一种木材热处理方法及装置与流程

1.本发明涉及一种木材热处理方法，具体涉及一种木材热处理方法及装置。


背景技术：

2.随着生活水平的逐渐提高，人们越来越追求生活上的享受，木质产品因其耐用、自然美观、质感好且绿色健康，已经融入生活的方方面面，但其生长的速度慢，因此我们需要合理有效的利用木材。
3.现有的木材经常由于干燥方法不当造成弯曲变形、断裂，利用率低、浪费资源，造成严重的损失。因此，需要提出一种干燥速度快、产品不变形、不开裂，使用率高的干燥方法。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种木材热处理方法及装置。
5.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
6.一种木材热处理方法，包括以下步骤：
7.s1、将木材浸没于乙醇中，加热至温度t1并持续一段时间；
8.s2、在温度t1下，超声震动上述浸没于乙醇中的木材后，排出溶液；
9.s3、在流动氮气保护下，以温度t2热烘木材后，冷却。
10.上述步骤s1中乙醇浸没的时间为3
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7天，温度t1为50
‑
60℃。
11.上述步骤s2中超声的频率为20
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30khz，时间为3
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5h。
12.上述步骤s3中温度t2为130
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150℃，加热方式为5℃/10min的梯度式；热烘时间为20
‑
30h。
13.一种木材热处理装置，适用于上述的木材热处理方法，包括由第一铜基片、第二铜基片、n型半导体、p型半导体、冷端和散热基座构成的中空箱体；
14.其中，冷端为箱体的顶面，散热基座为箱体的底面，箱体的一侧面由顶接n型半导体的第一铜基片构成，n型半导体顶接冷端，第一铜基片底接散热基座；对侧面由顶接p型半导体的第二铜基片构成，p型半导体顶接冷端，第二铜基片底接散热基座；
15.所述第一铜基片、第二铜基片、n型半导体、p型半导体、冷端串接成基于帕尔帖原理的半导体电路，所述第一铜基片接电源正极，第二铜基片接电源负极；
16.两端接n型半导体和p型半导体的隔板将箱体的内腔分隔为冷凝腔和烘腔；烘腔的顶侧设有接冷凝腔的带冷凝阀的冷凝管，冷凝腔设有接烘腔的导液阀；烘腔的底侧设有排液阀。
17.上述烘腔的底部设有蓄液腔，烘腔通过排液阀接蓄液腔。
18.超声波发生器设于所述烘腔的背侧面。
19.进一步的，上述蓄液腔和烘腔共用散热基座。
20.进一步的，上述蓄液腔顶侧设有接冷凝管的蒸汽管。
21.上述烘腔的顶侧设有带单向阀的进气管，带单向阀的出气管设于冷凝腔的顶侧。
22.上述箱体内设有液位传感器、温度传感器，分别与控制装置连接；
23.控制装置根据液位传感器的反馈控制导液阀的启闭，根据温度传感器的反馈经与电源连接的pwm电流调制器控制电路中的电流强度。
24.本发明的有益之处在于：
25.本发明的一种木材热处理方法及装置，以充分改善木材内的渗透通道为前提，在恒温状态下浸泡木材，通过乙醇对木材进行预处理，溶解木材表面的油脂，置换生木材内的水分，并溶解部分木材内的抽提物，通过改善渗透通道以改善木材的渗透性。一定的温度，使得木材内的纤维细胞处于活跃状态，活化细胞内壁和细胞膜，提高置换、溶解的效率，同时为热烘做预备。通过超声波震动，加强了溶解的效率和效果，进一步改善了渗透通道；再通过热烘将木材内的乙醇蒸发，经过疏导的渗透通道加速了乙醇蒸发的速度和彻底性，降低了乙醇在木材内的滞留量。结合装置内的半导体电路，可同时实现乙醇的加热蒸发和冷凝回收，使得乙醇可循环利用，降低了能耗，节约了成本。
26.本发明的一种木材热处理方法及装置，结构简单，步骤清晰连贯，结合控制装置，可实现自动化的热处理操作，节能效果好，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
27.图1为木材热处理装置的结构示意图。
