專利名稱：一種木材乙酰化處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種木材乙?；幚碓O(shè)備。
背景技術(shù)：
木材作為可再生資源，越來越受到人們的重視，但木材本身的各向異性，使得木材在使用過程容易發(fā)生翹曲、開裂、變形、易腐、易霉、使用壽命短，特別是速生材，這些木材缺陷更嚴(yán)重，從而限制了木材的使用途徑。因此，為了提高木材的尺寸穩(wěn)定性和延長木材的使用壽命，人們開展了很多木材功能性改良的科研活動。木材乙酰化是目前國外開發(fā)的一個(gè)新興領(lǐng)域。廣義上，該技術(shù)的主要生產(chǎn)過程是以木材和醋酐為原料，充分混合后進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使木材組分中的羥基被乙酰基取代，得到乙?；静?，因而該化學(xué)改性具有使親水性的羥基轉(zhuǎn)化為疏水性的乙?；男Ч?。乙酰化將自由羥基轉(zhuǎn)化為乙?；?，吸水性顯著降低，尺寸穩(wěn)定并非常耐用。乙?；静牡纳a(chǎn)可采用如下工藝:用乙酰化劑和催化劑、溶劑配制浸潰液，用浸潰液浸注木材，加熱(溫度為90°C 130°C )并保持?jǐn)?shù)小時(shí)(具體時(shí)間隨處理材的樹種和厚度而定)，以完成木材的乙?；磻?yīng)，排除液體后，除去殘留的乙酸和乙酸酐等揮發(fā)性有機(jī)物，干燥后即得到乙?；静?。采用木材 乙?；夹g(shù)生產(chǎn)的木材無毒環(huán)保，可用性高，具有無毒、尺寸穩(wěn)定、防蟲耐腐、抗紫外線等優(yōu)點(diǎn)，適宜戶外用材。它杰出的耐久性意味著沒必要再進(jìn)行化學(xué)防腐處理，用于戶外時(shí)，不會在土壤中留存有害物質(zhì)。隨著木材乙?；呐d起，有關(guān)木材乙酰化實(shí)驗(yàn)課題層出不窮，木材乙?；幚碓O(shè)備顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要操作靈活，流程簡單并且可以滿足木材乙酰化處理的各種不同工藝條件，這是廣大實(shí)驗(yàn)人員的訴求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種木材乙酰化處理設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種木材乙?；幚碓O(shè)備，包括木材乙?；磻?yīng)罐、配料罐、廢液收集罐和溫控裝置，所述配料罐設(shè)有進(jìn)液口一與排液口一，所述廢液收集罐設(shè)有進(jìn)液口二與排液口二，所述木材乙酰化反應(yīng)罐包括罐體及設(shè)于罐體外的電熱板，所述電熱板與溫控裝置電連接，所述罐體上設(shè)有抽真空口、氣體進(jìn)口、氣體出口、冷卻水進(jìn)口、冷卻水出口、進(jìn)液口三、排液口三、冷卻水排污口及壓力表安全閥接口，木材乙?；磻?yīng)罐內(nèi)設(shè)有用于承裝木材的籃筐以及冷卻水盤管，其中，配料罐的排液口一經(jīng)管線與木材乙酰化反應(yīng)罐的進(jìn)液口三連通，木材乙?；磻?yīng)罐的排液口三經(jīng)管線與廢液收集罐的進(jìn)液口二連通。所述木材乙酰化反應(yīng)罐、配料罐或廢液收集罐的各氣體或液體接口或與其相連通的氣體或液體管線上設(shè)有閥門。所述抽真空口經(jīng)管線與真空泵相連。[0011]進(jìn)一步的，所述廢液收集罐的排液口二經(jīng)管線與配料罐的進(jìn)液口一連通。進(jìn)一步的，所述配料罐內(nèi)設(shè)攪拌元件。進(jìn)一步的，所述木材乙?；磻?yīng)罐的罐體包括罐蓋和罐身，所述乙?；磻?yīng)罐中，所述抽真空口、氣體出口、進(jìn)液口三及壓力表安全閥接口設(shè)于罐蓋上，所述氣體進(jìn)口與排液口三設(shè)于罐身的底部，所述冷卻水進(jìn)口及冷卻水排污口設(shè)于罐身側(cè)壁的下部，所述冷卻水出口設(shè)于罐身側(cè)壁的上部。
