EP1696193B1 - Woodworking method - Google Patents

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EP1696193B1
EP1696193B1 EP03815336A EP03815336A EP1696193B1 EP 1696193 B1 EP1696193 B1 EP 1696193B1 EP 03815336 A EP03815336 A EP 03815336A EP 03815336 A EP03815336 A EP 03815336A EP 1696193 B1 EP1696193 B1 EP 1696193B1
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EP
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wood
chamber
steam
hours
gas mixture
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EP03815336A
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EP1696193A1 (en
EP1696193A4 (en
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Youri Vasilevich Bodrov
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OOO "Polistek"
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OOO "Polistek"
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/0085Thermal treatments, i.e. involving chemical modification of wood at temperatures well over 100°C
    • B27K5/009Thermal treatments, i.e. involving chemical modification of wood at temperatures well over 100°C using a well-defined temperature schedule
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/16Wood, e.g. lumber, timber

Abstract

The invention relates to the woodworking industry and can be used for heat-moisture processing of wood, timber-based materials and various timber products. The inventive method consists in preheating wood by heating air in a chamber and, afterwards in repeatedly exposing said wood to a water steam action. Said processing method is carried out in such a way that the wood is alternately exposed to heat and water steam effects at predetermined temperature conditions. Said invention makes it possible to process a wood material whose thickness is greater than 200 mm, extend the range of the species of trees whose wood is heat-treatable, reduce equilibrium moisture, increase a wood texture homogeneity and the uniformity of the density thereof and to reduce the woodworking energy consumption.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung ist für die Holzverarbeitungsindustrie bestimmt. Sie kann bei der hydrothermischen Behandlung von Holz und diversen Erzeugnissen aus Holz verwendet werden: Bretter, Kantholz, Parkett, Arbeitsstücke unterschiedlicher Form etc. Sie ist für Trocknung und Abtönung sowohl von Hartholz (Eiche, Buche, Esche etc.), als auch von minderwertigem Holz (Espe, Fichte etc.) besonders effektiv.The invention is intended for the woodworking industry. It can be used in the hydrothermal treatment of wood and various products of wood: boards, squared timber, parquet, workpieces of different shape, etc. It is for drying and tinting of hardwood (oak, beech, ash, etc.), as well as of inferior Wood (aspen, spruce, etc.) is particularly effective.

Stand der TechnikState of the art

Eine der bekannten Methoden ist die Behandlung von Holz durch beschleunigte Alterung, inkl. Lagerung bei Temperaturen von 110 bis 190°C innerhalb von 10 bis 48 Stunden mit anschließender Behandlung mit 10-15 % Hydroperoxidlösung innerhalb von 10 bis 15 Stunden (SU 719870, B 27 K 5/06, 1980). Diese Methode kann für beschleunigte Alterung von Werkstücken für Fertigung von hochwertigen Musikinstrumenten und für Restaurierungszwecke erfolgreich angewandt werden.One of the known methods is the treatment of wood by accelerated aging, including storage at temperatures of 110 to 190 ° C within 10 to 48 hours with subsequent treatment with 10-15% hydroperoxide solution within 10 to 15 hours (SU 719870, B 27 K 5/06, 1980). This method can be successfully used for accelerated aging of workpieces for high quality musical instrument manufacture and for restoration purposes.

Noch eine bekannte Holzbehandlungsmethode sieht folgendes vor: Aufwärmung in der Kammer auf die Anfangstemperatur kleiner als Siedetemperatur der im Holz enthaltenen Feuchtigkeit beim Anfangsdruck in der Kammer, anschließende Druckreduzierung in der Kammer und Ableitung der freigewordenen Feuchtigkeit (RU 2145693, F 26 B 3/00, 2000). Das Holz wird bei einer Temperatur von 120 bis 200 °C gehalten, bis der Druck in der Kammer mind. 2 atm. Bei Druckerhöhung z.B. auf 8 atm erhält das Nadelholz einen bräunlichen Farbton.Another known method of wood treatment is to heat in the chamber to the initial temperature lower than the boiling temperature of the moisture contained in the wood at the initial pressure in the chamber, then reduce the pressure in the chamber and dissipate the released moisture (RU 2145693, F 26 B 3/00). 2000). The wood is kept at a temperature of 120 to 200 ° C until the pressure in the chamber min. 2 atm. When increasing the pressure, e.g. At 8 atm, the softwood acquires a brownish hue.

Bekannt ist auch eine Holzveredelungsmethode mittels Wärmebehandlung: Die Werksstücke werden im Luftbad aufgewärmt und innerhalb von 1,5 bis 4 Stunden einer Temperatur von 190 bis 230°C ausgesetzt und anschließend unter natürlichen Bedingungen abgekühlt (RU 2099180, B 27 K 5/00, 1997). Dadurch erhält das Holz ein stark ausgeprägtes Texturmuster und ist hinsichtlich dekorativer Eigenschaften mit Edelholz vergleichbar.Also known is a wood refining method by means of heat treatment: The workpieces are heated in an air bath and exposed within 1.5 to 4 hours at a temperature of 190 to 230 ° C and then cooled under natural conditions (RU 2099180, B 27 K 5/00, 1997 ). This gives the wood a very pronounced texture pattern and is comparable in terms of decorative properties with precious wood.

Die der vorliegenden Erfindung am meisten nahe Methode (betreffend des technischen Verfahrens und des Ergebnisses) ist die Holzaufwärmung mit Heißluft und anschließende Behandlung mit Wasserdampf (SU 1250460, B 27 K3/00, 1986). Hier wird die Holzstruktur mit Heißluft auf 100°C aufgewärmt. Dann wird das Luftbad durch Nassdampf ersetzt, dessen Temperatur auf 220 bis 240°C erhöht wird; die Behandlung mit Dampf dauert mind. 2 Stunden.The method most closely related to the present invention (concerning the technical process and the result) is the wood heating with hot air and subsequent treatment with steam (SU 1250460, B 27 K3 / 00, 1986). Here, the wood structure is heated to 100 ° C with hot air. Then the air bath is replaced by wet steam, whose temperature is raised to 220 to 240 ° C; the treatment with steam takes at least 2 hours.

