[发明专利]木材层状压缩的压缩层厚度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材层状压缩的压缩层厚度控制方法，涉及木地板和家具领域。

背景技术

水热控制下的层状压缩方式是一种新型压缩方式。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)。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；硬度最高能够提高500％以上；表层压缩木材的抗弯强度提高200％以上，弹性模量提高200％以上。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。以往对层状压缩方式压缩后的木材的密度梯度和密度分布等与层状压缩形成以及硬度、强度等性能方面、变形固定等方面已经有一些研究报道，但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的厚度。

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厚度控制方法。本发明可以有效地实现木材层状压缩的压缩层厚度控制，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厚度控制方法，该方法包括如下具体工序：

a、对木材用水进行浸泡；

b、再将木材置于预加热至70～250℃的压机上；

c、压机迅速闭合，对木材进行预热处理，预热处理时间根据压缩层形成的位置确定；

d、用压机对木材进行压缩，压缩速度为0.05～3mm/s；

e、保温：压缩完成后保温静置20分钟以上；

f、降温，打开压机，得到层状压缩木材。

上述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤a中，所述的木材选用密度在0.20-0.70g/cm³的木材。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤a中，预热前，对含水率14％以下的木材，先采用疏水性材料进行封端处理，封端处理后用水浸泡，或者不封端，直接用水浸泡，浸泡时间30分钟～3小时；对含水率14％～30％的木材直接进行预热，或者浸泡30分钟～1小时；对含水率大于30％的木材直接进行预热。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤c中，预热处理时按照y₁＝a₁ln(x₁)-c₁的对数函数关系或者的二次函数关系，通过调整预热温度来控制木材的压缩层位置，以实现木材的选择性定向密实化；其中a₁、a₂、b₂、c₁和c₂为系数，y₁、y₂为压缩层距木材表面的距离，x₁、x₂为预热温度。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤c中，预热处理时按照的二次函数关系或者的指数函数关系，通过调整预热处理的预热时间来控制木材的压缩层位置，以实现木材的选择性定向密实化；其中a₃、a₄、b₃、c₃和c₄为系数，y₃、y₄为压缩层距木材表面的距离，x₃、x₄为预热时间。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤d中，压缩后在木材厚度方向的上下表层或者厚度方向的任意位置分别形成0.5～10mm的压缩层。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤d中，压缩后在木材厚度方向的上下表层或者厚度方向的任意位置分别形成1～2.5mm的压缩层。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤d中，压缩速度为0.1～2mm/s。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤d中，用压机用木材进行压缩，每压缩1～5s时间后，停止增压5～30s，循环这个过程，直至木材达到预定压缩厚度。

前述的木材层状压缩的压缩层厚度控制方法中，步骤c中，预热的温度优选为90～200℃。