進(jìn)一步的，所述乙?；磻?yīng)罐中，所述進(jìn)液口三位于罐蓋的頂部，與設(shè)于罐體內(nèi)的頂部噴淋元件相連通。進(jìn)一步的，所述木材乙?；磻?yīng)罐中，所述籃筐的主體部分置于所述冷卻水盤管所圍出的腔體內(nèi)。進(jìn)一步的，所述木材乙?；磻?yīng)罐中，所述氣體進(jìn)口與排液口三共用一個(gè)接口。進(jìn)一步的，所述木材乙?；磻?yīng)罐中，所述氣體出口與抽真空口共用一個(gè)接口。進(jìn)一步的，所述木材乙酰化反應(yīng)罐中，所述冷卻水進(jìn)口與冷卻水排污口共用一個(gè)接口。進(jìn)一步的，所述電熱板設(shè)于罐身的側(cè)壁外。進(jìn)一步的，所述木材乙酰化反應(yīng)罐的罐身的側(cè)壁內(nèi)側(cè)、罐身內(nèi)腔的中心區(qū)域及電熱板上均設(shè)有測溫探頭，所述測溫探頭與所述溫控裝置連接。 所述溫控裝置可以包括顯示溫度的表盤及調(diào)節(jié)溫度的表盤，用于調(diào)控溫度。本實(shí)用新型的木材乙?；幚碓O(shè)備使用時(shí)先將木材放入籃筐然后放入反應(yīng)罐中，密閉設(shè)備，此時(shí)可進(jìn)行加熱干燥木材，其中通氮?dú)鈱⑺峙懦换蛘哌M(jìn)行抽真空待反應(yīng)罐壓力達(dá)到-0.1MPa，然后將反應(yīng)液壓入進(jìn)行浸潰實(shí)驗(yàn)以及乙?；瘜?shí)驗(yàn)；反應(yīng)完成后通過排液口將廢液排除，此時(shí)可通過通氮?dú)膺M(jìn)行低壓排液，液體排凈后可進(jìn)行干燥實(shí)驗(yàn)，干燥過程可通過溫控儀程序干燥，干燥完成可以進(jìn)行罐內(nèi)除味實(shí)驗(yàn)等。主要操作步驟依次包括:木材標(biāo)記、稱重、入罐、抽真空、吸藥、加壓、加熱反應(yīng)、排藥、干燥、除味、測試等。本實(shí)用新型的木材乙酰化處理設(shè)備特點(diǎn)在于操作流程簡單，操作方便并且可以滿足木材乙?；幚淼母鞣N不同工藝條件，滿足眾多木材乙?；瘜?shí)驗(yàn)課題內(nèi)容，其有益效果主要表現(xiàn)在:1、該設(shè)備可以進(jìn)行木材乙酰化反應(yīng)及干燥除味一體化處理，操作方便；2、該設(shè)備可進(jìn)行減壓及加壓條件下操作，反應(yīng)液的加入為真空倒吸，操作簡單，節(jié)約設(shè)備；3、反應(yīng)液的加入為上部噴淋進(jìn)入，對木材的浸潰處理效果好；4、反應(yīng)罐內(nèi)有冷卻盤管可以進(jìn)行快速降溫處理，節(jié)約操作時(shí)間；4、反應(yīng)罐內(nèi)籃筐可以承裝各種尺寸的木材，滿足各種木材乙酰化處理要求。5、通過溫控儀表可以進(jìn)行多種不同溫度下的乙酰化實(shí)驗(yàn)，溫度自控，操作方便。

圖1木材乙?；O(shè)備示意圖圖2木材乙酰化反應(yīng)罐結(jié)構(gòu)示意圖一圖3木材乙酰化反應(yīng)罐結(jié)構(gòu)示意圖二[0033]元件標(biāo)號說明I木材乙?；磻?yīng)罐11罐體Ila罐蓋Ilb罐身1101抽真空口1102氣體進(jìn)口1103氣體出口1104冷卻水進(jìn)口1105冷卻水出口1106進(jìn)液口三1107排液口三1108 壓力表安全閥接口1109籃筐1110冷卻水盤管1111冷卻水排污口12電熱板121測溫探頭2配料罐21進(jìn)液口一22排液口一3廢液收集罐31進(jìn)液口二32排液口二4溫控裝置5真空泵6木材