Doch dienen sämtliche so genannten Wärmebehandlungsmethoden mit Farbtonänderung zur Bearbeitung von minderwertigen Holzarten (Espe, Linde, Nadelholz etc.). Wenn aber Edelhölzer mit den bekannten Wärmebehandlungsmethoden bearbeitet werden, so kann kein erwünschter Farbton auf dem gesamten Querschnitt von Holzstücken mit einer Dicke ab 20 bis 35 mm erzielt werden; es entstehen auch Querrisse, insbesondere bei dicken Werksstücken. Ferner ist die mittlere Restfeuchte im Holz nach Bearbeitung mit bekannten Wärmebehandlungsmethoden ungleichmäßig und beträgt 4 bis 15 %.However, all so-called heat treatment methods with color change are used to process inferior types of wood (aspen, linden, softwood, etc.). But if precious woods are processed by the known heat treatment methods, no desired shade can be obtained on the entire cross section of pieces of wood with a thickness from 20 to 35 mm; It also creates lateral cracks, especially in thick pieces. Furthermore, the average residual moisture in the wood after processing with known heat treatment methods is uneven and is 4 to 15%.

Eine der bekannten Holztrocknungsanlagen beinhaltet eine Trocknungskammer, wo Holzstücke gestapelt werden, Zu- und Abluftkanäle, Lufterhitzer, Lüfter und Befeuchtungsvorrichtung (RU 2023963 F 26 B 3/04, 1994). Diese Anlage dient zur Trocknung von Hartholz bei einer maximalen Temperatur des Wärmeträgers (Nassdampf) von 85°C. Daher erreicht die Holztemperatur nicht den Brennpunkt.One of the known wood drying plants includes a drying chamber where pieces of wood are stacked, supply and exhaust ducts, air heaters, fans and humidifying equipment (RU 2023963 F 26 B 3/04, 1994). This plant is used to dry hardwood at a maximum temperature of the heat carrier (wet steam) of 85 ° C. Therefore, the wood temperature does not reach the focal point.

Noch eine bekannte Trocknungsanlage besteht aus der Kammer mit eingebauten Blasdüsen für Zufuhr von Warmluft zum Holzstapel (SU 94719, F 27 K 5/04, 1960). Um die Geschwindigkeit der Dampfkondensation in der Kammer zu ändern, ist eine der Kammerwände aus wärmeleitfähigem Material ausgeführt und mit klappbaren keramischen Kissen von außen verkleidet. Dadurch kann die Trocknungsgeschwindigkeit geregelt werden. Diese Anlage weist aber ungleichmäßiges Durchwärmen des Holzstapels auf seiner Länge. Dies ist auf einen ungleichmäßigen Heißluftdurchsatz auf der Stapellänge zurückzuführen, weil der Luftdruck in den Blasdüsen mit Entfernung vom Lüfter sinkt.Another known drying plant consists of the chamber with built-in nozzles for hot air supply to the wood stack (SU 94719, F 27 K 5/04, 1960). To change the rate of vapor condensation in the chamber, one of the chamber walls is made of thermally conductive material and lined with hinged ceramic pads from the outside. This allows the drying speed to be regulated. However, this plant has uneven warming of the wood pile along its length. This is due to a non-uniform hot air flow rate on the stack length, because the air pressure in the tuyeres decreases with distance from the fan.

GB 477,742 beschreibt ein Verfahren zum Durchführen einer Konservierungsbehandlung von Holz, in dem das Holz für 3 bis 5 Stunden auf einer Temperatur von 115 bis 170°C gehalten wird. GB 477,742 describes a method for carrying out a preservation treatment of wood in which the wood is kept at a temperature of 115 to 170 ° C for 3 to 5 hours.

GB 703,722 beschreibt ein Verfahren zum Härten von Holz, in dem das Holz zuerst bei Zimmertemperatur in einer Atmosphäre mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bis 70% gehalten wird und danach über einen Zeitraum von 1 bis 3 Stunden gesättigtem Dampf ausgesetzt wird. GB 703,722 describes a method for hardening wood in which the wood is first held at room temperature in an atmosphere having a relative humidity of 50% to 70% and then exposed to saturated steam over a period of 1 to 3 hours.

EP 1 291 143 A2 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von modifiziertem Holz, in dem das Holz zum Durchführen der Modifikation bei 120 bis 200°C für 1 bis 60 Minuten einem Hochdruckdampf von 0.2 bis 1.6 MPa ausgesetzt wird. EP 1 291 143 A2 describes a method for producing modified wood in which the wood for carrying out the modification at 120 to 200 ° C for 1 to 60 minutes is exposed to high-pressure steam of 0.2 to 1.6 MPa.

Die der vorliegenden Erfindung am meisten nahe Anlage (betreffend des technischen Verfahrens und des Ergebnisses) ist die mit einer Trocknungskammer für Holzstapel, Heizelementen und einer Treibvorrichtung für die Umwälzung des Wärmeträgers in der Kammer, inkl. Ein- und Auslauf (RU 2182293, F 26 B 9/06, 2002). Im Kammerbereich für den Holzstapel ist ein Container mit Regalen für Holzstücke bzw. mit Einlagen zwischen den Holzstücklagen. In den gegenüberliegenden Wänden des Containers, z.B. im Boden und Dach sind Öffnungen, deren Größe von der Fläche der An- und Absaugöffnung für den Umwälztreibmittel abhängt. Dadurch wird eine gleichmäßige Einwirkung des Mediums in der Kammer auf der Länge des Holzstapels gewährleistet. Allerdings lassen die vorhandenen Wände keinen völlig gleichmäßigen Durchsatz des Kammermediums; sie erhöhen auch den Mediumswiderstand während der Umwälzung innerhalb der Kammer.The plant closest to the present invention (concerning the technical process and the result) is that with a drying chamber for wood stacks, Heating elements and a drive device for the circulation of the heat carrier in the chamber, including inlet and outlet (RU 2182293, F 26 B 9/06, 2002). In the chamber area for the wood stack is a container with shelves for pieces of wood or with deposits between the wood pieces. In the opposite walls of the container, for example in the bottom and roof are openings whose size depends on the area of the intake and exhaust for the circulating propellant. This ensures a uniform effect of the medium in the chamber on the length of the wood stack. However, the existing walls do not allow a completely uniform throughput of the chamber medium; they also increase the media resistance during the circulation inside the chamber.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung einer Holzbehandlungsmethode zur Bildung einer Holzstruktur mit verbesserten Eigenschaften.The object of the present invention is to develop a wood treatment method for forming a wood structure having improved properties.

