RU2230658C1 - Method for manufacture of articles of antiseptic-treated wood, railroad sleepers inclusive - Google Patents
Method for manufacture of articles of antiseptic-treated wood, railroad sleepers inclusive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230658C1 RU2230658C1 RU2003116244/04A RU2003116244A RU2230658C1 RU 2230658 C1 RU2230658 C1 RU 2230658C1 RU 2003116244/04 A RU2003116244/04 A RU 2003116244/04A RU 2003116244 A RU2003116244 A RU 2003116244A RU 2230658 C1 RU2230658 C1 RU 2230658C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antiseptic
- autoclave
- wood
- vacuum
- articles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению изделий из консервированной (антисептированной) древесины: свай, мостовых сооружений, преимущественно железнодорожной шпалы и может быть использовано на дерево- и шпалопропиточных заводах.The invention relates to the manufacture of products from canned (antiseptic) wood: piles, bridge structures, mainly railway sleepers and can be used in wood and timber impregnation plants.
Известен способ изготовления ж/д шпалы и устройство для его осуществления, где некондиционные шпалы дробят, затем прессуют с клеющей массой и атисептиком (патент РФ № 2045395, кл. В 27 М 3/14, 10.10.1995).A known method of manufacturing railway sleepers and a device for its implementation, where substandard sleepers are crushed, then pressed with an adhesive mass and an atiseptic (RF patent No. 2045395, class. 27 M 3/14, 10/10/1995).
Известен способ консервации древесины, в частности деревянных шпал, путем обертывания синтетической тканью (а.с. № 338380, кл. В 27 М 3/14, 15.05.1972).A known method of preservation of wood, in particular wooden sleepers, by wrapping with synthetic fabric (and.with. No. 338380, class. 27 M 3/14, 05/15/1972).
Указанные технические решения дороги и из-за технологических сложностей не получили распространения в заводском производстве.These technical solutions are expensive and due to technological difficulties are not widespread in the factory.
В книге М.Д. Бывших и Н.И. Федоров. Защитная обработка древесины. М.: Лесная пром-ть, 1981, с. 11, 13, 83, 72, физически обоснован совмещенный способ сушки-пропитки, основанный на использовании гидрофобной жидкости и как теплоносителя для испарения воды из древесины при пониженном давлении, и как антисептика при замещении им воды в древесине при давлении выше атмосферного. Однако способ не нашел применения в заводских условиях из-за ряда технических сложностей. Балансовые расчеты и многочисленные эксперименты на заводском оборудовании показывают, что автоклавная сушка-пропитка, как ее предлагается осуществлять в указанном выше, не дает возможности эффективно подвести тепло и вакуумированием удалить воду из древесины, содержащей ее больше предела гигроскопичности (25-30%) (Большая Советская Энциклопедия, статья “Древесина”, раздел “Физические свойства Д”, Абз.2, М., 1977).In the book of M.D. Former and N.I. Fedorov. Protective wood processing. M .: Forest industry, 1981, p. 11, 13, 83, 72, a combined drying-impregnation method is physically justified, based on the use of a hydrophobic liquid and as a coolant for the evaporation of water from wood under reduced pressure, and as an antiseptic when replacing it with water in wood at a pressure above atmospheric. However, the method did not find application in the factory due to a number of technical difficulties. Balance calculations and numerous experiments on factory equipment show that autoclave drying-impregnation, as it is proposed to carry out in the above, does not make it possible to efficiently heat and vacuum remove water from wood containing more than the hygroscopicity limit (25-30%) (Large Soviet Encyclopedia, article “Wood”, section “Physical Properties D”, Abs. 2, M., 1977).
В заводских условиях реализован способ, описанный в документации Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи. Технические условия. ГОСТ 78-89. Государственный комитет СССР по стандартам. М., Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами. ГОСТ 20022.5-93. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, Минск.In the factory, the method described in the documentation for Wooden sleepers for broad gauge railways was implemented. Technical conditions GOST 78-89. USSR State Committee for Standards. M., Protection of wood. Autoclave impregnation with oily protective agents. GOST 20022.5-93. Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification, Minsk.
Согласно этой технологии изделия из древесины механически обрабатываются, укладываются в штабели и подвергаются атмосферной сушке до состояния влажности дерева не более 25%. Высушенные изделия помещают в автоклав с разогретым маслянистым антисептиком. Затем в автоклаве в зависимости от требований глубины пропитки реализуют один из трех режимов: I - давление-давление-вакуум; II - давление-вакуум; III - вакуум-давление-вакуум.According to this technology, wood products are mechanically processed, stacked and subjected to atmospheric drying to a moisture content of no more than 25%. The dried products are placed in an autoclave with a heated oily antiseptic. Then, in an autoclave, depending on the requirements of the depth of impregnation, one of three modes is implemented: I - pressure-pressure-vacuum; II - pressure-vacuum; III - vacuum-pressure-vacuum.
