CN1019366B

CN1019366B - 木材浸注方法及实施该方法的装置

Info

Publication number: CN1019366B
Application number: CN 85101957
Authority: CN
Inventors: 罗森伦德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1992-12-09
Also published as: CN85101957A

Abstract

一种用浸注溶液对木材进行浸注的方法和装置，包括浸注罐，罐中有抽真空装置，还包括连接浸注罐和储藏罐的导管等。木材置于密闭抗压的浸注罐中，罐中的空气全部或几乎全部排除，随后，在压力下把浸注溶液装入罐中。溶液中含有的空气和气体成份在注入罐之前，被全部或几乎全部排除，溶液在完全密闭的条件下注入，从而当液体渗透的木材内时，浸注液体完全或几乎完全不含有气体和空气，在真空下进行浸注。

Description

本发明是关于使用某种浸注液体对木材进行浸注的方法，和实施该方法的某种装置。

人们已知，可以把木材用加压注入法或深层注入法进行处理。这种处理方法已经使用了一些时间了。其目的，是为了让木材能更加抗腐烂，防止霉菌侵蚀，和预防昆虫蛀蚀木材。浸注剂一般是某种液体，该液体含有各种可溶性的盐，这些盐类通常具有一定的毒效。

当今，最普通的实施方法是把干燥木材放在压力容器里，该容器要经过抽真空处理，这样做的目的，是为了尽可能把存在于木材细胞中的空气抽出去。然后，在大气压力下把浸注液体从一种特殊的储藏罐中引入到浸注罐中。由于吸力，木材将吸附此浸注液体。这个方法的缺点是木材吸附浸注液的能力相当低，原因是当木材完全地被浸注液体包围之前，往往要化费一定的时间，在这段时间内，即木材物质完全被液体包围之前，木材会吸附空气，则木材中的细胞会被空气充填，而不是被浸注液所充填。因而，木材细胞壁的内部压力和外部压力在很大地程度上达到相等，从而使浸注液体渗透到木材内的效果差。

从这种已知处理过程的最终结果可以看出，即不管木材失去了包含在它的细胞中的大量的气体体积这样一个事实，其一度被气体所占据的所有体积并没有全部被浸注液体所取代。即使木材物质已经全部浸没于液体中也是如此。由于木材没有发生变形，可以肯定，没有被浸注液体占据的剩余体积已经被某些其它物质所占据了。按照逻辑推理，这种物质必定是气体，这种气体含有部份空气，该空气是加入液体时由木材所吸附进去的。此外，按照气体在液体中的溶解规律，相对于液体来说，气体的可压缩性要大于液体，因而液体中的气体也有可能被排除出去。木材中的细胞薄膜有这样一种特性，即对不同的物质有一定限制性，如：它可限制葡萄糖分子，而又允许水分子通过。换句话说，小分子比大分子容易通过薄膜。因此，在已知的浸注方法中，当大分子通过薄膜进入木材的细胞里时，浸注液中的气体分子也同时进入了。这就降低了液体分子在浸注物质内渗透到细胞中去的可能性。这种性能导致了浸注液体在这类木材中的较低的渗透作用。特别是松属木材，目前就是用这种方法进行浸注的。这也意味着，其它一些重要类型的木材，像冷杉属木材，由于这两种针叶树细胞结构的不同，人们也认为不适于用加压浸注的方法进行处理。其结果是，在挪威，仅仅松属木材是按上述所说的方法进行处理。而且这种局限性给这种方法带来不少缺点。

本发明的目的是为了改进这种木材物质的浸注方法。目的在于增大浸注的深度，并且使过去被认为不适于用加压浸注法和深度浸注处理的那类木材的处理成为可能。

这个目的可以通过把要进行浸注的木材用浸注液浸注的方法来达到。该木材要放置在一个密封的压力容器中，或者放在一个能进行浸注处理的罐中。罐中的空气要完全地或者几乎完全地被抽空。随后，在加压下，把进行浸注处理的液体导入罐中。该方法特征在于，此浸注液体在被压入浸注罐之前，完全或者几乎完全不含有气体和空气组份或者空气组份，这样，浸注可在空气完全隔绝的条件进行。在浸注进行时即在液体渗透到木材去时，液体则完全或几乎完全地不含有气体和空气。而且，在罐已抽真空和在抽真空的罐中进行木材浸注，从而使气体和空气或者是空气组份没有机会渗透到木材中去。

本发明的基本概念是要对木材或者更确切地说是对木材中的细胞予先进行抽真空并一直保持其真空状态。在导入液体时，使浸注液体能通过细胞壁而被吸附。由此，在浸注液体通过细胞壁进行渗透作用之前，使此细胞和细胞环绕物之间没有机会产生压力平衡。

在实施本方法时，从浸注液中把空气排出的过程要在不同的罐中进行。

该方法可以进一步改进，即在浸注液体导入到浸注罐中以后，该浸注液体的压力可用减小浸注罐的体积来产生或者用加压下导入没有空气和气体的浸注液体来实现。

该方法的具体实施还可以作稍许改进，即在罐抽真空之前把浸注液体导入罐中，这样，在罐进行抽真空之前，木材被完全浸没于液体中，随后，再对液体和进行浸注的木材施以压力。

本方法的另外一个特征是，可以把液体放入一个弹性容器中。该弹性容器按置在罐里，该抗压的罐的壳体和弹性容器之间的空间要先进行抽真空处理，然后把弹性容器内部进行抽真空处理，使其内部的真空程度达到95%或者稍高于95%。随后，对抗压的罐的壳体和弹性容器之间的空间进行加压，按其本身的已知特性，所用的压力大约为4×10⁵帕或稍大于4×10⁵帕。

本发明的方法的其它特征是可以在一个可伸缩的罐中产生真空。该罐通过一个导管与进行浸注的罐相连通，此可伸缩的罐在进行抽真空时，通过一个阀门与浸注罐隔离。当达到所须要的真空度时，再将阀门打开，从而可降低浸注罐的压力。

实施该方法的装置包括有用作浸注的罐，该罐装有待浸注的木材，装置还包括使罐产生真空所必须的设备。此外，还有导管，利用此导管把进行浸注的罐与储藏罐相连接。该储藏罐装有用作浸注的液体，以便在浸注罐抽真空之后，由储藏罐把液体提供到浸注罐中。该设备的最重要的特征是一个与储藏罐相连的装置，可以使罐及其液体能完全或几乎完全地不含有空气和其它气体。一个与浸注罐连接的装置，提供了在完全密闭的条件下提高罐的压力。

本发明所提供的装置，在其具体实施时，为了提高浸注罐的压力，包括减少罐的体积的装置。这一点是可以做到的，如：可以按置一个或多个可以吹胀的弹性汽球，或者配备与罐相关的液体导管，或者可以配备一个或者多个移动活塞，或者在储藏罐和浸注罐的管路间配备一个压力泵。

本发明将参照下列附图进行比较详细的说明。该图展示了装置的典型的实施过程，利用此装置可以实施本发明所说明的方法。

把欲进行浸注处理的木材（1）放在浸注罐（2）中，该罐为密封和抗压的，把一个或多个有弹性的容器（3）放置于浸注罐（2）中。在木材开始进行浸注程序之前，容器（3）要用真空泵（4），通过（5）、（6）、（7）、（8）的管子把其中的空气排除出去，把管路中的（9）、（10）二个阀门打开。在空气排除之后，关闭阀门（10）。随后，把储藏罐（11）通过管（12）、（13）与真空泵（4）连通。打开阀门（14）对储藏罐抽真空。抽真空进行完毕之后，随即关闭阀门（14）。浸注罐（2）中的空气用真空泵（4），通过管（5）、（12）和（15），进行排除，打开阀门（9）和阀门（16），直到达到所须要的真空度，然后关闭阀门（9）和（16）。至此，可完全或几乎完全地把浸注罐（2）和储藏罐（11）中的空气或其它气体排除出去。储藏罐（11）也可以是一个可以伸缩的罐，同样也可以把存在于储藏罐中的浸注液体（17）中的空气或少量气体排除出去。

浸注过程开始时，打开阀门（18）、（19）来操作，阀门（18）、（19）使浸注罐（2）被从储藏罐（11）来的浸注液体所充满，储藏罐（11）的位置要高于浸注罐（2）。在液体进行传送时，罐（11）要通过真空泵进行抽吸操作，打开阀门（9）和阀门（14），直至液体内部的气体压力与外部的气体压力相等，则关闭阀门（18）和（19）。

（P）为压缩空气的来源，利用（P）可以把压力介质通过阀门（20）引入到弹性容器（3）中，使容器（3）膨胀，直至罐（2）中的压力提高到16×10⁵帕，或者稍高于16×10⁵帕，保持此压力在一个足够长的时间之后，（时间长短要取决于要进行浸注的物质的体积和性质）。压力降低，罐（2）中的浸注液体进行抽真空，容器（3）与真空泵相连并排空。

如果被浸注的材料吸附了过量的液体，则可再次对罐（2）抽真空，以便从木材中吸出过量的浸注液体。

当对罐（2）进行抽真空处理时，其压力值应尽可能快的调节到使浸注液体稍低于此液体的沸点或者接近于浸注液体的沸点。随后立即打开阀门（18）和（19），以便把浸注液体导入罐中。