Die technischen Ergebnisse dieser Aufgabe sind: Möglichkeit der Behandlung von Holzstücken mit einer Dicke von über 200 mm; breiteres Sortiment von Holzarten für Wärmebehandlung; reduzierte mittlere Restfeuchte im Holz nach der Behandlung; höhere Gleichmäßigkeit der Holzstruktur und ihrer Dichte; niedrigerer Energieaufwand für Holzbehandlung.The technical results of this task are: possibility of treatment of pieces of wood with a thickness of over 200 mm; a wider range of types of wood for heat treatment; reduced average residual moisture in the wood after treatment; higher uniformity of the wood structure and its density; lower energy consumption for wood treatment.

Diese technischen Ergebnisse werden gemäß der erfindungsgemäßen Methode wie folgt gesichert: Mit Vorwärmung von Holz in der Kammer durch Luftaufwärmung und mit anschließender Holzbehandlung mit Wasserdampf erfolgt die Luftaufwärmung mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 45 Grad/h auf eine Temperatur von 130 bis 165°C; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt; die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt; die Dampf-Gasmischung in der Kammer wird dann auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; die Holzstücke werden dieser Temperatur 2,5 bis 6 Stunden ausgesetzt; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt; die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; dann wird die Aufwärmung der Dampf-Gasmischung in der Kammer gestoppt; 1 bis 3,5 Stunden danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt, wobei Wasserdampf von 120 bis 160°C in die Kammer zugeführt wird und die Dampf-Gasmischung aus der Kammer abgeleitet wird.These technical results are secured according to the method of the invention as follows: With preheating of wood in the chamber by air heating and subsequent wood treatment with steam, the air heating at a rate of 30 to 45 degrees / h to a temperature of 130 to 165 ° C; then the wood is treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours; the vapor-gas mixture produced in the chamber is then warmed to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; then the wood is treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours; the vapor-gas mixture in the chamber is then warmed to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; the pieces of wood are exposed to this temperature for 2.5 to 6 hours; then the wood is treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours; the vapor-gas mixture formed in the chamber is then heated to 160 to 200 ° C at a rate warmed up from 4 to 8 degrees / h; then the heating of the vapor-gas mixture in the chamber is stopped; 1 to 3.5 hours thereafter, the wood is treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours, with water vapor of 120 to 160 ° C is fed into the chamber and the vapor-gas mixture is discharged from the chamber.

Um die genannten technischen Ergebnisse in der Trocknungsanlage mit einer Trocknungskammer für Holzstapel, Heizelementen und einer Treibvorrichtung für die Umwälzung des Wärmeträgers in der Kammer, inkl. Ein- und Auslauf, zu erreichen, wird die Kammer mindestens mit einer Trennwand in zwei Hohlräume geteilt, wobei der Wärmeträger aus einem Hohlraum über die Sektion mit dem Holzstapel in den anderen Hohlraum strömen kann; der Einlauf des Umwälztreibmittels ist mit einem Hohlraum und der Auslauf - mit dem anderen hydraulisch verbunden. Dabei wird der Druck "N" des Umwälztreibmittels nach der folgenden Formel festgelegt: N = K 1 ÷ K 2 Vs Vp ,

Figure imgb0001

wobei:

  • Vs - Volumen des Holzstapels, m3;
  • Vp - Inhalt der Hohlräume, m3;
  • K1 = 0,437 - experimentell ermittelter Faktor, KPa;
  • K2 = 5,62 - experimentell ermittelter Faktor, KPa.
In order to achieve the above-mentioned technical results in the drying plant with a drying chamber for wood stacks, heating elements and a driving device for the circulation of the heat carrier in the chamber, including inlet and outlet, the chamber is divided at least with a partition into two cavities, wherein the heat transfer medium can flow from one cavity via the section with the wood stack into the other cavity; the inlet of the circulating fluid is connected with a cavity and the outlet - with the other hydraulically. The pressure "N" of the circulating fluid is determined according to the following formula: N = K 1 ÷ K 2 vs vp .
Figure imgb0001

in which:
  • Vs - volume of wood pile, m 3 ;
  • Vp - content of the cavities, m 3 ;
  • K 1 = 0.437 - experimentally determined factor, KPa;
  • K 2 = 5.62 - experimentally determined factor, KPa.