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。[0062]如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型提供一種木材乙?；幚碓O(shè)備，包括木材乙?；磻?yīng)罐1、配料罐2、廢液收集罐3和溫控裝置4，所述配料罐2設(shè)有進(jìn)液口一 21與排液口一22，所述廢液收集罐3設(shè)有進(jìn)液口二 31與排液口二 32，所述木材乙?；磻?yīng)罐I包括罐體11及設(shè)于罐體外的電熱板12，所述電熱板12與溫控裝置4電連接，所述罐體11所示上設(shè)有抽真空口 1101、氣體進(jìn)口 1102與氣體出口 1103、冷卻水進(jìn)口 1104與冷卻水出口 1105、進(jìn)液口三1106與排液口三1107、冷卻水排污口 1111及壓力表安全閥接口 1108，木材乙?；磻?yīng)罐I內(nèi)設(shè)有用于承裝木材的籃筐1109以及冷卻水盤管1110，其中，配料罐2的排液口一 22經(jīng)管線與木材乙?；磻?yīng)罐I的進(jìn)液口三1106連通，木材乙酰化反應(yīng)罐I的排液口三1107經(jīng)管線與廢液收集罐3的進(jìn)液口二 31連通。乙?；磻?yīng)罐內(nèi)設(shè)籃筐可以承裝各種尺寸的木材6。反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有冷卻盤管可以進(jìn)行快速降溫處理。所述木材乙酰化反應(yīng)罐1、配料罐2或廢液收集罐3的各氣體或液體接口或與其相連通的氣體或液體管線上設(shè)有閥門。溫控裝置可以實(shí)現(xiàn)多種不同溫度下的乙?；瘜?shí)驗(yàn)，操作方便。所述抽真空口 1101經(jīng)管線與真空泵5相連。乙?；磻?yīng)罐抽真空口的設(shè)計(jì)使得可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)罐抽真空，可通過真空倒吸將反應(yīng)液加入乙?；磻?yīng)罐，操作簡單，節(jié)約設(shè)備操作。反應(yīng)罐進(jìn)氣口與出氣口的設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)加壓，又可以在加熱干燥木材時(shí)通氣除去水分。進(jìn)一步的，所述廢液 收集罐的排液口二 32經(jīng)管線與配料罐的進(jìn)液口一 21連通。此設(shè)計(jì)可便于反應(yīng)液的重復(fù)利用，有效節(jié)約原料。進(jìn)一步的，所述配料罐2內(nèi)設(shè)攪拌元件。進(jìn)一步的,所述木材乙?；磻?yīng)罐I的罐體11包括罐蓋Ila和罐身11b，所述抽真空口 1101、氣體出口 1103、進(jìn)液口三1106及壓力表安全閥接口 1108設(shè)于罐蓋Ila上，所述氣體進(jìn)口 1102與排液口三1107設(shè)于罐身Ilb的底部，所述冷卻水進(jìn)口 1104及冷卻水排污口 1111設(shè)于罐身Ilb側(cè)壁的下部，所述冷卻水出口 1105設(shè)于罐身Ilb側(cè)壁的上部。進(jìn)一步的，所述進(jìn)液口三1106位于罐蓋Ila的頂部，與設(shè)于罐體11內(nèi)的頂部噴淋元件(位于罐體內(nèi)的頂部，圖中未示出)相連通。反應(yīng)液的加入通過上部噴淋進(jìn)入，對木材的浸潰處理效果更好。進(jìn)一步的，所述木材乙?；磻?yīng)罐I中，所述籃筐1109的主體部分置于所述冷卻水盤管1110所圍出的腔體內(nèi)。進(jìn)一步的，所述木材乙?；磻?yīng)罐I中，所述氣體進(jìn)口 1102與排液口三1107共用
一個(gè)接口。進(jìn)一步的，所述木材乙酰化反應(yīng)罐I中，所述氣體出口 1103與抽真空口 1101共用
