Способ получения лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева
Изобретение относится к способам обработки древесины. Способ получения лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, включает стадии получения исходного лесоматериала из дерева, обработки полученного исходного лесоматериала давлением, сушки лесоматериала и придание лесоматериалу желаемой формы. При осуществлении стадии обработки давлением к лесоматериалу прикладывают требуемое давление для понижения содержания в нем влаги с обеспечением равномерности содержания влаги во всех частях обрабатываемого лесоматериала. Благодаря такой обработке обеспечивается предотвращение растрескивания, расщепления и искривления лесоматериала в процессе сушки. При применении способа обеспечивается повышение эффективности использования дерева и упрощение процесса получения лесоматериалов. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение
Предлагаемое изобретение относится к способу обработки древесины, в частности к способу обработки лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, из которого получают полезный лесоматериал.
2. Описание предшествующего уровня техники
В течение тысячелетий древесина благодаря своей доступности и удобству обработки играет важную роль в качестве материала для изготовления мебели и строительства. Для получения исходного материала поваленные деревья подвергаются корообдирке и освобождению от ветвей. Затем ствол дерева подвергается раскряжевке на несколько кряжей желаемой формы, после чего полученные кряжи подвергаются сушке для уменьшения в них содержания влаги в целях предотвращения гниения древесины, ее искривления и других нежелательных явлений. Однако поскольку сердцевина дерева выполняет функции артерии, то есть через нее осуществляется снабжение ветвей и листьев водой от корней, в материале сердцевины содержится намного больше воды, чем в других частях дерева. Поэтому кряжи, содержащие сердцевину, по причине неравномерного распределения влаги, которое при сушке устранить не удается, при хранении нередко трескаются, расщепляются и искривляются. Способ получения лесоматериалов, не содержащих материала сердцевины (1) дерева, иллюстрируется на фиг.5, при этом способе ствол дерева подвергается распиловке на несколько единиц продукции (2) желаемой формы. Еще один способ, при котором исключено использование материала сердцевины дерева, состоит в распиловке ствола на несколько досок или брусьев и в комбинировании этих досок или брусьев с получением желаемой единицы продукции (2), как показано на фиг.6.
Однако обоим этим известным способам получения лесоматериалов присущи следующие недостатки:
1. Эффективность использования дерева очень низка. При известных способах получения лесоматериалов сердцевина (1) дерева уходит в отходы, ветви также удаляются еще на предварительной стадии, поэтому для получения лесоматериала дерево используется только на 40-50%, в результате чего для удовлетворения нужд потребителей приходится прибегать к избыточным вырубкам леса. В наше время экологической грамотности ясно, что такое расточительное уничтожение лесов неприемлемо.
2. При известных способах получения лесоматериалов образуется слишком много отходов. Неэффективное использование природных ресурсов усугубляется увеличением количества отходов, так как для получения готового лесоматериала определенного размера нужно найти бревно много больших размеров, которое затем подвергается распиловке в соответствии с требуемыми размерами. Еще один аспект этой проблемы состоит в том, что при этом нельзя использовать маленькие деревья, так как из них нельзя получить лесоматериал требуемых размеров.
3. Известные способы получения лесоматериалов весьма трудоемки. Обычный способ получения лесоматериалов включает распиловку ствола дерева на несколько не содержащих материала сердцевины (1) дерева единиц продукции (2) или на сравнительно большое количество досок или брусьев. В частности, при способе, проиллюстрированном на фиг.6, ствол дерева подвергается распиловке на большое количество досок или брусьев и их соединение в единицу продукции (2), что обходится дорого, так как требует применения различных процессов обработки.
4. При известных способах получения лесоматериалов не обеспечивается удовлетворительная конструкционная прочность единиц продукции (2). В частности, скомбинированная единица продукции (2), полученная по известному способу, проиллюстрированному на фиг.6, скомпонована из достаточно большого количества досок или брусьев, скрепленных с помощью клея, и при этом такая скомбинированная единица продукции (2) по конструкционной прочности уступает аналогичной по размерам единице продукции, полученной из цельной древесины. Срок службы такой скомбинированной единицы продукции (2) также короче, чем у аналогичной единицы продукции из цельной древесины. Кроме того, если показанная на фиг.6 скомбинированная единица продукции (2) скомпонована из досок или брусьев из разных пород древесины, то у нее не будет единого текстурного рисунка, что портит внешний вид лесоматериала.
