專利名稱:木材浸注方法及實(shí)施該方法的某種裝置的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于使用某種浸注液體對(duì)木材進(jìn)行浸注的方法，和實(shí)施該方法的某種裝置。
人們已知，可以把木材用加壓注入法或深層注入法進(jìn)行處理。這種處理方法已經(jīng)使用了一些時(shí)間了。其目的，是為了讓木材能更加抗腐爛，防止霉菌侵蝕，和預(yù)防昆蟲(chóng)蛀蝕木材。浸注劑一般是某種液體，該液體含有各種可溶性的鹽，這些鹽類通常具有一定的毒效。
當(dāng)今，最普通的實(shí)施方法是把干燥木材放在壓力容器里，該容器要經(jīng)過(guò)抽真空處理。這樣做的目的，是為了盡可能地存在于木材細(xì)胞中的空氣抽出去。然后，在大氣壓力下把浸注液體從一種特殊的儲(chǔ)存罐中引入到浸注罐中。由于吸力，木材將吸附此浸注液體。這個(gè)方法的缺點(diǎn)是木材吸附浸注液體的能力相當(dāng)?shù)?。原因是?dāng)木材完全地被浸注液體包圍之前，往往要化費(fèi)一定的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，即木材物質(zhì)完全被液體包圍之前，木材會(huì)吸附空氣，則木材中的細(xì)胞會(huì)被空氣充填，而不是被浸注液所充填。因而，木材細(xì)胞壁的內(nèi)部壓力和外部壓力在很大地程度上達(dá)到相等。從而使浸注液體滲透到木材上的量變的較少。
從這種已知處理過(guò)程的最終結(jié)果可以看出，即不管木材失去了包含在它的細(xì)胞中的大量的氣體體積這樣一個(gè)事實(shí)，其一度被氣體所占據(jù)的所有體積并沒(méi)有全部被浸注液體所取代。即使木材物質(zhì)已經(jīng)全部浸沒(méi)于液體中也是如此。由于木材沒(méi)有發(fā)生變形，可以肯定，沒(méi)有被浸注液體占據(jù)的剩余體積已經(jīng)被某些其它物質(zhì)所占據(jù)了。按照邏輯推理。這種物質(zhì)必定是氣體，這種氣體含有部份空氣，該空氣是加入液體時(shí)由木材所吸附進(jìn)去的。此外，按照氣體在液體中的溶解規(guī)律，相對(duì)于液體來(lái)說(shuō)，氣體的可壓縮性要大于液體，因而液體中的氣體也有可能被排除出去。木材中的細(xì)胞薄膜有這樣一種特性，即對(duì)不同的物質(zhì)有一定的限制性，如葡萄糖分子可以允許水分子通過(guò)它本身，換句話說(shuō)，小分子比大分子容易通過(guò)薄膜，因此，在已知的浸注方法中，當(dāng)大分子通過(guò)薄膜進(jìn)入木材的細(xì)胞里時(shí)，浸注液中的氣體分子也同時(shí)進(jìn)入了。這就降低了液體分子在浸注物質(zhì)內(nèi)滲透到細(xì)胞中去的可能性。這種性能導(dǎo)致了浸注液體在這類木材中的較低的滲透作用。特別是松屬木材，目前就是用這種方法進(jìn)行浸注的。這也意味著，其它一些重要類型的木材，像冷杉屬木材，由于這兩種針葉樹(shù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同，人們也認(rèn)為不適于用加壓浸注的方法進(jìn)行處理。其結(jié)果是，在挪威，僅僅松屬木材是按上述所說(shuō)的方法進(jìn)行處理。而且這種局限性給這種方法帶來(lái)不少缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)這種木材物質(zhì)的浸注方法。目的在于增大浸注液的深度，并且使過(guò)去被認(rèn)為不適于用加壓浸注法和深度浸注處理的那類木材的處理成為可能。
這個(gè)目的可以通過(guò)把要進(jìn)行浸注的木材用浸注液浸注的方法來(lái)達(dá)到。該木材要放置在一個(gè)密封的壓力容器中，或者放在一個(gè)能進(jìn)行浸注處理的罐中。罐中的空氣要完全地或者幾乎完全地被抽空。隨后，在加壓下，把進(jìn)行浸注處理的液體導(dǎo)入罐中。該方法特征在于，此浸注液體在被壓入浸注罐之前，完全或者幾乎完全不含有氣體和空氣組份或者空氣組份，這樣，在浸注進(jìn)行時(shí)即在液體滲透到木材去時(shí)，液體則完全或幾乎完全地不含有氣體和空氣。而且，在罐已抽真空和在抽真空的罐中進(jìn)行木材浸注，從而使氣體和空氣或者是空氣組份沒(méi)有機(jī)會(huì)滲透到木材中去。
