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CN111975908A - 一种木质板材烘干工艺 - Google Patents

一种木质板材烘干工艺 Download PDF

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CN111975908A CN202010916208.3A CN202010916208A CN111975908A CN 111975908 A CN111975908 A CN 111975908A CN 202010916208 A CN202010916208 A CN 202010916208A CN 111975908 A CN111975908 A CN 111975908A
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李秀芹
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Suzhou Luotong Wood Industry Co ltd
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Abstract

本发明公开一种木质板材烘干工艺，通过对木材进行碱化、洗涤、有机溶剂浸泡等操作，对木材进行脱脂的同时改变了木材的通透性，使得木材内部的水分更易蒸发溢出；通过对木材进行梯度的烘烤和常规蒸汽干燥，防止木材因温度骤变引起开裂或影响木材内部的应力平衡，使得木材的性能保持的更久，品质更加优秀；本发明制备的木材各项性能优良，实施例一至实施例五制备的木材的各项性能均优于市售同类型木材，其应力偏差达到0.62‑1.35％，平均弯曲率达到0.12‑0.31％，平均干裂率达到2.6‑5.8％，其中，实施例三的提供的木材效果最好，其应力偏差仅0.62％，平均弯曲率仅0.12％，平均干裂率仅2.6％。

Description

一种木质板材烘干工艺
技术领域
本发明涉及烘干工艺领域，特别是一种木质板材烘干工艺。
背景技术
木材是可再生的天然资源，而木材又是多孔材料，能调节人们居住环境的舒适性，有利于人们的身心健康，而木材烘干是木材加工过程中的一项非常重要的工艺，是保障和改善木材品质的重要环节。通过干燥处理，能够提高木材和木制品使用的稳定性、提高木材和木质零件的强度、预防木材的降等和腐朽、减少木材的重量，在森林资源日见短缺的情况下显得尤为重要。
目前用于木材烘干的方法多样，比较普遍的方法是将先将木材进行蒸煮，将树木内部的树汁溶解并排除，然后将木材进行热空气干燥，多是采用热空气加热蒸发水分的方法进行干燥。但是，采用该常规的方案，木材在放入加热炉中进行加热时，热空气首先蒸发的是木材表面的水分，而木材内部以及木材中部的水分无法快速的蒸发出来，因此具有以下缺点：干燥不均匀，表面容易出现龟裂，浪费材料。当干燥质量达不到国内外不同气候条件下的技术要求时，极易造成产品质量稳定性差，出现开裂、变形和油漆附着力不牢固的问题，特别地，若木材干燥环节未处理好，其板材在后续加工中，容易出现开裂变形等问题。
因此，亟需发明出一种能够有效的保障木材的品质，避免木材出现开裂、变形等现象，同时节能环保，提高干燥效率，缩短时间的木材干燥方法。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种木质板材烘干工艺，以解决木材在干燥过程中当木材内部达到干燥效果时，木材的表面受到热空气的过分干燥，表面容易出现龟裂，导致表面较厚的一层木料无法使用，浪费材料，另外干燥后的木材在长期潮湿环境下容易发霉腐烂的缺陷等问题。
具体技术方案是：
一种木质板材烘干工艺，具体步骤如下：
(1)将木材加工成板状材料，用1.5-2.5mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍20-30min，排液并抽真空至100-110Pa后取出板材，用0.5-1mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到6.5-7.5；
(2)用70-80％的乙醇溶液将步骤(1)处理好的板材高压浸渍3-5h后取出板材，通风静置24-48h；
(3)用阻燃剂溶液对步骤(2)处理好的板材进行高压浸渍2-4h，排液并抽真空至100-110Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；
(4)将步骤(3)处理好的板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：70-80℃烘烤2-3h，80-90℃烘烤1.5-2.5h，90-100℃烘烤1-2h，100-110℃烘烤0.5-1.5h，110-120℃烘烤0.5-1h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到20-30％，若未达到则延长板材在110-120℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到20-30％；
(5)将步骤(4)处理好的板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度65-75℃、湿度30-40％干燥10-12h，温度75-85℃、湿度20-30％干燥8-10h，温度85-95℃、湿度5-15％干燥6-8h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到5-15％，若未达到则延长板材在温度85-95℃、湿度5-15％下的干燥时间，直至板材含水量达到5-15％；
(6)取出干燥后的板材，通风静置10-15d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
进一步地，步骤(1)将木材加工成板状材料，用2mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍25min，排液并抽真空至105Pa后取出板材，用清水洗涤板材直至洗涤液pH值达到7.2。
进一步地，阻燃剂溶液由以下重量份的原料制成：氟磷阻燃剂10-20份、去离子水30-40份、氟硅酸钠5-10份、水性膨润土3-5份，将原料放入反应容器中，在70-80℃的温度下，以750～800r/min的搅拌速度匀速搅拌4～5h，搅拌完毕后即得到所述阻燃剂溶液。
进一步地，步骤(1)洗涤后的板材中钠盐与木材的质量比为1:20-30。
进一步地，步骤(5)将步骤(4)处理好的板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度70℃、湿度35％干燥11h，温度80℃、湿度25％干燥9h，温度90℃、湿度10％干燥7h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到10％，若未达到则延长板材在温度90℃、湿度10％下的干燥时间，直至板材含水量达到10％。
本发明获得的有益效果：
(1)本发明制备的木材各项性能优良，实施例一至实施例五制备的木材的各项性能均优于市售同类型木材，其应力偏差达到0.62-1.35％，平均弯曲率达到0.12-0.31％，平均干裂率达到2.6-5.8％，其中，实施例三的提供的木材效果最好，其应力偏差仅0.62％，平均弯曲率仅0.12％，平均干裂率仅2.6％。
(2)本发明通过对木材进行碱化、洗涤、有机溶剂浸泡等操作，对木材进行脱脂的同时改变了木材的通透性，使得木材内部的水分更易蒸发溢出。
(3)本发明通过对木材进行梯度的烘烤和常规蒸汽干燥，防止木材因温度骤变引起开裂或影响木材内部的应力平衡，使得木材的性能保持的更久，品质更加优秀。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例一：
一种木质板材烘干工艺，具体步骤如下：将木材加工成板状材料，用1.5mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍20min，排液并抽真空至100Pa后取出板材，用0.5mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到6.5；用70％的乙醇溶液将板材高压浸渍3-5h后取出板材，通风静置24h；用阻燃剂溶液对板材进行高压浸渍2h，排液并抽真空至100Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；将板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：70℃烘烤2h，80℃烘烤1.5h，90℃烘烤1h，100℃烘烤0.5h，110℃烘烤0.5h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到20％，若未达到则延长板材在110℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到20％；将板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度65℃、湿度30％干燥10h，温度75℃、湿度20％干燥8h，温度85℃、湿度5％干燥6h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到5％，若未达到则延长板材在温度85℃、湿度5％下的干燥时间，直至板材含水量达到5％；取出干燥后的板材，通风静置10d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