Недостатком способа является невозможность его применения для рассеянно-сосудистых пород деревьев, в частности осины, и необходимость предварительной сушки древесины других пород деревьев.The disadvantage of this method is the impossibility of its application for scattered-vascular tree species, in particular aspen, and the need for preliminary drying of wood of other tree species.
В то же время из теории древесноведения известно, что рассеянно-сосудистые породы деревьев (осина, ольха, липа, тополь) характеризуются хорошей проницаемостью. Однако в процессе подсыхания древесина окисляется и в ней активизируются вторичные биопроцессы (миконифильтрация). При отсутствии природных защитных смол, как у хвойных пород, это приводит к закупорке сосудов в древесине и как следствие к резкому снижению проницаемости указанных пород деревьев. При камерной сушке, например, осиновые заготовки приобретают трещины, которые еще более развиваются в процесс пропитки антисептиком при чередовании давления и вакуума. Осина и многочисленное древесное семейство ивовых, к которому она относится, подвержены быстрому гниению, в связи с этим такая древесина находит ограниченное применение: изготовление тары, спичек, топлива, бумаги (Большая Советская Энциклопедия, статья “Осина”, М., 1977).At the same time, it is known from the theory of wood science that dispersed-vascular tree species (aspen, alder, linden, poplar) are characterized by good permeability. However, in the process of drying, the wood is oxidized and secondary bioprocesses are activated in it (microfiltration). In the absence of natural protective resins, as in conifers, this leads to blockage of blood vessels in the wood and, as a result, to a sharp decrease in the permeability of these tree species. During chamber drying, for example, aspen billets acquire cracks that develop even more into the process of impregnation with an antiseptic when alternating pressure and vacuum. Aspen and the large willow tree family to which it belongs are subject to rapid decay; in this regard, such wood is of limited use: the manufacture of containers, matches, fuels, paper (Big Soviet Encyclopedia, article “Aspen”, M., 1977).
Ближайшим прототипом предлагаемому способу из числа известных технических решений является способ обработки древесины, заключающийся в пропитке ее масляным антисептиком под давлением с последующей эвакуацией остаточного антисептика посредством вакуумирования. При обработке древесины данным способом используют не только жидкий антисептик, но и его пары (патент РФ № 2026777, кл. В 27 К 3/08, 01.20.1995).The closest prototype of the proposed method from among the known technical solutions is a method of processing wood, which consists in impregnating it with an oil antiseptic under pressure, followed by evacuation of the residual antiseptic by vacuum. When processing wood in this way, not only a liquid antiseptic is used, but also its fumes (RF patent No. 2026777, class. 27 K 3/08, 01.20.1995).
Недостатком способа является возможность его применения лишь при обработке древесины с естественной гигроскопичностью, т.е. влажностью меньше 25-30%. При такой влажности целый ряд пород деревьев (осина, ольха, тополь) теряют свойства проницаемости и не могут быть качественно пропитаны антисептиком. Перед пропиткой изделий из хвойных пород необходимо проводить их сушку, что требует много времени и трудозатрат на перегрузку и штабелирование.The disadvantage of this method is the possibility of its use only in the processing of wood with natural hygroscopicity, i.e. humidity less than 25-30%. With this humidity, a number of tree species (aspen, alder, poplar) lose their permeability properties and cannot be qualitatively saturated with an antiseptic. Before impregnation of coniferous products, it is necessary to dry them, which requires a lot of time and labor for overloading and stacking.
Предлагаемый способ направлен на устранение отмеченных недостатков и от его использования может быть получен следующий результат: расширится перечень пород деревьев, из которых можно высокотехнологичным путем производить антисептированные изделия. При реализации способа отпадает необходимость трудоемких процессов атмосферной, либо камерной сушки древесины.The proposed method is aimed at eliminating the noted drawbacks and the following result can be obtained from its use: the list of tree species will be expanded, from which antiseptic products can be produced using a high-tech way. When implementing the method there is no need for labor-intensive processes of atmospheric or chamber drying of wood.