本發(fā)明的基本概念是要對(duì)木材或者更確切地說(shuō)是對(duì)木材中的細(xì)胞予先進(jìn)行抽真空并一直保持其真空狀態(tài)。在導(dǎo)入液體時(shí)，使浸注液體能通過(guò)細(xì)胞壁而被吸附。由此，在浸注液體通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)行滲透作用之前，使此細(xì)胞和細(xì)胞環(huán)繞物之間沒(méi)有機(jī)會(huì)產(chǎn)生壓力平衡。
在實(shí)施本方法時(shí)，從浸注液中把空氣排出的過(guò)程要在不同的罐中進(jìn)行。
該方法可以進(jìn)一步改進(jìn)，即在浸注液體導(dǎo)入到浸注罐中以后，該浸注液體的壓縮過(guò)程可以用減少浸注罐的體積或者用加壓下導(dǎo)入沒(méi)有空氣和氣體的方法來(lái)產(chǎn)生。
該方法的具體實(shí)施還可以作稍許改進(jìn)，即在罐抽真空之前把浸注液體導(dǎo)入罐中，這樣，在罐進(jìn)行抽真空之前，木材被完全浸沒(méi)于液體中，隨后，再對(duì)進(jìn)行浸注的木材施以壓力。
本方法的另外一個(gè)特征是，可以把液體放入一個(gè)彈性容器中。該彈性容器按置在罐里，該抗壓的罐的殼體和彈性容器之間的空間要先進(jìn)行抽真空處理，然后把彈性容器進(jìn)行抽真空處理，使其內(nèi)部的真空程度達(dá)到95%或者稍高于95%。隨后，對(duì)抗壓的罐的殼體和彈性容器之間的空間進(jìn)行加壓處理，按其本身的已知特性，所用的壓力大約為4個(gè)巴或稍大于4個(gè)巴。
本發(fā)明的方法的其它特征是可以在一個(gè)可伸縮的罐中產(chǎn)生真空。該罐通過(guò)一個(gè)導(dǎo)管與進(jìn)行浸注的罐相連通，此可伸縮的罐在進(jìn)行抽真空時(shí)，通過(guò)一個(gè)閥門(mén)與浸注罐隔離。當(dāng)達(dá)到所須要的真空度時(shí)，再將閥門(mén)打開(kāi)，從而可降低浸漬罐的壓力。
實(shí)施該方法的裝置包括有用作浸注的罐，該罐裝有待浸注的木材，裝置還包括使罐產(chǎn)生真空所必須的裝備。此外，還有導(dǎo)管，利用此導(dǎo)管把進(jìn)行浸注的罐與儲(chǔ)藏罐相連接。該儲(chǔ)藏罐裝有用作浸注的液體，以便在浸注罐抽真空之后，由儲(chǔ)藏罐把液體提供到浸注罐中。該設(shè)備的最重要的特征是對(duì)于儲(chǔ)藏罐，裝置可以使罐及其液體中完全或幾乎完全地不含有空氣和其它氣體。裝置還為浸注罐提供了在完全密閉的條件下提高其壓力的條件。
本發(fā)明所提供的裝置，在其具體實(shí)施時(shí)，為了提高浸注罐的壓力，可以用減少罐的體積的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)是可以作到的，如可以按置一個(gè)或多個(gè)可以吹脹的彈性汽球，或者配備與罐相關(guān)的液體導(dǎo)管，或者可以配備一個(gè)或者多個(gè)移動(dòng)活塞，或者在儲(chǔ)藏罐和浸注罐的管路間配備一個(gè)壓力泵。
本發(fā)明將參照下列附圖進(jìn)行比較詳細(xì)的說(shuō)明。該圖展示了裝置的典型的實(shí)施過(guò)程，利用此裝置可以實(shí)施本發(fā)明所說(shuō)明的方法。
把欲進(jìn)行浸漬處理的木材(1)放在浸注罐(2)中，該罐為密封和抗壓的，把一個(gè)或多個(gè)有彈性的容器(3)放置于浸漬罐(2)中。在木材開(kāi)始進(jìn)行浸注程序之前，容器(3)要用真空泵(4)，通過(guò)(5)、(6)、(7)、(8)的管子把其中的空氣排除出去，把管路中的(9)、(10)二個(gè)閥門(mén)打開(kāi)。在空氣排除之后，關(guān)閉閥門(mén)(10)。隨后，把儲(chǔ)藏罐(11)通過(guò)管(12)、(13)與真空泵(4)連通。打開(kāi)閥門(mén)(14)對(duì)儲(chǔ)藏罐抽真空。抽真空進(jìn)行完畢之后，隨即關(guān)閉閥門(mén)(14)。浸注罐(2)中的空氣用真空泵(4)，通過(guò)管(5)、(12)和(15)，進(jìn)行排除，打開(kāi)閥門(mén)(9)和閥門(mén)(16)，直至達(dá)到所須要的真空度，然后關(guān)閉閥門(mén)(9)和(16)。至此，可完全或幾乎完全地把浸注罐(2)和儲(chǔ)藏罐(11)中的空氣或其它氣體排除出去。儲(chǔ)藏罐(11)也可以在一個(gè)可以伸縮的罐中進(jìn)行操作，同樣也可以把存在于儲(chǔ)藏罐中的浸注液體(17)中的空氣或少量氣體排除出去。
