一种木材密实化的方法及密实化木材 【技术领域】
本发明涉及一种木材密实化的方法及由该方法生产的密实化木材。背景技术 为了提高低密度软质速生材的物理力学性能， 对木材进行各种处理在学术界已达 成共识， 其中对低密度木材进行压缩处理以提高其物理力学性能的加工方法一直是各国学 者研究的主要课题。目前， 国内外对杉木、 柳杉和杨木材压缩变形的机理进行了定性研究， 探讨了压缩木的变形固定机理。
有关木材压缩处理及其变形固定的方法有很多， 主要归结为两大类 ： 物理方法和 化学方法。其中化学方法常用低分子量的水溶性树脂浸入干燥木材的表面， 表层经加热软 化后再压缩、 定型、 得到表面压密材。表面压密材所使用的低分子量树脂有酚醛树脂、 三聚 氰胺树脂、 脲醛树脂、 乙二醛树脂等， 如采用改性三聚氰胺树脂作为填充材料， 在一定条件 下对木材进行真空填充处理后， 采用特殊工艺对填充后的木材进行热压压缩处理即可获得 压缩木。在高温热压过程中， 由于树脂之间及树脂与木材内部的自由基之间发生了化学交 联作用， 使变形固定。木材经过一定的温度和压力等外部条件加工处理后， 质地坚硬、 密度 大、 强度高并且其内部组织构造、 物理力学性质都发生了重大变化， 包括其力学强度增强， 变形小， 耐磨性、 耐久性好， 从而有效地改善了木材的性能， 提高了木材的利用价值。
木材学会志， 1992， 38(12)， 1119-1125 中记载了将木材在间苯二酚水溶液中浸渍 后， 经过风干， 通过在甲醛蒸气中加热， 达到减少正切损失、 提高强度、 降低吸湿性、 提高尺 寸稳定性的目的。
刘君良在 “酚醛树脂处理杨木、 杉木尺寸稳定性分析” [J]. 木材工业， 200418(6) ： 5-9 中报道了采用酚醛树脂浸渍处理人工林杨木、 杉木， 然后通过热压定型工艺制得表面密 实化木材。
刘艳萍在 “改性三聚氰胺树脂处理杨木密实化的研究” [J]. 西北林学院学报， 2009， 24(3) ： 156 ～ 158 中报道了 ： 采用改性三聚氰胺树脂处理杨木， 并对其进行径向横纹 方向压缩密实化处理制得表面密实化木材。
CN1253291C 报道了一种将木材置于 120-200℃、 0.2-1.6Mpa 的高压水蒸气中保持 1-60min， 然后进行冷却、 干燥制得改质木材的方法。
鲍滨福在 “人工林速生杉木表面浸渍压缩密实化研究” [J]. 林业科技 2009， 34(6) ： 46-50 中报道了用低分子量水溶性酚醛树脂使其进行浸渍处理， 再经微波软化、 表 面压缩制得了表面压密材。
上述文献中采用了甲醛， 低分子量树脂如酚醛树脂、 三聚氰胺树脂、 脲醛树脂、 乙 二醛树脂等进行处理， 在高温热压过程中， 树脂之间及树脂与木材内部的自由基之间发生 了化学交联作用， 使变形固定。该方法不能获得密实化木材， 只能获得整体密实化的木材， 这无疑会导致木材体积大大降低， 从经济上很不合算。 而且， 以低分子量树脂的交联反应进 行木材表面密实化不仅污染环境、 对人体健康有危害， 而且成本较高。 近年来也有以二氧化
硫催化的甲醛反应， 尽管这种方法减少了木材本身的化学降解， 但仍会污染环境， 难以实现 工业化。 因此， 如何实现在制得表面压密材的过程中不会对环境造成污染， 而且工艺容易实 现工业化生产成为普遍关注的前沿研究之一。 发明内容
本发明的目的是提供一种能够获得密实化木材的木材密实化的方法。
本发明提供了一种木材密实化的方法， 该方法包括 (1) 将木材的横截面用疏水性 材料密封， 所述木材的含水率低于 12 重量％ ； (2) 将密封后的木材表面和 / 或浅层附着上 软化剂， 所述软化剂为水、 氨、 碱性水溶液、 沸点低于 200℃的亚胺、 酮、 醚、 醇、 腈、 酰胺、 酯、 羧酸中的一种或多种 ； (3) 将横截面密封后并附着有软化剂的木材在软化剂的沸点温度以 上进行热压， 使木材密实化。
