RU2336475C1 - Method of wood drying and impregnation - Google Patents
Method of wood drying and impregnation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336475C1 RU2336475C1 RU2007101928/06A RU2007101928A RU2336475C1 RU 2336475 C1 RU2336475 C1 RU 2336475C1 RU 2007101928/06 A RU2007101928/06 A RU 2007101928/06A RU 2007101928 A RU2007101928 A RU 2007101928A RU 2336475 C1 RU2336475 C1 RU 2336475C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- drying
- impregnation
- chamber
- impregnating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к технологии сушки и пропитки древесины различных пород, и может быть использовано для получения антисептированной древесины или древесины повышенной огнестойкости.The invention relates to the woodworking industry, in particular to the technology of drying and impregnation of wood of various species, and can be used to produce antiseptic wood or wood of high fire resistance.
Известен способ обработки древесины путем многоступенчатой камерной сушки пиломатериалов, заключающийся в том, что перед влаготермообработкой температуру в камере сушки устанавливают ниже «точки росы», затем подают в камеру взвесь водорастворимого антисептика, а затем досушивают поверхностные слои древесины (см. патент РФ №2119426 С1, М.кл. 6 В27К 3/14, В27К 5/04, 1998 г.).There is a method of processing wood by multi-stage chamber drying of lumber, which consists in the fact that before moisture treatment the temperature in the drying chamber is set below the dew point, then a suspension of a water-soluble antiseptic is fed into the chamber, and then the surface layers of wood are dried (see RF patent No. 2119426 C1 Mkl. 6 V27K 3/14, V27K 5/04, 1998).
К недостаткам известного способа можно отнести низкую эффективность пропитки, которая получается поверхностной, и, как следствие, потерю антисептических свойств поверхности древесины после ее механической обработки.The disadvantages of this method include the low efficiency of the impregnation, which is obtained by surface, and, as a result, the loss of antiseptic properties of the wood surface after its mechanical processing.
Известен способ обработки древесины (см. патент РФ №2026777, М.кл. В27К 3/08, 1995 г.), заключающийся в том, что перед пропиткой древесину вакуумируют (подвергают воздействию вакуума) в течение 5-10 минут при 560-650 мм рт.ст., затем в рабочий объем подают пары антисептика под давлением 0,5-1,5 атм, после чего рабочий объем заполняют жидким антисептиком с температурой 50-65 градусов С, повышая давление до 2,8-80 атм, которое поддерживают в течение 25-40 минут, или в два этапа по 10-20 минут с промежуточным сливом антисептика и созданием незначительного вакуума в автоклаве глубиной 560-650 мм рт.ст., т.е на 14-26% ниже атмосферного.A known method of processing wood (see RF patent No. 2026777, M.cl. B27K 3/08, 1995), which consists in the fact that before impregnation of wood vacuum (subjected to vacuum) for 5-10 minutes at 560-650 mm Hg, then antiseptic vapor is supplied to the working volume under a pressure of 0.5-1.5 atm, after which the working volume is filled with a liquid antiseptic with a temperature of 50-65 degrees C, increasing the pressure to 2.8-80 atm, which support for 25-40 minutes, or in two stages of 10-20 minutes with an intermediate drain of the antiseptic and the creation of a slight vacuum in the autoclave a depth of 560-650 mm Hg, i.e., 14-26% lower than atmospheric.
Недостатком данного способа является низкая эффективность использования вакуума, ограниченность применения способа, например, при пропитке толстостенной древесины или шпалопропитки креозотом.The disadvantage of this method is the low efficiency of using vacuum, the limited application of the method, for example, when impregnating thick-walled wood or sleeper impregnation with creosote.
Известен способ автоклавной пропитки древесины, обеспечивающий увеличение глубины пропитки древесины путем чередования статического и переменного давлений (см. патент РФ №2124434, М.кл. В27К 3/08, 1999 г.). При этом производится начальное вакуумирование, затем автоклав наполняется пропиточной жидкостью и давление поднимается до рабочего уровня. Далее воздействуют переменным давлением с амплитудой 0,05-0,5 МПа и частотой 2-40 Гц, затем вновь выдерживается при статическом давлении, и далее воздействие переменным давлением многократно повторяется.A known method of autoclave impregnation of wood, providing an increase in the depth of impregnation of wood by alternating static and variable pressures (see RF patent No. 2144434, Mcl. B27K 3/08, 1999). In this case, initial evacuation is performed, then the autoclave is filled with impregnating liquid and the pressure rises to the operating level. Then they are exposed to alternating pressure with an amplitude of 0.05-0.5 MPa and a frequency of 2-40 Hz, then they are again maintained at static pressure, and then repeated exposure to alternating pressure is repeated.