浸注過(guò)程開(kāi)始時(shí)，可以打開(kāi)閥門(mén)(18)、(19)來(lái)操作，閥門(mén)(18)、(19)使浸注罐(2)被從儲(chǔ)藏罐(11)來(lái)的浸注液體所充滿，儲(chǔ)藏罐(11)的位置要高于浸注罐(2)。在液體進(jìn)行傳輸時(shí)，罐(11)要通過(guò)真空泵進(jìn)行抽吸操作，打開(kāi)閥門(mén)(9)和閥門(mén)(14)，直至液體內(nèi)部的氣體壓力與外部的氣體壓力相等，則關(guān)閉閥門(mén)(18)和(19)。
(P)為壓縮空氣的來(lái)源，利用(P)可以把壓縮的介質(zhì)通過(guò)閥門(mén)(20)引入到彈性容器(3)中，使容器(3)膨脹，直至罐(2)中的壓力提高到16個(gè)巴，或者稍高于16個(gè)巴，保持此壓力在一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)間之后，(時(shí)間長(zhǎng)短要取決于體積和要進(jìn)行浸注的物質(zhì)的性質(zhì))。壓力降低，罐(2)中的浸注液體進(jìn)行抽真空，容器(3)與真空泵相連并排空。
如果被浸注的材料吸附了過(guò)量的液體，則可再次對(duì)罐(2)抽真空，以便從木材中吸出過(guò)量的浸注液體。
當(dāng)對(duì)罐(2)進(jìn)行抽真空處理時(shí)，其壓力值應(yīng)盡可能快的調(diào)節(jié)到使浸注液體稍低于此液體的沸點(diǎn)或者接近于浸注液體的沸點(diǎn)。隨后立即打開(kāi)閥門(mén)(18)和(19)，以便把浸注液體導(dǎo)入到罐中。
上文敘述和說(shuō)明的裝置，其特征是比較典型的，不過(guò)，只要不脫離本發(fā)明在裝置權(quán)項(xiàng)中所揭示的內(nèi)容，也可以利用其它的一些方法來(lái)實(shí)施。例如，使用一個(gè)移動(dòng)活塞，可用來(lái)代替彈性容器，用來(lái)降低體積從而提高浸注罐的壓力。用來(lái)排除罐內(nèi)的空氣和氣體的管路系統(tǒng)，可以作成各種不同的型式。例如使用二個(gè)泵，通過(guò)把泵與罐(11)相連，或者與一個(gè)導(dǎo)管相連，此導(dǎo)管在罐(11)和浸注罐(2)之間，則可以達(dá)到提高罐(2)的壓力的目的。這樣，在把液體從罐(11)抽吸到浸注罐(2)中時(shí)，液體不會(huì)與氣體和空氣接觸。浸注罐的壓力會(huì)提高到所須要的數(shù)值，而罐(11)的壓力值會(huì)降低。由于抽真空作用，罐(11)中的壓力值可達(dá)到使液體到達(dá)沸點(diǎn)的數(shù)值。此時(shí)，液體表面會(huì)沸騰，其體積上的損失，將通過(guò)液體的蒸氣進(jìn)行補(bǔ)償。
權(quán)利要求
1.一種用浸注溶液對(duì)木材進(jìn)行浸注的方法。據(jù)此，木材要置于密閉的，抗壓的浸注罐中。該浸注罐中空氣完全或接近完全地被排除出去。隨后，把用作浸注的液體引入到浸注罐中。并經(jīng)加壓處理，其特征在于，其浸注液體(17)，在浸注罐進(jìn)行加壓之前，要完全地，或者幾乎完全地不含有自身所包含的氣體和空氣組分。進(jìn)行浸注作用時(shí)，要在完全密閉的條件下進(jìn)行，這樣，可以使液體在進(jìn)行浸注處理時(shí)，完全或者幾乎完全地與氣體和空氣隔絕。即當(dāng)液體滲透到木材(1)時(shí)，木材(1)處于經(jīng)過(guò)抽真空的罐和在真空下進(jìn)行浸注的條件中。這樣，氣體和空氣或者是空氣組份就無(wú)法滲透到木材中去了。
