本發(fā)明涉及木材干燥領(lǐng)域，尤其涉及一種用于矯正實(shí)木板材干燥過程中出現(xiàn)變形的熱壓干燥方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，實(shí)木板堅(jiān)固耐用、紋路自然，是裝修中優(yōu)中之選。但木材在干燥的過程中，厚度上各層含水率往往分布不均勻，同時(shí)木材的徑、弦向干縮差異大，極易導(dǎo)致木材翹曲、開裂等問題影響木材的加工利用。而現(xiàn)有的實(shí)木板在制作完成后還會(huì)發(fā)生形變，這也大大限制了實(shí)木板的利用及發(fā)展。

為解決實(shí)木板材內(nèi)部應(yīng)力變形大造成的翹曲，公開號(hào)為CN105965624A的中國專利公布了“一種實(shí)木板材及解決板材自身內(nèi)應(yīng)力變形的處理工藝”技術(shù)。該專利通過在板材至少一個(gè)表面設(shè)有多個(gè)具有填充物的凹槽，來有效防止板材產(chǎn)生翹曲、變形等問題，保證板材平整。但此方法操作需要一定的精準(zhǔn)度，操作復(fù)雜，出材效率低，不適合企業(yè)大量生產(chǎn)化，且影響板材原有花紋影響板材的原有美觀度，同時(shí)此種方法也只能解決小幅面板材的翹曲問題，大幅面實(shí)木板材翹曲問題依舊未得到解決。

公開號(hào)為CN101596728B的中國專利公布了“一種彎翹板木皮的復(fù)原方法”。該專利采用高溫高濕的方法消除瓦片變形內(nèi)部的殘余變形，然后在恒溫恒濕的條件下對(duì)恢復(fù)平直后的木皮進(jìn)行干燥，這種方法節(jié)能環(huán)保，工藝簡單，但只能解決厚度為2至5mm的木皮的彎翹問題，對(duì)于大幅面木材的彎翹問題依舊沒有得到解決。

公開號(hào)為CN1817590的中國專利公布了“彎翹板木材的復(fù)原方法”，采取一種水煮熱處理二次干燥的彎翹板材，再在室溫下自然晾干至表面無液態(tài)水后干燥，最后在室溫下養(yǎng)生6至10天，雖然這種方法回復(fù)率可達(dá)80％以上，木材損耗小，但生產(chǎn)周期過長，工藝繁瑣，不利于企業(yè)產(chǎn)業(yè)化。

綜上所述，實(shí)木板在加工干燥過程中產(chǎn)生的彎翹這一變形現(xiàn)象依舊無法在工業(yè)化生產(chǎn)中得以解決，因此，現(xiàn)有的翹曲木材矯正的方法需要進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠克服干燥變形的缺陷、降低加工難度、提高板材利用率的適用于大幅面翹曲板恢復(fù)平直的熱壓干燥方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種翹曲木材矯正及熱壓干燥方法，該方法主要包括如下步驟：

(1)預(yù)干燥階段：將翹曲的木材采用常規(guī)干燥方法干燥至一定含水率。本發(fā)明優(yōu)選將木材的含水率干燥至10％～20％，這樣可以控制木材內(nèi)外表面的干縮差異，降低木材發(fā)生翹曲的幾率。

(2)木材矯正階段：將木材放入具有一定溫度差異的低溫模板和高溫模板壓機(jī)中進(jìn)行矯正處理。

該木材矯正階段是將木材放入具有一定溫度差異的低溫模板和高溫模板壓機(jī)中進(jìn)行矯正處理。在該階段，首先需要將熱壓機(jī)低溫模板的溫度控制在120～140℃之間，將熱壓機(jī)高溫模板的溫度控制在130～160℃之間，該溫度范圍可使木材軟化,但不被炭化,對(duì)于木材的矯正十分有利。另外還要要確保低溫模板與高溫模板之間的溫差控制在10～20℃的范圍以內(nèi)，因?yàn)闇夭畹目刂剖抢昧四静谋旧硭诌w移的原理，在不借助外力的情況下進(jìn)行干燥,不僅節(jié)能環(huán)保，而且還能最大限度的避免了木材變形開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，壓強(qiáng)范圍需要控制在0.1～0.5Pa的范圍以內(nèi)，可以最大程度避免木材被壓變形，提高出板質(zhì)量。參數(shù)設(shè)置好之后，將翹曲的木材放入熱壓機(jī)，木材的凸面與高溫模板接觸，凹面與低溫模板接觸；最后使壓機(jī)閉合，將翹曲木材壓平直后，進(jìn)行保溫和保壓操作，保溫保壓時(shí)長范圍為10～30min，如果保溫保壓時(shí)長少于10min，木材的矯正不到位，影響最終出板的質(zhì)量，如果超過30min則容易過矯,造成木材變形，因此本發(fā)明優(yōu)選設(shè)為10～30min，具體時(shí)長需要根據(jù)木材品種及變形程度來決定。

