泡桐木材同質炭化木的生產加工方法
【專利摘要】泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，由裁鋸、脫脂、干燥、回潮、堆垛、進窯、升溫、炭化、降溫、出窯共十一道工序完成，其有益效果是首先將泡桐木材進行脫脂處理，為實現同質炭化打好基礎；進窯時用高嶺土將木材包覆，可以完全隔絕空氣并均勻炭化效果；封窯后從整體上降低炭化溫度，延長炭化時間，這樣可以保證泡桐木材從外到內各個部位得到相同程度的炭化處理，使其各個部位的吸濕性、尺寸穩定性、力學性能、抗腐蝕性能、硬度和抗壓性、膠合和表面涂飾性能，特別是顏色均顯示出相同的良好特性。通過改進脫脂方法、炭化輔助材料以及炭化溫度和時間，可以使炭化木達到更好的同質化效果，同時也可以提高膠合性效果，提高了產品的應用價值和經濟效益。
【專利說明】泡桐木材同質炭化木的生產加工方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于林業產品加工【技術領域】，特別是一種泡桐木材同質炭化木的生產加工 方法。
【背景技術】
[0002] 炭化木是在不含任何化學劑條件下應用高溫對木材進行炭化處理，使其營養成分 被破壞，從而具有較好的防腐防蟲功能，由于其吸水官能團半纖維素被重組，使產品具有較 好的物理性能。
[0003] 炭化木是真正的綠色環保產品，盡管產品具有防腐防蟲性能，卻不含任何有害物 質，不但提高了木材的使用壽命，而且不會在生產過程中使用過程中以及使用后的廢料處 理對人體、動物和環境有任何的負面影響；經過炭化后的木材表面具有原色、黃色、棕色或 深棕色的美觀效果，并擁有防腐及抗生物侵襲的作用，其含水率低、不易吸水、材質穩定、不 變形、完全脫脂不溢脂、隔熱性能好、施工簡單、涂刷方便、無特殊氣味，是理想的室內及桑 拿浴室材料，成為衛浴裝飾新的流行趨勢；其防腐爛，抗蟲蛀、抗變形開裂，耐高溫性能也成 為戶外泳池景觀的理想材料。
[0004] 目前市場上的炭化木主要是表層炭化木和深度炭化木，表層炭化木是用氧焊槍燒 烤，使木材表面具有一層很薄的炭化層，對木材性能的改變可以類比木材的油漆，但可以突 顯表面凹凸的木紋，產生立體效果；深度炭化木是經過200度左右的高溫炭化技術處理的 木材，使其深層也得到炭化處理，破壞其內部的營養成分，改變其吸水官能團半纖維素的結 構，達到防腐防潮的目的進而延長使用壽命的效果。
[0005] 深度炭化木雖然能夠達到防腐防潮的效果，但是其內外顏色深淺不一，嚴重影響 了進一步加工產品的品質效果，為此，發明人研究團隊經過長期研究實踐，總結出了一套同 質炭化木的加工生產方法，不僅能夠防腐防潮，而且顏色美觀、均勻、耐久。于是發明人研 發團隊在2013年6月申請了 "以馬尾松木材為原材料的同質炭化木的生產方法"的專利， 專利申請號為2013102572655,該專利方法能夠使馬尾松木材從外到內各個部位得到相同 程度的炭化處理，使其各個部位的吸濕性、尺寸穩定性、力學性能、抗腐蝕性能、硬度和抗壓 性、膠合和表面涂飾性能，特別是顏色均顯示出相同的良好特性，達到同質炭化效果。
[0006] 但是，經過一年多來的生產實踐，發明人發現，該專利方法仍然存在一些問題，首 先是，脫脂不完善，影響干燥和炭化效果，其次是對于5_6cm較厚的木材的同質化效果不理 想，再次是在炭化程度的掌控上較難操作準確。另外還發現，不同的材質需要采取不同的溫 度，才能得到更好的效果。
【發明內容】
[0007] 本發明所要解決的技術問題是針對上述問題提供一種將泡桐木材進行脫脂、干燥 和炭化處理，以便得到木材內外的處理效果高度一致的炭化木材。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是一種泡桐木材同質炭化木的生 產加工方法，由裁鋸、脫脂、干燥、回潮、堆垛、進窯、升溫、炭化、降溫、出窯共十一道工序完 成，其特征在于具體生產步驟如下。
[0009] ⑴裁鋸：將泡桐木材裁鋸成長度為100-300cm，厚度3-6cm的木材。
[0010] ⑵脫脂：將泡桐木材堆碼后浸沒在石灰水中用小火燒煮，直到燒沸，再用大火沸煮 2-3小時，然后在燒沸的清水中漂洗0. 5小時，再放入常溫清水中漂洗干凈；石灰水為按照 重量份在100份水中加入25份石灰。
[0011] ⑶干燥：將蒸烤爐內溫度調節在72-76°C之間，并向蒸烤爐內噴灑水蒸氣使之呈 飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，25-30小時后泡桐木材吸水達 到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度在66-70°C，悶窯12-15小時，然后開 啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至84-88°C，進行排脫水3-5小時；如此反復 2-4次，然后檢測木材含水率，直到含水率為6-8%。
[0012] ⑷回潮：將干燥后的泡桐木材移至回潮室堆放10-12天，使泡桐木材內的纖維均 勻穩定地吸潮，并將含水率控制在10-12%。
[0013] (5)堆垛：將回潮后的泡桐木材外表面包覆8-12mm厚的高嶺土泥漿，然后碼放在鋼 架上，木材與木材之間用不銹鋼條隔開，上層放置壓塊；其中鋼條的厚度為l-2cm，壓塊為 性能穩定的高密度物體，其放置量為〇. 5-1. 0噸/平方米；所述高嶺土泥漿是將高嶺土曬干 后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0014] (6)進窯：將碼好的泡桐木材推入炭化處理窯內，密封窯門，關閉炭化處理窯的各氣 孔。
[0015] (7)升溫：將窯內升溫，前期每小時升溫5-7°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕 度保持為100%;隨著溫度升高，首先在70°c溫度處穩定持續保持2-4小時，然后在100°C溫 度處穩定持續保持2-4小時，再在120°C溫度處穩定持續保持2-4小時，然后在后期以每小 時升溫2-3°C溫度的速度逐漸升至170-200°C。
[0016] ⑶炭化：根據泡桐木材原料情況和顏色需求保持窯內溫度為170-200°c，每隔10 分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內濕度保持為100%，持續處理6-10小時。
