本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括板材预处理、氧化处理、炭化、混合粉处理和热压力机处理几个步骤。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过将预处理后的板方利用双氧水混合物进行氧化处理，使板方表面的木质素结构更致密，使其吸水官能团半纤维素被重组，再利用炭化处理，使其营养成分被破坏，具有较强的防腐防虫功能，使其表面具有较好的物理性能；在将混合粉通过高压在板方炭化层表面，配合抛光热压，在板方表面形成致密的疏水性薄膜，使板方表面光滑、耐磨，稳定性高，耐腐蚀性强，在温度为30‑40℃、相对湿度为75‑80℃的环境中放置一个月，板方表面的光滑性及耐水性没有变化。
1.一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将原木加工成厚度为15-18mm的板方，用温度为60-70℃的热蒸汽持续蒸6-8小时，脱脂杀虫；
（2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量2-4%吡喃糖、0.2-0.6%肉桂醛、4-5%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到65-85MPa，保持5-8小时后，泄压，取出；
（3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在300-350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
（4）按重量份计，将一氧化硅8-16份、纳米炭黑22-35份、纳米氮化硅粉60-80份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到120-150MPa，保持2-4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra5.8-Ra3.2；
（5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为450-550℃、压力为2.5-5.5MPa的条件下保温保压处理15-20分钟，即得。
2.如权利要求1所述一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，其特征在于，所述原木为密度为0.45-0.65g/cm³的板材，所述密度为按15%含水率计算所得。
3.如权利要求1所述一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将原木加工成厚度为15mm的板方，用温度为60-70℃的热蒸汽持续蒸6-8小时，脱脂杀虫；
（2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量2%吡喃糖、0.6%肉桂醛、5%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到65-75MPa，保持6.5-8小时后，泄压，取出；
（3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在300-350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
（4）按重量份计，将一氧化硅12-16份、纳米炭黑30-35份、纳米氮化硅粉60-70份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到135-150MPa，保持2-4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra4.2-Ra3.6；
（5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为450-500℃、压力为2.5-4MPa的条件下保温保压处理15-20分钟，即得。
4.如权利要求1所述一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将原木加工成厚度为18mm的板方，用温度为60-70℃的热蒸汽持续蒸6-8小时，脱脂杀虫；
（2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量4%吡喃糖、0.2%肉桂醛、4%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到75-85MPa，保持5-6.5小时后，泄压，取出；
（3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在300-350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
（4）按重量份计，将一氧化硅8-14份、纳米炭黑22-28份、纳米氮化硅粉70-80份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到120-135MPa，保持2-4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra4.2-Ra3.6；
（5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为500-550℃、压力为4-5.5MPa的条件下保温保压处理15-20分钟，即得。
一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法
技术领域
[0001] 本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法。
背景技术
[0002] 炭化木是解决木材使用最有效的方法，能够避免腐烂、因含水率或应力变化而引起的扭曲变形开裂等，绿色环保，其耐腐等级最高可达二级，能够防裂抗变形，但现有的炭化木没有表面处理，后期再增加处理会大大增加炭化木的使用成本，由于表面粗糙，其耐磨性和耐污能力都相对较差，从而导致炭化木的使用范围受到了限制，同时炭化木还有稳定性低，强度不够，耐久性差等缺点，因此，在需要对炭化木加工方法进行进一步改进。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对现有炭化木表面粗糙、耐磨性差、耐污性的问题，提供了一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括以下步骤：
[0005] （1）将原木加工成厚度为15-18mm的板方，用温度为60-70℃的热蒸汽持续蒸6-8小时，脱脂杀虫；
[0006] （2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量2-4%吡喃糖、0.2-0.6%肉桂醛、4-5%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到65-85MPa，保持5-8小时后，泄压，取出；
[0007] （3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在300-350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
[0008] （4）按重量份计，将一氧化硅8-16份、纳米炭黑22-35份、纳米氮化硅粉60-80份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到120-150MPa，保持2-4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra5.8-Ra3.2；
[0009] （5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为450-550℃、压力为2.5-5.5MPa的条件下保温保压处理15-20分钟，即得。
[0010] 作为对上述方案的进一步改进，所述原木为密度为0.45-0.65g/cm³的板材，所述密度为按15%含水率计算所得。
[0011] 作为对上述方案的进一步改进，一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括以下步骤：
[0012] （1）将原木加工成厚度为15mm的板方，用温度为60-70℃的热蒸汽持续蒸6-8小时，脱脂杀虫；
