一种皂角木防开裂加固方法与流程

本发明涉及木制品加工制作技术领域，更具体的说是涉及一种皂角木防开裂加固方法。

背景技术：

皂角树是我国特有的经济生态型多用途树种，几乎遍布中华大地，且其寿命长，具有长期经济效应。由于皂角木具备纹理交错、质地强韧、抗劈性能好、不掉渣、硬度适宜、短期水湿不腐朽等特性，可被用于木制品的加工，但皂角木的易裂的性质也限制了它的应用范围。而国内对于皂角木的防开裂处理技术的研发，尚处于空白阶段。

随着社会的发展、科技的进步与环境的变化，人们的环保意逐渐增强。属于天然材料的皂角木，也将越来越受到消费者的喜爱。但皂角木因其材质组成和纤维取向排列等原因，未经科学处理的木材，则容易出现变形、开裂霉变、虫蛀等问题，对产品质量产生不利影响。

目前皂角木主要量产于西南地区，但加工之后的皂角木，却要运输往全国各地喜爱木制品的家庭。我国地域辽阔，横跨温带和热带两个不同温度带，不同地区的环境不同，湿度差异也相当大。皂角木在不同的湿度的影响下易展现出不同程度的开裂与变形。而用于户外的皂角木，在经紫外光与阳光照射后，耐久性耐候性也将大大降低，时间久了其表面的色泽会逐步呈现发黄状态、皂角木制品也易开裂。

我国对于木制品的开裂与变形的处理，应用最广泛的是对制品表面进行漆面涂布，以此隔绝外界环境的湿度影响。但此类方法往往只能对表层进行一定的处理，无法阻止皂角木深处的变化，尤其是在一段时间的使用后，日常损耗使漆面保护层脱落，不能很好的阻隔外界环境对皂角木的影响。且传统的油漆材料由于具有一定毒性，已无法满足人们对于天然材料的环保需求。因此，国内市场迫切需要出现一类用于家具制作方面的皂角木防开裂固化技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对目前尚且空白的皂角木防开裂处理技术市场，本发明提供一种皂角木防开裂加固方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种皂角木防开裂加固方法，包括如下步骤：

a.原木处理：取皂角木原料，阴干，后将原料切割为皂角木板材；

b.板材干燥：干燥步骤a中制得皂角木板材，得干燥皂角木板材，抽真空后待继续处理；

c.防开裂处理：取步骤b中得到的抽真空后的干燥皂角木板材，用热固性树脂预聚体浸泡处理，取出后置于烘箱中热固化；

d.皂角木成品：取步骤c中得到的皂角木板材，于皂角木板材表面再涂布所述热固性树脂预聚体，低温固化。

所述步骤a中，对皂角木原料阴干至其含水量为50％-60％。

所述步骤b中，干燥步骤a中制得皂角木板材时，在温度50℃-60℃的条件下，将皂角木板材烘干至其含水量为7％-10％。

所述步骤b中，抽真空的参数设置为：压力2.0mpa-30.0mpa，保压时间3h-8h。

所述步骤c中，浸泡处理的时长为3天-5天。

所述步骤c中，烘箱中热固化的时间为3h-8h。

所述热固性树脂预聚体由苯酚、甲醛、木素、氢氧化钠、尿素按照重量份比例为3:2:1:1:1混合制的。

所述苯酚、甲醛、木素、氢氧化钠、尿素的混合温度为70℃-85℃。

所述步骤d中，于皂角木板材表面再涂布所述热固性树脂预聚体1-5次。

每次涂布热固性树脂预聚体后8h-12h再进行下一次热固性树脂预聚体的涂布。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明的方法具有皂角木防裂程度好，经处理的皂角木开裂率降低，防开裂效果持久且其力学性质得到了显著提升，整个生产过程环保经济、效率高，适合企业批量处理皂角木。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种皂角木防开裂固化技术，包括以下步骤：

a.原木处理：取所需皂角木原料，阴干至皂角木含水量约在50％，后将原料切割为板材，待继续处理；

b.板材干燥：取步骤a中制得板材，用烘干法干燥至皂角木含水量约为8％，得干燥板材，抽真空后待继续处理。该项操作的相关参数为：压力2.0mpa，温度为50℃，保压时间3小时；

c.防开裂处理：取步骤b中所述干燥的皂角木板材，采用酚醛树脂预聚体浸泡处理3天，取出后置于60℃烘箱中热固化中3h左右，最后转移到室内保存。

d.皂角木成品：取步骤c中所述处理皂角木板材，根据需要加工为成品后，于制品表面再涂布2次这种酚醛树脂预聚体，每次涂布酚醛树脂预聚体后8h再进行下一次酚醛树脂预聚体的涂布，固化即制成。