[0017] ⑶降溫：開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫 2-3°C，后期窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫5-7°C，每隔20-30分鐘向窯內噴發一次 水蒸氣，并使窯內濕度從100%逐漸降至40%-45%;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣， 并將溫度維持在80°C處進行干燥，直到木材含水率為4. 5%-8. 0%時，關閉熱源，完全開窯， 自然降溫。
[0018] (1〇)出窯：當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收高嶺土以備再用，剩 下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。
[0019] 當炭化泡桐木早材且需要顏色鮮明的原色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫5°C，后期每小時升溫2°C，炭化時在170-175°C下 處理6-7小時，降溫時前期每小時降溫2°C，后期每小時降溫5°C。
[0020] 當炭化泡桐木早材且需要顏色適中的黃色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在175-180°C 下處理7-8小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫6°C。
[0021] 當炭化泡桐木早材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時，在升溫步驟⑶、炭化步 驟(9)和降溫步驟(10)中，升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2.5 °C，炭化時在 180-185°C下處理8-9小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
[0022] 當炭化泡桐木晚材且需要顏色適中的黃色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在185-190°C 下處理7-8小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫6°C。
[0023] 當炭化泡桐木晚材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步 驟(9)和降溫步驟(10)中，升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2.5 °C，炭化時在 190-195°C下處理8-9小時，降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
[0024] 當炭化泡桐木晚材且需要顏色莊重的棕色炭化木時，在升溫步驟(8)、炭化步驟(9) 和降溫步驟_中，升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫:TC，炭化時在195-200°C下 處理9-10小時，降溫時前期每小時降溫:TC，后期每小時降溫7°C。
[0025] 本發明的有益效果是首先將泡桐木材進行脫脂處理，可以避免在炭化處理過程中 因溢脂過多而在高溫時引起外層炭化過度而出現炭化程度內外不均勻的現象，為實現同質 炭化打好基礎，用冷水煮制，有助于更好的析出油脂，用沸水清洗，有有助于更好地洗去油 脂；進窯時用高嶺土將木材包覆，可以完全隔絕空氣并均勻炭化效果；封窯后根據泡桐原 材料的不同材質和不同顏色目標而采取不同的升溫和降溫速度、炭化溫度和炭化時間，并 且從整體上降低炭化溫度，延長炭化時間，這樣可以保證泡桐木材從外到內各個部位得到 相同程度的炭化處理，使其各個部位的吸濕性、尺寸穩定性、力學性能、抗腐蝕性能、硬度和 抗壓性、膠合和表面涂飾性能，特別是顏色均顯示出相同的良好特性。通過改進脫脂方法、 炭化輔助材料以及炭化溫度和時間，可以使炭化木達到更好的同質化效果，同時也可以提 高膠合性效果，提高了應用價值和經濟效益。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合實施例對本發明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是對本 發明的進一步限定，不應以此限制本發明的保護范圍。
[0027] 實施例1。
[0028] 將10m3泡桐木材早材裁鋸成長度為100cm，厚度3cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,3小時后燒沸，接著燒大火連續煮沸2小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內溫度調節為72°C，并向蒸 烤爐內噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，25 小時后泡桐木材吸水達到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度為66°C，悶窯 12小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至84°C，進行排脫水3小時； 如此反復2次，然后檢測木材含水率，測得含水率為6. 0% ;然后將干燥后的泡桐木材移至回 潮室堆放10天，使泡桐木材內的纖維均勻穩定地吸潮，得到含水率為10. 〇%的泡桐木材。