Для преодоления этих недостатков настоящим изобретением предлагается способ получения лесоматериалов из дерева, смягчающий или устраняющий эти вышеописанные проблемы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основной целью предлагаемого изобретения является создание способа получения лесоматериалов, содержащих материал сердцевины дерева. Способ по предлагаемому изобретению содержит стадии распиловки дерева на лесоматериалы; обработку лесоматериалов, содержащих материал сердцевины дерева, давлением; сушку лесоматериалов; и придание лесоматериалам желаемой формы. Обработка лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, давлением состоит в приложении к нему надлежащего давления с целью уменьшения содержания в нем влаги и достижения равномерности содержания влаги. Этим может быть достигнуто предотвращение растрескивания, расщепления и искривления лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, в процессе сушки. Таким образом, при применении способа по предлагаемому изобретению обеспечивается повышение эффективности использования поваленного дерева, а также упрощение процесса получения лесоматериалов.
Другие цели, преимущества и новые признаки предлагаемого изобретения станут понятны из последующего его подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 приведена блок-схема способа получения лесоматериалов по предлагаемому изобретению.
На фиг.2 схематично проиллюстрирован на виде сверху первый вариант осуществления, относящийся к способу по предлагаемому изобретению, блок-схема которого показана на фиг.1; стадии обработки давлением лесоматериала, имеющего поперечное сечение прямоугольной формы.
На фиг.3 схематично проиллюстрирован на виде сверху первый вариант осуществления, относящийся к способу по предлагаемому изобретению, блок-схема которого показана на фиг.1; стадии обработки давлением лесоматериала, имеющего поперечное сечение круглой формы.
На фиг.4 схематично показано дерево, из которого можно получить несколько единиц продукции при применении способа по предлагаемому изобретению, блок-схема которого показана на фиг.1.
На фиг.5 схематично показано поперечное сечение ствола дерева и полученных из него известным способом нескольких единиц продукции.
На фиг.6 показано поперечное сечение полученной с помощью еще одного известного способа единицы продукции, скомпонованной из сравнительно большого количества досок или брусьев.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения лесоматериалов, содержащих материал сердцевины дерева, проиллюстрированный на фиг.1-3, содержит следующие стадии.
1. Приготовление исходного лесоматериала (3), содержащего материал сердцевины (4), из дерева, освобожденного от коры и распиленного по меньшей мере на один кряж. Затем из каждого кряжа получают лесоматериал (3) желаемого поперечного сечения, например прямоугольного, как показано на фиг.2, или круглого, как показано на фиг.3. Лесоматериал (3) содержит материал сердцевины (4) дерева. Кряж для получения лесоматериала (3) может быть получен из ствола или из большого сука дерева.
2. Химическая обработка лесоматериала (3), например, с помощью консервантов или антисептиков. При этом если лесоматериал получен из некоторых специальных пород дерева, например из гевеи, то назначение консерванта или антисептика состоит в предотвращении гниения лесоматериала или поражения его насекомыми-вредителями. Если же лесоматериал (3) получен из других пород дерева, например из обыкновенной сосны, то стадия химической обработки может быть пропущена.
3. Обработка лесоматериала (3) давлением, при этом надлежащее давление прикладывается к лесоматериалу (3) для понижения содержания влаги во всем лесоматериале (3), содержащем материал сердцевины (4) дерева, до желаемого уровня. Как можно видеть на фиг.2 и 3, вокруг лесоматериала (3) расположено некоторое количество сжимающих пластин (5), упирающихся в поверхность лесоматериала (3) с обеспечением одинакового усилия, действующего на каждый участок поверхности лесоматериала (3). На каждую сжимающую пластину (5) действует соответствующий источник давления (6), благодаря чему обеспечивается сжатие лесоматериала (3). В качестве источника давления (6) может быть использован гидравлический цилиндр, при этом в предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения лесоматериал (3) подвергается обработке давлением при температуре приблизительно 200°С, а продолжительность сжатия составляет 30 секунд. В результате такой обработки давлением из лесоматериала (3), особенно из материала сердцевины (4) дерева выжимается вода. Таким образом, содержание влаги в материале сердцевины (4) дерева будет понижено практически до того же уровня, что и другой части лесоматериала (3), в результате чего содержание влаги во всех частях лесоматериала (3) будет понижено до равномерного уровня.