Eine der Besonderheiten der neu entwickelten Methode besteht darin, dass die Holzstruktur mit Heißluft auf 130 bis 165°C mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 45 Grad/h vorgewärmt wird. Infolge der Druckerhöhung verlässt die gebundene Feuchte den Zwischenporenraum sowie Poren, die von den Pflanzenzellen des Holzes gebildet sind. Bei der Vorwärmung der Holzstruktur mit Heißluft bis 130°C bei einer Geschwindigkeit von unter 30 Grad/h reduziert sich der Austritt der freien Feuchte aus der Holzstruktur wesentlich; dabei kommt es zu keinem Zerreißen der Holzzellen. Sollten die Temperatur und die Aufwärmungsgeschwindigkeit 165°C bzw. 45 Grad/h übersteigen, kann es zur spontanen Zerstörung der Zellen (Poren) der Holzstruktur infolge einer wesentlichen Druckerhöhung und der raschen Wanderung der Feuchte von den zentralen Holzbereichen zur Oberfläche kommen. Die Vorwärmung der Holzstruktur mit Heißluft mit genannten Parametern ist eine vorbereitende Etappe für die weitere Wärmebehandlung. Nach der Vorbereitungsphase wird die Holzstruktur mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt. Dies führt zur Mittelung der Feuchtigkeitswerte und des Feuchtigkeitsgehaltes im Umfang der Holzstruktur, weil der Wasserdampf mit einer Temperatur von 120 bis 160°C in die Kammer zugegeben wird. Danach wird die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; dies erhöht den Zerstörungsgrad der Holzzellen. Danach wird die Holzstruktur wieder mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt; diese führt auch zur Mittelung der Feuchtigkeitswerte und des Feuchtigkeitsgehaltes im Umfang der Holzstruktur. Die Dampf-Gasmischung in der Kammer wird dann wieder auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; die Holzstücke werden dieser Temperatur 2,5 bis 6 Stunden ausgesetzt. Dadurch werden die Holzzellen weiter zerstört. Danach wird das Holz wieder mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Feuchtigkeitswerte und des Feuchtegehaltes in der Holzstruktur erreicht werden. Anschließend wird die Dampf-Gasmischung in der Kammer das letzte Mal auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; dann wird die Aufwärmung der Dampf-Gasmischung in der Kammer gestoppt. 1 bis 3,5 Stunden mach der Einstellung der Aufwärmung wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt. Dies stabilisiert die Gleichmäßigkeit der Holzstruktur endgültig. Bei jedem Behandlungsvorgang mit Wasserdampf wird der Wasserdampf von 120 bis 160°C in die Kammer zugeführt und die Dampf-Gasmischung wird aus der Kammer abgeleitet. Die Parameter der Holzbehandlung mit Wasserdampf und Bedingungen (Temperatur, Dauer) der Aufwärmung der Dampf-Gasmischung in der Kammer wurden experimentell ermittelt. Dabei hängt der Abtönungsgrad der Holzstücke von den gewählten Behandlungsparametern. Je härter die Behandlungsbedingungen sind, desto höher ist der Abtönungsgrad (Bräunung).One of the peculiarities of the newly developed method is that the wood structure is preheated with hot air to 130 to 165 ° C at a rate of 30 to 45 degrees / h. As a result of the pressure increase, the bound moisture leaves the intermediate pore space as well as pores formed by the plant cells of the wood. When preheating the wood structure with hot air up to 130 ° C at a speed of less than 30 degrees / h, the escape of the free moisture from the wood structure is significantly reduced; There is no tearing of the wood cells. Should the temperature and the heating rate exceed 165 ° C and 45 ° C / h, respectively, spontaneous destruction of the cells (pores) of the wood structure due to a substantial pressure increase and rapid migration of moisture from the central wood areas to the surface may occur. The preheating of the wood structure with hot air with said parameters is a preparatory stage for further heat treatment. After the preparation phase, the wood structure with water vapor within 0.5 treated up to 1.75 hours. This results in the averaging of the moisture values and the moisture content in the scope of the wood structure, because the water vapor is added at a temperature of 120 to 160 ° C in the chamber. Thereafter, the vapor-gas mixture formed in the chamber is heated to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; this increases the degree of destruction of the wood cells. Thereafter, the wood structure is again treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours; This also leads to the averaging of the moisture content and the moisture content in the scope of the wood structure. The vapor-gas mixture in the chamber is then reheated to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; the pieces of wood are exposed to this temperature for 2.5 to 6 hours. This further destroys the wood cells. Thereafter, the wood is treated again with water vapor within 0.5 to 1.75 hours, whereby a uniform distribution of the moisture content and the moisture content in the wood structure can be achieved. Subsequently, the vapor-gas mixture in the chamber is last heated to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; then the heating of the vapor-gas mixture in the chamber is stopped. After 1 to 3.5 hours of warming up, the wood is treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours. This finally stabilizes the uniformity of the wood structure. In each treatment with steam, the water vapor of 120 to 160 ° C is fed into the chamber and the vapor-gas mixture is discharged from the chamber. The parameters of the wood treatment with water vapor and conditions (temperature, duration) of the heating of the vapor-gas mixture in the chamber were determined experimentally. The degree of tinting of the pieces of wood depends on the chosen treatment parameters. The harder the treatment conditions, the higher the degree of tinting (browning).

Die Besonderheit der entsprechenden Anlage besteht darin, dass die Kammer mindestens mit einer Trennwand in zwei Hohlräume geteilt ist, wobei der Wärmeträger aus einem Hohlraum über die Zone für den Holzstapel in den anderen überströmen kann; der Einlauf des Umwälztreibmittels ist mit einem Hohlraum und der Auslauf - mit dem anderen hydraulisch verbunden. Dabei wird der Druck "N" des Umwälztreibmittels nach der folgenden Formel festgelegt: N = K 1 ÷ K 2 Vs Vp ,

Figure imgb0002
wobei:

  • Vs - Volumen des Holzstapels, m3;
  • Vp - Inhalt der Hohlräume, m3;
  • K1 = 0,437 - experimentell ermittelter Faktor, KPa;
  • K2 = 5,62 - experimentell ermittelter Faktor, KPa.
The peculiarity of the corresponding system is that the chamber is divided at least with a partition wall into two cavities, wherein the heat transfer medium can flow from one cavity via the zone for the wood stack in the other; the inlet of the circulating fluid is connected with a cavity and the outlet - with the other hydraulically. The pressure "N" of the circulating fluid is determined according to the following formula: N = K 1 ÷ K 2 vs vp .
Figure imgb0002
in which:
  • Vs - volume of wood pile, m 3 ;
  • Vp - content of the cavities, m 3 ;
  • K 1 = 0.437 - experimentally determined factor, KPa;
  • K 2 = 5.62 - experimentally determined factor, KPa.

Experimentell wurde nachgewiesen, dass bei der Auswahl des Druckes des Umwälztreibmittels im angegebenen Bereich ein gleichmäßiger Durchsatz des Wärmeträgers auf die Länge des Holzstapels gewährleistet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Wärmeträger im mit dem Auslauf des Umwälztreibmittels verbundenen Hohlraum ist hier mit dem dank dem Umwälztreibmittel entstandenen Überdruck zusammengedrückt ist.It has been proven experimentally that, when selecting the pressure of the circulating fluid in the specified range, a uniform throughput of the heat carrier is ensured over the length of the wood stack. This is due to the fact that the heat transfer medium in the cavity connected to the outlet of the circulatory propellant is compressed here by the overpressure created by the circulation propellant.

Die Holzwerkstücke sind in der Kammer in Stapel mit einem bestimmten Abstand zwischen den Holzlagen von 5 bis 20 mm anzuordnen.The wooden workpieces are to be arranged in the chamber in stacks with a certain distance between the wood layers of 5 to 20 mm.