Недостатком известного способа пропитки древесины является использование большого количества раствора антисептика, высокая результирующая влажность древесины, неприемлемая к эксплуатации, и, как следствие этого, высокие удельные энергозатраты для получения сухой пропитанной антисептиком древесины.A disadvantage of the known method of wood impregnation is the use of a large amount of an antiseptic solution, the high resulting moisture content of the wood that is unacceptable for use, and, as a result of this, high specific energy consumption for obtaining dry wood impregnated with an antiseptic.
Известен более совершенный способ сушки древесины в сушильной камере - прототип, заключающийся в многократном чередовании циклов продувки теплоносителя с отводом выделяющихся паров влаги, вакуумирования, предварительного нагрева до среднеобъемной температуры 80-100 градусов С, многократного чередования циклов вакуумирования, при этом каждый цикл вакуумирования проводится скоростным вакуумированием при помощи ресивера, быстродействующих клапанов и трубопроводов с постоянным нагревом древесины в изолированной от атмосферы сушильной камере (см. патент РФ №2228498, М.кл. 7 F26B 5/04, опубл. 10.05.2004 г.).A more advanced method of drying wood in the drying chamber is known - a prototype consisting in repeatedly alternating cycles of purging the coolant with the removal of the released moisture vapor, evacuation, preheating to an average volume temperature of 80-100 degrees C, multiple alternating evacuation cycles, with each evacuation cycle being carried out by high-speed evacuation using a receiver, high-speed valves and pipelines with continuous heating of wood in a drying room isolated from the atmosphere Amer (see. RF №2228498 patent M.kl. 7 F26B 5/04, publ. 10.05.2004 city).
Выдержку в камере ведут до давления, равного равновесному давлению пара при данной температуре. Скоростное вакуумирование осуществляют при помощи ресивера, давление в котором перед каждым циклом вакуумирования создают 1-10 мм рт.ст. Объем ресивера выполнен таким образом, чтобы при его соединении с сушильной камерой в последней создавалось давление меньше равновесного давления пара при данной температуре быстродействующих клапанов, обеспечивающих соединение сушильной камеры с ресивером за время равное 0,1-0,5 сек и сброс давления в сушильной камере за 0,5-5,0 сек. Диаметр трубопроводов, соединяющих сушильную камеру с ресивером, и диаметр проходного сечения быстродействующих клапанов рассчитывается по предложенной авторами математической формуле.The exposure in the chamber is carried out to a pressure equal to the equilibrium vapor pressure at a given temperature. High-speed evacuation is carried out using a receiver, the pressure in which 1-10 mm Hg is created before each evacuation cycle. The volume of the receiver is made in such a way that when it is connected to the drying chamber, the latter creates a pressure less than the equilibrium vapor pressure at a given temperature of high-speed valves that connect the drying chamber to the receiver in a time equal to 0.1-0.5 sec and depressurize the drying chamber in 0.5-5.0 sec. The diameter of the pipelines connecting the drying chamber to the receiver, and the diameter of the passage section of high-speed valves is calculated by the mathematical formula proposed by the authors.
К недостаткам способа-прототипа можно отнести невозможность осуществления пропитки древесины непосредственно в сушильной камере растворами нелетучих веществ (антисептиками, антипиренами, красителями) с последующим удалением растворителя.The disadvantages of the prototype method include the impossibility of impregnating wood directly in the drying chamber with solutions of non-volatile substances (antiseptics, flame retardants, dyes), followed by removal of the solvent.
Задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей способа путем осуществления пропитки древесины в сушильной камере различными растворами нелетучих веществ с последующим удалением растворителя из древесины, т.е. получение сухой, пропитанной древесины транспортной, эксплуатационной влажности, используемой для изготовления мебели, столярных изделий и конструкций домостроения.The objective of the present invention is to expand the technological capabilities of the method by implementing the impregnation of wood in the drying chamber with various solutions of non-volatile substances, followed by removal of the solvent from the wood, i.e. obtaining dry, impregnated wood transport, operational humidity, used for the manufacture of furniture, carpentry and housing construction.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что при проведении операций удаления свободной влаги из древесины во время вакуумирования, после каждого соединении объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры, загруженной древесиной, и в ресивере и в сушильно-пропиточной камере создают и поддерживают давление ниже и/или равное давлению паров жидкости древесины при данной температуре древесины, а после удаления свободной влаги и достижения, в процессе сушки, переходной влажности древесины от свободной к связанной, при создавшихся конечных параметрах вакуума и температуры древесины в сушильной камере, по крайней мере, один раз проводят распыление пропитывающей жидкости в парокапельном состоянии с температурой ниже температуры древесины с последующей выдержкой при создавшемся давлении в сушильно-пропиточной камере в течение времени, необходимого для нагрева древесины до заданной температуры сушки, при этом соединение полости сушильно-пропиточной камеры, заполненной древесиной, с ресивером проводят скоростным соединением за время 0,1-0,5 сек, после чего проводят операцию удаления из пропитанной древесины внесенной за время пропитки влаги (растворитель, пропитывающая жидкость) путем воздействия на древесину вакуумом в течение 0,5-60 минут, при этом операции скоростного соединения при воздействии вакуумом, при распылении пропитывающей жидкости, выдержки при создавшемся давлении повторяют до достижения необходимой глубины пропитки и заданной влажности древесины.The object of the invention is achieved by the fact that during the operations of removing free moisture from wood during vacuum, after each connection of the receiver volume with the volume of the drying and impregnating chamber loaded with wood, the pressure is created and maintained in the receiver and in the drying and impregnating chamber below and / or equal to the vapor pressure of the wood liquid at a given wood temperature, and after removing free moisture and achieving, in the drying process, a transitional moisture of the wood from free to bound, when creating the final vacuum and temperature of the wood in the drying chamber, at least once spraying the impregnating liquid in a vapor-droplet state with a temperature below the temperature of the wood, followed by exposure to the pressure in the drying and impregnation chamber for the time required to heat the wood to a predetermined the drying temperature, while the connection of the cavity of the drying and impregnating chamber filled with wood with the receiver is carried out by a high-speed connection during 0.1-0.5 sec, after which The operation of removing moisture impregnated during the impregnation period (solvent, impregnating liquid) from the impregnated wood is carried out by exposing the wood to vacuum for 0.5-60 minutes, while the operation of high-speed connection when exposed to vacuum, when spraying the impregnating liquid, exposure to the pressure is repeated to achieve the required depth of impregnation and the specified moisture content of the wood.
Выдержку, после распыления пропитывающей жидкости, при создавшемся давлении в сушильно-пропиточной камере проводят при остаточном вакууме.The exposure, after spraying the impregnating liquid, at the created pressure in the drying and impregnation chamber is carried out under a residual vacuum.
Выдержку, после распыления пропитывающей жидкости, при создавшемся давлении в сушильно-пропиточной камере проводят при атмосферном давлении.The exposure, after spraying the impregnating liquid, at the created pressure in the drying and impregnation chamber is carried out at atmospheric pressure.
Для увеличения глубины пропитки древесины другими пропитывающими жидкостями, например антипиреном или антисептиком, после пропитки древесины пропитывающим составом, проводят, по крайней мере, одну дополнительную операцию - пропитку древесины водой или растворителем.To increase the depth of impregnation of wood with other impregnating liquids, for example, a flame retardant or antiseptic, after impregnating the wood with an impregnating composition, at least one additional operation is carried out - impregnating the wood with water or a solvent.
Перед соединением объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры с древесиной для сушки в ресивере создают давление 11-100 мм рт.ст.Before connecting the volume of the receiver with the volume of the drying and impregnation chamber with wood for drying, a pressure of 11-100 mm Hg is created in the receiver.
После соединения объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры с находящейся в ней древесиной в процессе пропитки или увлажнения проводят дополнительное удаление парокапельной смеси и несконденсированных паров из сушильно-пропиточной камеры и из ресивера за счет повышения глубины вакуума и в ресивере и в сушильной камере путем включения вакуумного насоса.After connecting the volume of the receiver with the volume of the drying and impregnating chamber with the wood located in it during the impregnation or wetting process, additional vapor-droplet mixtures and non-condensed vapors are removed from the drying and impregnating chamber and from the receiver by increasing the vacuum depth in the receiver and in the drying chamber by turning on vacuum pump.