[0029] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土曬干后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0030] 將高嶺土泥漿包覆在每根泡桐木材的外表面，泥漿厚度為8mm，然后將泡桐木材碼 放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼架 壓迫使泥漿出現的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置2. 5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的泡桐木材堆垛推入炭化處理窯內，再密封窯門，關閉各氣孔；接著將窯內 升溫，前期每小時升溫5°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在10(TC溫度處穩定持續保持2小時，再 在120°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在后期以每小時升溫2°C溫度的速度逐漸升至 170°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內相對濕度保持為100%，持續 處理6小時后開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫2°C，后期 窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫5°C，每隔20分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并使窯內 濕度從100%逐漸降至40% ;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，當時室溫為30°C，于 是將爐內溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為4. 5%時，關閉熱源，停止噴 發水蒸氣，完全開窯，進行自然降溫；當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收 高嶺土以備再用，剩下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。該炭化木的顏色基本上接 近泡桐木材原色。
[0031] 實施例2。
[0032] 將10m3泡桐木材早材裁鋸成長度為200cm，厚度4cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,3小時后燒沸，接著燒大火連續煮沸2. 5小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內溫度調節為73°C，并向蒸 烤爐內噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，27 小時后泡桐木材吸水達到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度為67°C，悶窯 13小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至85°C，進行排脫水4小時； 如此反復3次，然后檢測木材含水率，測得含水率為6. 4% ;然后將干燥后的泡桐木材移至回 潮室堆放10天，使泡桐木材內的纖維均勻穩定地吸潮，得到含水率為10. 8%的泡桐木材。
[0033] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土曬干后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0034] 將高嶺土泥漿包覆在每根泡桐木材的外表面，泥漿厚度為9_，然后將泡桐木材碼 放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼架 壓迫使泥漿出現的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置2. 5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的泡桐木材堆垛推入炭化處理窯內，再密封窯門，關閉各氣孔；接著將窯內 升溫，前期每小時升溫6°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在KKTC溫度處穩定持續保持2小時，再 在120°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 175°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內相對濕度保持為100%，持續 處理7小時后開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫6°C，每隔25分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并使窯 內濕度從100%逐漸降至45%;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，當時室溫為30°C， 于是將爐內溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為5. 5%時，關閉熱源，停止 噴發水蒸氣，完全開窯，進行自然降溫；當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。該炭化木的顏色為黃色。
[0035] 實施例3。
[0036] 將10m3泡桐木材早材裁鍋成長度為300cm，厚度5cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,2. 5小時后燒沸，接著燒大火連續煮沸3小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內溫度調節為74°C，并向蒸 烤爐內噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，29 小時后泡桐木材吸水達到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度為68°C，悶窯 14小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至86°C，進行排脫水5小時； 如此反復4次，然后檢測木材含水率，測得含水率為7. 5%;然后將干燥后的泡桐木材移至回 潮室堆放10天，使泡桐木材內的纖維均勻穩定地吸潮，得到含水率為11. 3%的泡桐木材。