实施例二：
一种木质板材烘干工艺，具体步骤如下：将木材加工成板状材料，用1.8mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍22min，排液并抽真空至112Pa后取出板材，用0.6mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到6.8；用72％的乙醇溶液将板材高压浸渍3.5h后取出板材，通风静置30h；用阻燃剂溶液对板材进行高压浸渍2.5h，排液并抽真空至113Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；将板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：72℃烘烤2.2h，82℃烘烤1.8h，92℃烘烤1.2h，112℃烘烤0.8h，112℃烘烤0.6h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到22％，若未达到则延长板材在112℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到22％；将板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度68℃、湿度33％干燥10.5h，温度78℃、湿度22％干燥8.5h，温度88℃、湿度7％干燥6.5h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到7％，若未达到则延长板材在温度88℃、湿度7％下的干燥时间，直至板材含水量达到7％；取出干燥后的板材，通风静置11d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
实施例三：
一种木质板材烘干工艺，具体步骤如下：将木材加工成板状材料，用2mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍25min，排液并抽真空至105Pa后取出板材，用0.75mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到7；用75％的乙醇溶液将板材高压浸渍4h后取出板材，通风静置36h；用阻燃剂溶液对板材进行高压浸渍3h，排液并抽真空至105Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；将板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：75℃烘烤2.5h，85℃烘烤2h，95℃烘烤1.5h，105℃烘烤1h，115℃烘烤0.75h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到25％，若未达到则延长板材在115℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到25％；将板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度70℃、湿度35％干燥11h，温度80℃、湿度25％干燥9h，温度90℃、湿度10％干燥7h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到10％，若未达到则延长板材在温度90℃、湿度10％下的干燥时间，直至板材含水量达到10％；取出干燥后的板材，通风静置12d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
实施例四：
一种木质板材烘干工艺，具体步骤如下：将木材加工成板状材料，用2.2mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍28min，排液并抽真空至108Pa后取出板材，用0.9mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到7.4；用78％的乙醇溶液将板材高压浸渍4.5h后取出板材，通风静置42h；用阻燃剂溶液对板材进行高压浸渍3.5h，排液并抽真空至108Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；将板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：78℃烘烤2.8h，88℃烘烤2.2h，98℃烘烤1.8h，108℃烘烤1.2h，118℃烘烤0.8h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到28％，若未达到则延长板材在118℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到28％；将板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度72℃、湿度38％干燥11.5h，温度82℃、湿度28％干燥9.5h，温度92℃、湿度12％干燥7.5h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到12％，若未达到则延长板材在温度92℃、湿度12％下的干燥时间，直至板材含水量达到12％；取出干燥后的板材，通风静置14d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
实施例五：
一种木质板材烘干工艺，具体步骤如下：将木材加工成板状材料，用2.5mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍30min，排液并抽真空至110Pa后取出板材，用1mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到7.5；用80％的乙醇溶液将板材高压浸渍5h后取出板材，通风静置48h；用阻燃剂溶液对板材进行高压浸渍4h，排液并抽真空至110Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；将板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：80℃烘烤3h，90℃烘烤2.5h，100℃烘烤2h，110℃烘烤1.5h，120℃烘烤1h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到30％，若未达到则延长板材在120℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到30％；将板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度75℃、湿度40％干燥12h，温度85℃、湿度30％干燥10h，温度95℃、湿度15％干燥8h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到15％，若未达到则延长板材在温度95℃、湿度15％下的干燥时间，直至板材含水量达到15％；取出干燥后的板材，通风静置15d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
实施例六：
将实施例一至五提供的方法烘干的木材，放置一个月后，测定其应力偏差、平均弯曲率和平均干裂率，结果参见表1。
表1：实施例一至五制备的烘干木材的各项性能
序号 应力偏差％ 平均弯曲率％ 平均干裂率％
实施例一 1.23 0.26 5.5
实施例二 0.95 0.19 4.3
实施例三 0.62 0.12 2.6
实施例四 1.14 0.23 4.6
实施例五 1.35 0.31 5.8
市售同类型木材 2.5 1.83 13.6
硬度测定方法：根据GB/T1503-1994。
由表1可知，与市售同类型木材相比，本发明实施例一至实施例五制备的木材的各项性能均优于市售同类型木材，其中，实施例三的提供的木材效果最好，其应力偏差仅0.62％，平均弯曲率仅0.12％，平均干裂率仅2.6％。
综上所述，本发明提供的技术方案使得木材的应力偏差、平均弯曲率和平均干裂率均大幅下降，木材的品质得到了很大的提升。