一個(gè)接口。進(jìn)一步的，所述木材乙酰化反應(yīng)罐I中，所述冷卻水進(jìn)口 1104與冷卻水排污口1111共用一個(gè)接口。進(jìn)一步的，所述電熱板12設(shè)于罐身Ilb的側(cè)壁外。進(jìn)一步的，所述木材乙酰化反應(yīng)罐I的罐身Ilb的側(cè)壁內(nèi)側(cè)、罐身Ilb內(nèi)腔的中心區(qū)域及電熱板12上均設(shè)有測溫探頭121，所述測溫探頭121與所述溫控裝置4連接。所述溫控裝置4可以包括顯示溫度的表盤及調(diào)節(jié)溫度的表盤，用于調(diào)控溫度。采用本實(shí)用新型的木材乙?；幚碓O(shè)備進(jìn)行木材乙?；磻?yīng)的具體操作過程如下:1、將選中實(shí)驗(yàn)?zāi)静姆湃牖@筐內(nèi)(各種尺寸木材)，放入反應(yīng)罐中，將反應(yīng)罐密閉；在配料罐中配料，罐內(nèi)有攪拌，使反應(yīng)液混合均勻。2、關(guān)閉所有閥門，打開抽真空口閥門，啟動真空泵，對反應(yīng)罐進(jìn)行抽真空，待壓力降至-0.1MPa恒定一定時(shí)間后，關(guān)閉閥門及真空泵。3、打開進(jìn)料口閥門，將反應(yīng)液從配料罐中壓入反應(yīng)罐，關(guān)閉進(jìn)料口閥門。打開氮?dú)膺M(jìn)口閥門充低壓氮?dú)獾揭欢▔毫?，關(guān)閉氣體進(jìn)口閥門。4、對反應(yīng)罐進(jìn)行程序升溫加熱，達(dá)到要求反應(yīng)溫度時(shí)，恒溫反應(yīng)達(dá)到指定反應(yīng)時(shí)間。5、反應(yīng)結(jié)束后，打開冷卻水進(jìn)出口閥門，對反應(yīng)罐進(jìn)行降溫處理，降至室溫時(shí)，關(guān)閉冷凝水進(jìn)出口閥門。6、打開排液口閥門，依靠罐內(nèi)壓力將廢液壓入廢液收集罐中，關(guān)閉排液口閥門。7、對反應(yīng)罐進(jìn)行程序升溫烘干木材，打開氮?dú)膺M(jìn)出口閥門，通過氮?dú)鈱⒛静闹姓舭l(fā)出的反應(yīng)液帶出反應(yīng)罐。8、烘干完成， 開釜，對反應(yīng)后的木材進(jìn)行測試。對反應(yīng)罐進(jìn)行清洗。上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，包括木材乙?；磻?yīng)罐(I)、配料罐(2 )、廢液收集罐(3 )和溫控裝置(4 )，所述配料罐(2 )設(shè)有進(jìn)液口一( 21)與排液口一( 22 )，所述廢液收集罐(3)設(shè)有進(jìn)液口二(31)與排液口二(32)，所述木材乙?；磻?yīng)罐(I)包括罐體(11)及設(shè)于罐體外的電熱板(12)，所述電熱板(12)與溫控裝置⑷電連接，所述罐體(11)上設(shè)有抽真空口(1101)、氣體進(jìn)口(1102)與氣體出口(1103)、冷卻水進(jìn)口(1104)與冷卻水出口(1105)、進(jìn)液口三(1106)與排液口三(1107)、冷卻水排污口(1111)及壓力表安全閥接口(1108)，木材乙?；磻?yīng)罐(I)內(nèi)設(shè)有籃筐(1109)以及冷卻水盤管(1110)，其中，配料罐(2 )的排液口一( 22 )經(jīng)管線與木材乙?；磻?yīng)罐(I)的進(jìn)液口三(1106 )連通，木材乙?；磻?yīng)罐(I)的排液口三(1107)經(jīng)管線與廢液收集罐(3 )的進(jìn)液口二( 31)連通。
2.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述木材乙?；磻?yīng)罐(I)、配料罐(2)或廢液收集罐(3)的各氣體或液體接口或與其相連通的氣體或液體管線上設(shè)有閥門。
3.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述抽真空口(1101)經(jīng)管線與真空泵(5)相連。