[0037] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土曬干后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0038] 將高嶺土泥漿包覆在每根泡桐木材的外表面，泥漿厚度為10mm，然后將泡桐木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置4噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的泡桐木材堆垛推入炭化處理窯內，再密封窯門，關閉各氣孔；接著將窯內 升溫，前期每小時升溫rc，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保持為loo%;隨著溫度升 高，首先在70°c溫度處穩定持續保持2小時，然后在KKTC溫度處穩定持續保持2小時，再 在120°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 180°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內相對濕度保持為100%，持續 處理6小時后開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫7°C，每隔30分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并使窯 內濕度從100%逐漸降至45%;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，當時室溫為30°C， 于是將爐內溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為6. 5%時，關閉熱源，停止 噴發水蒸氣，完全開窯，進行自然降溫；當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。該炭化木的顏色為黃棕 色。
[0039] 實施例4。
[0040] 將l〇m3泡桐木材晚材裁鋸成長度為100cm，厚度3cm的木材；然后浸沒在濃度為 20%的石灰水溶液中用小火燒煮,3小時后燒沸，接著燒大火連續煮沸3小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內溫度調節為74°C，并向蒸 烤爐內噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，26 小時后泡桐木材吸水達到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度為68°C，悶窯 13小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至86°C，進行排脫水3小時； 如此反復2次，然后檢測木材含水率，測得含水率為6. 3% ;然后將干燥后的泡桐木材移至回 潮室堆放10天，使泡桐木材內的纖維均勻穩定地吸潮，得到含水率為10. 6%的泡桐木材。
[0041] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土曬干后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0042] 將高嶺土泥漿包覆在每根泡桐木材的外表面，泥漿厚度為10mm，然后將泡桐木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置2. 5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的泡桐木材堆垛推入炭化處理窯內，再密封窯門，關閉各氣孔；接著將窯內 升溫，前期每小時升溫6°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在10(TC溫度處穩定持續保持2小時，再 在120°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 185°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內相對濕度保持為100%，持續 處理8小時后開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫6°C，每隔20分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并使窯 內濕度從100%逐漸降至40% ;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，當時室溫為30°C， 于是將爐內溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為5. 5%時，關閉熱源，停止 噴發水蒸氣，完全開窯，進行自然降溫；當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。該炭化木的顏色為黃色。
[0043] 實施例5。
[0044] 將10m3泡桐木材裁鋸成長度為200cm，厚度5cm的木材；然后浸沒在濃度為20% 的石灰水溶液中用小火燒煮，3. 5小時后燒沸，接著燒大火連續煮沸2. 5小時，然后在燒沸 的清水中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內溫度調節為75°C，并向蒸 烤爐內噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，28 小時后泡桐木材吸水達到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度為69°C，悶窯 14. 5小時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至87°C，進行排脫水4小 時；如此反復3次，然后檢測木材含水率，測得含水率為7. 7%;然后將干燥后的泡桐木材移 至回潮室堆放11天，使泡桐木材內的纖維均勻穩定地吸潮，得到含水率為11. 6%的泡桐木 材。
