RU2164466C1

RU2164466C1 - Method for preparation of planks to their natural drying

Info

Publication number: RU2164466C1
Application number: RU2000117645A
Authority: RU
Inventors: Е.И. Феоктистов; Л.В. Шумилов; В.Н. Лось
Original assignee: Феоктистов Евгений Ильич
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2001-03-27

Abstract

FIELD: wood- working industry. SUBSTANCE: the plank ends are closed. The specific feature is in the fact that the plank ends are closed with an aqueous emulsifying agent. EFFECT: reduced drying time, enhanced depth of moisture extraction, prevented cracks of all kinds on plank seams, ends and edges, attained nonhydroscopicity of dried wood.

Description

Изобретение относится к технологии подготовки досок для их естественной сушки и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях при производстве досок, мебели, домов и т.д. The invention relates to a technology for the preparation of boards for their natural drying and can be used at woodworking enterprises in the manufacture of boards, furniture, houses, etc.

Известен способ подготовки досок для их естественной сушки, в котором для предупреждения растрескивания закрывают (закрашивают) торцы досок масляной краской или несколько раз пропитывают горячей олифой или битумом. Если доска отличается повышенной влажностью, то в известном способе торец просушивают пламенем паяльной лампы, а уже потом его закрывают (закрашивают). Далее подготовленные таким образом доски (т.е. доски с закрытыми торцами) сушат методом естественной сушки под влиянием атмосферного циркулирующего воздуха, испаряющего влагу из древесины доски, или в закрытых помещениях с регулируемым состоянием воздуха посредством управляемого воздухообмена [1]. A known method of preparing boards for their natural drying, in which to prevent cracking close (paint over) the ends of the boards with oil paint or several times soaked in hot linseed oil or bitumen. If the board is characterized by high humidity, then in the known method, the end face is dried with a blowtorch flame, and only then it is closed (painted over). Further, the boards thus prepared (that is, boards with closed ends) are dried by natural drying under the influence of atmospheric circulating air that evaporates moisture from the boards wood, or in closed rooms with an adjustable air condition through controlled air exchange [1].

В известном способе решается частная узкая задача по защите от трещин торцов досок. Известный способ не решает задачи по защите досок от трещин, которые образуются в пластях доски. Известный способ по аналогу не позволяет существенно повысить эффективность сушки досок естественным способом и устранить все его основные недостатки, такие как большая продолжительность сушки, малая глубина отбора влаги, гигроскопичность высушенной древесины и подверженность досок растрескиванию в процессе сушки и в ходе эксплуатации. In the known method solves a particular narrow problem of protecting against cracking the ends of the boards. The known method does not solve the problem of protecting the boards from cracks that form in the board. The known method by analogy does not significantly increase the efficiency of drying boards in a natural way and eliminate all its main disadvantages, such as a long drying time, a small depth of moisture extraction, hygroscopicity of dried wood and the susceptibility of boards to cracking during drying and during operation.

Наиболее близким к изобретению является способ подготовки досок для их естественной сушки, в котором торцы досок закрывают нагретыми битумными, смоляными или парафиновыми замазками. Далее сушку подготовленных таким образом досок (т. е. досок с торцами, закрытыми битумными, смоляными и парафиновыми замазками) осуществляют способом естественной сушки под влиянием атмосферного циркулирующего воздуха, испаряющего влагу из древесины, или в закрытых помещениях с регулируемым состоянием воздуха посредством управляемого воздухообмена. Покрытие торцов досок нагретым битумом, смоляными или парафиновыми замазками в известном способе по прототипу малоэффективно для решения поставленных конкретных задач при сушке досок. Так, использование битумных, смоляных или парафиновых замазок (и особенно в нагретом состоянии) приводит к практически полному перекрытию длинных продольных капилляров доски, выходящих на закрываемые торцы. Полное перекрытие капилляров с одной из сторон, а длинных капилляров с двух сторон приводит к уменьшению скорости выхода влаги из этих капилляров через ряд мелких капилляров, выходящих на пласти, т.е. приводит к увеличению времени сушки самой древесины досок. При этом выход влаги через пласти досок осуществляется неравномерно. Неравномерность выхода влаги по площадям пластей обуславливает создание локальных напряженностей в самих пластях досок в процессе их сушки. Это в свою очередь является причиной образования трещин в пластях доски. Следовательно, в известном способе по прототипу решается также частная узкая задача по защите торцов досок, но не решается задача защиты от трещин, образующихся в пластях даже боковых досок [2]. Closest to the invention is a method of preparing boards for their natural drying, in which the ends of the boards are closed with heated bituminous, resin or paraffin putties. Next, the boards thus prepared (i.e. boards with ends closed with bituminous, tar and paraffin putties) are dried by natural drying under the influence of atmospheric circulating air that evaporates moisture from the wood, or in closed rooms with a controlled state of air through controlled air exchange. Coating the ends of the boards with heated bitumen, resin or paraffin putties in the known method according to the prototype is ineffective for solving specific tasks when drying boards. So, the use of bituminous, resin or paraffin putties (and especially in the heated state) leads to almost complete overlap of the long longitudinal capillaries of the board, facing the closed ends. The complete overlap of the capillaries on one side and the long capillaries on both sides leads to a decrease in the rate of moisture exit from these capillaries through a series of small capillaries extending to the face, i.e. leads to an increase in the drying time of the wood boards themselves. In this case, the exit of moisture through the planks is uneven. The non-uniformity of the moisture output over the areas of the layers causes the creation of local tensions in the layers themselves of the boards during their drying. This, in turn, causes cracking in the board. Therefore, in the known method according to the prototype, a particular narrow problem is also solved to protect the ends of the boards, but the problem of protection against cracks formed in the layers of even the side boards is not solved [2].