Указанный результат достигается за счет того, что в автоклав загружают древесину, в том числе и рассеянно-сосудистых пород деревьев: осины, березы, ольхи, липы и т.п., с влажностью, превышающей предел гигроскопичности, т.е. более 25-30%. Разогретый с помощью нагревателя-теплообменника антисептик прокачивают через автоклав, обеспечивая циркуляцию антисептика между автоклавом с загруженными в нем изделиями и нагревателем антисептика со скоростью обтекания изделий не менее 0,01 м/с. Расчетно-экспериментальным путем выяснено, что при такой скорости возникает эффективный тепло-массоперенос. В автоклаве осуществляются циклы вакуумирования и подъема давления. После очередного вакуумирования влагу из автоклава удаляют с помощью конденсаторного устройства и пополняют автоклав разогретым антисептиком. Параметры двух-четырех начальных циклов “давление-вакуум” устанавливают по следующей схеме: выдержка 240-300 мин при вакууме 0,05-0,075 МПа, выдержка 15-20 мин под жидкостным давлением 0,4-0,6 МПа. Другие параметры процесса: чередование газового и гидравлического давлений, температуру антисептика устанавливают и регулируют в зависимости от необходимой степени пропитки изделий и свойств антисептика. В качестве антисептика используется гидрофобная жидкость с температурой кипения выше, чем у воды, например карбонаты, парафины, углеводородные масла (в том числе каменноугольные).This result is achieved due to the fact that wood is loaded into the autoclave, including scattered vascular tree species: aspen, birch, alder, linden, etc., with humidity exceeding the hygroscopicity limit, i.e. more than 25-30%. An antiseptic, heated with a heater-heat exchanger, is pumped through an autoclave, circulating the antiseptic between the autoclave with the products loaded in it and the antiseptic heater with a flow rate of at least 0.01 m / s. It has been found by calculation and experimentation that at such a speed effective heat-mass transfer occurs. In the autoclave, vacuum and pressure rise cycles are carried out. After the next evacuation, moisture from the autoclave is removed using a condenser device and the autoclave is replenished with a heated antiseptic. The parameters of two or four initial pressure-vacuum cycles are set according to the following scheme: holding 240-300 min at a vacuum of 0.05-0.075 MPa, holding 15-20 min at a liquid pressure of 0.4-0.6 MPa. Other process parameters: the alternation of gas and hydraulic pressures, the temperature of the antiseptic is set and regulated depending on the degree of impregnation of the product and the properties of the antiseptic. As an antiseptic, a hydrophobic liquid with a boiling point higher than that of water is used, for example, carbonates, paraffins, hydrocarbon oils (including coal).
Способ может быть реализован на шпалопропиточных заводах (ШПЗ) России, где автоклавное оборудование при незначительных доработках позволяет проводить данный совмещенный процесс сушки-пропитки. Пример исполнения способа осуществлен на Решотинском ШПЗ МПС (Красноярский край, Нижнеингашский район). В схеме устройства для осуществления предложенного способа на чертеже позиции обозначают: автоклав 1, осиновые шпалы 2, вакуум-насос 3, конденсатор 4, кран сброса конденсата 5, бак для антисептика 6, кран для подачи антисептика 7, теплообменник (нагреватель) для подогрева антисептика 8, циркуляционный насос антисептика 9, баллон для подачи сжатого воздуха 10.The method can be implemented at the sleeper treatment plants (SHP) of Russia, where the autoclave equipment with minor modifications allows this combined drying-impregnation process. An example of the method is carried out at the Reshotinsky Shipyard of the Ministry of Railways (Krasnoyarsk Territory, Nizhneingashsky District). In the scheme of the device for implementing the proposed method, the positions in the drawing indicate: autoclave 1, aspen sleepers 2, vacuum pump 3, condenser 4, condensate drain valve 5, antiseptic tank 6, valve for antiseptic supply 7, heat exchanger (heater) for heating the antiseptic 8, antiseptic circulation pump 9, compressed air cylinder 10.