[0045] 然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土曬干后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0046] 將高嶺土泥漿包覆在每根泡桐木材的外表面，泥漿厚度為11_，然后將泡桐木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的泡桐木材堆垛推入炭化處理窯內，再密封窯門，關閉各氣孔；接著將窯內 升溫，前期每小時升溫7°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保持為100%;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在KKTC溫度處穩定持續保持2小時，再 在120°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在后期以每小時升溫2. 5°C溫度的速度逐漸升至 190°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內相對濕度保持為100%，持續 處理9小時后開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫2. 5°C，后 期窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫7°C，每隔25分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并使窯 內濕度從100%逐漸降至40%;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，當時室溫為30°C， 于是將爐內溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為7. 5%時，關閉熱源，停止 噴發水蒸氣，完全開窯，進行自然降溫；當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回 收高嶺土以備再用，剩下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。該炭化木的顏色為黃棕 色。
[0047] 實施例6。
[0048] 將10m3泡桐木材裁鋸成長度為300cm，厚度6cm的木材；然后浸沒在濃度為20%的 石灰水溶液中用小火燒煮，4小時后燒沸,接著燒大火連續煮沸3小時，然后在燒沸的清水 中漂洗0. 5小時，再放入清水中漂洗干凈；然后將蒸烤爐內溫度調節為76°C，并向蒸烤爐內 噴灑水蒸氣使之呈飽和狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，30小時后 泡桐木材吸水達到飽和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度為70°C，悶窯15小 時，然后開啟排氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至88°C，進行排脫水5小時；如此 反復4次，然后檢測木材含水率，測得含水率為8% ;然后將干燥后的泡桐木材移至回潮室堆 放12天，使泡桐木材內的纖維均勻穩定地吸潮，得到含水率為12%的泡桐木材。
[0049]然后制備高嶺土泥漿，即將高嶺土曬干后碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪 拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀。
[0050] 將高嶺土泥漿包覆在每根泡桐木材的外表面，泥漿厚度為12_，然后將泡桐木材 碼放在鋼架上木材與木材之間用厚度為lcm的不銹鋼條隔開，放好后不再移動，以免因鋼 架壓迫使泥漿出現的缺口暴露在外；因上層表面積為5平方米，于是放置5噸槽鋼作為壓 塊；然后將碼好的泡桐木材堆垛推入炭化處理窯內，再密封窯門，關閉各氣孔；接著將窯內 升溫，前期每小時升溫7°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保持為100% ;隨著溫度升 高，首先在70°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在KKTC溫度處穩定持續保持2小時，再 在120°C溫度處穩定持續保持2小時，然后在后期以每小時升溫3°C溫度的速度逐漸升至 200°C;保持溫度并每隔10分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內相對濕度保持為100%，持續 處理10小時后開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫:TC，后 期窯內溫度在120°C以下時，每小時降溫7°C，每隔30分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并使窯 內濕度從100%逐漸降至45% ;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，當時室溫為30°C， 于是將爐內溫度維持在80°C處干燥4小時，這時測得木材含水率為8%時，關閉熱源，停止噴 發水蒸氣，完全開窯，進行自然降溫；當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收 高嶺土以備再用，剩下的木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。該炭化木的顏色棕色。