上文叙述和说明的装置，其特征是比较典型的，不过，只要不脱离本发明在装置权利要求中所揭示的内容，也可以利用其它的一些方法来实施。例如，使用一个移动活塞，可用来代替弹性容器，用来减小体积从而提高浸注罐的压力。用来排除罐内的空气和气体的管路***，可以作成各种不同的型式。例如：使用二个泵。通过把泵与罐（11）相连，或者与一个导管相连，此导管在罐（11）和浸注罐（2）之间，则可以达到提高罐（2）的压力的目的。这样，在把液体从罐（11）抽吸到浸注罐（2）中时，液体不会与气体和空气接触。浸注罐的压力会提高到所需要的数值，而罐（11）的压力值会降低。由于抽真空作用，罐（11）中的压力值可达到使液体到达沸点的数值。此时，液体表面会沸腾，其体积上的损失，将通过液体的蒸发进行补偿。

Claims

1、一种用浸注溶液对木材进行浸注的方法，木材要置于一个密闭且抗压的浸注罐中，该浸注罐中空气完全或几乎完全地被排除出去，随后，把用作浸注的液体引入到浸注罐中，并经加压处理，其特征在于，浸注液体(17)在被引入浸注罐内并在其中进行加压之前，要完全地或者几乎完全地不含有自身所包含的气体和/或空气组分，进行浸注作用时，要在完全密闭的条件下进行，使液体在进行浸注处理时，完全或者几乎完全地与气体和空气隔绝，即当液体渗透到木材(1)时，在罐的抽真空和木材的浸注之间气体和/或空气无法渗透到木材中去。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于该浸注液在真空作用下进行的排除空气是在另外一个罐中进行的，然后再导入到浸注罐中。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于随着浸注液体导入到浸注罐中的浸注液体（17）的压力是由减小浸注罐的体积来产生的，或者是在压力下，引入不含有空气和气体的液体来产生。

4、根据权利要求1的方法，其特征在于该浸注液体在抽真空之前导入到罐中，这样在罐进行抽真空之前，把木材完全浸没在液体中，然后，对液体和木材进行加压处理。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于该液体被封闭于一个弹性容器中，该弹性容器置于浸注罐内。

6、根据权利要求3的方法，其特征在于处于抗压的罐的壳体与弹性容器或挠性导管之间的空间首先抽真空，然后对弹性容器内部或挠性导管内部抽真空，使其达到95%的真空程度或者稍高于95%，随后对抗压罐壳体和弹性容器（或挠性导管）之间的空间加压，按其已知的自身特性，其压力为4×10⁵帕或者稍高于4×10⁵帕，把经过排除空气处理的液体导入到弹性容器内部。

7、根据权利要求4的方法，其特征在于处于抗压的罐的壳体与弹性容器或挠性导管之间的空间首先抽真空，然后对弹性容器内部或挠性导管内部抽真空，使其达到95%的真空程度或者稍高于95%，随后对抗压罐壳体和弹性容器（或挠性导管）之间的空间加压，按其已知的自身特性，其压力为4×10⁵帕或者稍高于4×10⁵帕，把经过排除空气处理的液体导入到弹性容器内部。

8、根据权利要求4的方法，其特征在于用一个真空泵对可伸缩的罐进行抽真空处理，该罐通过一个管路与浸注罐相连通，所述的可伸缩罐借助一个阀体在抽真空过程中与浸注罐隔绝，在可伸缩的容器内达到所要求的真空度时，则打开阀门，随之降低该罐中的压力。

9、一种按照权利要求1-3中的一个或多个的方法实施本发明的装置，包括浸注罐（2），该浸注罐（2）内容纳待浸注的木材（1），还包括在罐中用来产生真空的必要的设备，连接罐（2）和储藏罐（11）的导管，该储藏罐内装有用作浸注的液体，以便当浸注罐经抽真空之后，由储藏罐向浸注罐提供浸注液体，其特征在于一个与储藏罐（11）相连的装置，提供了使该罐和浸注液体能完全或者几乎完全地排除空气或其它气体，一个与浸注罐（2）连接的装置，提供了在完全密闭的条件下提高罐（2）的压力。

10、根据权利要求9的装置，其特征在于用于提高浸注罐（2）中的压力的设备，包括用于降低浸注罐的体积的装置。如：一个或多个可以吹胀的弹性气体球（3）安装在罐（2）中，或者安置在与罐相连接的液体导管中。

11、根据权利要求9或10的装置，其特征在于在浸注罐（2）和储藏罐（11）中设置一个普通的真空泵（4）。

12、根据权利要求9或10的装置，其特征在于一种压力泵装置把预先已经排除过空气的浸注溶液从储藏罐导入到浸注罐。

13、根据权利要求12的装置，其特征在于一种压力泵装置把预先已经排除过空气的浸注溶液从储藏罐导入到浸注罐。