本階段通過外界提供溫度差在木材內(nèi)部形成含水率梯度的手段對(duì)翹曲板進(jìn)行矯正，由于徑、弦向干縮差異造成凹面在干燥過程中干縮率大，造成尺寸收縮率大，因此矯正時(shí)需要減小干縮，縮小干縮率；另一方面，凸面的干縮率小，尺寸收縮率小，在矯正時(shí)需要增大干縮，提高干縮率。本階段利用高低溫模板溫度差，使木材內(nèi)部形成含水率梯度，在溫度差的作用下水分從木材的凸面部分移動(dòng)到凹面部分，最終木材的凸面部分失水干縮，凹面部分濕漲,從而減小凹凸面之間的干縮差異，恢復(fù)板面的平直。這種利用了木材本身水分遷移不借助外力的矯正方法不僅節(jié)能環(huán)保，而且還能最大限度避免了木材變形開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

(3)熱壓干燥及定型階段：將壓直的木材放入熱壓機(jī)中進(jìn)行干燥和尺寸定型。

本階段的干燥定型起到二次調(diào)整的作用，需要將熱壓正直后的木材在熱壓機(jī)進(jìn)行干燥，同時(shí)定型木材的尺寸。具體操作為，將熱壓機(jī)的兩個(gè)熱模板(低溫模板和高溫模板)的溫度控制在180～200℃之間，該溫度范圍的設(shè)定主要利用塑化固定原理(當(dāng)溫度高于木材玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)時(shí)，木材的變形不可逆，這種形變稱為塑化固定)讓木材達(dá)到玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)來固定木材的形狀，塑化后的板材在后續(xù)使用中就不會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境變化而再次翹曲變形，這樣可以最大程度保證木材的平整度。另外，將兩個(gè)熱模板之間的溫度差控制在不超過2℃的范圍內(nèi)，壓強(qiáng)范圍為0.1～0.5Pa之間，最后進(jìn)行保溫保壓，保溫保壓時(shí)長為60～180min。當(dāng)保溫保壓時(shí)長少于60min時(shí)，會(huì)影響木材的矯正效果，造成矯正不到位，最終影響出板的質(zhì)量，當(dāng)保溫保壓時(shí)長超過180min則容易過矯,造成木材變形，因此本發(fā)明優(yōu)選設(shè)為60～180min，具體時(shí)長要根據(jù)木材品種及變形程度決定。

本發(fā)明在對(duì)木材進(jìn)行矯正后，增加了一個(gè)定型階段，以保證木材在后續(xù)加工使用的過程中不會(huì)再次發(fā)生翹曲變形等缺陷。利用當(dāng)溫度高于木材玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)時(shí)，木材變形不可逆(這種形變稱為塑化固定)這一原理，將溫度提高至180～200℃，在凹面形成拉伸塑化固定，在凸面形成壓縮塑化固定，使木材恢復(fù)平直。

(4)冷卻階段：在該階段，如果降溫的速度過快容易造成木材開裂等缺陷問題，但降溫速度過慢則浪費(fèi)時(shí)間，降低生產(chǎn)效率。因此需要將木材放入壓機(jī)中進(jìn)行冷卻，并采用每分鐘10～20℃的冷卻速度將木材冷卻至20～50℃，采用每分鐘10～20℃的冷卻速度能夠保證木材在冷卻過程中不會(huì)發(fā)生二次變形等缺陷，同時(shí)也節(jié)省冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，在實(shí)際生產(chǎn)中具體采用的冷卻速度要取決于木材的樹種及尺寸規(guī)格。冷卻完畢后將木材從熱壓機(jī)中出板。

(5)含水率調(diào)制處理階段：將木材放置在溫度為50～60℃之間、相對(duì)濕度為60～80％之間的環(huán)境中進(jìn)行含水率調(diào)制處理，將板材最終含水率控制在6～10％，最后得到恢復(fù)平直的板材。

