Способ обработки пористых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Сомз Советских

Социалистических

Республик (61) Лополннтельныа к патенту (22) Заявлено19.02.74 (21) 1998932/28-12 (23) Приоритет - (32) (g1) M Кл.

B 27 К 3/34

Государственный комитет

Совета тйинистроо СССР оо делам нэаоретений, и открытий (31) (33) ,! (43) Опубликовано 30.10.-77,Бтоллетень ЛЪ 40

-(53) УДХ667. - 1 (088 ь,) (45) Дата опубликования описания, 10.11,77

Иностранцы

Гарри С.Олсон и Брюс А,Хаатаджа (США) (72) Авторы изобретения.ь, Иностранная фирма

Борд Оф Контрол оф Мичиган Текнолоджикал Юниверсити" (C1IlA) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу обработки пористых материалов, например, древесины с целью нанесения на материал постоянного покрытия. б

Известен способ обработки пористых материалов, например древесины, путем пропитки их сульфатным щелоком и последующего нагревания.

Однако пропитанный таким способом мате40 риал недостаточно устойчив, Целью изобретения является получение материала с постоянной водостойкой окраской.

Поставленная цель достигается тем, что 15 оропитку пористого материала осуществляют

3-60%-ным водным раствором сульфитного щелока с содержанием линосульфокислот от

40 l1o 100%, нагревание ведут до темперагуры 62-232оС в течение времени достаточ- 0 ного для полимеризации лигносульфокислот.

Пропитку материала проводят от 2 до 72 ч при температуре раствора от 20 до 93 С, после пропитки материал высушивают на воздухе, 25

Пример 1. 25%-ный раствор отработанного сульфитного щелоке на основе кальция обедняют ионами кальция путем добавле-! ния серной кислоты в количестве1 достаточт ном для реагирования с 95% кальция, присуеь ствующего в щелоке. Сульфат кальция, образующийся при реакции, удаляют фильтрацией.

Полученный раствор используют и качестве пропитывателя для нанесения окраски на образец берестовой фанеры толщиной 1,58 мм, Образец берестовой фанеры погружают в пропитыватель на ночь, затем сушат его на воздухе в течение ночи и далее нагревают

4 мин до 135оС для полимеризации присущ ствующих в нем лигносульфокислот. Образец

1 ,берестовой фанеры красят насквозь в коричневый цвет, похожий на древесину орехового дерева. Окрашенный образец погружают на

10 мин в кипяшую воду для определения водостойкости окраски. После просушифания его проверяют — значительных повреждений окраски не обнаружено.

Пример 2. 25%-ный раствор отработанного сульфитного щелока на основе каль1 ция обедняют ио ыми кальция путем добавле578842

ИФ серной кислоты в количестве достаточном для реагирования с 95% кальция, присутствующего в щелоке. Сульфат кальция, образующийся при реакции, удаляют фильтрацией. Полученный раствор нагревают 10 мин до93 С для сгущения коричневого цвета и используют в качестве пропитывателя для окраски с образца берестовой фанеры толщиной 1,58 мм.

Образец берестовой фанеры погружают на

/ ночь в укаэанный пропитыватель, имеющий комнатную температуру. Пропитанный образец высушивают в течение ночи и нагревают 4 мин (без давления) при 135оС для попимериэации и придания нерастворимости лигносульфокислотем, присутствующим в фанере.

Фанера приобретает коричневый цвет более темный, чем у образца в примере 1.

Пример 3. 25%-ный раствор отработанного сульфитного щелока на основе кальция обрабатывают достаточным количеством серной кислоты, которая реагирует с 75% кальция, присутствующего в щелоке. Раствор очищают фильтрацией и затем используют в качестве пропитывателя для окрашивания образца кленовой фанеуы толщиной 1,58 мм., Образец кленовой фанеры погружают на

10 мин в пропитыватель, который нагревают до температуры Р 93оС, Пропитанный образец просушивают на воздухе и затем нагревают 4 мин до 135оС, Образец файеры приобретает коричневый цвет.

Отдельный образец берестовой фанеры (7,6 см " 15,2 см " 0,16 см) погружают

I O на 72 ч в 12,5%-ный и 50%-ный растворы дтработанного сульфитного щелока на основе аммония. Пропитанные образцы фанеры про1 суйивеют на воздухе 24 ч и затем нагревают 4 мин до " 141оС. Тепловой обработкой полимеризуют лигносульфокислоты, при этом тепло пресса частично разрушает соли 40 аммония в отработанном сульфитном щелоке.