In der Kammer soll die Umwälzung der Dampf-Gasmischung bewirkt werden, wobei die Dampf-Gasmischung durch den Holzstapel strömt.In the chamber, the circulation of the vapor-gas mixture is to be effected, wherein the vapor-gas mixture flows through the woodpile.

Um einen niedrigen Abtönungsgrad zu erzielen, erfolgt die Luftaufwärmung mit einer Geschwindigkeit von 30 Grad/h auf eine Temperatur von 130°C; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 Stunden behandelt; die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 160°C mit einer Geschwindigkeit von 4 Grad/h aufgewärmt; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 Stunden behandelt; die Dampf-Gasmischung in der Kammer wird dann auf 160°C mit einer Geschwindigkeit von 4 Grad/h aufgewärmt; die Holzstücke werden dieser Temperatur 2,5 Stunden ausgesetzt; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 Stunden behandelt; die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 160°C mit einer Geschwindigkeit von 4 Grad/h aufgewärmt; dann wird die Aufwärmung der Dampf-Gasmischung in der Kammer gestoppt; 1 Stunde nach der Einstellung der Aufwärmung wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 Stunden behandelt, wobei Wasserdampf von 120°C in die Kammer zugeführt wird und die Dampf-Gasmischung aus der Kammer abgeleitet wird.In order to achieve a low degree of tinting, the air heating takes place at a rate of 30 degrees / h to a temperature of 130 ° C; then the wood is treated with water vapor within 0.5 hours; the vapor-gas mixture produced in the chamber is then warmed to 160 ° C at a rate of 4 degrees / h; then the wood is treated with water vapor within 0.5 hours; the vapor-gas mixture in the chamber is then warmed to 160 ° C at a rate of 4 degrees / h; the pieces of wood are exposed to this temperature for 2.5 hours; then the wood is treated with water vapor within 0.5 hours; the vapor-gas mixture produced in the chamber is then warmed to 160 ° C at a rate of 4 degrees / h; then the heating of the vapor-gas mixture in the chamber is stopped; One hour after the warm-up is stopped, the wood is treated with water vapor within 0.5 hours, with steam of 120 ° C being fed into the chamber and the vapor-gas mixture being discharged from the chamber.

Um einen höheren Abtönungsgrad zu erzielen, erfolgt die Luftaufwärmung mit einer Geschwindigkeit von 46 Grad/h auf eine Temperatur von 165°C; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 1,75 Stunden behandelt; die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 200°C mit einer Geschwindigkeit von 8 Grad/h aufgewärmt; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 1,75 Stunden behandelt; die Dampf-Gasmischung in der Kammer wird dann auf 200°C mit einer Geschwindigkeit von 8 Grad/h aufgewärmt; die Holzstücke werden dieser Temperatur 6 Stunden ausgesetzt; danach wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 1,75 Stunden behandelt; die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 200°C mit einer Geschwindigkeit von 8 Grad/h aufgewärmt; dann wird die Aufwärmung der Dampf-Gasmischung in der Kammer gestoppt; 3,5 Stunde nach der Einstellung der Aufwärmung wird das Holz mit Wasserdampf innerhalb von 1,75 Stunden behandelt, wobei Wasserdampf von 160°C in die Kammer zugeführt wird und die Dampf-Gasmischung aus der Kammer abgeleitet wird.To achieve a higher degree of tinting, the air heating is carried out at a rate of 46 degrees / h to a temperature of 165 ° C; then the wood is treated with water vapor within 1.75 hours; the vapor-gas mixture produced in the chamber is then warmed to 200 ° C at a rate of 8 degrees / h; then the wood is treated with water vapor within 1.75 hours; the vapor-gas mixture in the chamber is then warmed to 200 ° C at a rate of 8 degrees / h; the pieces of wood are exposed to this temperature for 6 hours; then the wood is treated with water vapor within 1.75 hours; the vapor-gas mixture produced in the chamber is then warmed to 200 ° C at a rate of 8 degrees / h; then the heating of the vapor-gas mixture in the chamber is stopped; 3.5 hours after the warm-up is stopped, the wood is treated with steam for 1.75 hours, with steam of 160 ° C being fed into the chamber and the vapor-gas mixture being discharged from the chamber.

Der Überdruck in der Kammer während der Holzbehandlung darf 0,2 MPa nicht überschreiten.The pressure in the chamber during the wood treatment must not exceed 0.2 MPa.

Mit der vorliegenden Methode können diverse Konstruktionselemente und Werksstücke aus Holz behandelt werden.The present method can handle various construction elements and wooden workpieces.

Die Anlage sollte mit einer Wasserdampfquelle, deren Auslauf mit dem Hohlraum der Kammer verbunden ist, sowie mit der Kondensatableitung versehen werden.The system should be equipped with a source of steam, the outlet of which is connected to the cavity of the chamber and condensate drainage.

Die Kammer soll mit abnehmbaren wärmedämmenden Matten mindestens für einen Teil der äußeren Oberfläche der Kammer versehen werden.The chamber should be provided with removable heat-insulating mats for at least part of the outer surface of the chamber.

Der Umwälztreiber kann innerhalb bzw. außerhalb der Kammer montiert werden.The circulation driver can be mounted inside or outside the chamber.

Der Ein- und Auslass der Umwälztreibers ist mit den entsprechenden Hohlräumen mittels eines Zweipunktverteilers hydraulisch zu verbinden, wobei die Möglichkeit für abwechselnden Anschluss der Ein- und Auslassleitung an die Hohlräume der Kammer vorzusehen sind.The inlet and outlet of Umwälztreibers is hydraulically connected to the corresponding cavities by means of a two-point distributor, with the possibility of alternately connecting the inlet and outlet to the cavities of the chamber are provided.