本發(fā)明的工作過程和原理是：本發(fā)明提供的熱壓干燥方法適用于大幅面翹曲板材的矯正，具體操作過程是：首先采用常規(guī)方法將板材的含水率調(diào)整至10～20％，以控制木材內(nèi)外表面的干縮差異；然后將木材放入具有一定溫度差異的低溫模板和高溫模板壓機(jī)中進(jìn)行矯正處理；接著將壓直的木材放入熱壓機(jī)中進(jìn)行干燥和尺寸定型；接著將木材放入壓機(jī)中進(jìn)行冷卻，并采用每分鐘10～20℃的冷卻速度將木材冷卻至20～50℃；最后將木材放置在溫度為50～60℃之間、相對(duì)濕度為60～80％之間的環(huán)境中進(jìn)行含水率調(diào)制處理，將板材最終含水率控制在6～10％，最后得到恢復(fù)平直的板材。本發(fā)明提供的熱壓干燥方法具有原理簡單、操作方便、能夠有效克服干燥過程中產(chǎn)生的變形、降低加工難度等優(yōu)點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明所提供的翹曲木材矯正及熱壓干燥方法利用木材內(nèi)部水分的遷移原理，采用溫差控制手段來避免木材在干燥過程中出現(xiàn)形變和開裂現(xiàn)象，不但降低了加工的難度，還達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

(2)本發(fā)明所提供的翹曲木材矯正及熱壓干燥方法對(duì)矯正后的木材進(jìn)行干燥及定型，利用木材塑化固定的原理來固定木材的最終形狀，從而確保木材在日后的使用中不會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境的變化而產(chǎn)生較大的形變，并一直保持平整，使板材的利用率得到較大提高。

(3)本發(fā)明所提供的翹曲木材矯正及熱壓干燥方法通過預(yù)干燥階段、矯正階段、熱壓干燥及定型階段、冷卻階段和含水率調(diào)制處理階段等五個(gè)階段來解決木材翹曲的問題，原理簡單、成功率高、生產(chǎn)效率高并且容易實(shí)現(xiàn)批量化工業(yè)生產(chǎn)。

(4)本發(fā)明所提供的翹曲木材矯正及熱壓干燥方法不會(huì)對(duì)板材進(jìn)行二次加工，破壞板材原有結(jié)構(gòu)，造成材料浪費(fèi)，而是利用水分遷移原理對(duì)木材進(jìn)行矯正，確保其外觀完整并使其恢復(fù)平整，顯著提高了板材的利用率。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

本發(fā)明公開了一種翹曲木材矯正及熱壓干燥方法，通過該方法能夠克服木材在干燥時(shí)的形變，使木材恢復(fù)平直，降低加工難度并提高木材的生產(chǎn)效率。

本實(shí)施例采用本發(fā)明所提供的方法矯正一塊尺寸規(guī)格為400mm×400mm×25mm的樺木，使其恢復(fù)平直，該樺木的最大翹曲度為0.74％，最大翹曲高度為2.9mm，具體操作步驟如下：

(1)預(yù)干燥階段：將翹曲板放入?yún)?shù)為“溫度60℃、濕度50％”的干燥設(shè)備中，干燥5天，將其含水率調(diào)節(jié)至10％；

(2)木材矯正階段：A.將熱壓機(jī)低溫模板溫度控制在130℃，熱壓機(jī)高溫模板溫度控制在150℃，壓強(qiáng)控制在0.2Pa；B.將翹曲木材放入熱壓機(jī)，木材的凸面與高溫模板接觸，凹面與低溫模板接觸；C.熱壓機(jī)閉合后，將翹曲木材壓平直，并進(jìn)入保溫保壓階段，保溫保壓的時(shí)長為30min；

(3)熱壓干燥及定型階段：A.將熱壓機(jī)的兩個(gè)熱模板(低溫模板和高溫模板)的溫度均控制在200℃，壓強(qiáng)控制在0.3Pa；B.熱壓機(jī)閉合后，進(jìn)入保溫保壓階段，該階段的保溫保壓時(shí)長為180min；

(4)冷卻階段：關(guān)閉熱壓機(jī)保溫保壓系統(tǒng)，將木材冷卻至25℃，冷卻后從熱壓機(jī)中出板。

(5)含水率調(diào)制處理階段：將木材放置在溫度為55℃、相對(duì)濕度為80％的環(huán)境下進(jìn)行含水率調(diào)制處理。最終將板材的含水率控制在10％，最后得到恢復(fù)平直的板材，此時(shí)最大翹曲度為0.06％，最大翹曲高度為0.24mm。

實(shí)施例2：

本發(fā)明公開了一種翹曲木材矯正及熱壓干燥方法，通過該方法能夠克服木材在干燥時(shí)的形變，使木材恢復(fù)平直，降低加工難度并提高木材的生產(chǎn)效率。

本實(shí)施例采用本發(fā)明所提供的方法矯正一塊尺寸規(guī)格為500mm×450mm×25mm的刺猬紫檀，使其恢復(fù)平直，該刺猬紫檀的最大翹曲度為0.57％，最大翹曲高度為2.85mm，具體操作步驟如下：

(1)預(yù)干燥階段：將翹曲板放入?yún)?shù)為“溫度50℃、濕度55％”的干燥設(shè)備中干燥3天，將其含水率調(diào)節(jié)至20％；