Claims (5)

1.一种木质板材烘干工艺，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将木材加工成板状材料，用1.5-2.5mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍20-30min，排液并抽真空至100-110Pa后取出板材，用0.5-1mol/L浓度的盐酸洗涤板材直至洗涤液pH值达到6.5-7.5；
(2)用70-80％的乙醇溶液将步骤(1)处理好的板材高压浸渍3-5h后取出板材，通风静置24-48h；
(3)用阻燃剂溶液对步骤(2)处理好的板材进行高压浸渍2-4h，排液并抽真空至100-110Pa后取出板材，通风静置，晾干表面残液；
(4)将步骤(3)处理好的板材放入烘干机，按以下温度梯度对木材进行分段烘干：70-80℃烘烤2-3h，80-90℃烘烤1.5-2.5h，90-100℃烘烤1-2h，100-110℃烘烤0.5-1.5h，110-120℃烘烤0.5-1h，烘烤结束后，测量板材含水量是否达到20-30％，若未达到则延长板材在110-120℃下的烘烤时间，直至板材含水量达到20-30％；
(5)将步骤(4)处理好的板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度65-75℃、湿度30-40％干燥10-12h，温度75-85℃、湿度20-30％干燥8-10h，温度85-95℃、湿度5-15％干燥6-8h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到5-15％，若未达到则延长板材在温度85-95℃、湿度5-15％下的干燥时间，直至板材含水量达到5-15％；
(6)取出干燥后的板材，通风静置10-15d后于空气湿度低于15％的环境中储存。
2.根据权利要求1所述的一种木质板材烘干工艺，其特征在于：所述步骤(1)将木材加工成板状材料，用2mol/L浓度的氢氧化钠溶液高压浸渍25min，排液并抽真空至105Pa后取出板材，用清水洗涤板材直至洗涤液pH值达到7.2。
3.根据权利要求1所述的一种木质板材烘干工艺，其特征在于：所述阻燃剂溶液由以下重量份的原料制成：氟磷阻燃剂10-20份、去离子水30-40份、氟硅酸钠5-10份、水性膨润土3-5份，将原料放入反应容器中，在70-80℃的温度下，以750～800r/min的搅拌速度匀速搅拌4～5h，搅拌完毕后即得到所述阻燃剂溶液。
4.根据权利要求1所述的一种木质板材烘干工艺，其特征在于：所述步骤(1)洗涤后的板材中钠盐与木材的质量比为1:20-30。
5.根据权利要求1所述的一种木质板材烘干工艺，其特征在于：所述步骤(5)将步骤(4)处理好的板材放入除湿干燥炉，按以下温度和适度梯度对木材进行分段常规蒸汽干燥：温度70℃、湿度35％干燥11h，温度80℃、湿度25％干燥9h，温度90℃、湿度10％干燥7h，干燥结束后，测量板材含水量是否达到10％，若未达到则延长板材在温度90℃、湿度10％下的干燥时间，直至板材含水量达到10％。
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