RU2034697C1

RU2034697C1 - Wood working method

Info

Publication number: RU2034697C1
Application number: RU92016513A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Кейс; А.Б. Козырев; В.Г. Куз; Т.А. Макарьева; В.И. Федюков
Original assignee: Индивидуальное частное научно-внедренческое предприятие Фирма "Резонанс"
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: working of wood. SUBSTANCE: method involves exposing wood material having moisture content within the range of 22-24% to microwave field with cycle number at least equal to three; providing exposure to microwave in each cycle for 2 - 5 min. within the frequency range of 1-10 GHz and radiation power of 0.0005 - 0.015 Wt/cm³, with time interval between each exposure being equal to 5-15 min. EFFECT: reduced drying time, efficiency driving of resin from conifer trees and improved resonance characteristics of wood.

Description

Изобретение относится к обработке древесины и может быть использовано для обработки пиломатериалов, применяемых для изготовления музыкальных инструментов. The invention relates to the processing of wood and can be used for processing lumber used for the manufacture of musical instruments.

Одним из основных процессов обработки пиломатериалов, применяемых для изготовления музыкальных инструментов, является атмосферная или конвективно-тепловая сушка в камерах. Сушильными агентами в них служат горячий воздух, пар и топочные газы. One of the main processes for processing lumber used for the manufacture of musical instruments is atmospheric or convective-thermal drying in chambers. Drying agents in them are hot air, steam and flue gases.

Благодаря улучшению конструкции и аэродинамики камер, правильному выбору режимов можно улучшить технико-экономические показатели этого способа обработки. Однако теория конвективной сушки и достигнутые результаты говорят о том, что этот способ по своим возможностям близок к пределу. Due to the improvement of the design and aerodynamics of the cameras, the correct choice of modes, it is possible to improve the technical and economic indicators of this processing method. However, the theory of convective drying and the results obtained indicate that this method is close to its limit in its capabilities.

Известен способ обработки древесины с получением улучшенных акустических свойств, основанный на воздействии на нее полем токов высокой частоты (Макарьева Т. А. Исследование акустических характеристик древесины, используемой для музыкальных инструментов, и разработка методов их контроля в условиях производства. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. 1975). При обработке древесины этим способом происходит разрушение структуры древесины в ранней зоне годичных слоев, что приводит к понижению акустических свойств по всему объему древесины и снижает константу излучения. There is a method of processing wood to obtain improved acoustic properties, based on the exposure of the field to high-frequency currents (T. Makarieva. Study of the acoustic characteristics of wood used for musical instruments, and the development of methods for their control in production conditions. Abstract of dissertation for the degree Candidate of Technical Sciences. M. 1975). When treating wood with this method, the structure of wood is destroyed in the early zone of annual layers, which leads to a decrease in acoustic properties throughout the volume of wood and reduces the radiation constant.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обработки древесины путем воздействия на нее энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ) с заданным диапазоном частот, мощностью излучения и в течение заданного интервала времени, выбранными в зависимости от размеров обрабатываемых заготовок авт.свид. СССР N 408785, кл. В 27 К 5/04, 1973). The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a method of processing wood by exposing it to the energy of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (microwave) with a given frequency range, radiation power and for a given time interval, selected depending on the size of the workpieces . USSR N 408785, class B 27 K 5/04, 1973).

Известный способ не позволяет использовать древесину для изготовления музыкальных инструментов, так как обработка ее в режиме способа приводит к образованию внутренних трещин, что отрицательно сказывается на акустических показателях. The known method does not allow the use of wood for the manufacture of musical instruments, since processing it in the mode of the method leads to the formation of internal cracks, which adversely affects the acoustic performance.

Техническим результатом изобретения является улучшение акустических характеристик древесины. The technical result of the invention is to improve the acoustic characteristics of wood.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки древесины путем воздействия на нее энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ) с заданным диапазоном часто, мощностью излучения и в течение заданного интервала времени, выбранными в зависимости от обрабатываемых заготовок, обработке подвергают древесину с влажностью 22-24% на которую циклически воздействуют полем СВЧ с числом циклов, не менее трех, при этом в каждом цикле воздействие полем СВЧ производят в течение 2-5 мин в диапазоне частот 1-10 гГц и мощностью излучения 0,0005-0,015 Вт/см³ с интервалом между каждым воздействием полем СВЧ от 5 до 15 мин.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of processing wood by exposing it to the energy of an electromagnetic field of superhigh frequency (microwave) with a given range often, the radiation power and for a given time interval, selected depending on the workpieces being processed, the wood is exposed to moisture 22 -24% which is cyclically exposed to the microwave field with a number of cycles of at least three, with each cycle the microwave field being exposed for 2-5 minutes in the frequency range 1-10 gHz and radiation radiation 0.0005-0.015 W / cm ³ with an interval between each exposure to the microwave field from 5 to 15 minutes

Обработка древесины путем циклического воздействия полем СВЧ дает возможность значительно сократить время сушки и увеличить выгонку смолы из хвойных пород деревьев, при этом улучшаются акустические характеристики древесины. Processing of wood by cyclic exposure to a microwave field makes it possible to significantly reduce drying time and increase the forcing of resin from coniferous trees, while the acoustic characteristics of wood are improved.