Новизной предложенного способа является то, что при проведении операций удаления свободной влаги из древесины во время вакуумирования, после каждого соединения объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры, загруженной древесиной, в ресивере и в сушильной камере создают и поддерживают давление ниже и/или равное давлению паров жидкости древесины при данной температуре древесины, а после удаления свободной влаги и достижения, в процессе сушки, переходной влажности древесины от свободной к связанной, при создавшихся конечных параметрах вакуума и температуры древесины в сушильной камере, по крайней мере, один раз проводят распыление пропитывающей жидкости в парокапельном состоянии с температурой ниже температуры древесины с последующей выдержкой при создавшемся давлении в сушильно-пропиточной камере в течение времени, необходимого для нагрева древесины до заданной температуры сушки, при этом соединение полости сушильно-пропиточной камеры, заполненной древесиной, с ресивером проводят скоростным соединением за время 0,1-0,5 сек, после чего проводят операцию удаления из пропитанной древесины внесенной за время пропитки влаги (растворитель, пропитывающая жидкость) путем воздействия на древесину вакуумом в течение 0,5-60 минут, при этом операции скоростного соединения при воздействии вакуумом, при распылении пропитывающей жидкости, выдержки при создавшемся давлении повторяют до достижения необходимой глубины пропитки и заданной влажности древесины. Указанные признаки являются признаками новыми, неочевидными, неожиданными, промышленно осуществимыми и направленными на достижение поставленной изобретением технической задачи расширения технологических возможностей процесса, путем обеспечения пропитки древесины различными растворами нелетучих веществ и их сочетаниями при конечной влажности древесины, удовлетворяющей требованиям, предъявляемым к древесине при изготовлении мебели, различных строительных деревянных конструкций и др. Отсутствие какой-либо из перечисленных операций с заданными параметрами не приведет к эффективной сушке и пропитке древесины.The novelty of the proposed method is that during operations to remove free moisture from the wood during vacuum, after each connection of the receiver volume with the volume of the drying and impregnating chamber loaded with wood, a pressure is created and maintained in the receiver and in the drying chamber below and / or equal to the pressure wood liquid vapor at a given wood temperature, and after removal of free moisture and achievement, during the drying process, the transitional moisture of the wood from free to bound, with the resulting final pairs meters of vacuum and wood temperature in the drying chamber at least once spraying the impregnating liquid in a vapor-droplet state with a temperature below the temperature of the wood, followed by exposure to the pressure in the drying and impregnation chamber for the time required to heat the wood to a predetermined drying temperature wherein the connection of the cavity of the drying and impregnating chamber filled with wood with the receiver is carried out by a high-speed connection in a time of 0.1-0.5 sec, after which the operation is performed moisture from the impregnated wood during the impregnation (solvent, impregnating liquid) by exposing the wood to vacuum for 0.5-60 minutes, while the operation of high-speed connection when exposed to vacuum, when spraying the impregnating liquid, exposure at the created pressure is repeated until reaching the necessary depth of impregnation and the specified moisture content of the wood. These signs are signs of new, non-obvious, unexpected, industrially feasible and aimed at achieving the technical task posed by the invention to expand the technological capabilities of the process by providing wood impregnation with various solutions of non-volatile substances and their combinations at a final wood moisture content that meets the requirements for wood in the manufacture of furniture , various building wooden structures, etc. The absence of any of the listed operations th to the settings will not lead to an efficient drying and impregnation timber.
Альтернативным вариантом осуществления предлагаемого способа с обеспечением требуемой глубины пропитки древесины антипиреном или антисептиком, после пропитки древесины пропитывающей жидкостью, проводят, по крайней мере, одну дополнительную операцию - пропитку древесины водой или растворителем.An alternative embodiment of the proposed method, providing the required depth of wood impregnation with a fire retardant or antiseptic, after impregnating the wood with impregnating liquid, at least one additional operation is carried out - impregnating the wood with water or a solvent.
Признаки проведения операций выдержки, после распыления пропитывающей жидкости, при создавшемся давлении в сушильно-пропиточной камере при остаточном вакууме или при атмосферном давлении.Signs of holding operations, after spraying the impregnating liquid, with the created pressure in the drying and impregnation chamber at a residual vacuum or at atmospheric pressure.
Признаки создания перед соединением объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры, заполненной древесиной, в ресивере создают давление 11-100 мм рт.ст., и признак удаления парокапельной смеси и несконденсированных паров из сушильной камеры и из ресивера за счет повышения глубины вакуума и в ресивере и в сушильной камере путем включения вакуумного насоса после соединения объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры - являются признаками дополнительными, способствующими достижению поставленной изобретением задачи.Signs of creating a pressure of 11-100 mm Hg in the receiver before the volume of the receiver is connected to the volume of the drying and impregnating chamber filled with wood, and a sign of the removal of the vapor-droplet mixture and non-condensed vapors from the drying chamber and from the receiver by increasing the vacuum depth and the receiver and in the drying chamber by turning on the vacuum pump after connecting the volume of the receiver with the volume of the drying and impregnating chamber are additional signs that contribute to the achievement of the objectives of the invention.