实施例2：

一种皂角木防开裂固化技术，包括以下步骤：

a.原木处理：取所需皂角木原料，阴干至皂角木含水量约在55％，后将原料切割为板材，待继续处理；

b.板材干燥：取步骤a中制得板材，用烘干法干燥至皂角木含水量约为7％，得干燥板材，抽真空后待继续处理。该项操作的相关参数为：压力5.0mpa，温度为55℃，保压时间6小时；

c.防开裂处理：取步骤b中所述干燥的皂角木板材，采用酚醛树脂预聚体浸泡处理4天，取出后置于烘箱中热固化中5h左右，最后转移到室内保存。

d.皂角木成品：取步骤c中所述处理皂角木板材，根据需要加工为成品后，于制品表面再涂布3次这种酚醛树脂预聚体，每次涂布酚醛树脂预聚体后10h再进行下一次酚醛树脂预聚体的涂布，固化即制成。

实施例3

一种皂角木防开裂固化技术，包括以下步骤：

a.原木处理：取所需皂角木原料，阴干至皂角木含水量约在60％，后将原料切割为板材，待继续处理；

b.板材干燥：取步骤a中制得板材，用烘干法干燥至皂角木含水量约为10％，得干燥板材，抽真空后待继续处理。该项操作的相关参数为：压力10.0mpa，温度为60℃，保压时间4小时；

c.防开裂处理：取步骤b中所述干燥的皂角木板材，采用酚醛树脂预聚体浸泡处理5天，取出后置于60度烘箱中热固化中8h左右，最后转移到室内保存。

d.皂角木成品：取步骤c中所述处理皂角木板材，根据需要加工为成品后，于制品表面再涂布2次这种酚醛树脂预聚体，每次涂布酚醛树脂预聚体后9h再进行下一次酚醛树脂预聚体的涂布，固化即制成。

实施例4：

一种皂角木防开裂固化技术，包括以下步骤：

a.原木处理：取所需皂角木原料，阴干至皂角木含水量约在55％，后将原料切割为板材，待继续处理；

b.板材干燥：取步骤a中制得板材，用烘干法干燥至皂角木含水量约为7％，得干燥板材，抽真空后待继续处理。该项操作的相关参数为：压力15.0mpa，温度为56℃，保压时间5小时；

c.防开裂处理：取步骤b中所述干燥的皂角木板材，采用酚醛树脂预聚体浸泡处理3天，取出后置于烘箱中热固化中7h左右，最后转移到室内保存。

d.皂角木成品：取步骤c中所述处理皂角木板材，根据需要加工为成品后，于制品表面再涂布3次这种酚醛树脂预聚体，每次涂布酚醛树脂预聚体后12h再进行下一次酚醛树脂预聚体的涂布，固化即制成。

实施例5：

a.原木处理：取所需皂角木原料，阴干至皂角木含水量约在50％，后将原料切割为板材，待继续处理；

b.板材干燥：取步骤a中制得板材，用烘干法干燥至皂角木含水量约为7％，得干燥板材，抽真空后待继续处理。该项操作的相关参数为：压力25.0mpa，温度为54℃，保压时间8小时；

c.防开裂处理：取步骤b中所述干燥的皂角木板材，采用酚醛树脂预聚体浸泡处理5天，取出后置于烘箱中热固化中6h左右，最后转移到室内保存。

d.皂角木成品：取步骤c中所述处理皂角木板材，根据需要加工为成品后，于制品表面再涂布3次酚醛树脂预聚体，固化即制成。

实施例6

一种皂角木防开裂固化技术，包括以下步骤：

a.原木处理：取所需皂角木原料，阴干至皂角木含水量约在60％，后将原料切割为板材，待继续处理；

b.板材干燥：取步骤a中制得板材，用烘干法干燥至皂角木含水量约为9％，得干燥板材，抽真空后待继续处理。该项操作的相关参数为：压力30.0mpa，温度为52℃，保压时间4小时；