(2)木材矯正階段：A.將熱壓機(jī)的低溫模板溫度控制在140℃，熱壓機(jī)的高溫模板溫度控制在160℃，壓強(qiáng)控制在0.3Pa；B.將翹曲木材放入熱壓機(jī)，并使木材的凸面與高溫模板接觸，凹面與低溫模板接觸；C.壓機(jī)閉合后，將翹曲木材壓平直，并進(jìn)入保溫保壓階段，該保溫保壓階段的時(shí)長為20min；

(3)熱壓干燥及定型階段：A.將熱壓機(jī)低溫模板的溫度控制在198℃，熱壓機(jī)高溫模板的溫度控制在200℃，并將壓強(qiáng)控制在0.4Pa；B.壓機(jī)閉合后，進(jìn)入保溫保壓階段，該保溫保壓階段的時(shí)長為160min；

(4)冷卻階段：關(guān)閉熱壓機(jī)保溫保壓系統(tǒng)，并將木材冷卻至20℃，冷卻完成后從熱壓機(jī)中出板。

(5)含水率調(diào)制處理階段：將木材放置在溫度為60℃、相對(duì)濕度為65％的環(huán)境中進(jìn)行含水率調(diào)制處理。最終將板材的含水率控制在8％，最后得到恢復(fù)平直的板材，此時(shí)最大翹曲度為0.06％，最大翹曲高度為0.03mm。

實(shí)施例3：

本發(fā)明公開了一種翹曲木材矯正及熱壓干燥方法，通過該方法能夠克服木材在干燥時(shí)的形變，使木材恢復(fù)平直，降低加工難度并提高木材的生產(chǎn)效率。

本實(shí)施例采用本發(fā)明所提供的方法矯正一塊尺寸規(guī)格為500mm×500mm×25mm的古伊松木，使其恢復(fù)平直，該古伊松木的最大翹曲度為0.50％，最大翹曲高度為2mm，具體操作步驟如下：

(1)預(yù)干燥階段：將翹曲板放入?yún)?shù)為“溫度55℃、濕度50％”的干燥設(shè)備中干燥4天，將其含水率調(diào)節(jié)至15％；

(2)木材矯正階段：A.將熱壓機(jī)低溫模板的溫度控制在135℃，熱壓機(jī)高溫模板的溫度控制在160℃，并將壓強(qiáng)控制在0.3Pa；B.將翹曲木材放入熱壓機(jī)，使木材的凸面與高溫模板接觸，凹面與低溫模板接觸；C.壓機(jī)閉合后，將翹曲木材壓平直，并進(jìn)入保溫保壓階段，該保溫保壓階段的時(shí)長為30min；

(3)熱壓干燥及定型階段：A.將熱壓機(jī)低溫模板的溫度控制在190℃，熱壓機(jī)高溫模板的溫度控制在190℃，并將壓強(qiáng)控制在0.3Pa；B.壓機(jī)閉合后，進(jìn)入保溫保壓階段，該保溫保壓階段的時(shí)長為150min；

(4)冷卻階段：關(guān)閉熱壓機(jī)保溫保壓系統(tǒng)，并將木材冷卻至25℃，冷卻完畢后從熱壓機(jī)中出板。

(5)含水率調(diào)制處理階段：將木材放置在溫度為60℃、相對(duì)濕度為65％的環(huán)境中進(jìn)行含水率調(diào)制處理。最終將板材的含水率控制在10％，最后得到恢復(fù)平直的板材，此時(shí)最大翹曲度為0.05％，最大翹曲高度為0.03mm。

綜上所述本發(fā)明提供的熱壓干燥方法適用于大幅面翹曲板材的矯正，具體操作過程是：首先采用常規(guī)方法將板材的含水率調(diào)整至10～20％，以控制木材內(nèi)外表面的干縮差異；然后將木材放入具有一定溫度差異的低溫模板和高溫模板壓機(jī)中進(jìn)行矯正處理；接著將壓直的木材放入熱壓機(jī)中進(jìn)行干燥和尺寸定型；接著將木材放入壓機(jī)中進(jìn)行冷卻，并采用每分鐘10～20℃的冷卻速度將木材冷卻至20～50℃；最后將木材放置在溫度為50～60℃之間、相對(duì)濕度為60～80％之間的環(huán)境中進(jìn)行含水率調(diào)制處理，將板材最終含水率控制在6～10％，最后得到恢復(fù)平直的板材。本發(fā)明提供的熱壓干燥方法具有原理簡單、操作方便、能夠有效克服干燥過程中產(chǎn)生的變形、降低加工難度等優(yōu)點(diǎn)。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。