本发明还提供了由上述木材密实化的方法生产的密实化木材。
本发明提供的木材密实化方法通过控制木材的含水率低于 12 重量％， 并将木材 的横截面用疏水性材料密封， 然后用软化剂使木材表面或浅层附着软化剂后热压， 这样即 可使木材密实化， 从而能够根据需要对木材进行不同程度的压缩， 获得强度和耐磨性提高 至所需程度的木材。由此可见， 本发明提供的木材密实化方法完全不需要使用现有技术必 须使用的含有大量甲醛的酚醛树脂、 三聚氰胺树脂、 脲醛树脂、 乙二醛树脂等， 由此可以克 服现有技术生产密实化木材所带来的环境污染严重的问题。而且， 本发明通过控制软化剂 的用量和加热时间， 能够有效实现木材的特定部位层状密实化。此外， 与现有技术相比， 本 发明提供的方法由于不需要使用酚醛树脂、 三聚氰胺树脂、 脲醛树脂、 乙二醛树脂等， 因此 生产成本大大降低。按照本发明的方法生产压缩木所需要的时间短， 所用到的设备简单。 根据本发明的方法获得的密实化木材表面密度、 硬度、 耐磨性都有很大的增加。 由 于本发明压缩木材只是木材表面或部分被压缩， 所以获得的压缩木材的体积损失很少， 可 以大大降低因木材压缩后体积减少而增加的压缩木材的成本。
附图说明
图 1 为本发明的一种具体实施方式的密实化木材的结构示意图 ；
图 2 为本发明的一种具体实施方式的密实化木材的结构示意图 ；
图 3 为本发明的一种具体实施方式的密实化木材的结构示意图 ；
图 4 为本发明的一种具体实施方式的密实化木材的结构示意图 ；
图 5 为本发明的一种具体实施方式的密实化木材的结构示意图 ；
图 6 为本发明的一种具体实施方式的密实化木材的软 X 射线照片 ；
图 7 为现有技术的的密实化木材的软 X 射线照片。 具体实施方式
本发明提供的木材密实化的方法， 该方法包括 (1) 将木材的横截面用疏水性材料 密封， 所述木材的含水率低于 12 重量％ ； (2) 将密封后的木材表面和 / 或浅层附着上软化 剂， 所述软化剂为为水、 氨、 碱性水溶液和沸点低于 200℃的亚胺、 酮、 醚、 醇、 腈、 酰胺、 酯、 羧 酸中的一种或多种 ； (3) 将横截面密封后并附着有软化剂的木材在软化剂的沸点温度以上进行热压， 使木材密实化。
其中， 所述热压优选在在热压机上进行。
本发明的发明人发现， 如果不将木材的横截面进行疏水性密封， 而直接用软化剂 浸泡或采用其他方式使软化剂附着于木材表层， 依次进行加热和热压， 则软化剂首先通过 横截面大量渗入木材， 在高温和高湿环境中， 木材整体被软化， 无法控制压缩的部位和压缩 的范围， 导致木材整体压缩， 从而必须大幅度地提高压缩率， 才能有效提高木材的密度、 硬 度和耐磨性。
根据本发明， 尽管只要将木材的横截面进行疏水性密封即可实现本发明的目的， 但优选情况下， 相对于每平方米的横截面， 所述疏水性材料的用量可以为 100-1000 克， 优 选为 200-500 克。本发明中， 所述横截面采用木材领域常规的含义， 即表示垂直于木材的生 长方向的截面。
根据本发明， 所述疏水性材料可以是各种疏水性密封材料， 优选熔点为 50-150℃ 的疏水性材料， 例如， 可以为石蜡和 / 或疏水性树脂， 进一步优选为熔点为 60-100℃以下的 石蜡和 / 或热塑性疏水性树脂。所述热塑性疏水性树脂例如可以是热塑性疏水性聚氨酯树 脂、 热塑性疏水性聚酯、 热塑性环氧树脂中的一种或多种。 上述疏水性密封材料均可商购得 到。
根据本发明， 当木材的含水率高于 12 重量％时， 不能获得密实化木材。尽管木材 的含水率越低越好， 但是含水量过低的木材的获得无论成本还是人力物力的消耗均较大， 因此， 只要木材的含水率低于 12 重量％即可， 为了获得较好的压缩效果， 优选为 4-12 重 量％的木材， 进一步优选含水率为 5-9 重量％的木材。