Увеличение количества циклов пропитки более одного позволяет осуществлять пропитку древесины на заданную глубину, которая после поверхностной обработки сохраняет свойства сухой пропитанной древесины.An increase in the number of impregnation cycles of more than one allows the wood to be impregnated to a predetermined depth, which, after surface treatment, retains the properties of dry impregnated wood.
Достигаемый сочетанием известных и вышеперечисленных отличительных признаков конечный результат предлагаемого способа является энергетически малозатратным, поскольку операции пропитки проводятся на подготовленной к этому древесине - создан необходимый уровень вакуума в сушильно-пропиточной камере, древесина нагрета до необходимой для качественной пропитки температуры, распыление пропитывающей жидкости на поверхность древесины проводят в парокапельном состоянии при температуре, меньшей чем температура древесины, а для увеличения глубины пропитки древесины антипиреном или антисептиком после пропитки пропитывающим составом проводят пропитку водой с растворением выкристаллизовавшегося нелетучего вещества и последующим его вдавливанием повышением давления в древесину, позволяют снизить расход пропитывающей жидкости и обеспечить качественную равномерную пропитку по всей поверхности и заданной толщине древесины.The final result of the proposed method, achieved by a combination of the known and the above distinguishing features, is energetically low-cost, since the impregnation operations are carried out on wood prepared for this - the necessary vacuum level is created in the drying and impregnation chamber, the wood is heated to the temperature necessary for high-quality impregnation, and the impregnating liquid is sprayed onto the wood surface carried out in a vapor-droplet state at a temperature lower than the temperature of the wood, and to increase After the impregnation of the wood with a flame retardant or an antiseptic, after impregnation with an impregnating compound, water is impregnated with a crystallized non-volatile substance dissolved and then pressed into it by increasing pressure in the wood, they can reduce the flow rate of the impregnating liquid and ensure high-quality uniform impregnation over the entire surface and a given thickness of wood.
Неожиданность получения результата проявляется в сочетании особенностей выполнения операций на подготовленной к этому процессу древесине, при которых после удаления свободной влаги и достижения, в процессе сушки, переходной влажности древесины от свободной к связанной, при создавшихся, на операции вакуумирования, вакуума и температуры древесины, по крайней мере, один раз проводят распыление пропитывающей жидкости в парокапельном состоянии с температурой ниже температуры древесины с выдержкой при создавшемся давлении в сушильно-пропиточной камере в течение времени, необходимого для нагрева до заданной температуры сушки древесины, и/или выдержке при остаточном вакууме и/или атмосферном давлении, скоростным соединением за время 0,1-0,5 сек полости сушильно-пропиточной камеры, заполненной древесиной, с ресивером, после чего из пропитанной древесины удаляют внесенную за время пропитки влагу (растворитель) путем воздействия на древесину вакуумирования в сушильно-пропиточной камере в течение 0,5-60 минут, при этом операции вауумирования, распыление пропитывающей жидкости, выдержку при создавшемся давлении, скоростное соединение и вакуумирование повторяют до достижения заданной влажности древесины и необходимой глубины пропитки, для увеличения глубины пропитки древесины антипиреном или антисептиком после пропитки пропитывающим составом проводят, по крайней мере, один раз пропитку водой.The unexpectedness of the result is manifested in a combination of features of operations on wood prepared for this process, in which, after removal of free moisture and achievement, during drying, the transitional moisture of the wood from free to bonded, when created, during the operation of evacuation, vacuum and wood temperature, at least once spraying the impregnating liquid in a vapor-droplet state with a temperature below the temperature of the wood with holding at the pressure in the drying prop to the feed chamber for the time necessary to heat the wood to a predetermined drying temperature, and / or holding it at a residual vacuum and / or atmospheric pressure, with a high-speed connection for 0.1-0.5 sec of the cavity of the drying and impregnating chamber filled with wood, with by the receiver, after which moisture (solvent) introduced during the impregnation is removed from the impregnated wood by exposing the wood to vacuum in the drying and impregnating chamber for 0.5-60 minutes, with the operation of vouching, spraying the impregnating liquid into Derzhko when pressure builds speed connection and evacuation are repeated until the predetermined moisture content of wood and impregnation depth necessary to increase the depth of penetration of the wood preservative, or a fire retardant impregnant composition after impregnation is carried out at least once with water impregnation.