Образцы фанеры преобретают коричневый цвет, причем обработанные 50%-ным раствоpOk темнее образцов, обработанных 12,5%ным раствором, Окращивание производят. нропитывателем, содержащим отработанный сульфитный щелок на основе аммония, который частично декатионизируют при нагревании, Полученное покрытие менее водостойко, чем описанное в примерах 1 и 2, однако и такой пропитыватепь успешно применяют для окрашивания дерева. ,Л р и м е р 4. 25%-ный раствор отработанного сульфитного щелока на основе капь-5 ция обедняют ионами кальция путем добюления серной кислоты в количестве достаточР

НоМ для реагирования с 50% кальция, присутствующего в щелоке. Сульфат кальция, образующийся при реакции, удаляют фильтраци60 ей. Полученный раствор частично свободных лигносупьфокислот используют в качестве про. питыветеля для окрашивания образца фанеры, изготовленной из вяза, толщиной 1,58 мм.

Образец фанеры погружают не ночь в пропитыватель, пропитанный образец просушивают на воздухе в течение ночи, после чего на4 д гревают 4 мин при 149 С для полимеризации лигносульфокислот фанеры. Образец окрашивается в коричневый цвет, который является водостойким, Пример 5. Образцы берестовой фанеры размером 1,5 см > 7,2 см 0,16 см насыщают следующими водными растворами:

1) 10%-ным раствором отработанного сульфитного щелока не основе кальция.

2) 10%-ным раствором отработанного сульфитного щелока на основе кальция, обработанного достаточным количеством серной кислоты для осаждения 40 вес.% катионов и отфильтрованного от образующегося сульфата кальция;

3) 10%-ным pBcrBopoM отработанного сульфитного щелока не основе кальция, из которого удаляют 100% катионов.

Каждый образец фанеры погружают в один из растворов не 24 ч. Пропитанные образцы просушивают на воздухе 24 ч нагоевают в прессе под давлением 10,5 кг/см при различных температурах, а затем проверяют на степень окраски.

Образцы, обработанные 1-ым раствором, приобретают незначительную окраску или совсем не окрашиваются, даже при нагревании до 204 С. Образцы, обработанные 2-ым раст

1.. вором, имеют ровную коричневую окраску с

/ увеличивающейся интенсивностью от дубовой до темно--коричневой при увеличении температуры бт 60 до 240 С. Образцы, обработанные 3-им раствором, имеют еще более интенсивную окраску; чем образцы, обработанные

2-ым раствором.

Результаты этих испытаний показывают, что водный .раствор, содержащий необработанный отработанный сульфитный щелок, не окрашивает древесину до любого необходимого уровня даже тогда, когда она насыщается этим раствором и нагревается до высокой температуры. Древесина же, пропитанная раст. вором отработанного сульфитного щелока той же концентрации, но из которого удалено

40 вес.7с основных ионов, приобретает коричневую окраску, интенсивность которой изменяется в зависимости от температуры нагревания и количества основных ионов, удаленных из отработанного сульфитного щелока.

Предлагаемый способ позволяет улучшить качество древесины, так как волокна ее, пропитанные лигносульфокислотеми, подвергнутыми цепной полимеризацни, защищаются этими

578842

Составитель Н. Сердюк

Редактор Н, Хубларова Техред А. Демьянова Корректор С. Шекмар .Заказ 3818/706 Тираж 629 Подписное

ЦИИИЛИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кислотами. В результате окрашивание получается равномерным, поскольку полимеризованные кислоты равномерно распределяются между волокнами и вокруг них; кроме того, изделие получается более плотное, Когда фанера, обработанная по предлагаемому способу, царапается и оголяется, неокрашенное дерево не QTKpblBBetcsl (KBK это происходит с деревом, на которое наносится поверхностная краска, лак и т,п,), поскольку нижний слой волокнистого материала имеет такой же цвет и обладает такими же характеристиками, что и поверхностный слой, окружающий поцарапанный участок. Поэтому повреждение нельзя обнаружить сразу, и целостность первоначального внешнего вида фанеры сохраняется.

Обработкой древесины по предлагаемому способу стабильность размеров и твердость мягких пород дерева могут быть значительно улучшены, что позволит мягкие породы дерева, которые до этого не применялись в промышленности, использовать для различных промышленных целей.

Формула изобретения

1. Способ обработки пористых материалов, например древесины, путем пропитки сульфитным щелоком и последующего нагревания, о т л и ч а ю ш и и с.я тем, что, с целью псдучения материала с, постоянной водостойкой окраской, пропитку пористого материала осуществляют 3-609о-ным водным раствором сульфитного щелока с содержанием лигносульфокислот от 40 до 100%, а нагревание ведут до температуры 62-232 "С в течение времени достаточного для полимеризации лит носульфокислот, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пропитку материала ведут от

2 Do 72 ч при температуре раствора от 20 до 93 С.

3, Способ пс пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что материал после пропит ки высушивают на воздухе.