本发明所述含水率低于 12 重量％的木材获得的方法为本领域人员熟知的木材干 燥方法， 例如可以为气干、 窑干、 高频干燥中的一种或几种。
根据本发明， 所述软化剂的附着量可以根据所需获得的压缩量来决定， 一般地， 所需获得的压缩量越高， 所述软化剂的存在量相对越大， 反之亦然。一般使用压缩比来 表示压缩量， 本发明中， 所述压缩比是指 ( 压缩前的厚度 - 压缩后的厚度 )/ 压缩前的厚 度 ×100％。对于所需获得的表面压缩比为 10-50％时， 相对于每平方米的密封后的木材的 表面， 所述软化剂的存在量可以为 100-1000 克， 优选 200-500 克。所述密封后的木材的表 面是指密封后的木材的表面面积减去密封的两个横截面的面积。
尽管通过控制软化剂的存在量以及加热时间， 即可实现木材的压缩比为 50 ％以 上， 但从成本的角度考虑， 一般在满足强度等物理性能要求的情况下， 尽量使压缩比较小。
根据本发明提供的木材密实化方法， 步骤 (2) 可以通过各种方法来实现， 可以为 各种能使木材表面和 / 或浅层附着上软化剂的方法， 例如， 可以通过下述方式实现 ： 将密封 后的木材在温度为 10-200℃、 优选为 10-30℃的软化剂中浸泡 10-14400 分钟、 优选 10-300 分钟、 在加压气氛下如高压釜中使密封后的木材表层附着上软化剂、 向密封后的木材的弦 面和 / 或径面喷射软化剂。
为了增大软化剂在木材表面和 / 或浅层的附着量， 可以通过划刻木材表面以在木 材表面形成小开口， 划刻的深度至透过木材的表皮层为准。
当所述步骤 (2) 采用将该密封后的木材置于软化剂的气氛中加热至软化溶剂的 沸点温度以上的方式时， 尽管当疏水性密封材料的熔点低于该温度可能会导致疏水性密封材料的熔化， 但此时由于熔解的疏水性材料会通过横截面的管孔向木材内部渗透， 将横截 面的管孔堵住， 从而仍能够有效起到密封作用。 因此， 疏水性密封材料的熔点对后续软化剂 的附着、 预热、 加压步骤并无明显影响。
根据本发明， 所述软化剂为为水、 氨、 碱性水溶液和沸点低于 200℃的亚胺、 酮、 醚、 醇、 腈、 酰胺、 酯、 羧酸中的一种或多种。其中， 所述碱性水溶液可以是氨水、 氢氧化钾水溶 液、 氢氧化钠水溶液、 尿素溶液中的一种或多种。 所述亚胺为羰基如醛羰基或酮羰基上的氧 原子被氮所取代后形成的一类有机化合物， 通式是 R1R2C ＝ NR3， 其中 R1、 R2 和 R3 各自可以是 烃基或氢， 本发明优选为 R1、 R2 和 R3 各自为碳原子数为 1-4 的烷基或氢的亚胺。所述沸点 低于 200℃的酮、 醚、 醇、 腈、 酰胺、 酯、 羧酸型有机溶剂例如可以为甲醇、 乙醇、 丙醇、 丁醇、 乙 二醇、 丙三醇、 乙酸、 乙酸乙酯、 醋酸甲酯、 N， N- 二甲基甲酰胺、 丙酮、 丁酮、 环己酮、 乙腈、 乙 醚、 乙二醇单甲醚、 环氧乙烷、 环氧丙烷、 戊烷、 正己烷、 环己烷中的一种或多种。 本发明进一 步优选所述软化剂为水、 氨、 氨水、 亚胺、 尿素溶液、 氢氧化钠溶液、 氢氧化钾溶液、 乙二醇、 丙三醇中的一种或多种。所述氨水的浓度可以为 10-40 重量％， 所述氢氧化钠溶液、 氢氧化 钾溶液、 尿素溶液的浓度各自可以为 20-50 重量％。
本发明的发明人发现， 采用水为软化剂时， 获得的密实化木材表面平整， 无需经过 刨平处理即可直接使用， 并且水蒸气对操作人员无伤害， 对设备也无伤害， 因此从环保的角 度和设备及操作简单考虑， 本发明最优选的软化剂为水。 本发明人还发现， 在附着软化剂的木材进行热压前进行预热会达到更好的效果， 预热的温度优选为软化剂的沸点温度以下 30℃至软化剂的沸点温度以上 150℃， 进一步优 选为软化剂的沸点温度以下 10℃至软化剂的沸点温度以上 100℃。