[0013] （2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量2%吡喃糖、0.6%肉桂醛、5%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到65-75MPa，保持6.5-8小时后，泄压，取出；
[0014] （3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在300-350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
[0015] （4）按重量份计，将一氧化硅12-16份、纳米炭黑30-35份、纳米氮化硅粉60-70份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到135-150MPa，保持2-4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra4.2-Ra3.6；
[0016] （5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为450-500℃、压力为2.5-4MPa的条件下保温保压处理15-20分钟，即得。
[0017] 作为对上述方案的进一步改进，一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括以下步骤：
[0018] （1）将原木加工成厚度为18mm的板方，用温度为60-70℃的热蒸汽持续蒸6-8小时，脱脂杀虫；
[0019] （2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量4%吡喃糖、0.2%肉桂醛、4%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到75-85MPa，保持5-6.5小时后，泄压，取出；
[0020] （3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在300-350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
[0021] （4）按重量份计，将一氧化硅8-14份、纳米炭黑22-28份、纳米氮化硅粉70-80份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到120-135MPa，保持2-4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra4.2-Ra3.6；
[0022] （5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为500-550℃、压力为4-5.5MPa的条件下保温保压处理15-20分钟，即得。
[0023] 本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过将预处理后的板方利用双氧水混合物进行氧化处理，使板方表面的木质素结构更致密，使其吸水官能团半纤维素被重组，再利用炭化处理，使其营养成分被破坏，具有较强的防腐防虫功能，使其表面具有较好的物理性能；在将混合粉通过高压在板方炭化层表面，配合抛光、热压，在板方表面形成致密的疏水性薄膜，使板方表面光滑、耐磨，稳定性高，耐腐蚀性强，在温度为30-40℃、相对湿度为75-80℃的环境中放置一个月，板方表面的光滑性以及耐水性没有变化。
具体实施方式
[0024] 实施例1
[0025] 一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括以下步骤：
[0026] （1）将原木加工成厚度为16mm的板方，用温度为65℃的热蒸汽持续蒸7小时，脱脂杀虫；
[0027] （2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量3%吡喃糖、0.4%肉桂醛、4.5%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到75MPa，保持6.5小时后，泄压，取出；
[0028] （3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在330℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
[0029] （4）按重量份计，将一氧化硅12份、纳米炭黑28份、纳米氮化硅粉70份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到135MPa，保持4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra3.8；
[0030] （5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为480℃、压力为4MPa的条件下保温保压处理18分钟，即得。
[0031] 实施例2
[0032] 一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括以下步骤：
[0033] （1）将原木加工成厚度为15mm的板方，用温度为60℃的热蒸汽持续蒸6小时，脱脂杀虫；
[0034] （2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量2%吡喃糖、0.6%肉桂醛、5%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到65MPa，保持8小时后，泄压，取出；
[0035] （3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在320℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
[0036] （4）按重量份计，将一氧化硅12份、纳米炭黑35份、纳米氮化硅粉60份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到150MPa，保持4小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra3.6；
[0037] （5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为450℃、压力为4MPa的条件下保温保压处理15分钟，即得。
[0038] 实施例3
[0039] 一种提高炭化木耐腐蚀性的加工方法，包括以下步骤：
[0040] （1）将原木加工成厚度为18mm的板方，用温度为70℃的热蒸汽持续蒸8小时，脱脂杀虫；
[0041] （2）将上述预处理后的板方放入处理罐中，加入质量浓度为20%的双氧水淹没待处理板方，所述双氧水中还包括相当于其重量4%吡喃糖、0.2%肉桂醛、4%甲醇；然后在加压机上将处理罐中压力升到85MPa，保持5小时后，泄压，取出；
[0042] （3）将上述氧化后的板方沥干水分后，在350℃的温度下炭化，表面炭化均匀，炭化深度为3-5mm；
[0043] （4）按重量份计，将一氧化硅14份、纳米炭黑26份、纳米氮化硅粉80份混合均匀，得到混合粉，将炭化处理后的板方放入模具中，加入混合粉使其淹没板方，在压力机中将模具压力升到135MPa，保持3小时，泄压，取出，然后用抛光机对其表面进行处理，得到炭化深度为2-4mm，抛光后的表面粗糙度为Ra3.8；
[0044] （5）将上述处理后的板方放入热压力机中，在温度为500℃、压力为5.5MPa的条件下保温保压处理20分钟，即得。
[0045] 设置实验，以山杨（按含水量15%计算，密度为0.575g/cm³）板材作为实验对象，设置对照组11，其板材厚度对应实验组11，按照炭化处理；以实施例1作为实验组11；依次设置对照组12和实验组12、对照组13和实验组13；完成后对板材表面进行性能检测：
[0046] 其中，磨耗量为经100转研磨后的磨耗量；
[0047] 板材耐腐性通过参考木材的腐朽实验，通过失重率来进行评价，试菌为彩绒革盖菌（对应白腐失重）（由中国林科院提供）、卧孔菌（对应褐腐失重）（由广东亚热微生物研究所提供），实验对象表面受菌侵染3个月，刮去表面菌丝和杂质后，在100℃±5℃的烘箱中烘至恒重，每块实验对象表面分别称重；对未炭化处理前的板材进行试验，其失重率达到10%以上；腐朽材等级评定按天然耐腐等级评定标准进行。
[0048] 表1
[0049]
[0050] 通过表1中数据可以看出，实验组相比对照组耐磨性、耐腐性都相应提高，由于混合粉的作用，其表面光滑度也大幅度提高，增加了炭化木材的适用范围。