[0051] 現將本發明各實施例所加工的同質炭化木與發明人團隊去年申請的馬尾松木材 同質炭化木產品相比較，得到如下比較表。
[0052] 泡桐同質碳化木與馬尾松同質炭化木的性能比較表
【權利要求】
1. 泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，由裁鋸、脫脂、干燥、回潮、堆垛、進窯、升溫、 炭化、降溫、出窯共十一道工序完成，其特征在于具體生產步驟如下： ⑴裁鋸：將泡桐木材裁鋸成長度為100-300cm，厚度3-6cm的木材； ⑵脫脂：將泡桐木材堆碼后浸沒在石灰水中用小火燒煮，直到燒沸，再用大火沸煮2-3 小時，然后在燒沸的清水中漂洗0. 5小時，再放入常溫清水中漂洗干凈；石灰水為按照重量 份在100份水中加入25份石灰； ⑶干燥：將蒸烤爐內溫度調節在72-76°C之間，并向蒸烤爐內噴灑水蒸氣使之呈飽和 狀態，然后將脫脂后的泡桐木材放入蒸烤爐內充分吸水，25-30小時后泡桐木材吸水達到飽 和狀態，然后停止噴灑水蒸氣，調節蒸烤爐內溫度在66-70°C，悶窯12-15小時，然后開啟排 氣孔向外排氣，并將蒸烤爐內溫度逐漸升至84-88°C，進行排脫水3-5小時；如此反復2-4 次，然后檢測木材含水率，直到含水率為6-8% ; ⑷回潮：將干燥后的泡桐木材移至回潮室堆放10-12天，使泡桐木材內的纖維均勻穩 定地吸潮，并將含水率控制在10-12% ; (5) 堆垛：將回潮后的泡桐木材外表面包覆8-12mm厚的高嶺土泥漿，然后碼放在鋼架 上，木材與木材之間用不銹鋼條隔開，上層放置壓塊；其中鋼條的厚度為l-2cm，壓塊為性 能穩定的高密度物體，其放置量為〇. 5-1. 0噸/平方米；所述高嶺土泥漿是將高嶺土曬干后 碾成粉末除雜過篩，將粉末加水混合攪拌成濃稠狀泥漿，直到能夠用手捏出形狀； (6) 進窯：將碼好的泡桐木材推入炭化處理窯內，密封窯門，關閉炭化處理窯的各氣孔； (7) 升溫：將窯內升溫，前期每小時升溫5-7°C，間斷向窯內噴發水蒸氣，使窯內濕度保 持為100% ;隨著溫度升高，首先在70°C溫度處穩定持續保持2-4小時，然后在100°C溫度處 穩定持續保持2-4小時，再在120°C溫度處穩定持續保持2-4小時，然后在后期以每小時升 溫2-3°C溫度的速度逐漸升至170-200°C ; ⑶炭化：根據泡桐木材原料情況和顏色需求保持窯內溫度為170-200°C，每隔10分鐘 向窯內噴發一次水蒸氣，使窯內濕度保持為100%，持續處理6-10小時； ⑶降溫：開啟各氣孔，將窯內降溫，前期窯內溫度在120°C以上時每小時降溫2-3°C，后 期窯內溫度在120°C-下時，每小時降溫5-7°C，每隔20-30分鐘向窯內噴發一次水蒸氣，并 使窯內濕度從100%逐漸降至40%-45% ;將爐內溫度降至80°C時停止噴發水蒸氣，并將溫度 維持在80°C處進行干燥，直到木材含水率為4. 5%-8. 0%時，關閉熱源，完全開窯，自然降溫； (1〇)出窯：當窯內溫度降至45°C以下時，取出木材，敲碎并回收高嶺土以備再用，剩下的 木材即為泡桐木材的同質碳化木成品。
2. 根據權利要求1所述的泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當炭化泡桐木早材且需要顏色鮮明的原色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫5°C，后期每小時升溫2°C，炭化時在170-175°C下處理6-7小時，降溫 時前期每小時降溫2 °C，后期每小時降溫5 °C。
3. 根據權利要求1所述的泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當炭化泡桐木早材且需要顏色適中的黃色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在175-180°C下處理7-8小時，降 溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫6°C。
4. 根據權利要求1所述的泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當炭化泡桐木早材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時， 升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在180-185°c下處理8-9小時， 降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
5. 根據權利要求1所述的泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當炭化泡桐木晚材且需要顏色適中的黃色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫6°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在185-190°C下處理7-8小時，降 溫時前期每小時降溫2.5°C，后期每小時降溫6°C。
6. 根據權利要求1所述的泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當炭化泡桐木晚材且需要顏色成熟的黃棕色炭化木時， 升溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫2. 5°C，炭化時在190-195°C下處理8-9小時， 降溫時前期每小時降溫2. 5°C，后期每小時降溫7°C。
7. 根據權利要求1所述的泡桐木材同質炭化木的生產加工方法，其特征在于在升溫步 驟(8)、炭化步驟(9)和降溫步驟(10)中，當炭化泡桐木晚材且需要顏色莊重的棕色炭化木時，升 溫時前期每小時升溫7°C，后期每小時升溫3°C，炭化時在195-200°C下處理9-10小時，降溫 時前期每小時降溫3°C，后期每小時降溫7°C。
【文檔編號】B27M1/06GK104400866SQ201410671993
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月22日 優先權日:2014年11月22日
【發明者】劉耀倫 申請人:重慶市后皇嘉樹木業有限公司