本发明的发明人还意外地发现， 通过控制预热时间， 可以控制密实化部分在木材 中的位置， 一般地， 预热时间越长， 密实化部分在木材中的位置越靠近木材的厚度方向中 央， 反之， 预热时间越短， 密实化部分在木材中的位置越靠近木材的厚度方向表面。由于木 材通常在使用前需要刨除表层 0.5-1.5 毫米的部分， 因此为了不使密实化部分被刨除， 通 常控制密实化部分为距木材表面 0.5-1.5 毫米以上的部分。本发明的发明人还发现， 控制 预热的时间为 10-240 秒， 优选为 10-30 秒， 即可实现密实化部分为距木材弦向表面 0.5-1.5 毫米以上的部分。本发明中， 木材的厚度方向是指木材的热压方向。
通过控制软化剂在密封后的木材表面的分布， 可以实现对密实化部分分布的控 制。例如， 控制软化剂在密封后的木材的四周表面均匀分布时， 控制加热时间， 可以获得环 状的密实化部分 ； 控制软化剂在密封后的木材的一个表面均匀分布时， 通过控制加热时间 或者使用只有一个压板为热板的热压机时， 可以获得一条带状的密实化部分 ； 控制软化剂 在木材的两个相对的表面均匀分布时， 通过控制加热时间， 可以获得两条相对并且非常对 称的带状密实化部分。
本发明中， 所述预热通过将密封后的木材置于热压机的压板上， 使附着有软化剂 的木材表面与压板充分接触， 之后加热， 能够使得附着在木材表面和 / 或浅层的软化剂快 速进入木材内部， 对局部的木材内部进行软化， 之后直接加压即可实现热压， 热压后能够获 得所需位置密度较大的密实化木材。预热的温度与热压的温度优选相同。在这种情况下， 预热与热压的区别仅在于是否加压， 如果不加压， 则为预热， 如果加压， 则为热压。
根据本发明， 通过将密封后附着有软化剂的木材先预热、 然后对木材表面进行热
压即可以获得密实化木材。 所述热压的条件优选使得木材的压缩比为 10-50％， 进一步优选 为 15-30％， 所述热压的条件包括热压的方向可以为任意方向， 优选为木材的径向， 热压压 力可以为 10-25MPa， 热压温度可以为软化剂的沸点温度以下 30℃至软化剂的沸点温度以 上 150℃， 热压的速度可以为 0.1-2mm/s。当所述软化剂为水时， 所述预热的温度和热压的 温度优选均为 120-300℃范围内的温度。
进一步优选情况下， 本发明提供的方法还包括将热压后的木材在热压温度下保持 10-360 分钟， 优选 30-60 分钟。
理论上， 本发明提供的方法可以对任何一种木材进行密实化， 所述木材可以是板 材， 也可以是锯材， 所述板材可以为弦向板、 径向板以及弦向和径向之间任意角度的板材， 但优选为弦向板。
所述木材优选为密度小于 0.8g/cm3 的针叶材和 / 或阔叶材中的一种或多种， 进一 3 步优选为 0.3-0.5g/cm 的针叶材和 / 或阔叶材。特别优选为杨木或杉木。
理论上， 本发明提供的木材密实化方法可以用于对各种厚度的木材进行密实化， 但优选情况下， 所述木材的厚度为 1-30 厘米， 优选为 1-10 厘米， 更优选为木材的厚度为 2-5 厘米。 如图 1-5 所示， 根据本发明的木材密实化方法获得的密实化木材包括密实层 1 和 未密实层 2， 其中的密实层 1 的密度大于未密实层 2 的密度， 且密实层 1 的材料和未密实层 2 的材料相同。
根据本发明， 所述密实层 1 和未密实层 2 的密度差一般为 0.1-0.6 克 / 立方厘米， 优选为 0.2-0.5 克 / 立方厘米。
优选情况下， 所述密实层 1 的密度为 0.3-1.2 克 / 立方厘米， 未密实层 2 的密度为 0.2-0.8 克 / 立方厘米 ； 进一步优选为密实层 1 的密度为 0.8-1.0 克 / 立方厘米， 未密实层 2 的密度为 0.3-0.5 克 / 立方厘米。