Die Anlage kann mindestens einen zusätzlichen Umwälztreiber beinhalten, der innerhalb bzw. außerhalb der Kammer installiert wird.The system may include at least one additional circulator installed inside or outside the chamber.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Figur 1FIG. 1
zeigt schematisch die Gesamtansicht der Holzbehandlungsanlage.schematically shows the overall view of the wood treatment plant.
Figur 2FIG. 2
zeigt ein Schema der Anlage im Grundriss.shows a diagram of the layout in plan.
Figur 3FIG. 3
zeigt ein Grundrissschema einer anderen Anlagenvariante.shows a floor plan of another system variant.
Figur 4FIG. 4
zeigt ein Anlagenschema seitens der Türöffnung.shows a system diagram from the door opening.
Figur 5FIG. 5
zeigt ein Anlagenschema seitens der Türöffnung für die zweite Anlagenvariante.shows a system diagram from the door opening for the second system variant.
Figur 6FIG. 6
zeigt ein Anlagenschema seitens der Türöffnung für eine weitere Anlagenvariante.shows a system diagram from the door opening for another system variant.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die Holzbehandlungsanlage 1 mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird beinhaltet eine luftdichte Kammer 2 mit mind. einer Türöffnung, die mit der Tür 3 verschlossen wird und die Kammer 2 luftdicht macht. Innerhalb der Kammer ist eine Sektion für den Holzstapel 4 vorgesehen. In der Kammer 2 befinden sich Heizelemente 5, die mit auf beliebige bekannte Art und Weise in der Kammer 2 angeordnet werden können. Als Heizelemente können beliebige bekannte Vorrichtungen, z.B. Thermoelemente, dienen. Die Anlage 1 beinhaltet auch einen Treiber 6 für die Umwälzung des Wärmeträgers in der Kammer. Der Umwälztreiber 6 verfügt über einen Einlass 7 und einen Auslass 8 für An- bzw. Absaugung des Wärmeträgers. Die Kammer ist zumindest mit einer Trennwand 9 in zwei Hohlräume 10 geteilt, wobei der Wärmeträger aus einem Hohlraum 10 über die Sektion 4 für den Holzstapel in den anderen Hohlraum 10 strömen kann. Der Einlass 7 des Umwälztreibers ist mit einem Hohlraum 10 hydraulisch verbunden und der Auslass 8 - mit dem anderen Hohlraum 10. Der Druck "N" des Umwälztreibmittels wird nach der folgenden Formel festgelegt: N = K 1 ÷ K 2 Vs Vp ,

Figure imgb0003

wobei:

  • Vs - Volumen des Holzstapels, m3;
  • Vp - Inhalt der Hohlräume, m3;
  • K1 = 0,437 - experimentell ermittelter Faktor, KPa;
  • K2 = 5,62 - experimentell ermittelter Faktor, KPa.
The wood treatment plant 1 with which the method according to the invention is carried out comprises an airtight chamber 2 with at least one door opening, which is closed with the door 3 and makes the chamber 2 airtight. Within the chamber, a section for the wood stack 4 is provided. In the chamber 2 are heating elements 5, which can be arranged in any known manner in the chamber 2. As heating elements, any known devices, such as thermocouples serve. The system 1 also includes a driver 6 for the circulation of the heat carrier in the chamber. The circulation driver 6 has an inlet 7 and an outlet 8 for suction or extraction of the heat carrier. The chamber is divided at least with a partition wall 9 into two cavities 10, wherein the heat carrier can flow from a cavity 10 via the section 4 for the wood stack in the other cavity 10. The inlet 7 of the circulator is hydraulically connected to one cavity 10 and the outlet 8 is connected to the other cavity 10. The pressure "N" of the circulating fluid is determined by the following formula: N = K 1 ÷ K 2 vs vp .
Figure imgb0003

in which:
  • Vs - volume of wood pile, m 3 ;
  • Vp - content of the cavities, m 3 ;
  • K 1 = 0.437 - experimentally determined factor, KPa;
  • K 2 = 5.62 - experimentally determined factor, KPa.

Die Anlage 1 ist mit der Wasserdampfquelle 11 versehen, deren Auslass über den Ventil 12 mit dem Hohlraum der Kammer 2 verbunden ist. Zur Ableitung von Kondensat ist die Anlage 1 mit der Vorrichtung 13 für die Kondensatableitung versehen. Diese Vorrichtung 13 funktioniert praktisch in allen Behandlungsphasen und ist am meisten bei der Behandlung mit Wasserdampf ausgelastet. Die Kammer 2 kann mit abnehmbaren Wärmedämmmatten 14 an einem Teil der Kammeroberfläche versehen werden. Der Umwälztreiber 6 ist innerhalb der Kammer 2 und außerhalb der Kammer 2 eingebaut. Zur umkehrbaren Überströmung des Wärmeträgers aus einem Hohlraum 10 in den anderen Hohlraum 10 sind der Einlass 7 und der Auslass 8 des Umwälztreibers 6 mittels eines Zweipunktverteilers 15 mit den jeweiligen Hohlräumen 10 hydraulisch verbunden, wobei die Möglichkeit für abwechselnden Anschluss der Ein- und Auslassleitung 7 und 8 an die Hohlräume 10 der Kammer 2 vorgesehen sind. Die Anlage kann mindestens einen zusätzlichen Umwälztreiber 16beinhalten, der innerhalb bzw. außerhalb der Kammer 2 installiert wird. Die Klappe 17 dient zur Ableitung der Dampf-Gasmischung aus der Kammer 2. Der Stapel soll auf einer Karre 18, die u.a. auf Schienen 19 fährt, platziert werden.The plant 1 is provided with the steam source 11, whose outlet is connected via the valve 12 with the cavity of the chamber 2. For the discharge of condensate, the system 1 is provided with the device 13 for condensate drainage. This device 13 works in virtually all treatment phases and is most heavily used in the treatment with water vapor. The chamber 2 may be provided with removable thermal insulation mats 14 on a portion of the chamber surface. The circulation driver 6 is installed inside the chamber 2 and outside the chamber 2. For reversible flow over the heat carrier from a cavity 10 in the other cavity 10, the inlet 7 and the outlet 8 of the circulating 6 are hydraulically connected by means of a two-point distributor 15 with the respective cavities 10, with the possibility of alternately connecting the inlet and outlet ducts 7 and 8 are provided to the cavities 10 of the chamber 2. The system may include at least one additional circulating driver 16 installed inside or outside the chamber 2. The flap 17 is used to divert the vapor-gas mixture from the chamber 2. The stack is on a cart 18, the u.a. on rails 19 drives, be placed.

