Способ обработки древесины

 

1 I

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 670433

Союз Советских

Социалистических

Республик ф ф; (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 27.01.77 (21) 2446590/29-15 с присоединением заявки М (51) М. Кл.-"

В 27К 3/08

Государственный комитет (23) Приори ло делам изобретений (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ЛЪ 24 (53) УДК 674.048 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения

В. А. Белый, Б. И. Купчинов, А. А. Львов и М. М. Рыженко (71) Заявитель

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

Изобретение относится к области создания технологических процессов пропитки древесины.

Модифицированная древесина находит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Наиболее общим и основным требованием к материалам на основе древесины является повышение ее биои огнестойкости, долговечности, а также физико-механических характеристик. Это достигается за счет физико-механических свойств наполнителя, количества его в древесине и качестве распределения по всему объему.

Основная группа способов, используемых при наполнении древесины, основана на создании внешних силовых полей в автоклавах, что приводит к черезвычайно низкой степени наполнителя по всему объему. В связи с этим в процессах пропитки древесины необходимо решать задачу качества наполнения ее за счет повышения температуры и давления. Это приводит к тому, что при длительных процессах пропитки в поле высоких температур происходит интенсивное терморазложение древесины, приводящее к ухудшению ее физико-механических свойств. Интенсифицировать процесс наполнения и улучшить его качества, без повышения температуры можно применив пронитку с торца. Срок службы такой древесины в атмосферных условиях увеличивается на 25 лет в сравнении с автоклавным способом пропитки или холодно-горячих ванн.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обработки древесины, включающий распространяющееся по ее длине упругое циклическое сжатие на 10 — 20о/о от первоначального

10 объема с последующим восстановлением размеров, а затем пропиткой хкпдкостью под давлением (1).

Основной недостаток данного метода— древесина после сжатия поперек волокон только частично восстанавливает свою структуру, что значительно снижает качество пропитки.

Цель изобретения — повышение качества пропиткп. 0 С этой целью восстановления размеров осуществляют в процессе пропнтки под давлением, которое равно 1,8 — 2 МПа.

Исследование влияния давления наполнителя на качество и степень наполнения без

25 перек волокон показало, что процесс пропитки целесообразно осуществлять при давлении не ниже 3 МПа. Только прп таком давлении можно добиться удовлстворптсль30 ной степени и качества наполнения.

670433

Температура древесины, К

Показатели

433

423

413

453

443

463

800

845

850

860

800

790

Прочность на сжатие вдоль волокон 10з н м-

Т вердост ь по Бринел лю 10 н,мя

Степень наполнения за 1 мин, Глубина пропитки, м/мин

11,2

9,6

10,2

10,4

9,4

9,0

0,3

0,52

38

0,43

0,35

0,45

0,6

П р и м еч а н и е. Пропитка производилась при давлении иаполнителя 1,8 — 2 МПа и степени уплотнения 15 )и.

Т аблица 2

Давление напопнителя, МПа

Показатели

2,8

3,2

0,8

2,4

1,6

853

858

860

Прочность на сжатие 10э, н,м

Твердость по Бринеллю 10 7, н/и

Степень наполнения за 1 мин, Глубина пропитки, м/мин

854

850

855

856

10,9

11,2

10,75

10,4

10,6

10,5

10,7

41

40

0,57

0,47

0,87

0,38

0,7

0,3

П р и м е ч а н и е, Пропитка производилась при температуре 463 К и степени уплотнения 15% .

Таблица 3

Циклическое уплотнение

Показатели

10

30

825

860

856

800

830

Прочность на сжатие вдоль волокон

10, н м

845

Твердость по Бринеллю 10, н/м

Степень наполнения за 1 мин, Глубина пропитки, м/мин

11,2

10,1

10,5

10,7

10,2

9,6

45

30

35

0,3

0,15

0,57

0,075

0,25

0,56

0,4

П р и м е ч а н и е, Пропитка производилась при температуре древесины 463-К и давлении наполнителя

1,8 — 2 МПа.

Циклическое сжатие древесины па 10—

20% требует значительно меньшего давления для наполнения. Так оптимальное давление пропитки, при котором достигаются максимальные степень наполнения и качество пропитки, оказалось в пределах 1,8—

2 МПа (табл. 2).

Пропитка древесины расплавами при температуре 433 — 453 К приводит к разжижению паполнителя и лучшему наполнению ее капиллярно-пористой системы (табл. 1).

Пример 1. Березовая заготовка древесины влажностью 10 — 12, поперечным сечением 40)(40 мм и длиной 300 мм, нагретая до температуры 463 К, радиально уплотнялась с торца на 15% от первоначального размера, что приводит к герметизации канала камеры и предотвращает ее растрескивание. При движении заготовки входное

4 отверстие канала камеры постоянно закрыто. Часть длины заготовки имеет возможность восстанавливать свои размеры под давлением расплава стеарата цинка в масле МС-20 в периодически повторяющихся расширениях канала камеры. Давление при этом находится в пределах 1,8 — 2МПа.

Периодически повторяющееся уплотнение заготовки на 10%, способствует созданию дополнительного давления на расплав, заключенный в капиллярно-пористой системе древесины, что улучшает качество пропитки.

Зависимость качества пропитки древесины от температуры приведена в табл. 1.

Зависимость качества пропитки от давления наполнителя приведена в табл. 2.

Зависимость качества пропитки от циклического уплотнения приведена в табл. 3.

Таблица 1

670433

Таблица 4

Предлагаемый способ

Патент США

¹ 3624233

Автоклавный способ

Показатели

780

860

800

Прочность иа сжатие вдоль волокон

10З, н/м

Твердость по Бринеллю 10, н, м -

Степень наполнения за 1 мин, Глубина пропитки за 1 мин, м

11,2

9,4

9,6

25

0,05

0,2

0,3 и более

Составитель М. Рыженко

Техред Н. Строганова Корректор И. Позняковская

Редактор Гольдина

Заказ 1145(8 Изд. № 398 Тираж 590 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

В табл. 4 приведены результаты сравнения показателей некоторых свойств пропиТаким образом, предложенный способ позволяет повысить качество пропитки древесины (табл. 4), а также улучшить ее физико-механические свойства.

Формула изобретения

Способ обработки древесины, включающий распространяющееся по ее длине упругое циклическое сжатие на 10 — 20% от первоначального объема с последующим востаиной древесины по предлагаемому и известным способам. становлением размеров и пропиткой под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения качества пропитки, восстановление размеров осуществляется в процессе пропитки под давлением, которое равно 1,8 — 2 МПа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3624233, кл. 117 †, 1971.