根据本发明， 所述密实层可以是各种层状结构， 其断面形状可以是矩形 ( 如图 1-3 所示 )、 环形 ( 如图 4 所示 ) 或圆形 ( 如图 5 所示 )。
所述密实层距所述密实化木材表面的最小距离为该密实化木材的总厚度的 0-1/2， 进一步优选为 1/8-1/4。即所述密实层可以为位于该密实化木材的除横截面之外的 一个或多个表面， 也可以位于该密实化木材的中心， 还可以位于上述二者之间。本发明中， 厚度是指密实化木材沿该密实化木材的一个表面穿过密实层 1 和未密实层 2 到相对的另一 个表面之间的距离。 所述密实化木材可以是弦向板， 也可以是径向板， 还可以是位于弦向和 径向之间的任意方向的板材。
根据本发明， 所述密实层 1 和未密实层 2 各自可以为一层或多层。
优选情况下， 所述密实层 1 至少为一层， 未密实层 2 至少为两层， 且密实层 1 和未 密实层 2 交替排列。
进一步优选情况下， 所述密实层 1 为一层， 未密实层 2 为两层， 且密实层 1 位于两 层未密实层 2 之间。
根 据 本 发 明 的 第 一 种 实 施 方 式， 如 图 1 所 示， 所述密实层 1 的断面形状为矩 形， 且所述密实层 1 为两层， 两层密实层分别位于木材的两个表面， 未密实层 2 分布于 密实层 1 中。根据该实施方式， 所述密实层的总厚度与所述未密实层的厚度比可以为
1 ∶ 60-1 ∶ 0.5， 进一步优选密实层的厚度与未密实层的厚度比为 1 ∶ 20-1 ∶ 0.1。一层 密实层的厚度与另一层密实层的厚度可以相等， 也可以不相等。
根据本发明的第二种实施方式， 如图 2 所示， 所述密实层 1 的断面形状为矩形， 且 所述密实层 1 为一层， 所述未密实层 2 为两层， 所述密实层 1 位于两层未密实层 2 之间， 也 即所述密实层分布未密实层中。所述密实层 1 的厚度与所述未密实层 2 的厚度比可以为 1 ∶ 60-1 ∶ 0.5， 进一步优选密实层的厚度与未密实层的厚度比为 1 ∶ 20-1 ∶ 0.1。所述 密实层 1 可以位于所述密实化木材的中间， 也可以位于中间至密实化木材表面之间的任意 位置。具体的， 所述密实层 1 距所述密实化木材表面的最小距离可以为该密实化木材的总 厚度的 0-1/2， 进一步优选为 1/8-1/4。
根据本发明的第三种实施方式， 所述密实层 1 和未密实层 2 均可以只为一层， 所述 密实层的厚度与所述未密实层的厚度比可以为 1 ∶ 60-1 ∶ 0.5。
根据本发明的第四种实施方式， 如图 3 所示， 所述密实层 1 的断面形状为矩形， 且 所述密实层 1 和未密实层 2 均为多层 ( 图 3 中示出的各为 2 层 )， 且所述密实层和未密实层 交替排列。所述密实层 1 的总厚度与所述未密实层 1 的总厚度比可以为 1 ∶ 60-1 ∶ 0.5， 进一步优选密实层的厚度与未密实层的厚度比为 1 ∶ 20-1 ∶ 0.1。各层密实层 1 的厚度可 以相同， 也可以不同， 各层未密实层 2 的厚度可以相同， 也可以不同。每层所述密实层距所 述密实化木材表面的最小距离为该密实化木材的总厚度的 0-1/2， 进一步优选为 1/8-1/4。 上述四种实施方式主要适用于方形板材。
根据本发明的第五种实施方式， 对于圆柱形木材， 如图 4 所示， 所述密实层 1 的断 面为环形， 未密实层 2 为圆形， 密实层 1 沿密实化木材的周向呈环状分布， 即未密实层 2 分 布于密实层 1 中。
根据本发明的第六种实施方式， 对于圆柱形木材， 如图 5 所示， 所述密实层 1 的断 面为圆形， 未密实层 2 为环形， 未密实层 2 沿密实化木材周向呈环状分布， 即密实层 1 分布 于密实层 2 中。
根据本发明， 所述密实层距所述密实化木材表面的距离一般为该密实化木材的总 厚度的 0-1/2， 进一步优选为 1/8-1/4。