В автоклав 1 загружены стандартные ж/д шпалы 2 широкой колеи (тип I), изготовленные из сырой осины, влажность 50-70%. Пропитка осуществлялась каменноугольным маслом, разогретым до 95°С в теплообменнике 8. Параметры давления в автоклаве устанавливаются: вакуумирование - вакуум-насосом 3 - до 0,07 МПа; избыточное давление - сжатым воздухом из баллона 10 - до 1,2 МПа. Выполнено 4 цикла “вакуум-давление” продолжительностью от 100 до 200 мин выдержки на каждом режиме. При этом во всех циклах после снятия вакуума из вакуум-сборника (конденсатора) 4 удалялась влага через кран 5, а антисептик добавлялся до первоначального уровня из бака 6. В совмещенном процессе сушки-пропитки антисептик насосом 9 прокачивался между шпал в автоклаве по циркуляционному контуру “автоклав-теплообменник” со скоростью 0,01-0,03 м/с. Удаляемый конденсат очищается. Обезвоженный антисептик возвращается в емкость 6.In the autoclave 1 loaded standard railway sleepers 2 wide gauge (type I), made from raw aspen, humidity 50-70%. The impregnation was carried out with coal oil, heated to 95 ° C in the heat exchanger 8. The pressure parameters in the autoclave are set: evacuation - vacuum pump 3 - up to 0.07 MPa; overpressure - with compressed air from a cylinder 10 - up to 1.2 MPa. 4 cycles of “vacuum pressure” were performed with a duration of 100 to 200 min exposure in each mode. In all cycles, after removing the vacuum from the vacuum collector (condenser) 4, moisture was removed through the tap 5, and the antiseptic was added to the initial level from the tank 6. In the combined drying-impregnation process, the antiseptic pump 9 was pumped between the sleepers in an autoclave along the circulation circuit “ autoclave-heat exchanger ”with a speed of 0.01-0.03 m / s. The condensate removed is cleaned. Dehydrated antiseptic is returned to container 6.
В полученных шпалах отсутствует трещенноватость, а глубина пропитки антисептиком превышает требования пропитки по ГОСТ 20022.0 для хвойных пород деревьев, т.е. составляет более 60 мм.In the obtained sleepers there is no cracking, and the depth of impregnation with an antiseptic exceeds the impregnation requirements according to GOST 20022.0 for coniferous trees, i.e. makes more than 60 mm.
Таким образом, анализ процесса сушки и пропитки древесины позволил создать способ производства изделий, в частности ж/д шпал, из антисептированной осины, ранее считавшейся непроизводственным отходом. При пропитке изделий из хвойных пород отпадает необходимость процесса предварительной сушки.Thus, an analysis of the drying and impregnation of wood allowed us to create a method for the production of products, in particular railway sleepers, from antiseptic aspen, previously considered non-productive waste. When impregnating coniferous products, there is no need for a preliminary drying process.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116244/04A RU2230658C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Method for manufacture of articles of antiseptic-treated wood, railroad sleepers inclusive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116244/04A RU2230658C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Method for manufacture of articles of antiseptic-treated wood, railroad sleepers inclusive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2230658C1 true RU2230658C1 (en) | 2004-06-20 |
RU2003116244A RU2003116244A (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=32847041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003116244/04A RU2230658C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Method for manufacture of articles of antiseptic-treated wood, railroad sleepers inclusive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230658C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005077626A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-25 | Titan Wood Limited | Impregnation process |
-
2003
- 2003-05-28 RU RU2003116244/04A patent/RU2230658C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЫВШИХ М.Д., ФЕДОРОВ Н.И. ЗАЩИТНАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. - М.: ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, 1981, с.83, 72-74. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005077626A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-25 | Titan Wood Limited | Impregnation process |
US8173224B2 (en) | 2004-02-18 | 2012-05-08 | Titan Wood Limited | Impregnation process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1938133A (en) | Impregnation process | |
US2064965A (en) | Method and means for treating wood | |
US3811200A (en) | Drying of wood | |
RU2230658C1 (en) | Method for manufacture of articles of antiseptic-treated wood, railroad sleepers inclusive | |
US20100143737A1 (en) | Process and apparatus for the heat treatment of a wood product and treated wood product | |
US1497362A (en) | Process for the desiccation of wood | |
US84733A (en) | Improvement in preserving- wood | |
US1763070A (en) | Method of seasoning wood | |
US2334586A (en) | Wood-preserving apparatus | |
NO321255B1 (en) | Procedure for impregnation | |
US1328658A (en) | Process of drying lumber | |
NO160393B (en) | PROCEDURE FOR TREATMENT OF WOOD. | |
Rosen | Moisture adsorption and swelling in polyethylene glycol and polymethyl methacrylate treated wood at high relative humidity | |
US4670992A (en) | Process for treating wood products | |
US4668539A (en) | Process for the preservation of wood products | |
CN106493812B (en) | A kind of timber green mould proof processing method | |
US247602A (en) | buuj-ijluln | |
US3199211A (en) | Method of preseasoning green or partially seasoned wood | |
RU2026777C1 (en) | Method to process wood | |
US3616544A (en) | Method of drying lumber | |
US1010122A (en) | Preserved wood and process of making same. | |
US2123899A (en) | Wood preservation | |
RU2003116244A (en) | METHOD FOR PRODUCING ANTISEPTED ITEMS FROM WOOD, INCLUDING RAILS | |
US1732379A (en) | Process for treating wood and fibers | |
US1047404A (en) | Method of preserving wood from decay. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050529 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130529 |