一種新型高溫高濕竹木材處理裝置的制作方法

本發明屬于竹木材改性技術領域，具體是一種新型高溫高濕竹木材處理裝置。

背景技術：

高溫濕熱處理是竹木材改性的一種重要手段，能改變竹木材的物理和化學結構，快速提高其尺寸穩定性、抗濕漲性和抗生物劣化性，實現竹木材的特殊用途，如做浴室柜、海灘家具、戶外木制品等等。

現有的與竹木材濕熱處理相關設備，多為70度左右的低溫加濕干燥設備，僅能起到物理干燥竹木材的作用。還有一些木材熱處理設備，雖然達到了150度至180度的高溫，但是不具備高濕功能，高溫低濕條件下處理竹木材，導致樣品顏色嚴重加深，碳化明顯，嚴重影響其表面和涂飾性能，力學性能也大為降低。現有木材熱處理設備無法精確調控設備內的濕度，達不到最優化改性木材的目的，更無法改性對溫濕度要求更高的竹材，以及處理過程中易發生火災的竹薄片和竹纖維束。

技術實現要素：

本發明提供一種新型高溫高濕竹木材處理裝置，其可精確調控竹木材熱處理過程中的溫度和濕度，快速高效地改性竹木材，提高處理后竹木材的尺寸穩定性，延長其戶外使用壽命。

為實現上述目的，本發明包括如下技術方案：

一種新型高溫高濕竹木材處理裝置，其包括過熱蒸汽發生裝置、濕熱反應器和高溫濕度檢測器；

該過熱蒸汽發生裝置10為電熱蒸汽罐；罐壁11為雙層結構，層間設置石棉隔熱層和電熱線圈；罐體頂部設置注水口15和蒸汽出口16；蒸汽出口16處設置壓力表14和閥門22，蒸汽出口連接濕熱反應器上的過熱蒸汽入口7；

該濕熱反應器1為電加熱箱；箱壁為雙層結構，層間設置石棉隔熱層和電熱線圈，電熱線圈連接溫控裝置3；

該高溫濕度檢測器18內設置送風系統20，送風系統20的入口24和出口23分別通過管線與濕熱反應器1的反應室出汽口8和入汽口9連接。

如上所述的新型高溫高濕竹木材處理裝置，優選地，所述濕熱反應器1反應室的尺寸為(50～110)cm×(35～75)cm×(40～95)cm。

如上所述的新型高溫高濕竹木材處理裝置，優選地，所述電加熱箱的控溫范圍為≤250℃。

如上所述的新型高溫高濕竹木材處理裝置，優選地，所述裝置還包括微機控制裝置，所述電熱蒸汽罐的電熱線圈、壓力表14、閥門22、溫控裝置3和/或高溫濕度檢測器18分別通過線路與微機控制裝置連接。

本發明的有益效果在于，該裝置可快速高效地改性木材，并特別適用于難處理的竹材。其自動化程度高，簡化了竹木材改性工藝，降低處理成本，提高改性效果，提高處理后竹木材的尺寸穩定性，延長其戶外使用壽命，從而最大限度地利用好竹木材，非常適合于改性易燃、易造成火災的竹材薄片及纖維束，尤其適用于小批量生產或實驗室改性。該裝置的反應室與高溫濕度檢測器并聯，通過反應室內外氣體環流來實時檢測、控制反應室內的溫度和濕度，解決了直接在反應室內安裝探頭，因溫濕度變化過快損傷檢測器探頭靈敏性的問題。該裝置的處理溫度可精確高達250℃，濕度可精確調控到110％。可在三十分鐘內實現對2mm厚竹材薄片的高效改性，使其抗濕漲性提高50％以上。可在十分鐘內實現對直徑2mm左右的竹纖維束的高效改性，使其抗濕漲性提高70％以上。

附圖說明

圖1是實施例1所述裝置的結構示意圖。

圖2是實施例1所述裝置的縱向剖面結構示意圖。

具體實施方式

實施例1高溫高濕竹木材處理裝置

如圖1和圖2所示，高溫高濕竹木材處理裝置包括過熱蒸汽發生裝置、濕熱反應器、高溫濕度檢測器和微機控制裝置。

過熱蒸汽發生裝置10為電熱蒸汽罐，尺寸為：外徑300mm，內徑70mm，高550mm。罐壁11為雙層結構，層間設置石棉隔熱層和電熱線圈。罐體頂部設置注水口15和蒸汽出口16。蒸汽出口16處設置壓力表14和閥門22。壓力表14調節所需的工作壓力，同時可顯示實時壓力，其可調節壓力范圍為：0-0.8Mpa(表壓)，使過熱蒸汽發生裝置10可產生120度的過熱蒸汽。過熱蒸汽發生裝置10外安裝有可視玻璃水位計13。泄壓時，可打開水位計閥門17，進行水量調節。當過熱蒸汽達到壓力條件時，可緩慢打開蒸汽閥門22，使蒸汽通過覆蓋有保溫材料的銅質管道，到達竹木材改性的主要設備——濕熱反應器1中。

濕熱反應器1為電加熱箱。箱壁為雙層結構，層間設置石棉隔熱層和電熱線圈，電熱線圈連接溫控裝置3。箱內為反應室，反應室中設置透氣篩孔置物架2。箱內尺寸為：59cm×36cm×43cm。

為保障濕度感應探頭的靈敏性，進而精確控制濕度，將高溫濕度檢測器18與濕熱反應器1并聯。即在高溫濕度檢測器18內設置送風系統20，送風系統20的入口24和出口23分別通過管線與濕熱反應器1的反應室出汽口8和入汽口9連接，其連接管路為覆蓋有保溫材料的銅質管道。送風系統20下方設置可開關的小孔19，用于排放冷凝水，防止關閉設備后溫度降低而造成蒸汽冷凝，從而破壞濕度控制系統。高溫濕度檢測器上設置濕度顯示器21。

電熱蒸汽罐的電熱線圈、壓力表14、閥門22、溫控裝置3和高溫濕度檢測器18分別通過線路與微機控制裝置連接。可根據設置控制過熱蒸汽的生成、流量以及濕熱反應器的內部溫度，實現了反應室內溫度、濕度的精度可控。

實施例2改性竹材薄片

使用實施例1所述的裝置，具體的操作步驟如下：

1.設定濕熱反應器1的處理溫度200度，濕熱反應器1升溫至設定溫度時進行下一步操作。

2.打開過熱蒸汽發生裝置及濕度調節裝置。具體操作步驟：①打開注水漏斗閥15，然后打開水位計閥17，開始注蒸餾水至指定的刻度線。②將壓力表14內綠色指針調節至0.8atm(綠色指針用于調節壓力值范圍)。當壓力表內黑色指針到達0.8atm，且干燥箱內溫度升至接近指定溫度200度時，打開蒸汽閥22。③關閉高溫濕度檢測器18下方的小孔19。④根據高溫濕度檢測器18的變化調節蒸汽閥22，直至達到指定濕度100％。

3.放入要處理的2mm厚的竹材薄片，改性處理30分鐘。為保證樣品處理均勻，應保證每個樣的位置離蒸汽口和烘箱壁距離一樣。

4.取出竹材試樣，關閉過熱蒸汽發生裝置，打開高溫濕度檢測器18下方的小孔19。

5.關閉濕熱反應器，打開反應室的大門，放掉余熱余氣。

該處理可在三十分鐘內實現對2mm厚竹材薄片的高效改性，使其抗濕漲性提高50％以上。

以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。