优选情况下， 沿该密实化木材的径向， 所述密实层的厚度与所述未密实层的厚度 比为 1 ∶ 60-1 ∶ 0.5， 进一步优选密实层的厚度与未密实层的厚度比为 1 ∶ 20-1 ∶ 0.1。
所述木材的种类和性质在前文中已经详述， 在此不再赘述。
根据本发明， 所述密实化木材优选为弦向板和 / 或径向板。
下面通过具体实施例对本发明进行详细的说明。
实施例 1
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。
将人工林杨木制成的尺寸为 400mm( 长 )×100mm( 宽 )×20mm( 厚 )、 含水率为 7 重 量％的弦向板材的横截面 ( 即两个端面 ) 用熔点为 60℃的石蜡密封， 石蜡用量为 1.09 克， 然后将密封后的板材在 20 ℃的水中浸泡 60 分钟， 取出板材 ( 板材表层附着一层水， 水的 附着量为 27.93 克 ) 置于热压机上进行预热， 预热温度为 180℃， 预热时间为 30 秒钟， 之后 对预热后的板材沿径向方向双面施压进行热压， 热压的压缩比为 25％、 热压温度为 180℃、
热压压力为 20MPa、 热压速度为 1 毫米 / 秒， 之后在此温度下保持 30 分钟， 即可获得密实化 木材。通过肉眼和软 X 射线微密度测定方式观察和测定该密实化木材的端面， 发现密实化 部分距表层 0.5mm， 呈上下基本对称的带状分布图案， 该密实化木材的结构示意图如图 3 所 示。
对比例 1
按照实施例 1 的方法进行木材密实化， 不同的是， 板材的含水率为 13％， 获得压缩 比为 25％密实化木材， 不能区分出密实层和未密实层。
对比例 2
按照实施例 1 的方法进行木材密实化， 不同的是， 不对板材进行密封， 获得压缩比 为 25％密实化木材， 不能区分出密实层和未密实层， 该密实化木材的软 X 射线照片如图 7 所 示。从图 7 可以看出， 该密实化木材各部分的密度基本没有差别。
对比例 3
按 照 实 施 例 1 的 方 法 进 行 木 材 密 实 化， 不 同 的 是， 水由相同重量的沸程为 412-420℃的液体石蜡代替。结果发现不能获得压缩比为 25％密实化木材。
实施例 2
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。
将人工林杨木制成的尺寸为 400mm( 长 )×100mm( 宽 )×20mm( 厚 )、 含水率为 7 重 量％的弦向板材的横截面用熔点为 60℃石蜡密封， 石蜡用量 1.18 克， 然后将密封后的板材 在 20℃的水中浸泡 120 分钟， 然后取出板材 ( 板材表层附着一层水， 水的附着量为 32.9 克 ) 置于热压机上进行加热， 预热温度为 180℃， 预热时间为 20 秒钟， 之后对预热后的板材沿径 向方向进行热压， 热压温度为 180℃、 热压压力为 16MPa、 热压速度为 2 毫米 / 秒， 之后保持 70 分钟， 即可获得压缩比为 25％的密实化木材。通过肉眼和软 X 射线微密度测定方式观察 该密实化木材的端面， 发现密实化部分在木材表面， 呈带状均匀分布图案， 该密实化木材的 结构示意图如图 1 所示。
实施例 3
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。