Образование в процессе удаления свободной влаги древесины при соединении объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры с древесиной для сушки в них давления ниже и/или равного давлению паров жидкости древесины при данной температуре древесины, в сочетании с обеспечением перед соединением объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры с древесиной для сушки в ресивере созданного давления 11-100 мм рт.ст, и осуществление после соединения объема ресивера с объемом сушильно-пропиточной камеры с древесиной для сушки из ресивера вакуумирования вакуумным насосом обеспечивает гарантированное создание перегретого состояния жидкости в древесине, ее интенсивное испарение в капиллярах, охлаждение древесины, удаление влаги из капилляров на поверхность древесины и в объем сушильно-пропиточной камеры в конденсированном состоянии, более эффективное улавливание парокапельной смеси в ресивере, уменьшение количества пара, поступающего в вакуумный насос, и увеличение его эффективности работы позволяет оптимизировать процесс пропитки, избежать затрат времени и пропитывающей жидкости и обеспечить эффективное осуществление операций предлагаемого способа.The formation in the process of removing free moisture of wood when the volume of the receiver is connected to the volume of the drying and impregnating chamber with the wood to dry the pressure in them and / or equal to the vapor pressure of the wood liquid at a given temperature of the wood, in combination with providing before drying the volume of the receiver and the volume of the wood the impregnation chamber with wood for drying in the receiver the created pressure of 11-100 mm Hg, and the implementation after connecting the volume of the receiver with the volume of the drying and impregnation chamber with wood for drying from the receiver and vacuum pumping ensures a guaranteed creation of an overheated state of the liquid in the wood, its intensive evaporation in the capillaries, wood cooling, moisture removal from the capillaries to the wood surface and into the volume of the drying and impregnation chamber in the condensed state, more efficient trapping of the vapor-droplet mixture in the receiver, reducing the amount the steam entering the vacuum pump, and increasing its efficiency allows you to optimize the impregnation process, to avoid the time and impregnation washing liquid and to ensure the effective implementation of the operations of the proposed method.
Воздействие на древесину вакуумирования в сушильно-пропиточной камере в течение 0,5-60 минут позволяет наиболее эффективно использовать вакуум в сушильно-пропиточной камере, обеспечить более глубокое проникновение пропитывающей жидкости в древесину и удалить внесенный растворитель.Exposure of vacuum to the wood in the drying and impregnation chamber for 0.5-60 minutes allows the most efficient use of vacuum in the drying and impregnation chamber, to ensure a deeper penetration of the impregnating liquid into the wood and to remove the introduced solvent.
На чертеже схематично (вид сверху) представлена установка сушки и пропитки древесины, при помощи которой осуществляется предлагаемый способ.The drawing schematically (top view) shows the installation of drying and impregnation of wood, with which the proposed method is carried out.
Установка для сушки древесины состоит, как минимум, из одной сушильно-пропиточной камеры 1, выполненной в поперечном сечении прямоугольной формы, а ее торцевые стенки выполнены полуцилиндрическими с ребрами жесткости, и связанной трубопроводами 3 и 4 с ресивером, выполненным в виде двух емкостей 5 и 6, расположенных в горизонтальном положении друг над другом. Сушильная камера 1 может быть выполнена в поперечном сечении как в виде круга - цилиндрическая, а ее торцевые стенки выполнены полусферическими без ребер жесткости. Каждая из полусферических торцевых стенок может быть выполнена в виде навесной на шарнирах двери 7. На внутреннюю поверхность сушильной камеры нанесено антикоррозионное покрытие. Сушильно-пропиточная камера 1 оборудована теплоизоляцией. На трубопроводах 3 и 4 сушильно-пропиточной камеры 1 установлены пневматические быстродействующие клапаны 8 и 9. Вакуумный насос 10 при помощи трубопровода 11 с пневматическим клапаном 12 соединен с нижней 5 емкостью ресивера. Шлюзовая камера 13 соединена с нижней емкостью 5 ресивера при помощи, по крайней мере, одного трубопровода, смонтированного в нижней его точке, при помощи пневматического клапана 14. Шлюзовая камера 13 имеет кран 15 для соединения с атмосферой и кран 16 для слива жидкости. Компрессор 17 через пульт 18 обеспечивает систему управления установкой сжатым воздухом. Сушильно-пропиточная камера 1 имеет кран и обратный клапан 19 для соединения внутреннего объема камеры с атмосферой и уровнемер 20 для контроля уровня и кран 21 для слива жидкости из сушильно-пропиточной камеры 1. В торцевых стенках сушильно-пропиточной камеры, выполненных