c.防开裂处理：取步骤b中所述干燥的皂角木板材，采用酚醛树脂预聚体浸泡处理4天，取出后置于烘箱中热固化中7h左右，最后转移到室内保存。

d.皂角木成品：取步骤c中所述处理皂角木板材，根据需要加工为成品后，于制品表面再涂布5次酚醛树脂预聚体，固化即制成。

上述6个实施例中的酚醛树脂预聚体由苯酚、甲醛、木素、氢氧化钠、尿素按照重量份比例为3:2:1:1:1在70℃-85℃的条件下混合制的。

皂角木防开裂固化效果实验实验：取同一颗皂角木新鲜木材，加工成长×宽×厚为25cm×15cm×5cm的板材，分别分成8组，每组重复3次样品。第1-6组按照实施例1-6进行处理，标号实施例1-6。

第7组为对照样品组，采买市场上常用的普通皂角木防开裂漆作为对照样品，先用对照样品浸泡4天，然后取出阴干至55％的水分含量，再以普通皂角木防开裂漆涂布4次后阴干，则完成。

第8组为空白对照组，不作任何处理，将以上各板材放入统一的温度、湿度环境下进行观察，用紫外线照射与加湿设备加湿作加速处理，于处理后第3天、7天、14天、1个月、3个月、6个月观察皂角木板材开裂情况。

实验结果：随机抽选15人对各皂角木板开裂情况进行打分，取平均分，评分标准为：裂纹≤1cm为小裂纹，取-2分；裂纹＞1cm且≤7cm为中等裂纹，取-4分至-8分；裂纹＞7cm为为大裂纹取-10分。无上述情况不扣分，基础分为100分。

实验结果见表1

表1

从上述结果可以看出，未经处理的皂角木板开裂问题最为明显，在紫外线照射与加湿处理的条件下，很快就出现了开裂的状况，随着实验时间的增长，其开裂的状况更为明显。对照样品采用市场上流通最广的普通固化剂进行处理，与空白对照组相比，有较大优势，但其在一个月后开裂现象也变得更为明显，防开裂效力不持久。实施例1-6与空白对照组和对照样品组相比，明显具备优良的防开裂特性，且持久度更好，能有效防止皂角木在加速老化条件下6个月内开裂，合理推算在正常情况下，本发明的固化剂能有效遏止皂角木在3年内的开裂情况。

本发明选用的热固性树脂预聚体作为皂角木固化剂。因其具备优良的流动性，可充分渗入皂角木深处孔隙。该树脂固化后由小分子变成大分子，填充木料孔隙并在制品表面形成一层保护膜，使内外环境的水分子不易交互。在干燥条件下，皂角木固化剂能有效阻止皂角木因水分含量过低而开裂；在湿润条件下，皂角木固化剂在制品表面形成的保护膜与内部填充的大分子，使得环境中的水汽不易进入，从而形成一个完美的保护环境。皂角木的相关力学性质也因此得到了显著提升。

本发明皂角木防开裂固化技术流程简便、操作易上手，适合大规模生产，制得产品也符合国家标准，可用于室内家具制造。

本发明中先让皂角木阴干至含水量55％，在进行烘干与抽真空处理，利于在不破坏木料内部结构的前提下，而令皂角木水分溢出。在抽真空后再进行固化剂浸润处理，可在最大程度充分浸入木料，3-5天的浸渍时间使其固化成的大分子更能充分地填充于皂角木孔隙中，于皂角木细胞壁中与其官能团结合，从而达到技术防开裂的目的。而待固化剂被皂角木充分吸收后，再于表面涂布2-4次皂角木固化剂，能够在皂角木表里顺利形成一层保护膜，更有效降低皂角木的开裂率。

本发明技术针对了皂角木易开裂的性质，环保且高效的处理技术并不会损毁皂角木本身的结构，且能增加其硬度，拓宽了皂角木用于家具制造的市场前景。

上所述实施仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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