Известный способ по прототипу не позволяет существенно повысить эффективность сушки досок естественным способом и устранить его основные недостатки, такие как большая продолжительность сушки, малая глубина отбора влаги, гигроскопичность высушенной древесины досок и подверженность досок растрескиванию в процессе сушки и в ходе эксплуатации. Так, время сушки хвойных пород досок [3] толщиной до 25 мм и влажностью до 18-20% при естественной сушке в августе-сентябре составляет 25-35 дней. The known method of the prototype does not significantly increase the efficiency of drying boards in a natural way and eliminate its main disadvantages, such as a long drying time, a small depth of moisture extraction, hygroscopicity of dried wood boards and the susceptibility of boards to cracking during drying and during operation. So, the drying time of coniferous species of boards [3] up to 25 mm thick and humidity up to 18-20% during natural drying in August-September is 25-35 days.

Конечная влажность, высушенной древесины досок зависит от равновесного состояния окружающего доски воздуха и может достигать влажности не менее 16 - 20% для России и стран СНГ, на юге не менее 12 - 15%. Без досушивания в камерах тепловыми методами эти доски непригодны для изготовления изделий, используемых внутри отапливаемых помещений. The final humidity of the dried wood of the boards depends on the equilibrium state of the surrounding air board and can reach a humidity of at least 16 - 20% for Russia and the CIS countries, in the south at least 12 - 15%. Without drying in the chambers by thermal methods, these boards are unsuitable for the manufacture of products used inside heated rooms.

Доски, высушенные, по прототипу естественным способом, а также доски, далее досушенные в камерах тепловыми методами, обладают нежелательным свойством - гигроскопичностью, т.е. эти доски обладают способностью впитывать из воздуха влагу, находящуюся в воздухе в виде водяных паров. Boards dried according to the prototype in a natural way, as well as boards further dried in the chambers by thermal methods, have an undesirable property - hygroscopicity, i.e. these boards have the ability to absorb moisture in the air in the form of water vapor.

В основу изобретения положена задача разработать способ подготовки досок для их естественной сушки, в котором торцы досок закрывают водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, для перераспределения выхода влаги через пласти, грани и торцы досок. The basis of the invention is to develop a method of preparing boards for their natural drying, in which the ends of the boards are closed with an aqueous emulsion substance having adhesion with raw wood boards, to redistribute the moisture output through the faces, edges and ends of the boards.

В результате перераспределения выхода влаги из досок обеспечивается решение следующих практических задач: сокращение времени сушки, повышение глубины отбора влаги, исключение всех видов трещин на пластях, торцах и кромках досок, достижение негигроскопичности высушенной древесины. As a result of the redistribution of the moisture output from the boards, the following practical problems are solved: shortening the drying time, increasing the depth of moisture extraction, eliminating all types of cracks on the sheets, ends and edges of the boards, achieving non-hygroscopicity of the dried wood.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ подготовки досок для их естественной сушки, в котором закрывают торцы досок, при этом торцы досок закрывают водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски. В качестве водного эмульсионного вещества, обладающего адгезией с сырой древесиной доски, могут быть использованы клей на водной основе эмульсионного типа, лак на водной основе эмульсионного типа, краска на водной основе эмульсионного типа и т.п. The problem is solved in that a method for preparing boards for their natural drying is proposed, in which the ends of the boards are closed, while the ends of the boards are closed with an aqueous emulsion substance having adhesion to the raw wood of the board. As an aqueous emulsion substance having adhesion to raw wood of a board, water-based glue of the emulsion type, water-based emulsion-type varnish, water-based emulsion-type paint and the like can be used.