将人工林杨木制成的尺寸为 400mm×100mm×30mm、 含水率为 9％的径向板材的径 面用液态热塑性环氧树脂 ( 购自江苏三木化工 )， 用量为 1.68 克， 然后将密封后的板材在 20℃的水中浸泡 20 分钟， 然后取出板材 ( 板材表层附着一层水， 水的附着量为 9.3 克 ) 置 于热压机上进行预热， 预热温度为 150℃， 预热时间为 30 秒钟， 之后对加热后的板材沿径向 方向进行热压， 热压温度为 150℃、 热压压力为 20MPa， 热压速度为 0.5 毫米 / 秒， 之后保持 150 分钟， 即可获得压缩比为 33.3％的密实化木材。通过肉眼和软 X 射线微密度测定方式 观察该密实化木材的端面， 发现密实化部分距表层 1mm， 呈带状分布图案， 该密实化木材的 结构示意图如图 3 所示。
实施例 4
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。按照实施例 1 的方法进行木材密实化， 不同的是， 软化剂由乙二醇代替水， 获得压 缩比为 25％密实化木材。通过肉眼和软 X 射线微密度测定观察该密实化木材的端面， 发现 为密实化部分距表层 0.5mm， 呈带状分布， 但压缩后得到表面不平整的木材图案， 该密实化 木材的结构示意图如图 3 所示。
实施例 5
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。
按照实施例 1 的方法进行木材密实化， 不同的是， 直接向密封后的板材表面喷洒 水， 喷洒的量使得板材表面附着的水的量为 6.5 克， 获得压缩比为 25％密实化木材。 通过肉 眼和软 X 射线微密度测定观察该密实化木材的端面， 发现为密实化部分距表层 1mm， 呈带状 分布的图案， 该密实化木材的结构示意图如图 3 所示。
实施例 6
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。
按照实施例 1 的方法进行木材密实化， 不同的是， 热压前的加热时间为 240 秒钟， 获得压缩比为 25％的中心密实化木材。 通过肉眼和软 X 射线微密度测定方式观察该密实化 木材的端面， 发现密实化部分位于径面和横截面的中间， 呈带状分布图案， 并且通过测量， 密实化部分为位于距木材弦向表面 7 毫米的位置， 该密实化木材的结构示意图如图 2 所示， 软 X 射线照片如图 6 所示。从图 6 可以明显的看出该密实化木材中间部分的密度与两侧的 密度不同， 其中密度较大的部分即密实层 1 基本位于该密实化木材的中央。 实施例 7
该实施例用于说明本发明提供的木材密实化方法和由该木材密实化的方法获得 的密实化木材。
按照实施例 1 的方法进行木材密实化， 不同的是， 实验所使用的树种为杉木， 获得 压缩比为 25％的密实化木材。通过肉眼和软 X 射线微密度测定观察该密实化木材的端面， 发现密实化部分呈带状分布于密实化木材的表面， 该密实化木材的结构示意图如图 3 所 示。
性能测试
板材尺寸按以下方式检测 ： 木材密实化处理时， 用厚度规控制压密的最终厚度， 计 算出压缩比。
密度测定 ： 采用软 X 射线密度分析方法连续测定木材横截面的密度。力学性能测 定： 参照国标 GB1941-2009 进行表面硬度的测定。上述实施例 1-7 获得的板材以及对比例 1-3 获得的板材的力学性能结果如表 1 所示。
表1
从上表 1 的结果可以看出， 本发明提供的木材密实化方法生产的密实化木材被压 缩部分的密度和硬度均有显著提高， 且被压缩部分能够控制在表面和表层， 对比实施例 4 和 1 发现， 其他的软化剂 ( 如乙二醇 ) 也能实现本发明的目的， 但密实化木材表面不平整， 效果比水差 ； 将实施例 1 与对比例 1 比较可以发现， 对比例 1 由于密实化前木材的含水率不 在 12 重量％以下， 导致密实化效果较差 ； 将实施例 1 与对比例 2 比较可以发现， 对比例 2 由 于未进行密封不在本发明的范围内， 导致获得的密实化木材效果较差 ； 将实施例 1 与对比 例 3 比较可以发现， 对比例 3 由于加热温度小于软化剂的沸点温度， 不在本发明的范围内， 导致获得的密实化木材效果较差。