28.附图中标记的含义如下：1、氮气源，2、冷端，3、n型半导体，4、第一铜基片，5、p型半导体，6、第二铜基片，7、散热基座，8、导液阀，9、排液阀，10、冷凝管，11、蒸汽管，12、出气管，13、进气管，14、风机。
具体实施方式
29.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
30.一种木材热处理装置，包括中空箱体和基于帕尔帖原理的半导体电路。
31.半导体电路由串接的第一铜基片4、第二铜基片6、n型半导体3、p型半导体5、冷端2、电源组成；电源设有pwm电流调制器，第一铜基片4接电源正极，第二铜基片6接电源负极。
32.冷端2置于箱体的顶面，散热基座7置于箱体的底面，顶接n型半导体3的第一铜基片4置于箱体的一侧面，顶接p型半导体5的第二铜基片6置于箱体的对侧面；n型半导体3、n型半导体3的顶端分别顶接冷端2，第一铜基片4、第二铜基片6的底端分别底接散热基座7。
33.隔板将箱体的内腔分隔为顶部的冷凝腔和底部的烘腔；隔板的两端分别接n型半导体3和p型半导体5；冷凝腔和烘腔的腔壁均设有绝缘导热层。隔板设有接通冷凝腔和烘腔的导液阀8，烘腔的顶侧设有接通冷凝腔的冷凝管10，冷凝管10内置冷凝阀。
34.蓄液腔设于烘腔的底部，并与烘腔共用散热基座7，蓄液腔的腔壁设有绝缘导热层。烘腔底的排液阀9透过散热基座7接入蓄液腔。蓄液腔的顶侧设有蒸汽管11，蒸汽管11的端口驳接冷凝管10。
35.烘腔的顶侧还设有进气管13，出气管12设于冷凝腔的顶侧。且，冷凝管10、进气管13、出气管12均内置单向阀。优选的，出气管12的进口还设有透气隔液膜。
36.优选的，出气管12的出口驳接进气管13，进气管13的进口接氮气源1，进气管13还
驳接风机14。
37.箱体内还设有液位传感器、温度传感器；液位传感器、温度传感器、冷凝阀、导液阀8、排液阀9分别与控制装置连接。
38.控制装置根据液位传感器的反馈控制导液阀8、排液阀9的启闭，根据温度传感器的反馈通过pwm电流调制器控制电路中的电流强度，进而实现温度的调节。
39.超声波发生器设于烘腔的背侧面，由控制装置驱动，正(侧)面为箱体门。
40.一种木材热处理方法，包括以下步骤：
41.s1、将木材堆叠于烘腔内，闭合箱体门。控制装置打开导液阀8，冷凝腔内的乙醇流入烘腔内，使得木材浸没于乙醇中，再根据液位传感器的反馈闭合导液阀8；同时闭合冷凝阀；启动电源，半导体电路的热端(第一铜基片4、第二铜基片6、散热基座7)加热使得烘腔内的温度至50
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60℃，并维持3
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7天。
42.s2、在50
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60℃下，启动超声波发生器，超声震动乙醇及浸没于乙醇中的木材，超声频率为20
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30khz，时间为3
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5h，打开导液阀8，将烘腔内的溶液排入蓄液腔。
43.s3、打开氮气源1，向烘腔内充入氮气；打开冷凝阀，在流动氮气保护下，控制装置调节电路中的电流强度，调节烘腔内的温度至130
‑
150℃，热烘木材，温度的调节为5℃/10min的梯度式；热烘时间为20
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30h，然后冷却。
44.热烘时，木材内的乙醇受热蒸发随氮气沿冷凝管10流入冷凝腔，受冷端2降温后凝结成液体落入冷凝腔蓄积。氮气继续沿出气管12流出，经进气管13再进入烘腔，依次循环。
45.散热基座7为双面散热，蓄液腔内的乙醇受热蒸发，经蒸汽管11汇入冷凝管10后进入冷凝腔，经冷凝凝结成乙醇液体蓄积在冷凝腔内，待循环使用。蓄液腔内的溶液受热，形成蒸馏效果，将木材中溶于乙醇的物质滞留于蓄液腔内，提纯了乙醇，使得乙醇可重复使用。
46.受热的乙醇蒸汽在冷热腔之间可实现气流自动流动，进一步可通过风机向进气管吹入流动风，加速气流的流动，加速乙醇蒸发、凝结的效果。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。