4. Сушка лесоматериала (3), в результате которой содержание влаги в лесоматериале (3) понижается до очень низкого уровня. Благодаря тому, что на стадии обработки давлением содержание влаги во всех частях лесоматериала (3) было доведено до практически одинакового уровня, лесоматериал (3), содержащий материал сердцевины (4) дерева, не будет в процессе сушки трескаться, расщепляться или искривляться.
5. Придание лесоматериалу (3) желаемой формы, которое осуществляется путем машинной обработки лесоматериала (3) с помощью известных средств. В результате лесоматериал (3), содержащий материал сердцевины (4) дерева, становится полезным и надежным материалом для изготовления мебели или строительства.
Таким образом, как следует из вышеизложенного, предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества.
1. Благодаря тому, что материал сердцевины (4) дерева не удаляется, при применении способа по предлагаемому изобретению обеспечивается повышение эффективности использования дерева, что, в свою очередь, приводит к уменьшению вырубок леса. Кроме того, теперь получать лесоматериалы коммерческого качества можно и из маленьких деревьев, которые до сих пор считались непригодными для получения пригодных к практическому использованию лесоматериалов.
2. Отпадает необходимость распиловки дерева на не содержащие материала сердцевины единицы продукции (2), как показано на фиг.5, или на доски или брусья, как показано на фиг.6, поэтому процесс получения лесоматериалов при применении способа по предлагаемому изобретению обеспечивает упрощение процесса получения лесоматериалов, благодаря чему стоимость производства снижается.
3. Благодаря тому, что лесоматериал (3), полученный способом по предлагаемому изобретению, является цельным по строению, конструкционная прочность его увеличивается. Кроме того, могут быть выдержаны конкретные текстурные линии, благодаря чему может быть обеспечено улучшение внешнего вида мебели или строения, выполненного из такого лесоматериала (3).
В вышеприведенном описании раскрыты различные характеристики и преимущества предлагаемого изобретения, а также подробности его структуры и действия, тем не менее вышеприведенное описание служит только целям иллюстрации, и предлагаемое изобретение допускает внесение изменений в различных своих деталях, особенно в том, что касается формы и размеров лесоматериала и расположения частей оборудования, с помощью которого осуществляется способ по предлагаемому изобретению, полный объем которого раскрыт в прилагаемой к сему формуле изобретения при толковании использованных в ней терминов в широком смысле.
1. Способ получения лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, включающий приготовление исходного лесоматериала, содержащего сердцевину дерева, обработку давлением полученного лесоматериала, содержащего сердцевину дерева, при этом к лесоматериалу прикладывают давление для понижения в нем содержания влаги с обеспечением в результате этого равномерного содержания влаги во всех частях лесоматериала, включая материал сердцевины дерева, сушку лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, для понижения содержания влаги во всех частях лесоматериала, включая материал сердцевины дерева, до желаемого уровня, придание лесоматериалу, содержащему материал сердцевины дерева, желаемой формы, при этом для обеспечения требуемого давления на обрабатываемый лесоматериал, содержащий материал сердцевины дерева, вокруг этого лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, располагают сжимающие плиты, упирающиеся в поверхность этого лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, и обеспечивают действие на каждую сжимающую плиту усилия от соответствующего источника давления для сжатия обрабатываемого лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий выполняемую перед стадией обработки давлением стадию химической обработки лесоматериала, содержащего материал сердцевины дерева, с помощью консерванта или антисептика.
3. Способ по п.2, в котором дерево, из которого получают лесоматериал, является гевеей.
4. Способ по п.1, в котором источник давления представляет собой гидравлический цилиндр.
5. Способ по п.1, в котором лесоматериал, содержащий материал сердцевины дерева, подвергают обработке давлением при температуре приблизительно 200°С, а продолжительность обработки давлением составляет 30 с.
6. Способ по п.1, в котором лесоматериал, содержащий материал сердцевины дерева, получают из ствола дерева.
7. Способ по п.1, в котором лесоматериал, содержащий материал сердцевины дерева, получают из сука дерева.