Механизм сброса влаги из подготовленной по данному способу доски отличается от сброса влаги в способе по прототипу. Так, в высушиваемой доске с торцами, предварительно закрытыми водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, происходит перераспределение выводимой из нее влаги. Причем большая часть влаги выводится через пласти и грани доски, а выход влаги через торцы доски существенно уменьшается. При этом за счет коллоидности и смачиваемости водного эмульсионного вещества, покрывающего торцы доски, незначительный выход влаги из торцов осуществляется равномерно по всей их поверхности. Несмотря на значительное сокращение выхода влаги через торцы доски за счет перераспределения выхода влаги через пласти и грани доски и за счет большей площади последних (в сравнении с площадью торцов) суммарная скорость сброса влаги из доски увеличивается, чем и объясняется ускорение сушки по данному способу и сокращение времени сушки. The moisture discharge mechanism from the boards prepared by this method differs from the moisture discharge in the prototype method. So, in a dried board with ends, previously closed with an aqueous emulsion substance that has adhesion with raw wood, there is a redistribution of moisture removed from it. Moreover, most of the moisture is removed through the faces and faces of the board, and the moisture output through the ends of the board is significantly reduced. At the same time, due to the colloid and wettability of the aqueous emulsion substance covering the ends of the board, an insignificant release of moisture from the ends is carried out uniformly over their entire surface. Despite a significant reduction in the moisture output through the ends of the board due to the redistribution of the moisture output through the faces and faces of the board and due to the larger area of the boards (in comparison with the area of the ends), the total rate of moisture discharge from the board increases, which explains the acceleration of drying by this method and the reduction drying time.

Одновременно за счет перераспределения выхода влаги через пласти, грани и торцы доски, за счет равномерности сброса влаги по площадям ее выхода снимаются локальные напряженности в пластях, гранях и торцах доски, что предотвращает возникновение трещин в ее пластях, гранях и торцах. At the same time, due to the redistribution of moisture output through the faces, faces and ends of the board, due to the uniformity of moisture discharge along the areas of its exit, local stresses are removed in the layers, faces and ends of the board, which prevents the occurrence of cracks in its layers, faces and ends.

Увеличенный объем сброса воды за счет капилляров, выходящих из пластей и граней доски, приводит к разрушению крупных продольных капилляров, проходящих вдоль доски. Причем разрушение этих (продольных) капилляров происходит за счет отбора из них жидкости через множество мелких коротких капилляров, выходящих на пласти и грани доски по всей ее длине. The increased volume of water discharge due to capillaries emerging from the plates and faces of the board leads to the destruction of large longitudinal capillaries passing along the board. Moreover, the destruction of these (longitudinal) capillaries occurs due to the selection of liquid from them through many small short capillaries extending to the plate and face the board along its entire length.

Гигроскопичность досок (древесины) объясняется капиллярной конденсацией. При этом из воздуха водяные пары абсорбируются в древесине с образованием в ее капиллярах менисков жидкости. Понижение давления водяного пара над вогнутой поверхностью мениска обусловливает конденсацию водяного пара в капиллярах. Этим и объясняется гигроскопичность древесины. При способе подготовки досок по изобретению и их дальнейшей естественной сушки происходит разрушение капилляров по всей длине доски. При этом происходит разрушение условий для капиллярной конденсации водяных паров, следовательно, полностью снимаются условия для гигроскопичности досок по данному способу. The hygroscopicity of the boards (wood) is explained by capillary condensation. In this case, water vapor is absorbed from the air in the wood with the formation of liquid menisci in its capillaries. The decrease in water vapor pressure over the concave surface of the meniscus causes condensation of water vapor in the capillaries. This explains the hygroscopicity of wood. With the method of preparing the boards according to the invention and their further natural drying, the capillaries are destroyed along the entire length of the board. In this case, the conditions for the capillary condensation of water vapor are destroyed, therefore, the conditions for the hygroscopicity of the boards by this method are completely removed.

Способ по данному изобретению осуществляют следующим образом. В качестве водного эмульсионного вещества, обладающего адгезией с сырой древесиной доски, могут быть использованы водоэмульсионный клей типа ПВА (поливинилацетатный), водоэмульсионный лак типа ВД-АК-1101 (на основе акриловой дисперсии) или водоэмульсионная краска типа ВД-ВА-224 (см. Савиных В.П. Умельцу о поделочных материалах, Мн: Пoлымя, 1997, с. 309). The method according to this invention is as follows. As an aqueous emulsion substance having adhesion to raw wood of a board, a PVA type water-based adhesive (polyvinyl acetate), VD-AK-1101 type water-based varnish (based on acrylic dispersion) or VD-VA-224 type water-based paint (see. Savinykh, V.P. Umeltsu on Ornamental Materials, Mn: Polymya, 1997, p. 309).