2.按照權(quán)項(xiàng)1的方法，其特征在于該浸注液進(jìn)行的排除空氣是在另外一個(gè)罐中進(jìn)行(通過(guò)抽真空處理)，然后再導(dǎo)入到浸注罐中。
3.按照權(quán)項(xiàng)1和2的方法，其特征在于隨著浸注液體導(dǎo)入到浸注罐中之后，該浸注液體(17)的加壓作用可以用降低浸漬罐的體積來(lái)完成，或者是利用在加壓下，引入不含有空氣和氣體的液體來(lái)生產(chǎn)。
4.按照權(quán)項(xiàng)1的方法，其特征在于該浸注液體在抽真空之前導(dǎo)入到罐中，這樣，在罐進(jìn)行抽真空之前，把木材完全浸沒(méi)在液體中，然后，對(duì)液體和木材進(jìn)行加壓處理。
5.按照權(quán)項(xiàng)4的方法，其特征在于該液體被封閉于一個(gè)彈性容器中，該彈性容器置于浸注罐內(nèi)。
6.按照權(quán)項(xiàng)3和4的方法，其特征在于處于抗壓的罐的殼體與彈性容器或撓性導(dǎo)管之間的空間，要先抽真空，然后對(duì)彈性容器內(nèi)部或撓性導(dǎo)管內(nèi)部抽真空，使其達(dá)到95%的真空程度或者稍高于95%，隨后對(duì)抗壓罐殼體和彈性容器(或撓性導(dǎo)管)之間的空間加壓，按其已知的自身特性，其壓力大約為4個(gè)巴或者稍高于4個(gè)巴。把經(jīng)過(guò)排除空氣處理的液體導(dǎo)入到彈性容器內(nèi)部。
7.按照權(quán)項(xiàng)4的方法，其特征為對(duì)于一個(gè)帶有真空泵的可伸縮的罐進(jìn)行抽真空處理，該罐通過(guò)一個(gè)管路與浸注罐相連通，所談的可以伸縮的罐在通過(guò)一個(gè)閥體進(jìn)行抽真空處理時(shí)，要與浸注罐隔絕，在此可伸縮的容器中，達(dá)到所要求的真空度時(shí)，則打開(kāi)閥門(mén)，隨之降低該罐中的壓力。
8.一種實(shí)施本方法的裝置，按權(quán)項(xiàng)1-3的一種或多種權(quán)項(xiàng)所列舉的裝置包括浸注罐(2)，該浸注罐(2)含有待浸注的木材，裝置還包括在罐中用來(lái)產(chǎn)生真空氣的必要的設(shè)置。用導(dǎo)管連接罐(2)和儲(chǔ)藏罐(17)，該儲(chǔ)藏罐內(nèi)裝有用作浸注的液體，以便當(dāng)浸注罐經(jīng)抽真空之后，由儲(chǔ)藏罐向浸漬罐提供浸注液體。其特征在于有關(guān)的儲(chǔ)藏罐(17)，該裝置提供了使該罐和浸注液體能完全或者幾乎完全地排除空氣或其它氣體的裝置，關(guān)于浸注罐(2)，該裝置提供了在完全密閉的條件下提高罐(2)的壓力的裝置。
9.按照權(quán)項(xiàng)8的一種裝置，其特征在于該裝置用于提高浸注罐(2)中的壓力，用降低浸注罐的體積的方式來(lái)達(dá)到。如把一個(gè)或多個(gè)可以吹脹的彈性氣球(3)安裝在罐(2)中，或者安置在與罐相連接的液體導(dǎo)管中。
10.按照權(quán)項(xiàng)8或9的裝置，其特征在于在浸注罐(2)和儲(chǔ)藏罐(17)的體系中，使用一個(gè)普通的真空泵。
11.按照權(quán)項(xiàng)8、10或10的裝置，其特征是通過(guò)一種壓力泵裝置，把預(yù)先已經(jīng)排除過(guò)空氣的浸注溶液從貯存罐導(dǎo)入到浸注罐。
專利摘要
一種用浸注溶液對(duì)木材進(jìn)行浸注的方法和裝置，包括浸注罐，罐中有抽真空裝置，還包括連接浸注罐和儲(chǔ)藏罐的導(dǎo)管等。木材置于密閉抗壓的浸注罐中，罐中的空氣全部或幾乎全部排除，隨后，在壓力下把浸注溶液裝入罐中。溶液中含有的空氣和氣體成份在注入罐之前，被全部或幾乎全部排除，溶液在完全密閉的條件下注入，從而當(dāng)液體滲透的木材內(nèi)時(shí)，浸注液體完全或幾乎完全不含有氣體和空氣，在真空下進(jìn)行浸注。
文檔編號(hào)B27K3/08GK85101957SQ85101957
公開(kāi)日1987年1月10日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者羅森倫德 申請(qǐng)人:羅森倫德導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan