Способ обработки древесины

 

Использование: обработка древесины полем СВЧ преимущественно пиломатериалов, применяемых для изготовления музыкальных инструментов. Сущность изобретения: способ заключается в том, что обработке подвергают древесину с влажностью 22 - 24%, на которую циклически воздействуют полем СВЧ с числом циклов не менее трех. В каждом цикле воздействие полем СВЧ производят в течение 2 - 5 мин в диапазоне частот 1 - 10 гГц и мощностью излучения 0,0005 - 0,015 Вт/cм³ с интервалом между каждым воздействием полем СВЧ от 5 до 15 мин, что дает возможность значительно сократить время сушки, увеличить выгонку смолы из хвойных пород деревьев и улучшить акустические характеристики древесины.

Изобретение относится к обработке древесины и может быть использовано для обработки пиломатериалов, применяемых для изготовления музыкальных инструментов.

Одним из основных процессов обработки пиломатериалов, применяемых для изготовления музыкальных инструментов, является атмосферная или конвективно-тепловая сушка в камерах. Сушильными агентами в них служат горячий воздух, пар и топочные газы.

Благодаря улучшению конструкции и аэродинамики камер, правильному выбору режимов можно улучшить технико-экономические показатели этого способа обработки. Однако теория конвективной сушки и достигнутые результаты говорят о том, что этот способ по своим возможностям близок к пределу.

Известен способ обработки древесины с получением улучшенных акустических свойств, основанный на воздействии на нее полем токов высокой частоты (Макарьева Т. А. Исследование акустических характеристик древесины, используемой для музыкальных инструментов, и разработка методов их контроля в условиях производства. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. 1975). При обработке древесины этим способом происходит разрушение структуры древесины в ранней зоне годичных слоев, что приводит к понижению акустических свойств по всему объему древесины и снижает константу излучения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обработки древесины путем воздействия на нее энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ) с заданным диапазоном частот, мощностью излучения и в течение заданного интервала времени, выбранными в зависимости от размеров обрабатываемых заготовок авт.свид. СССР N 408785, кл. В 27 К 5/04, 1973).

Известный способ не позволяет использовать древесину для изготовления музыкальных инструментов, так как обработка ее в режиме способа приводит к образованию внутренних трещин, что отрицательно сказывается на акустических показателях.

Техническим результатом изобретения является улучшение акустических характеристик древесины.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки древесины путем воздействия на нее энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ) с заданным диапазоном часто, мощностью излучения и в течение заданного интервала времени, выбранными в зависимости от обрабатываемых заготовок, обработке подвергают древесину с влажностью 22-24% на которую циклически воздействуют полем СВЧ с числом циклов, не менее трех, при этом в каждом цикле воздействие полем СВЧ производят в течение 2-5 мин в диапазоне частот 1-10 гГц и мощностью излучения 0,0005-0,015 Вт/см³ с интервалом между каждым воздействием полем СВЧ от 5 до 15 мин.

Обработка древесины путем циклического воздействия полем СВЧ дает возможность значительно сократить время сушки и увеличить выгонку смолы из хвойных пород деревьев, при этом улучшаются акустические характеристики древесины.

Обработка древесины в соответствии с предлагаемым способом проводится следующим образом.

Материал укладывают в штабель и загружают в сушильную СВЧ камеру. В камере циклически создают поле СВЧ в диапазоне частот 1-10 гГц с удельной мощностью излучения 0,0005-0,015 Вт/см³ в течение 2-5 мин. Далее следует пауза в течение 5-15 мин, при которой происходит остывание древесины. Циркуляция воздуха в камере со скоростью 1-2 м/с производится вентилятором. Число циклов определяется заданной конечной влажностью заготовок.

При высокочастотной обработке термические функции сушильного агента выполняет электромагнитное поле. Воздух в камере поглощает и удаляет испаряемую влагу.

Режимными параметрами при известных способах сушки являются температура древесины в центре и на поверхности заготовки, относительная влажность среды, скорость циркуляции воздуха.

В данном способе экспериментально полученные режимы обработки полем СВЧ позволяют поддерживать допустимые температуру и влажность, при которых не происходит разрушения древесины, без систематического контроля за ними.

На предприятии-заявителе предлагаемым способом обрабатывалась древесина хвойных пород, предназначенная для изготовления музыкальных инструментов. Результаты комплексного контроля характеристик древесины до и после обработки в поле СВЧ показали, что применение, например, мягких режимов с интервалом не более 3 мин при длительности полного цикла обработки 10-15 мин для древесины влажностью W 22-24% дает улучшение акустических характеристик древесины значительно больше, чем естественная или конвекционная сушка.

Так, для заготовок толщиной ≈6 мм обработка в поле СВЧ предлагаемым способом дает увеличение акустических показателей (акустическая константа) на 8-12% за счет выгонки смолы. При последующей технологической операции шлифовке происходит ее удаление с поверхности.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ путем воздействия на нее энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ) с заданным диапазоном частот мощностью излучения и в течение заданного интервала времени, выбранным в зависимости от размеров обрабатываемых заготовок, отличающийся тем, что обработке подвергают древесину с влажностью 22 24% на которую циклически воздействуют полем СВЧ с числом циклов не менее трех, при этом в каждом цикле воздействие полем СВЧ производят в течение 2 5 мин в диапазоне частот 1 10 ГГц и мощностью излучения 0,0005 0,015 Вт/см³ с интервалом между каждым воздействием полем СВЧ от 5 до 15 мин.