[发明专利]一种炭化复合木的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于林业产品加工技术领域，特别是一种采用同质炭化木和常规实木为原材料加工成复合木材的炭化复合木的生产方法。

背景技术

由于不可再生资源日已枯竭，环境不堪重负，我国资源环境正面临着非常严峻的考验，为保证国民经济长期的可持续性发展，应充分利用可再生资源。

速生林木材是可循环再生的工程材料，利用我国丰富的速生林木材资源开发环境友好和可循环利用的木材，对于节能减排、建设资源节约型和环境友好型经济循环体系具有重大的社会意义。

由于我国早已开始实施天然林保护工程，优质天然木材的来源十分短缺，正在快速发展的速生林产业正在弥补这个缺口，但是速生林木材存在三大缺陷大大限制了其应用领域，一个缺陷是材质疏松，力学性能差；一个缺陷是油脂多，易燃烧；还一个是有机质多，不耐腐。因此，提高速生林木材的性能成了非常重要的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有问题提供一种将同质炭化木和常规实木复合而制成大口径复合木材的方法，以弥补天然大口径木材的短缺和速生林木材的不足，满足社会经济发展的需要。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种炭化复合木的生产方法，通过常规实木加工、同质炭化木加工和炭化复合木加工三大工作段完成，其特征在于各工作段的具体加工步骤如下。

一、普通实木加工。

⑴裁锯：将木材裁锯成长度为100-300cm，厚度2-6cm的木材。

⑵脱脂：将木材堆码后浸没在石灰水溶液中连续煮沸5-6小时，然后在清水中漂洗干净，然后再浸没在双氧水溶液中连续煮沸5-6小时，然后再在清水中漂洗干净；其中石灰水溶液的浓度为20%，双氧水溶液浓度为1‰。

⑶干燥：将常规蒸气干燥窑内温度调节在72-78℃之间，并向常规蒸气干燥窑内喷洒水蒸气使之呈饱和状态，然后将脱脂后的木材放入常规蒸气干燥窑内充分吸水，25-30小时后木材吸水达到饱和状态，然后停止喷洒水蒸气，调节常规蒸气干燥窑内温度在65-70℃，闷窑12-15小时，然后开启排气孔向外排气，并将常规蒸气干燥窑内温度逐渐升至82-87℃，进行排脱水3-5小时；如此反复2-4次，然后检测木材含水率，直到含水率为6-8%。

⑷养生回潮：将干燥后的木材移至回潮室堆放7-12天，使木材内的纤维均匀稳定地吸潮，并将含水率控制在10-12%，得到普通实木材。

二、同质炭化木加工。

⑴堆垛：将上述得到的普通实木材码放在钢架上，木材与木材之间用不锈钢条隔开，上层放置压块；其中钢条的厚度为1-2cm，压块为性能稳定的高密度物体，其放置量为0.5-1.0吨/平方米。

⑵进窑：将码好的木材推入炭化处理窑内，密封窑门，关闭炭化处理窑的各气孔。

⑶升温：将窑内升温，每小时升温9-12℃，间断向窑内喷发水蒸气，使窑内相对湿度保持为100%；首先在80℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后在120℃温度处稳定持续保持2-4小时，再在140℃温度处稳定持续保持2-4小时，然后逐渐升至160-220℃。

⑷炭化：根据木材原料情况和颜色需求保持窑内温度为160-220℃，间断向窑内喷发水蒸气，使窑内相对湿度保持为100%，持续处理100-300min。

⑸降温：开启各气孔，将窑内降温，每小时降温9-12℃，间断向窑内喷发水蒸气，并使窑内相对湿度从100%逐渐降至40%-45%；在降温过程中首先在140℃温度处保持2-4小时，再在120℃温度处保持2-4小时，然后继续降温，将炉内温度维持在高于室温50℃处进行干燥，直到木材含水率为4.5%-8.0%时，关闭热源，停止喷发水蒸气，完全开窑，自然降温。

⑹出窑：当窑内温度降至45℃以下时，取出木材，得到同质碳化木材。

三、炭化复合木加工。

⑴蒸煮：将上述得到的普通实木材和同质炭化木材浸没在清水中连续煮沸2-3小时，然后放入蒸气室中静置3-4天；间断向蒸气室喷发水蒸气，使蒸气室内相对湿度保持为100%。

⑵吸湿：将普通实木材和同质炭化木材同时放入常规蒸气干燥窑内，以每小时5-6℃的速度逐渐升温至75-80℃，并向常规蒸气干燥窑内喷洒水蒸气使之呈饱和状态，然后闷炉12-15小时。