Bei Anwendung der Methode gem. der vorliegenden Erfindung funktioniert die Anlage wie folgt. Auf der Karre 18 bzw. unmittelbar in der Kammer 2 (siehe Abb. 5 und 6) werden die Holzstücke in einen Stapel zusammengelegt. Dabei werden die Holzlagen in einem Abstand von 5 bis 20 mm mittels Abstandshalter bzw. Einlagen aufeinander gelegt. Dann wird die Karre 18 mit dem fertigen Stapel in die Kammer 2 auf Schienen 19 eingefahren. Die Kammer 2 wird mit der Tür 3 geschlossen. Auf die äußere Oberfläche der Kammer 2 werden Wärmedämmmatten 14 aufgehängt, die die Wärmeverluste reduzieren. (Die Kammerwände können aus wärmedämmendem Stoff ausgeführt werden, dadurch entfallen die Wärmedämmmatten.) Die Heizelemente 5 werden eingeschaltet, somit beginnt die Holzvorwärmung in der Kammer 2 durch die Aufwärmung der Luft in der Kammer auf 130 bis 165°C mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 45 Grad/h. Beim Aufwärmen der Holzstücke kommt es zur Verdampfung der im Holz enthaltenen Feuchtigkeit. Zwecks einer effizienten Luftaufwärmung in der Kammer wird der Wärmeträger (Dampf-Gasmischung) in der Kammer 2 mittels des Treibers 6 umgewälzt.When using the method gem. In the present invention, the plant functions as follows. On the cart 18 or directly in the chamber 2 (see Fig. 5 and 6 ), the pieces of wood are put together in a stack. The wood layers are placed on each other at a distance of 5 to 20 mm by means of spacers or inserts. Then the cart 18 is retracted with the finished stack in the chamber 2 on rails 19. The chamber 2 is closed with the door 3. On the outer surface of the chamber 2 heat insulation mats 14 are hung, which reduce the heat losses. (The chamber walls can be made of heat-insulating material, thereby eliminating the heat insulation mats.) The heating elements 5 are turned on, thus the wood preheating begins in the chamber 2 by the warming of the air in the chamber at 130 to 165 ° C at a speed of 30 to 45 degrees / h. When warming up the pieces of wood, the moisture contained in the wood evaporates. For efficient air heating in the chamber, the heat transfer medium (vapor-gas mixture) in the chamber 2 is circulated by means of the driver 6.

Nach Erreichen der Temperatur von 130 bis 160°C wird Wasserdampf aus der Wasserdampfquelle 11 innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden in die Kammer 2 eingegeben. Die in der Kammer entstandene Dampf-Gasmischung wird dann auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; danach wird das Holz wieder mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt. Die Dampf-Gasmischung in der Kammer wird dann wieder auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h aufgewärmt; die Holzstücke werden dieser Temperatur 2,5 bis 6 Stunden ausgesetzt. Danach wird das Holz erneut mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt; die Dampf-Gasmischung wird dann wieder auf 160 bis 200°C mit einer Geschwindigkeit von 4 bis 8 Grad/h gebracht; dann werden die Heizelemente 5 abgeschaltet und die Aufwärmung der Dampf-Gasmischung in der Kammer wird gestoppt. 1 bis 3,5 Stunden nach Einstellung der Aufwärmung wird das Holz das letzte Mal mit Wasserdampf innerhalb von 0,5 bis 1,75 Stunden behandelt.After reaching the temperature of 130 to 160 ° C, steam from the water vapor source 11 is input to the chamber 2 within 0.5 to 1.75 hours. The vapor-gas mixture produced in the chamber is then warmed to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; then the wood is treated again with steam within 0.5 to 1.75 hours. The vapor-gas mixture in the chamber is then reheated to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; the pieces of wood are exposed to this temperature for 2.5 to 6 hours. Thereafter, the wood is again treated with water vapor within 0.5 to 1.75 hours; the vapor-gas mixture is then brought back to 160 to 200 ° C at a rate of 4 to 8 degrees / h; then the heating elements 5 are turned off and the heating of the vapor-gas mixture in the chamber is stopped. The wood is treated with steam for 0.5 to 1.75 hours 1 to 3.5 hours after warming up.

Nach der Beendigung der Wärmebehandlung werden die Wärmedämmmatten 14 von der Außenoberfläche der Kammer 2 abgenommen. Dabei wird die Abkühlung des Holzstapels infolge einer höheren Wärmeabgabe von der Kammer 2 in die Außenluft beschleunigt. Nach der Abkühlung von Holz in der Kammer unter 60°C wird die Tür 3 aufgemacht. Der Stapel 4 wird aus der Kammer 2 nach außen gezogen, wo das Holz endgültig abgekühlt wird.After completion of the heat treatment, the heat insulating mats 14 are removed from the outer surface of the chamber 2. The cooling of the wood stack is accelerated due to a higher heat output from the chamber 2 into the outside air. After cooling of wood in the chamber below 60 ° C, the door 3 is opened. The stack 4 is pulled out of the chamber 2 to the outside, where the wood is finally cooled.

Sämtliche Wärmebehandlungsvorgänge können mittels entsprechender Geber und Regelgeräte automatisiert werden. Dazu können beliebige bekante Vorrichtungen verwendet.All heat treatment processes can be automated by means of appropriate encoders and control devices. Any known devices can be used for this purpose.

Alle Wärmebehandlungsphasen erfolgen bei Umwälzung der Dampf-Gasmischung in der Kammer mittels Umwälztreiber. Sollte nur ein Umwälztreiber eingesetzt werden, kann die Bewegungsumkehr des Wärmeträgers mittels eines Zweipunktverteilers 15 bewirkt werden. Der zusätzliche Umwälztreiber 16 ermöglicht auch die Holzbehandlung in der umkehrbaren Umwälzung des Wärmeträgers. Dazu wird der Einlass des Haupttreibers 6 an einen der Hohlräume 10 angeschlossen, der Einlass des zusätzlichen Umwälztreibers 16 ist an den anderen Hohlraum 10 angeschlossen. Dementsprechend sind auch die Auslässe der Umwälztreiber 6 und 16 angeschlossen (siehe Abb. 6).All heat treatment phases are carried out by circulation of the vapor-gas mixture in the chamber by means of circulation. If only one circulation driver is used, the movement reversal of the heat carrier can be effected by means of a two-point distributor 15. The additional circulation driver 16 also enables the wood treatment in the reversible circulation of the heat carrier. For this purpose, the inlet of the main driver 6 is connected to one of the cavities 10, the inlet of the additional circulating driver 16 is connected to the other cavity 10. Accordingly, the outlets of the circulation drivers 6 and 16 are connected (see Fig. 6 ).

