Способ обработки древесины

"700329 Союз Советских ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубликовано 30.11.7 (45) Дата опубликования Бюллетень Мпсания 30.11,7(088. 8) ы В. С, Масляев, В, В, Колесникова, А,тония А. В. Пономаренко, Г. М. Телыщева, А. Ви 1 О. Д. Бачуринль Донецкий ордена Трудового Красногполитехнический институт(5 ОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИН Изобретение относится к области химической обработки древесины, в частности к получению термостойкой, формоустойчивой, стабильной относительно размеров древесины, и может быть использовано в авиастроении для изготовления оснастки при производстве деталей из органопластиков.Известен способ получения огнестойкой древесины, заключающийся в пропитке ее водным раствором диаммонийфосфата с добавкой фенолоспирта и последующей сушкой пропитанной древесины при 95 - 100 С в течение 96 ч Ц.Однако использование водных растворов пропитывающих реагентов предусматривает разбухание древесины при пропитке и последующую усушку при длительной термообработке, что исключает возможность использования такой древесины для производства деталей.Наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ обработки древесины, включающий сушку древесины с последующей пропиткой кремнийорганической жидкостью 2.Однако обработка древесины кремний- органической жидкостью не позволяет получить материал, в достаточной мере формостабильный в условиях длительного воздействия повышенной температуры (200 С),так как согласно вышеуказанному способу древесину после пропитки подвергают термической обработке при 60 С до момента стабилизации веса, в то время как образование полимерной пленки, уменьшающей пиролиз древесины, начинается при температуре не ниже 140 С. Таким образом, прп термической обработке древесины пропитанной ГКЖпри 60 С будет происходить выделение влаги из древесины, неизбежно сопровождающееся усушкой и формоизменяемостью образцов.В случае антипирирования древесиныдругими силоксанами по предложенному 15 способу термообработка при температуре60 С будет способствовать вытеканию жидкости из древесных капилляров в течение длительного времени.Целью изобретения является повышение 20 термостойкости с обеспечением размеростабильности древесины за счет каталитической полимеризации пропиточной жидкости в капиллярах древесины, сокращение длительности процесса обработки древесины 25 путем устранения операции термообработки пропитанных образцов, а также снижение себестоимости процесса за счет возможности многократного использования пропиточной жидкости и следовательно зе снижение общего расхода жидкости.3Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки древесины, включающем предварительную сушку до остаточной влажности и пропитку кремний- органической жидкостью, после пропитки древесину подвергают обработке насывС:- ными парами диэтиламппа при 60 - 65"С в течение 10 - 15 мин.Обработка пропитанной древесины насыщенными 1111 рами диэти,ами 1 а пр 1 Од:1 г к поликопденсации кремнийоргапическо" жидкости в поверхностном слое образцов и образованию слоя полмера, надежно защищающего древеси:у от пиролиза в процессе длительного воздействия температуры 180 - 200 С,При использовании паров диэтилами 1 га в качестве катализатора поликонденсацин отпадает длительная стадия термообработки древесины после пропитки до момент;: стабилизации веса, что значительно сокращает продолжительность процесса.Кроме того, применение катализатсров поликонденсации позволяет заполимеризовать пропиточную жидкость в клеточных стенках, что препятствует усадке древесины в условиях длительного термического воздействия. Этим обеспечивается и высокая степень размеростабильности и термостойкости материала, что наблюдается в меньшей мере при термокаталитической полимеризации пропитанных образцов, когда значительное количество пропиточпой жидкости вытекает из капилляров.Обработку древесины проводят при 60 - 65 С в течение 1015 мин, т. с, при более высокой температуре, чем температура кипения диэтиламина. Снижение температуры приводит к уменьшению упругости паров и конденсации диэтиламина, что не позволяет достаточно эффективно провести процесс поликонденсации полимера на поверхности древесины (увеличивается длительность процесса).Сокращение пли удлинение обрабстки приводит к тому, что реакция иоликонденсации протекает не полно в первом случае или ее длительность нецелесообразно увеличивается во втором.Согласно изобретению древесину в виде досок торцуют по длине, профуговывают по плоскости и ребру, затем сушат при 115 - 120 С до остаточной вла;кпости 3 - 4 , Это обеспечивает полное удаление свободной влаги, являющееся необходимым условием получения размеростабильной древесины, Пропитку заготовок необходимо проводить в 100 -ной жидкости марки ГКЖ, что также исключает попадание влаги в материал. Пропитка проводится по методу горяче-холодных ванн (Ю. М. 1 ванов, А. Панфилова, Ускоренный способ пропитки древесины в гор яче-холодных ваннах, Ы Госстройиздат, 1958) до мо 1 С 15 20 25 Зо 35 ф) 45 5 О 55 5 О 65 4мента сквозной пропитки, который определяли па контрольных образцах с жидкостью, окрашенной Суданом-Ш, 1 емпе.