полуцилиндрическими, смонтировано не менее одного блока нагревательных элементов - калориферов 22 и смонтировано не менее одного вентилятора 23 с системой распределения воздушного потока, на корпусе внутри сушильно-пропиточной камеры 1, выполненной в виде аэродинамических направляющих 24, причем, по крайней мере, одна из направляющих выполнена регулируемой. Корпус сушильно-пропиточной камеры 1 и ее торцевые стенки снабжены ребрами жесткости. Ось крыльчатки 25 вентилятора 23 может быть смонтирована к продольной оси сушильно-пропиточной камеры 1 под углом от 60 до 120 градусов, в частном случае - перпендикулярно, причем электродвигатель вентилятора 23 вынесен за пределы полости сушильно-пропиточной камеры 1 и смонтирован на внешней стороне полуцилиндрических торцевых стенок. Герметичное вакуумное уплотнение вала электродвигателя вентилятора 23 оборудовано сальниковыми манжетами, подшипниками, каналами для смазки и тавотницами. В потолочной прямоугольной части сушильно-пропиточной камеры 1 смонтировано не менее одного отвода 26 для установки быстродействующих клапанов 8 и 9, а в боковой стенке сушильно-пропиточной камеры смонтирован отвод с запорным устройством и пневматическим клапаном для соединения с емкостью 27. Трубопровод 28 с форсунками 29 для подачи воды, или красителя, или антисептика, или пара смонтирован в полости сушильно-пропиточной камеры 1, при этом форсунки 29 смонтированы в зоне аэродинамических как стационарно смонтированных направляющих 24, так и в зоне регулируемых направляющих. Емкости 27 для воды, красителя, антисептика соединены при помощи трубопровода 30 с трубопроводом 28 с форсунками 29. Симметрично может быть установлена вторая сушильная камера.The wood drying installation consists of at least one drying and impregnating chamber 1, made in a rectangular cross section, and its end walls are made semi-cylindrical with stiffeners, and connected by pipelines 3 and 4 with a receiver made in the form of two containers 5 and 6 located horizontally one above the other. The drying chamber 1 can be made in cross section as a circle — cylindrical, and its end walls are made hemispherical without stiffeners. Each of the hemispherical end walls can be made in the form of a hinged door 7. On the inner surface of the drying chamber an anti-corrosion coating is applied. The drying and impregnation chamber 1 is equipped with thermal insulation. Pneumatic quick-acting valves 8 and 9 are installed on pipelines 3 and 4 of the drying and impregnation chamber 1. The vacuum pump 10 is connected to the bottom 5 of the receiver via a pipe 11 with a pneumatic valve 12. The lock chamber 13 is connected to the lower tank 5 of the receiver using at least one pipe mounted at its lower point, using a pneumatic valve 14. The lock chamber 13 has a valve 15 for connecting to the atmosphere and a valve 16 for draining the liquid. The compressor 17 through the remote 18 provides a control system for the installation of compressed air. The drying and impregnating chamber 1 has a valve and a check valve 19 for connecting the internal volume of the chamber with the atmosphere and a level gauge 20 for level control and a valve 21 for draining the liquid from the drying and impregnating chamber 1. In the end walls of the drying and impregnating chamber, made semi-cylindrical, not mounted less than one block of heating elements - heaters 22 and installed at least one fan 23 with an air flow distribution system, on the body inside the drying and impregnation chamber 1, made in the form of aerodynamic guides 24, and at least one of the guides is made adjustable. The housing of the drying and impregnating chamber 1 and its end walls are provided with stiffeners. The axis of the impeller 25 of the fan 23 can be mounted to the longitudinal axis of the drying and impregnating chamber 1 at an angle of 60 to 120 degrees, in a particular case, perpendicularly, and the fan motor 23 is outside the cavity of the drying and impregnating chamber 1 and mounted on the outside of the semicylindrical end the walls. The hermetic vacuum seal of the shaft of the fan motor 23 is equipped with stuffing boxes, bearings, channels for lubrication and grease fittings. At least one branch 26 is mounted in the ceiling rectangular part of the drying and impregnation chamber 1 for installing high-speed valves 8 and 9, and in the side wall of the drying and impregnation chamber, a branch with a shut-off device and a pneumatic valve for connecting to the tank 27 is mounted. Pipeline 28 with nozzles 29 for supplying water, or dye, or an antiseptic, or steam is mounted in the cavity of the drying and impregnating chamber 1, while the nozzles 29 are mounted in the aerodynamic zone of both the stationary mounted guides 24 and ONET adjustable guide. Tanks 27 for water, dye, antiseptics are connected via a pipe 30 to a pipe 28 with nozzles 29. A second drying chamber can be installed symmetrically.
