增加渐变热处理材在使用过程中的尺寸稳定性和耐候耐久性，延长渐变热处理材的使用寿命。本实用新型装置的油路循环系统使导热油可循环利用，节约了成本，简化了装置，其中Y型过滤器和油水分离器排除了油路中的杂质和水分，使导热油循环过程顺利而高效地进行，膨胀箱的装设为油路系统和设备的安全性和稳定性提供了保障。
图1为本实用新型的结构示意图。图例说明:1、电控柜；2、导热油电加热箱；3、导热油循环泵；4、Y型过滤器；5、油水分离器；
6、膨胀箱；7、导热油加热箱体；8、出油管；9、不锈钢筒体；10、上盖；11、上固定环；12、预留测温口 ；13、保温层；14、手孔；15、下固定环；16、加湿管；17、进油管。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。[0020]实施例:如图1所示，是本实用新型微波预处理材渐变热处理装置的结构示意图，该装置包括不锈钢筒体9和设于不锈钢筒体9底部的加热装置，不锈钢筒体9竖直装设于加热装置上，不锈钢筒体9内有使微波预处理材沿长度方向竖直放置的腔体，腔体内设有用于固定微波预处理材的固定装置，该固定装置包括上固定环11和下固定环15，用于固定微波预处理材的上下两端。不锈钢筒体9的筒壁上设有预留测温口 12，不锈钢筒体9的顶端设有上盖10，上盖10在不锈钢筒体9的顶端通过打开或闭合的方式对不锈钢筒体9内的上下温度差进行调控。不锈钢筒体9由不锈钢内胆、保温层13和不锈钢外壳组成，保温层13内填充有石棉。不锈钢筒体9的底部与加湿管16相连，当微波预处理材经渐变热处理得到渐变热处理材后且该渐变热处理材的底部温度降低到100°C以下时，通过加湿管向不锈钢筒体内引入水蒸汽，可对渐变热处理材进行调湿处理。不锈钢筒体9的底部还设有两个呈对称分布的手孔14,用于移动该不锈钢筒体9。加热装置包括导热油加热箱体7、导热油电加热箱2、导热油循环泵3、Y型过滤器4和油水分离器5。不锈钢筒体9竖直装设于导热油加热箱体7上，由导热油加热箱体7提供热能。导热油加热箱体7的两侧分别与进油管17和出油管8相连。进油管17、导热油加热箱体7、出油管8、油水分离器5、Y型过滤器4、导热油循环泵3和导热油电加热箱2依次连接组成油路循环系统，导热油在该油路循环系统中循环流动。上述导热油电加热箱2与电控柜I相连，箱体中导热油的温度由电控柜自动控制(一般在160°C 270°C范围内)。导热油循环泵3的转速为无级调速。油水分离器5与膨胀箱6连接，膨胀箱6与大气相通，主要用于防止导热油加热或冷却过程中由于热胀冷缩的变化损坏油路系统和设备。以下是利用本·实施例的渐变热处理装置对微波预处理材进行渐变热处理的应用实例，该微波预处理材是由杨木湿材经过一次干燥、微波预处理、浸注处理和二次干燥后得至IJ，渐变热处理装置的具体工作过程如下:1.将长度略小于不锈钢筒体9高度的微波预处理材竖直插入不锈钢筒体9的腔体中，并用上固定环11和下固定环15将其固定；在不锈钢筒体9内缓慢加入直径小于3.0mm的鹅卵石直至与微波预处理材的顶端保持平齐，用上盖10封闭不锈钢筒体9的顶端；将热电偶温度传感器通过6个预留测温口 12插入到不锈钢筒体9内。2.开启导热油电加热箱2上的电加热器，对导热油进行加热，通过电控柜I将导热油的温度控制在160°C 270°C，开启无级调速导热油循环泵3，使高温导热油在油路循环系统中流动传热，导热油加热箱体7通过热传导的方式向不锈钢筒体9内的鹅卵石和微波预处理材提供热能，将微波预处理材底部加热到140°C 250°C，并沿微波预处理材长度方向温度逐渐减小。在该渐变热处理过程中，由于不锈钢筒体9的底部紧靠热源——导热油加热箱体7，其温度较高，不锈钢筒体9的顶部远离热源，其温度较低，因此，在微波预处理材内可形成下部温度高、上部温度低的温度场，实现微波预处理材的渐变热处理。通过不锈钢筒体9筒壁上的6个预留测温口 12可以对微波预处理材沿长度方向的温度进行全程监控，从而及时调节微波预处理材的上下温度差，将微波预处理材处理成所需要的渐变颜色。油路循环系统中，导热油由导热油电加热箱2经进油管17进入导热油加热箱体7进行传热，传热后的导热油通过出油管8进入油水分离器5将油路中的水分分离，然后进入Y型过滤器4将油路中产生的杂质过滤，导热油再经导热油循环泵3进入导热油电加热箱2，开始下一个循环过程，直至渐变热处理完成，最后关闭导热油电加热箱2上的电加热器和导热油循环泵3。采用本实施例的渐变热处理装置处理得到的渐变热处理材沿其长度方向(自下而上)呈现出由深到浅的渐变颜色，营造出了一种全新的装饰效果。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下的改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，包括不锈钢筒体(9)和设于不锈钢筒体(9)底部的加热装置，所述不锈钢筒体(9)竖直装设于所述加热装置上，所述不锈钢筒体(9)内有一使微波预处理材沿长度方向竖直放置的腔体，所述腔体内设有用于固定微波预处理材的固定装置。
2.根据权利要求1所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述不锈钢筒体(9)的筒壁上设有用于监测微波预处理材或加热媒介温度的预留测温口(12)。
3.根据权利要求1所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述不锈钢筒体(9)的顶端设有用于调控不锈钢筒体(9)内上下温度差的上盖(10)。
4.根据权利要求1所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述不锈钢筒体(9)的底部与一加湿管(16)相连。
5.根据权利要求1所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述固定装置包括上固定环(11)和下固定环(15)。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述加热装置包括导热油加热箱体(7)、导热油电加热箱(2)、导热油循环泵(3)、Y型过滤器(4)和油水分离器(5)，所述不锈钢筒体(9)竖直装设于所述导热油加热箱体(7)上，所述导热油加热箱体(7)的两侧分别与一进油管(17)和一出油管(8)相连，所述进油管(17)、导热油加热箱体(7)、出油管(8)、油水分离器(5)、Y型过滤器(4)、导热油循环泵(3)和导热油电加热箱(2)依次连接组成一油路循环系统。
7.根据权利要求6所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述导热油电加热箱(2)与一用于调控导热油加热温度的电控柜(I)相连。
8.根据权利要求6所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述导热油循环泵(3)的转速为无级调速。
9.根据权利要求6所述的微波预处理材渐变热处理装置，其特征在于，所述油水分离器(5)与一膨胀箱(6)连接，所述膨胀箱(6)与大气相通。
专利摘要本实用新型公开了一种微波预处理材渐变热处理装置，该装置包括不锈钢筒体和设于不锈钢筒体底部的加热装置，不锈钢筒体竖直装设于加热装置上，不锈钢筒体内有一使微波预处理材沿长度方向竖直放置的腔体，该腔体内设有用于固定微波预处理材的固定装置。本实用新型具有结构简单、成本低、安全性和稳定性好等优点。
文档编号B27K1/02GK203125644SQ20132009705
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者刘元, 李贤军, 谢力生, 吕建雄, 李新功, 陈红斌, 黄荣凤, 周永东, 牟群英 申请人:中南林业科技大学, 中国林业科学研究院木材工业研究所