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高温热处理木材工艺的初步研究

入党申请书 时间:2023-07-15 08:00:39

摘 要:利用高温热处理木材工艺生产木材,可以使木材的环保性得到提升。基于这种认识,本文在对高温热处理木材的基本原理展开分析的基础上,对几种高温热处理木材工艺展开了研究,并且对该种工艺的发展进行了探讨。

关键词:高温热处理;木材处理工艺;研究

作为能够提升木材附加值的物理加工手段,高温热处理木材工艺的使用受到了越来越多的关注。使用该工艺,可以使木材具有较好的稳定性、耐久性和环保性,并且能够实现木材的高效利用。因此,有必要对高温热处理木材工艺展开研究和探讨,以便更好的进行该种工艺技术的运用。

一、高温热处理木材的基本原理

从原理上来看,高温热处理木材其实就是在较高的温度条件下,使木材处在缺乏氧气和有保护物质的特殊环境下,从而实现对木材的高温度的热处理。在处理的过程中,木材中的一部分半纤维素将发生水解,同时其中的淀粉和糖类等营养物质将发生化学反应和挥发。而经过使木材中的化学键重新组合,则能够形成新的化学键。使用该种木材处理工艺,能够使木材尺寸稳定性提高,并且使木材的耐气候性和耐持久性得到提升。而由于使用该种工艺处理木材不需要使用大量改性剂,所以能够满足环保要求。

二、高温热处理木材工艺研究

1.气相热处理工艺

就目前来看,气相热处理工艺是木材处理主要使用的高温热处理工艺。由于使用的气相介质不同,所以可以将该工艺划分成蒸汽热处理工艺、惰性气体热处理工艺和熏烟热处理工艺。其中,蒸汽热处理工艺的应用范围较为广泛,可以利用水蒸气防止木材燃烧,并且能够将处理温度控制在150-240℃之间,处理时间为0.5-4h,空气含量在3%-5%以下。利用该工艺,可以进行地板原材料、户外木材和家具木材的高温热处理。而惰性气体热处理工艺是使木材在惰性气体环境中得到高温处理,能够通过改变木材的吸湿性提高木材稳定性。就目前来看,常用的惰性气体为氮气。利用该工艺,可以对含水率在12%左右的木材进行处理,木材需要在充满氮气的特殊容器中缓慢升温至210-240℃,其中氧气含量不超过2%。利用该工艺进行木材处理,可以使木材的耐久性得到提升,但是也会导致木材机械强度下降。此外,熏烟热处理工艺需要利用大量燃烧气体中的热能和多种热分解生成物进行木材的热处理,需要以废木材为燃料。使用该工艺,需要使木材在80-200℃的炉内,可以将带树皮的原木材的温度上升至70-95℃。采取该种工艺技术,可以降低木材含水率,并且使木材水含量分布均匀,所以能够使木材的尺寸稳定性、耐久性和物理力学性能得到提升。

2.水热处理工艺

所谓的水热处理工艺,又被称之为“Plato”工艺。利用该工艺进行木材处理时,可以将其划分成水热解、含水率调整和热处理三个部分,分别需要占用4-5h、3-5d和14-16h的工艺生产时间。就目前而言,国外已经建有水热处理工厂。但是由于使用该工艺处理木材的过程相对复杂,需要的处理时间也较长,所以该工艺的发展受到了较大限制。

3.油热处理工艺

利用油热处理工艺,需要在热油中进行木材的高温热处理。使用该工艺技术,可以避免木材在处理过程中与空气中的氧气接触,并且能够达到较高的传热效率。就目前来看,可以使用亚麻籽油、大豆油、菜籽油和葵花籽油等植物油进行木材热处理。在油温控制在220℃左右时,可以使木材的耐久性得到有效提高,并且只吸收少量的油。而木材处理时间为2-4h,处理后的木材具有较强的耐腐性。但是,使用油热处理工艺,木材将不可避免的进行油的吸收,所以不仅会导致废油的产生,还会给木材的后期加工和利用带来困难。

三、高温热处理木材工艺的发展探究

在现实生活中,使用高温热处理木材工艺可以获得古朴典雅和颜色美观的木材,所以能够使木材的附加值得到提高,在这种情况下,使用该工艺处理的木材可以在夹板、门窗、家具和地热地板等多个领域中得到应用。所以,随着该类木材消费量的增加,高温热处理木材工艺的发展也将得到推动。面对这种发展形势,我国还应该进行热处理树种范围的扩大,以便促使热处理产品向着多样化的方向发展。其次,考虑到室外用材的热处理程度需要比室内用材深的问题,还要制定不同温度水平的热处理标准,以便对高温热处理木材工艺的使用进行管理。在此基础上,还可以进行高温热处理木材的检测评价指标的确定,从而使木材产品市场的管理更加规范。再者,为提升高温热处理工程工艺效果,还应该将该种工艺技术与化学改性技术结合起来,以便更好的促进木材处理工艺技术的发展。此外,考虑到温度控制不当将导致木材物理力学性能下降的问题,还要加强高温热处理工艺的研究,以便将热处理工艺温度控制在较低的范围内。

四、结语

总而言之,随着人们对环保问题的重视程度的加深,木材的处理工艺也将变得更加环保。而使用高温热处理木材工艺,不仅能够提升木材的尺寸稳定性、耐久性、耐腐性等多种物理性能,还能够使木材具有一定的环保性。因此,相信随着相关技术的发展,该种木材工艺也将获得更大的发展空间。

参考文献:

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[2]孙伟伦,李坚.高温热处理落叶松木材尺寸稳定性及结晶度分析表征[J].林业科学,2010,12:114-118.

[3]温世龙,朱代根,胡本清.木材高温热处理技术研究现状[J].林业机械与木工设备,2016,02:8-13.

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