Die Untersuchungen zeigten, dass die Restfeuchte im Holz in allen Behandlungsintervallen 6,2 % nicht überschreitet.The investigations showed that the residual moisture in the wood does not exceed 6.2% at all treatment intervals.

Nach solcher Wärmebehandlung erhalten die Werksstücke ein schönes Aussehen und einzigartige Eigenschaften und können in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden, u.a. für den Innenausbau von Dampfbad- und Saunaräumen, für Außenverkleidung unterschiedlicher Bauten, für Fertigung von Böden, Musikinstrumenten etc.After such heat treatment, the workpieces are given a beautiful appearance and unique characteristics and can be used in various fields, i.a. for the interior fittings of steam baths and sauna rooms, for exterior cladding of different buildings, for the production of floors, musical instruments etc.

Infolge der Wärmebehandlung verändert sich die Holzzellenstruktur in dem Masse, als wenn man das Holz mehrere Jahrhunderte getrocknet hätte. Der Wasserdampf fungiert in diesem Falls als Schutzmedium und verhindert die Entzündung von Holz bei erhöhten Temperaturen, weil der Sauerstoff verdrängt wird. Während der Wärmebehandlung kommt es auch zur Zerlegung von Zucker, dadurch werden die Mikroorganismen um den Nährboden gebracht. Sie werden auch durch die Wärmebehandlung abgetötet.As a result of the heat treatment, the wood cell structure changes in the mass, as if the wood had dried for several centuries. The water vapor acts as a protective medium in this case and prevents the ignition of wood at elevated temperatures, because the oxygen is displaced. During the heat treatment, it also decomposes sugar, thereby the microorganisms are brought to the nutrient medium. They are also killed by the heat treatment.

Wirtschaftliche AnwendbarkeitEconomic applicability

Die Methode gem. der vorliegenden Erfindung ist für die hydrothermische Behandlung von Holz, Holzstoffen und diversen Erzeugnissen aus Holz wie Bretter, Kantholz, Parkett, Werksstücke unterschiedlicher Form wirtschaftlich anwendbar. Die Methode gem. der vorliegenden Erfindung bedarf keiner Entwicklung von Sonderanlagen und Ausstattung.The method acc. The present invention is economically applicable to the hydrothermal treatment of wood, wood products and various wooden products such as boards, squared timber, parquet, workpieces of different shapes. The method acc. The present invention requires no development of special equipment and equipment.

Claims (9)

  1. A wood treatment method, characterized by the preheating of wood in the chamber by air heating and subsequent treatment of the wood with steam, wherein the air heating takes place at a rate of from 30 to 45 °/h to a temperature of from 130 to 165°C; after that, the wood is treated with steam within 0.5 to 1.75 hours; the steam / gas mixture formed in the chamber is then heated to 160 to 200°C at a rate of from 4 to 8 °/h; after that, the wood is treated with steam within 0.5 to 1.75 hours; the steam / gas mixture in the chamber is then heated to 160 to 200°C at a rate of from 4 to 8 °/h; the pieces of wood are subjected to this temperature for 2.5 to 6 hours; after that, the wood is treated with steam within 0.5 to 1.75 hours; the steam / gas mixture formed in the chamber is then heated to 160 to 200°C at a rate of from 4 to 8 °/h; then the heating of the steam / gas mixture in the chamber is stopped; from 1 to 3.5 hours after that, the wood is treated with steam within 0.5 to 1.75 hours, wherein steam at from 120 to 160°C is fed into the chamber and the steam / gas mixture is removed from the chamber.
  2. A method according to claim 1, characterized by the arrangement of workpieces of wood in a stack.
  3. A method according to claim 2, characterized in that the layers of wood are arranged at a distance in the stack.
  4. A method according to claim 3, characterized in that the distance between the layers of wood amounts to from 5 mm to 20 mm.
  5. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that circulation of the steam / gas mixture takes place in the chamber.
  6. A method according to claim 5, characterized in that the circulated steam / gas mixture flows through the stack.
  7. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the heating of the air in the chamber to 130°C takes place at a rate of 30 °/h; after that, the wood is treated with steam within 0.5 hours; the steam / gas mixture formed in the chamber is then heated to 160°C at a rate of 4 °/h; after that, the wood is treated with steam within 0.5 hours; the steam / gas mixture in the chamber is then heated to 160°C at a rate of from 4 °/h; the pieces of wood are subjected to this temperature for 2.5 hours; after that, the wood is treated with steam within 0.5 hours; the steam / gas mixture formed in the chamber is then heated to 160°C at a rate of from 4 °/h; then the heating of the steam / gas mixture in the chamber is stopped; 1 hour after setting the heating, the wood is treated with steam within 0.5 hours, wherein steam at 120°C is fed into the chamber and the steam / gas mixture is removed from the chamber.
  8. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the heating of the air in the chamber to 165°C takes place at a rate of 45 °/h; after that, the wood is treated with steam within 1.75 hours; the steam / gas mixture formed in the chamber is then heated to 200°C at a rate of 8 °/h; after that, the wood is treated with steam within 1.75 hours; the steam / gas mixture in the chamber is then heated to 200°C at a rate of from 8 °/h; the pieces of wood are subjected to this temperature for 6 hours; after that, the wood is treated with steam within 1.75 hours; the steam / gas mixture formed in the chamber is then heated to 200°C at a rate of from 8 °/h; then the heating of the steam / gas mixture in the chamber is stopped; 3.5 hours after setting the heating, the wood is treated with steam within 1.75 hours, wherein steam at 160°C is fed into the chamber and the steam / gas mixture is removed from the chamber.
  9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that during the heat treatment a maximum overpressure of 0.2 MPa is created in the chamber.
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