專利名稱：高效脫除松木樹(shù)脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材的加工處理方法，具體涉及一種木材高效脫脂的處理方法。
背景技術(shù)：
松木具有樹(shù)干通直、紋理清晰美觀、色澤淡雅等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)被廣泛種植，但松木富含 松脂，在加工和使用中松脂易外溢，嚴(yán)重影響了其加工、使用和裝飾性能，制約了其實(shí)木制 品的高附加值利用。因此，脫脂處理是改善松木性質(zhì)，提高松木產(chǎn)品附加值的重要技術(shù)措施。
目前，常用的松木脫脂方法有酸性脫脂法、堿性脫脂法、高溫干燥脫脂法。其中酸性脫 脂法、堿性脫脂法存在著設(shè)備投資大、脫脂成本高、脫脂深度淺、脫脂使用的化學(xué)藥品對(duì)環(huán) 境造成污染等缺陷。而高溫干燥脫脂則存在著處理時(shí)間長(zhǎng)、脫脂材顏色變深、脫脂率低等缺 陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理時(shí)間短、脫脂深度大、 脫脂效率高、脫脂成本低、脫脂設(shè)備簡(jiǎn)單且能保持木材原色的高效脫除松木樹(shù)脂的方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種高效脫除松木樹(shù)脂的方法，該方法 首先是用微波對(duì)松木進(jìn)行加熱處理，使松木內(nèi)部的樹(shù)脂遷移至木材表層和表面；再將微波加 熱處理后的松木浸泡在脫脂液中進(jìn)行浸漬脫脂處理，最后洗滌、干燥即可。
上述技術(shù)方案中，所述微波加熱處理時(shí)微波輻射強(qiáng)度為500 8000KW/立方米木材。上述 的微波加熱處理可以釆用諧振腔加熱器型的工業(yè)微波加熱設(shè)備(但能滿足本發(fā)明工藝參數(shù)的 其他類型的微波加熱設(shè)備均可)，所述微波加熱設(shè)備的工作頻率為915MHz或者2450MHz， 所述工作頻率的波動(dòng)范圍在±10%以內(nèi)。
上述技術(shù)方案中，用微波將松木加熱至100~120°C，微波加熱處理時(shí)可利用光導(dǎo)纖維測(cè) 溫儀對(duì)松木內(nèi)部或用紅外線非接觸式測(cè)溫儀對(duì)松木表面的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。微波加熱處理時(shí)可 采用連續(xù)微波輻射或者間歇微波輻射的工作方式，在松木的溫度達(dá)到IO(TC以上后控制微波 輻射的總時(shí)間為l-10min;如果為間歇輻射，則只計(jì)算輻射時(shí)間，中間的間歇時(shí)間不計(jì)。
上述技術(shù)方案中，經(jīng)過(guò)微波加熱處理后的松木，應(yīng)盡快將其浸泡在脫脂液中進(jìn)行浸漬脫 脂處理，所述微波加熱處理完畢到開(kāi)始浸漬脫脂處理的間隔時(shí)間優(yōu)選不超過(guò)2min。
上述技術(shù)方案中，所述脫脂液是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分配制而成90.6%~98.9%的水、 1%~9%的連二亞硫酸鈉(商品名為"保險(xiǎn)粉")和0.1%~0.4%的碳酸氫鈉。上述技術(shù)方案中，所述脫脂液的溫度控制在70~90°C;所述浸漬脫脂處理的時(shí)間控制在 l~4h。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案一般適用于初含水率在50%以上的松木脫脂。 本發(fā)明方法的基本原理是先利用工業(yè)微波加熱設(shè)備(例如諧振腔加熱器型)對(duì)含水率在 50%以上的松木或松木生材進(jìn)行微波加熱處理，在頻繁交變電磁場(chǎng)的作用下，松木溫度迅速 升高，樹(shù)脂充分軟化，樹(shù)脂道內(nèi)水分迅速蒸發(fā)，水蒸汽快速膨脹，壓力急劇上升，與外界形 成壓力差；在該壓力差的作用下，松木樹(shù)脂道內(nèi)的樹(shù)脂隨水分被快速遷移至木材表層和表面 區(qū)域，從而克服了常規(guī)脫脂方法中無(wú)法實(shí)現(xiàn)深度脫脂的缺陷；再將微波處理后的松木浸泡在 浸漬罐或浸漬池內(nèi)的脫脂液中進(jìn)行浸漬脫脂處理，以脫除木材表層及表面區(qū)域的樹(shù)脂，從而 實(shí)現(xiàn)高效脫脂目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于克服了常規(guī)脫脂方法中長(zhǎng)期存在的脫脂成本高、脫 脂設(shè)備復(fù)雜、脫脂周期長(zhǎng)及脫脂效率低等問(wèn)題，使用本發(fā)明的方法對(duì)松木進(jìn)行脫脂處理具有 處理時(shí)間短、脫脂深度大、脫脂效率高等優(yōu)點(diǎn)，松木脫脂率可達(dá)80%以上，脫脂材在70'C的 恒溫干燥箱中放置6天以上，未發(fā)現(xiàn)溢脂現(xiàn)象，且用本發(fā)明方法脫脂后能較好地保持松木木 材的原色，完全能夠滿足松木制品加工的要求。此外，本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少，設(shè) 備占地小，成本低，是一種有著較好應(yīng)用前景的松木脫脂處理方法。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:
選取厚度為50mm、寬度為100mm、長(zhǎng)度為200mm的馬尾松板材(初含水率80%)，用 直徑為lmm的鉆頭在該板材側(cè)面(長(zhǎng)度和高度所在面)的幾何中心處沿板材寬度方向鉆深度 為20mm的預(yù)留孔，然后將該馬尾松板材置于諧振腔加熱器型工業(yè)微波爐中，再將光導(dǎo)纖維 溫度傳感器插入預(yù)留孔中，開(kāi)啟微波發(fā)生器加熱木材，微波輻射功率為4KW (即輻射強(qiáng)度為 4000KW/立方米木材)，微波頻率為2450MHz，采用連續(xù)微波輻射方式，將馬尾松板材加熱 至10(TC以上，使其內(nèi)部溫度控制在105~110°C,松木溫度達(dá)到IOO'C以上后控制微波輻射時(shí) 間為6min。微波處理結(jié)束后立即(一般不超過(guò)2分鐘)將該板材浸泡在浸漬罐內(nèi)的脫脂液中 進(jìn)行浸漬脫脂處理，脫脂液是由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的水、3.8%的保險(xiǎn)粉和0.2%的碳酸氫鈉組成， 浸漬時(shí)脫脂液溫度控制在75'C，浸漬脫脂處理時(shí)間為3h。浸漬脫脂處理結(jié)束后，用清水沖洗 脫脂材表面2min，再在干燥箱中將該松木干燥到含水率為12% (根據(jù)具體的加工要求干燥至 木材含水率為8~15%即可)。
經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例松木的脫脂率達(dá)到了81%。實(shí)施例2:
選取厚度為50mm、寬度為100mm、長(zhǎng)度為200mm、初含水率為60%的馬尾松木材，將 其置于諧振腔加熱器型工業(yè)微波爐中，開(kāi)啟微波發(fā)生器加熱木材，微波輻射功率為3KW(即 輻射強(qiáng)度為3000KW/立方米木材)，微波頻率為2450MHz。采用間歇微波輻射方式將馬尾松 木材加熱至IO(TC以上，用紅外測(cè)溫系統(tǒng)檢測(cè)馬尾松木材表面的溫度，并使其表面溫度控制 在100~105°C，溫度達(dá)到IO(TC以上后控制微波輻射時(shí)間為7min。微波處理結(jié)束后立即將該 微波脫脂材浸泡在浸漬池內(nèi)的脫脂液中進(jìn)行浸漬脫脂處理，脫脂液由98.1%的水、1.5%的保 險(xiǎn)粉和0.4%的碳酸氫鈉組成，浸漬時(shí)脫脂液溫度控制在80°C，浸漬脫脂處理2h。浸漬脫脂 處理結(jié)束后，用清水沖洗脫脂材表面2min，再在干燥箱中將脫脂后的馬尾松木干燥至含水率 為10%。
經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例松木的脫脂率達(dá)到了 76%。
權(quán)利要求
1、一種高效脫除松木樹(shù)脂的方法，該方法首先是用微波對(duì)松木進(jìn)行加熱處理，使松木內(nèi)部的樹(shù)脂遷移至木材表層和表面；再將微波加熱處理后的松木浸泡在脫脂液中進(jìn)行浸漬脫脂處理，最后洗滌、干燥即可。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫除松木樹(shù)脂的方法，其特征在于所述微波加熱處理時(shí)， 微波輻射強(qiáng)度為500 8000KW/立方米木材。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫除松木樹(shù)脂的方法，其特征在于所述微波加熱處理時(shí)， 用微波將松木加熱至100~120°C;在松木的溫度達(dá)到IOO'C以上后控制微波輻射的總時(shí)間為 1 10min。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫除松木樹(shù)脂的方法，其特征在于所述微波加熱處理完畢 到開(kāi)始浸漬脫脂處理的間隔時(shí)間不超過(guò)2min。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫除松木樹(shù)脂的方法，其特征在于所述脫脂液是由以下質(zhì) 量分?jǐn)?shù)的組分配制而成90.6%~98.9%的水、1%~9%的連二亞硫酸鈉和0.1%~0.4%的碳酸氫鈉。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的高效脫除松木樹(shù)脂的方法，其特征在于所述脫脂液 的溫度控制在70 9(TC，浸漬脫脂處理的時(shí)間控制在l~4h。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高效脫除松木樹(shù)脂的方法，該方法首先是用微波對(duì)松木進(jìn)行加熱處理，使松木內(nèi)部的樹(shù)脂遷移至木材表層和表面；再將微波加熱處理后的松木浸泡在脫脂液中進(jìn)行浸漬脫脂處理，最后洗滌、干燥即可。本發(fā)明的脫脂方法具有處理時(shí)間短、脫脂深度大、脫脂效率高、脫脂成本低、脫脂設(shè)備簡(jiǎn)單且能保持木材原色等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B27K5/00GK101474813SQ20091004254
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者峰 傅, 元 劉, 吳義強(qiáng), 彭萬(wàn)喜, 李賢軍, 霞 楊, 胡云楚, 胡進(jìn)波, 袁光明 申請(qǐng)人:中南林業(yè)科技大學(xué)