Обработка древесины в соответствии с предлагаемым способом проводится следующим образом. Wood processing in accordance with the proposed method is as follows.

Материал укладывают в штабель и загружают в сушильную СВЧ камеру. В камере циклически создают поле СВЧ в диапазоне частот 1-10 гГц с удельной мощностью излучения 0,0005-0,015 Вт/см³ в течение 2-5 мин. Далее следует пауза в течение 5-15 мин, при которой происходит остывание древесины. Циркуляция воздуха в камере со скоростью 1-2 м/с производится вентилятором. Число циклов определяется заданной конечной влажностью заготовок.The material is stacked and loaded into a microwave drying chamber. A microwave field is cyclically created in the chamber in the frequency range 1-10 GHz with a specific radiation power of 0.0005-0.015 W / cm ³ for 2-5 minutes. This is followed by a pause for 5-15 minutes, at which the wood cools down. Air circulation in the chamber at a speed of 1-2 m / s is carried out by a fan. The number of cycles is determined by the specified final moisture content of the workpieces.

При высокочастотной обработке термические функции сушильного агента выполняет электромагнитное поле. Воздух в камере поглощает и удаляет испаряемую влагу. In high-frequency processing, the thermal function of the drying agent is performed by an electromagnetic field. Air in the chamber absorbs and removes evaporated moisture.

Режимными параметрами при известных способах сушки являются температура древесины в центре и на поверхности заготовки, относительная влажность среды, скорость циркуляции воздуха. The operating parameters for known drying methods are the temperature of the wood in the center and on the surface of the workpiece, the relative humidity of the medium, and the speed of air circulation.

В данном способе экспериментально полученные режимы обработки полем СВЧ позволяют поддерживать допустимые температуру и влажность, при которых не происходит разрушения древесины, без систематического контроля за ними. In this method, the experimentally obtained treatment regimes by the microwave field allow maintaining the permissible temperature and humidity at which there is no destruction of wood, without systematic monitoring of them.

На предприятии-заявителе предлагаемым способом обрабатывалась древесина хвойных пород, предназначенная для изготовления музыкальных инструментов. Результаты комплексного контроля характеристик древесины до и после обработки в поле СВЧ показали, что применение, например, мягких режимов с интервалом не более 3 мин при длительности полного цикла обработки 10-15 мин для древесины влажностью W 22-24% дает улучшение акустических характеристик древесины значительно больше, чем естественная или конвекционная сушка. At the applicant enterprise, the proposed method processed softwood intended for the manufacture of musical instruments. The results of a comprehensive control of the characteristics of wood before and after processing in the microwave field showed that the use, for example, of soft modes with an interval of no more than 3 minutes with a duration of a full treatment cycle of 10-15 minutes for wood with a moisture content of W 22-24% gives an improvement in the acoustic characteristics of wood significantly more than natural or convection drying.

Так, для заготовок толщиной ≈6 мм обработка в поле СВЧ предлагаемым способом дает увеличение акустических показателей (акустическая константа) на 8-12% за счет выгонки смолы. При последующей технологической операции шлифовке происходит ее удаление с поверхности. So, for workpieces with a thickness of ≈6 mm, processing in the microwave field by the proposed method gives an increase in acoustic performance (acoustic constant) by 8-12% due to the forcing of the resin. During the subsequent technological operation, grinding is removed from the surface.

Claims

METHOD FOR PROCESSING WOOD by exposing it to the energy of an electromagnetic field of superhigh frequency (microwave) with a given frequency range by radiation power and for a given time interval selected depending on the size of the workpieces, characterized in that the wood is subjected to processing with a moisture content of 22 24% for which they are cyclically exposed to the microwave field with a number of cycles of at least three, and in each cycle, the exposure to the microwave field is performed for 2 5 minutes in the frequency range 1 10 GHz and a radiation power of 0.0005 0.015 W / m ³ with an interval between each exposure to the microwave field from 5 to 15 minutes.