專利名稱：木材碎塊的處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在精磨機(jī)(碎木機(jī))中木材碎塊(而且特別是木材碎片)的乙?；?，其中乙?；途ネ瑫r發(fā)生。通過該表述“木材碎塊(wood piece) ”，申請人優(yōu)選意指來自不耐用的木材品種(諸如軟木材(例如，針葉樹))和不耐用的硬木材(即云杉、松木或杉木))的碎塊，大小優(yōu)選為8厘米X3厘米X3厘米。如果是木材碎片(wood chip),則對應(yīng)的大小約為2.5厘米X1.5厘米X1.5厘米。

發(fā)明內(nèi)容
這個領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)涉及單一木材幾何構(gòu)造的乙?；?，例如，將實(shí)木乙?；梢阴；膶?shí)木或?qū)⒛静睦w維乙?；梢阴；哪静睦w維?，F(xiàn)有技術(shù)沒有教導(dǎo)在對木材進(jìn)行乙酰化的同時改變其幾何構(gòu)造。而本發(fā)明將乙酰化方法和使幾何構(gòu)造變小的方法結(jié)合到了一個或多個步驟中。由于使木片的幾何構(gòu)造變小(例如在精磨機(jī)中)會導(dǎo)致縮小設(shè)備中的停留時間非常短，所以根據(jù)本發(fā)明往往先執(zhí)行預(yù)精磨步驟以便對在起始幾何構(gòu)造中可用的羥基進(jìn)行乙酰化。然后在精磨機(jī)中執(zhí)行最終的乙?；?，在該精磨機(jī)中，其他的羥基位點(diǎn)由于在使幾何構(gòu)造變小期間變得可用而被乙?；?。在乙?；黧w的存在下，起始材料，如各種大小的木材碎塊在精磨機(jī)中被變小成碎片、薄片、線狀物、顆粒或纖維。該方法可以方便地以一個步驟或兩個步驟的方式執(zhí)行。在一步法中，在乙?；黧w的存在下，木材碎片在精磨機(jī)中被變小成最終的幾何構(gòu)造。在兩步法中，在將碎片變小成和一步法中一樣的最終幾何構(gòu)造之前，先對其進(jìn)行預(yù)乙酰化。根據(jù)最終所需的幾何構(gòu)造和乙?；某潭?，可以對木材的幾何構(gòu)造進(jìn)行與精磨機(jī)中的乙酰化相對的預(yù)乙?；蚝笠阴；?。通過用熱乙酰化流體在反應(yīng)容器中浸潰該木材的幾何構(gòu)造可以方便地執(zhí)行這種預(yù)處理和后處理。因此，本發(fā)明提供了一種用于在精磨機(jī)中乙?；静乃閴K的方法，其中，在120 170C的乙?；黧w的存在下，將水分含量為2 10%的碎塊引入到所述精磨機(jī)中，并精磨
0.5 60分鐘的時間段以得到幾何構(gòu)造變小的、乙?；鲋芈蕿?0 30%的碎塊。優(yōu)選地，木材碎塊具有2 5%的水分含量，而且合意地，該乙?；黧w的溫度為140 170C。而且，優(yōu)選地，該木材碎塊被精磨I 60分鐘的時間段。在一個實(shí)施方式中，該木材碎塊在被引入到該精磨機(jī)之前被乙?；?。在這樣的方法中，在精磨機(jī)之前和在精磨機(jī)之中的乙?；黧w可以被加壓至最高6巴。另外或可選擇地，該幾何構(gòu)造變小的乙?；静乃閴K被進(jìn)一步乙?；途ァＴ谝徊椒ㄖ?，干燥的碎片和乙?；黧w被引入到精磨機(jī)中并同時進(jìn)行反應(yīng)和精磨。然而，因?yàn)檫@樣的方法僅提供非常短的供乙酰化進(jìn)行的停留時間，所以兩步法可能是適合的，在該兩步法中，干燥的碎片在被運(yùn)輸?shù)骄C(jī)之前首先通過與反應(yīng)容器中的乙?；黧w進(jìn)行接觸而被預(yù)乙酰化，然后在該精磨機(jī)中在乙?；黧w的存在下被同時進(jìn)一步乙酰化和精磨成纖維。
在一步法或兩步法中，一旦達(dá)到最終所需的乙?；?，優(yōu)選用熱的氣體或水洗滌來除去任何殘留的流體，而且得到的木材幾何構(gòu)成優(yōu)選是干燥的。本發(fā)明還設(shè)想了多步法，其中在得到最終的幾何構(gòu)造之前，可以對木材的幾何構(gòu)成進(jìn)行多次改變。在這種情況下，可以得到高的乙?；健Ｒ虼?，在精磨機(jī)中，在熱的乙?；黧w(如乙酸酐)的存在下，可從大的木材碎塊開始并將它們的幾何構(gòu)造變小。使用本發(fā)明可以得到乙酰化的線狀物(Strand)、碎片、薄片(flake)、纖維、顆?；蚍蹱钗?flour)的幾何構(gòu)造，這種材料在制造工程板產(chǎn)品方面具有潛在價值，這種工程板產(chǎn)品與包含有非乙酰化材料的板產(chǎn)品相比，具有改進(jìn)的尺寸穩(wěn)定性和耐用性。乙酸酐和乙酸的混合物可以代替單獨(dú)的乙酸酐使用，混合物的范圍通常為酸酐95%、酸5%至酸酐55%、酸45%。
具體實(shí)施例方式下面的示例用于說明但不限制本發(fā)明。示例 I將南方黃松木碎片(2厘米X I厘米X I厘米)干燥至水分含量為2 10%并將其放置在大氣環(huán)境下的Asplund碎木機(jī)D (該Asplund碎木機(jī)D連接到20hp的Baldor工業(yè)電動機(jī))中。將乙酸酐沿著碎片引入到該碎木機(jī)中并且將溫度升到140°C。碎木機(jī)的刀片和圍阻墻(containing wall)之間的間隙為0.7mm。將門密封且將該碎木機(jī)保持在140°C，并在1700rpm下運(yùn)行不同的時間段。除去剩余的酸酐和副產(chǎn)物乙酸，將乙酰化纖維用水洗滌并在150°C的烘箱中進(jìn)行干燥。確定單獨(dú)的乙?；w維的90%相對濕度(RH)和27°C下的平衡水分含量(EMC)、乙?；鲋睾涂梢暲w維尺寸分布。
``
由在碎木機(jī)中乙酰化得到的增重率(WPG,weight percent gain)示于表I中。然而，表2示出了:生成的纖維可以相當(dāng)短，因?yàn)樵谝阴；磻?yīng)期間碎片和碎木機(jī)刀片之間的接觸時間相對較長。如果認(rèn)為它們對于其預(yù)期的最終用途來說太短的話，那么可以先執(zhí)行如下所描述的預(yù)乙?；襟E。表1:不同時間的乙?；哪戏近S松木纖維的增重率增重率在:(分鐘)
權(quán)利要求
1.一種用于在精磨機(jī)中乙酰化木材碎塊的方法，其中，在120 170C的乙?；黧w的存在下，將水分含量為2 10%的碎塊引入到所述精磨機(jī)中，并精磨0.5 60分鐘的時間段以得到幾何構(gòu)造變小的、乙?；鲋芈蕿?0 30%的碎塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述木材碎塊的水分含量為2 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述乙酰化流體的溫度為140 170C。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述木材碎塊被精磨I 60分鐘的時間段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述木材碎塊在被引入到所述精磨機(jī)之前被乙酰化。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述乙?；黧w被加壓至6巴。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，幾何構(gòu)造變小的乙?；静乃閴K被進(jìn)一步乙?；途ァ?br> 8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述木材碎塊包含碎片，且?guī)缀螛?gòu)造變小的木材碎塊包含纖維。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述乙?；黧w包含乙酸酐。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述乙?；黧w包含乙酸酐和乙酸的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述乙酸酐和乙酸的混合物以90%的酸酐比10%的乙酸的比例混合。
12.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的乙酰化木材的幾何構(gòu)造。
13.—種工程板產(chǎn)品，包含根據(jù)權(quán)利要求12所述的乙酰化木材的幾何構(gòu)造。
全文摘要
一種用于對木材碎塊進(jìn)行乙?；途サ囊徊椒ɑ騼刹椒?，其中在精煉機(jī)中對變小的幾何構(gòu)造同時進(jìn)行乙?；途?。包括有幾何構(gòu)造變小的乙?；牧系墓こ贪瀹a(chǎn)品與包含有非乙?；牧系南嗨瓢瀹a(chǎn)品相比，具有高的尺寸穩(wěn)定性和耐用性。
文檔編號B05D1/18GK103118804SQ201180044908
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者羅杰·M·羅維爾 申請人:泰坦木業(yè)有限公司