4.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述廢液收集罐的排液口二(32)經(jīng)管線與配料罐的進(jìn)液口一(21)連通。
5.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述配料罐(2)內(nèi)設(shè)攪拌元件。
6.如權(quán)利要求1所述 木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述木材乙?；磻?yīng)罐(I)的罐體(11)包括罐蓋(Ila)和罐身(11b)，所述抽真空口(1101)、氣體出口(1103)、進(jìn)液口三(1106)及壓力表安全閥接口(1108)設(shè)于罐蓋(Ila)上，所述氣體進(jìn)口(1102)與排液口三(1107)設(shè)于罐身(Ilb)的底部，所述冷卻水進(jìn)口(1104)及冷卻水排污口( 1111)設(shè)于罐身(Ilb)側(cè)壁的下部，所述冷卻水出口(1105)設(shè)于罐身(IIb)側(cè)壁的上部。
7.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)液口三(1106)位于罐蓋(Ila)的頂部，與設(shè)于罐體(11)內(nèi)的頂部噴淋元件相連通。
8.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述木材乙?；磻?yīng)罐(I)中，所述籃筐(1109)的主體部分置于所述冷卻水盤管(1110)所圍出的腔體內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述木材乙?；磻?yīng)罐(I)中，所述氣體進(jìn)口(1102)與排液口三(1107)共用一個(gè)接口 ；所述氣體出口(1103)與抽真空口(1101)共用一個(gè)接口 ；所述冷卻水進(jìn)口(1104)與冷卻水排污口(1111)共用一個(gè)接口。
10.如權(quán)利要求1所述木材乙?；幚碓O(shè)備，其特征在于，所述木材乙?；磻?yīng)罐(I)的罐身(Ilb)的側(cè)壁內(nèi)側(cè)、罐身(Ilb)內(nèi)腔的中心區(qū)域及電熱板(12)上均設(shè)有測溫探頭(121)，所述測溫探頭(121)與所述溫控裝置(4 )連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種木材乙酰化處理設(shè)備，包括木材乙酰化反應(yīng)罐、配料罐、廢液收集罐和溫控裝置，所述配料罐設(shè)有進(jìn)液口一與排液口一，所述廢液收集罐設(shè)有進(jìn)液口二與排液口二，所述木材乙?；磻?yīng)罐包括罐體及設(shè)于罐體外的電熱板，所述電熱板與溫控裝置電連接，所述罐體上設(shè)有抽真空口、氣體進(jìn)出口、冷卻水進(jìn)出口、進(jìn)排液口、冷卻水排污口及壓力表安全閥接口，木材乙?；磻?yīng)罐內(nèi)設(shè)有用于承裝木材的籃筐以及冷卻水盤管，其中，配料罐的排液口一經(jīng)管線與木材乙?；磻?yīng)罐的進(jìn)液口三連通，木材乙酰化反應(yīng)罐的排液口三經(jīng)管線與廢液收集罐的進(jìn)液口二連通。本實(shí)用新型的木材乙?；幚碓O(shè)備操作流程簡單，操作方便并且可以滿足木材乙酰化處理的各種不同工藝條件。
文檔編號B27K3/10GK203092692SQ201220661519
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者崔偉, 顧衛(wèi)忠, 高貴林, 周志宏, 王培新, 李俊嶺, 秦特夫, 劉君良, 柴宇博 申請人:上海焦化有限公司, 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所