[发明专利]木材层状压缩的压缩层位置控制方法

说明书

本发明公开了一种木材层状压缩的压缩层位置控制方法，该方法包括如下具体工序：a、预热：将备用木材置于压机上预加热；b、压缩：用压机对备用木材进行压缩，压缩速度为0.05～3mm/s；c、保温：压缩完成后保温静置20分钟以上；d、降温，打开压机，得到层状压缩木材。本发明可以有效地实现木材层状压缩的压缩层位置控制，实现了木材的选择性定向密实化，大大地提高了木材的使用性能和使用价格，具有较高的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种木材层状压缩的压缩层位置控制方法，涉及木地板和家具领域。

背景技术

木材压缩技术最早出现于20世纪30年代的美国和德国(Walsh et al.,1923；Olesheimer,1929)，最初的压缩木使用在军用飞机上，用来替代金属材料，目的是防止被雷达发现。直到20世纪90年代，以改善软质木材的性能，拓宽人工林木材的应用范围为目标的木材压缩技术研究才受到世界各国学者和产业界的重视。经过20多年的研究，木材压缩技术，特别是湿热软化的木材压缩技术在木材软化、塑性变形、压缩木材的性能变化、压缩变形固定及其机理以及压缩方式和压缩工艺以及等方面逐步得到完善(Norimoto,1993；Liuet al.,1993；Inoue et al.,1993,1998,2000,2008；Udaka et al.,1998,2000；2003；Matsumoto et al.,2012)，并形成了湿热软化处理后的原木整形压缩、锯材整体压缩、单板压缩、锯材表层压缩，以及高频加热软化和变形固定等压缩木加工技术体系，而且已经在木材工业界推广应用(足立等，2006；李等，2011)。

整体压缩是将木材软化后在一定的压缩率下对木材进行压缩密实，软化过程一般只强调达到软化温度并保持一定的时间，因此，多数研究都是在饱水或饱和水蒸气软化条件下展开的(Norimoto,1993；Inoue et al.,1993,1998,2000；Udaka et al.,1998,2000；李，2014)。

整体压缩能够显著提高软质木材的物理、力学性能，而且压缩处理后的木材密度更均匀，但由于软质木材密度非常低，只有通过提高压缩率才能得到密度高、硬度大的压缩木，这种压缩方式会带来很大的木材材积损失，提高了压缩木的制造成本。为了减少压缩带来的木材体积的损失，很多学者开展了表层压缩研究。有采用200℃以上的高温热板加热软化进行表层压缩的研究报道(涂等，2012)，但这种方式是一种单纯的热软化方式，由于被加热的木材含水率低，形成的压缩层厚度非常有限，而且密度梯度大，刨光加工后压缩层有可能消失。通过表层浸渍酚醛树脂、乙二醛树脂和三聚氰胺树脂等化学聚合物的方式进行木材的表层压缩的研究报道很多(Inoue et al.,1990,1991；Tokuda et al.,2003；Adachiet al.,2005；刘等，2002)。表层树脂浸渍虽然能获得表面性能显著改善的表层压缩木材，但采用化学聚合物浸渍处理的压缩木存在害物质释放问题，不容易被使用者接受。

层状压缩是将木材的表层或者中间层进行压缩密实，形成压缩层和未压缩层同时存在的压缩木(Huang et al.,2012)。水热控制下的层状压缩方式是一种新型压缩方式。这种压缩方式是利用木材的多孔性和各向异性的特点，通过工艺过程设计实现的。层状压缩木材，压缩层的密度可以达到0.8g/cm³以上，未压缩层保持原有的密度。这种压缩方式克服了单纯高温热软化表层压缩存在的压缩层厚度小，梯度大的缺点，而且处理过程中不使用任何化学药剂，在一定程度上可以解决整体压缩木材损失大的问题。但是以往的这些研究仅报道了层状压缩可以实现，但未说明如何控制压缩层形成的位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种木材层状压缩的压缩层位置控制方法。本发明可以有效地实现木材层状压缩的压缩层位置控制，实现了木材的选择性定向密实化，大大地提高了木材的使用性能和使用价值，具有较高的经济效益和社会效益。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种木材层状压缩的压缩层位置控制方法，该方法包括如下具体工序：