В высушиваемой доске предварительно, перед естественной сушкой, закрывают (закрашивают) торцы досок клеем типа ПВА, лаком типа ВД-АК-1101 или краской типа ВД-ВА-224. Далее подготовленную боковую доску с закрытыми торцами сушат с использованием способа естественной сушки, например, в закрытых помещениях с регулируемым состоянием параметров воздуха с использованием вентиляции. In the board to be dried, before the natural drying, the ends of the boards are closed (painted over) with PVA glue, VD-AK-1101 varnish or VD-VA-224 paint. Next, the prepared side board with closed ends is dried using the method of natural drying, for example, in closed rooms with an adjustable state of air parameters using ventilation.

Предлагаемое изобретение имеет преимущество для боковых досок, в которых возникают минимальные локальные напряженности в сравнении с другими досками, например, сердцевинными и центральными. Испытания описанного способа подготовки досок, в частности боковых, и их сушка естественным способом проведены на следующих породах древесины: сосна, ель, дуб, лиственница, клен и кедр. Достигнутая в процессе подготовки и дальнейшей естественной сушки влажность на всех перечисленных породах не превышала 6%. Боковые доски, подготовленные по данному изобретению и далее высушенные естественным способом, негигроскопичны, т.е. в течение всей жизни эксплуатации (при нормальных условиях эксплуатации) не впитывают влагу из окружающего воздуха, а могут лишь сбрасывать оставшуюся незначительную часть влаги. Это в свою очередь обеспечивает максимальную глубину отбора влаги из древесины, которая практически достигает не более 6%. Причем испытания на отсутствие гигроскопичности высушенных боковых досок проводились весовым способом, т.е. путем контроля изменения (уменьшения) веса контролируемого образца доски. Испытания на отсутствия гигроскопичности проводились на высушенных по данному способу боковых досках в течение восьми лет. Испытания подтвердили полное отсутствие гигроскопичности высушенной древесины. The present invention has the advantage for side boards in which minimal local tension occurs in comparison with other boards, for example, core and central. Tests of the described method for preparing boards, in particular sideboards, and their drying in a natural way were carried out on the following species of wood: pine, spruce, oak, larch, maple and cedar. The moisture content achieved during the preparation and further natural drying on all of the listed rocks did not exceed 6%. The side boards prepared according to this invention and then dried naturally are non-hygroscopic, i.e. during the whole life of operation (under normal operating conditions) they do not absorb moisture from the surrounding air, but can only discharge the remaining insignificant part of moisture. This in turn provides the maximum depth of moisture extraction from wood, which practically reaches no more than 6%. Moreover, the tests for the lack of hygroscopicity of the dried side boards were carried out by the weight method, i.e. by controlling the change (decrease) in the weight of the controlled sample board. Tests for the lack of hygroscopicity were carried out on side boards dried by this method for eight years. Tests confirmed the complete lack of hygroscopicity of dried wood.

Время сушки боковых досок по всем вышеперечисленным породам было в 2-4 раза меньшим в сравнении со способом по прототипу. Все перечисленные технологические приемы (процессы) подготовки боковой доски для дальнейшей естественной сушки, обеспечивающие решение поставленных задач, в данном изобретении легко поддаются механизации, автоматизации и автоматическому контролю. Это в свою очередь обеспечивает возможность широкого промышленного внедрения предложенного способа. The drying time of the side boards in all of the above breeds was 2-4 times less in comparison with the method of the prototype. All of the above technological methods (processes) for preparing the sideboard for further natural drying, which provide a solution to the tasks set, in this invention are easily mechanized, automated, and automatically controlled. This in turn provides the possibility of wide industrial implementation of the proposed method.

Источники информации
1. Буриков В.Г., Власов В.Н. Домовая резьба. - М.: Нива России совместно с компанией "Евразийский регион", 1993, с. 66.Sources of information
1. Burikov V.G., Vlasov V.N. House carving. - M .: Niva of Russia together with the company "Eurasian region", 1993, p. 66.

2. Кречетов И. В. Сушка древесины. Изд-е 4-е, перераб. и дополн. - М., 1977, с. 403. 2. Krechetov IV. Drying of wood. 4th edition, revised. and add. - M., 1977, p. 403.

3. Штерн Х.А. Столярно-плотничные работы: Справ. пособ. Пер. с лат. Б.П. Дементьева; под ред. В.А.Неелова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1993, с. 30. 3. Stern H.A. Joinery and carpentry: Ref. benefits Per. with lat. B.P. Dementieva; under the editorship of V.A. Neelova. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Stroyizdat, 1993, p. thirty.

Claims

A method of preparing boards for their natural drying, in which the ends of the boards are closed, characterized in that the ends of the boards are closed with an aqueous emulsion substance having adhesion to the raw wood of the board.