ратура горячей ванны 65 - 70 С, олодной20 - 25 С, время пропитки в 1 орячей ванне1 - 1,5 ч, в холодной 56 ч.По окончании пропитки древесину вынимают из ванны, дают стечь избытку жидкости в течение 1 О - 15 мин и помещают вгерметичную полпмеризацпонную камеру снасыщенными парами диэтил амина притемпературе 60 - 65 С, где выдерживаютдревесину 10 - 15 мин до оконча 11 ия реакции полимеризации, бурно протекающей наповерхности древесины. Время выдержкидревесины определяется визуально.Использование паров диэтиламина вкачестве катализатора полимеризациикремнийорганической жидкОсти позволяетликвидировать длительную сперацию термообработки древесины после пропитки, атакже дает возможность многократного использования пропиточной жидкости, таккак введение катализатора в пропиточныйсостав или обработка им материала передпропиткой приводит к полимернзации жидкости в ванне при пропитке методом горяче-холодных ванн,Изменение способа холодной пропиткине позволяет добиться сквозной пропитки,что сказывается в конечном счете на размеростабильности образцов.По окончании обработки парами диэтиламина камеру продувают воздухом дополного удаления паров, Заготовки древесины обрабатывают на рейсмусном станкедля снятия тонкого поверхносного слоя полимера и отправляют для выклейки оснастки, использующейся при производстведеталей из органоиластов на различныхсвязующих.Пример, Образец древесины с размерами 129,2 Х 57,2 Х 44,2 мм высушивают допостоянного веса (соответствует 3 - 4 влажности), пропитывают в 100%-нойкрсмнийорганичсской жидкости маркиГКЖпо методу горяче-холодных ванн(выдерживают образец при температурежидкости 70 С в течение 1 ч с последующим снижением температуры жидкости до20 С и продолжительностью выдержки вхолодной ванне 5 ч). Привес образца составляет 700 от веса высушенной древесины.После стока избытка жидкости с по.верхности образца его помещают в термостат с насыщенными парами диэтиламинапри температуре 65 С и выдерживают10 мин до окончания реакции, характеризуется образованием на поверхности древесины полимерной пленки,Испытания проводят в режимах эксплуатации деревянных моделей при производстве деталей из органопластов - подверга700329 Изменение размеров (Л 1) образца, обрабатанного предлагаемым способом, мм Изменение размеров (Л 1) контрольного образца,мм Изменениевсса (ЛР),О/о ИзменениеЗаказ 6843 Изд. Юо 618 Тираж 591 Подписное ЦНИИПИ НПО Поиск Гооударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 118 О 35, Москва, Ж-Э 5, Рауаккая наб д, 4/6Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома 5ют длительной термообработке при 175-", +5 С циклами по 6 ч. После каждого цикла проводят взвешивание и замеры образцов в трех направлениях: / /2, /з - штангенциркулем, и по изменению этих размеров определяют усадку в процессе полимеризации и термообработки.Термическую деструкцию образцов определяют по потере веса образцов в процессе термической обработки (/о от веса пропитанных образцов).Для сравнения размеростабильности и термостой кости пропитанной древесины проводят испытания контрольного образца, который в отличие от опытного после пропитки подвергают термической полимеризации при 140 С в течение 18 ч. Полимеризация контрольного образца считается оконченной с образованием на поверхности древесины полимерной пленки.Результаты измерений образцов, обработанных предложенным способом, и контрольного приведены в таблице,Из таблицы видно, что в процессе термической и каталитической полимеризации происходит приблизительно одинаковая потеря веса. Однако в контрольном образце при температуре 140 С усадка гораздо значительнее, в то время как каталитическая полимеризация протекает при стабильных размерах. В дальнейшем при испытаниях образцов в условиях циклического воздействия - 175.+5 С (общее количество времени термообработки 70 ч контрольный образец подвергается значительной термической де 6струкцпи (общая потеря веса за 70 ч 40% от веса пропитанного образца). Образец, подвергнутый каталитической полимеризации, теряет лишь 5,4/о веса и сохраняет практически постоянные размеры. Таким образом, использование предлагаемого способа обработки древесины обеспечивает, по сравнению с существующими 10 способами, определенные преимущества исоздает возможность получения материала на основе древесины, сочетающего термои формоустойчивые свойства с возможностью обработки режущими инструментами, 15 исключает загрязнение сточных вод предприятия. Экономический эффект от использования предложенного способа составит в ус ловиях заготовительных цехов Киевскогоавиационно-производственного объединения по предварительным расчетам 112 тыс. руб.в год. Формула изобретенияСпособ обработки древесины, включаю.40 щий сушку древесины с последующей пропиткой крем нийорганической жидкостью,отличающийся тем, что, с целью повышения тсрмостойкости, обеспечения размеростабильностп древесины, снижения расд хода пропиточной жидкости и сокращенияпродолжительности процесса, древесинупосле пропптки подвергают обработке насыщенными парами дпэтилампна при 60 - 65 Св течение 10 - 15 м 1 ш.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 178087, кл. В 27 К 3/20, 1966.2. Авторское свидетельство СССР55 Юв 489637, кл. В 27 К 3/34, 1974.