Предлагаемый способ сушки и пропитки древесины осуществляется следующим образом. Сначала осуществляется подготовка установки к работе. Для этого пиломатериал - древесина, предназначенная для сушки, укладывается штабелем на выдвигаемые из сушильно-пропиточной камеры тележки, которые вместе с древесиной по рельсам после загрузки закатываются внутрь камеры 1. Камера 1 в загруженном состоянии холодная, полуцилиндрическая торцевая стенка-дверь 7, пневматические клапаны 8, 9 и кран 21 для слива жидкости из сушильной камеры герметично закрыты.The proposed method of drying and impregnation of wood is as follows. First, the installation is prepared for operation. For this, sawn timber - wood intended for drying, is stacked in a stack on carts pulled out of the drying and impregnation chamber, which, together with the wood, are rolled along the rails after loading into the chamber 1. Chamber 1 in the loaded state is a cold, semi-cylindrical end wall-door 7, pneumatic valves 8, 9 and the valve 21 for draining the liquid from the drying chamber are hermetically closed.
Включением вакуумного насоса 10 при открытом пневматическом клапане 12 в емкостях 5 и 6 ресивера начинает создаваться вакуум, который доходит до 11-100 мм рт.ст. Одновременно с вакуумным насосом 10 включаются компрессор 17, калориферы 22 и вентиляторы 23 сушильной камеры 1 и производится набор давления в ресивере компрессора до 5-6 атм, и осуществляется нагрев пиломатериала до температуры 80-100 градусов С. В процессе нагрева в сушильно-пропиточной камере повышается давление пара жидкости, выделяемой из древесины, и при превышении давления выше атмосферного пары жидкости через обратный клапан 19 автоматически удаляются в атмосферу.By turning on the vacuum pump 10 with the pneumatic valve 12 open, a vacuum starts to be created in the containers 5 and 6 of the receiver, which reaches 11-100 mm Hg. Simultaneously with the vacuum pump 10, the compressor 17, the air heaters 22 and the fans 23 of the drying chamber 1 are turned on and the pressure in the compressor receiver is set to 5-6 atm, and the lumber is heated to a temperature of 80-100 degrees C. During heating in the drying and impregnation chamber the vapor pressure of the liquid released from the wood rises, and when the pressure is higher than the atmospheric vapor, the liquids are automatically removed to the atmosphere through the check valve 19.
После достижения заданной температуры пиломатериала - древесины в сушильно-пропиточной камере 1 через пульт управления 18 открывают быстродействующие пневмоклапаны 8 и 9, соединяющие емкости ресивера 5 и 6 с сушильно-пропиточной камерой 1. При воздействии вакуума на пиломатериал температура последнего снижается на 10-15 градусов. При этом свободная влага начинает выходить из пиломатериала - древесины и скапливается на дне сушильно-пропиточной камере, которая в дальнейшем при открытом пневматическом клапане 14 удаляется в шлюзовую камеру 13, а влага находящаяся в парокапельном состоянии вовлекается в ресивер в емкости 5 и 6. Уровень влаги в камере сушки контролируется по уровнемеру 20, смонтированному в нижней части сушильной камеры 1. Выдержку древесины под создавшимся вакуумом делают в течение 0,5-60 минут, после чего пневмоклапаны 8 и 9 закрывают, отсоединив тем самым сушильно-пропиточную камеру от емкостей 5 и 6 ресивера. После закрытия пневмоклапанов 8 и 9 в ресивере вновь начинается создание прежнего уровня вакуума в 11-100 мм рт.ст., а в сушильной камере древесину выдерживают при остаточном вакууме, постоянно подогревая древесину до температуры в 80-100 градусов С. В процессе нагрева древесины в сушильно-пропиточной камере повышается давление пара жидкости, и при превышении давления выше атмосферного пары жидкости через обратный клапан автоматически удаляются в атмосферу. Затем вышеописанные операции с древесиной в сушильно-пропиточной камере 1 повторяют до удаления свободной влаги и достижения, в процессе сушки, переходной влажности древесины от свободной к связанной, после чего приступают к удалению связанной влаги и пропитке древесины. При этом электродвигатель вентилятора 23, находящийся снаружи сушильной камеры, не претерпевает воздействий вакуума и сохраняет работоспособность более длительное время. Ребра жесткости, выполненные на корпусе и полуцилиндрических торцевых стенках сушильно-пропиточной камеры 1, обеспечивают надежную без разгерметизации работу установки.After reaching the preset temperature of the lumber - wood in the drying and impregnation chamber 1, through the control panel 18, quick-acting pneumatic valves 8 and 9 are opened, connecting the containers of the receiver 5 and 6 with the drying and impregnating chamber 1. When the vacuum is applied to the lumber, the temperature of the latter decreases by 10-15 degrees . In this case, free moisture begins to come out of the lumber - wood and accumulates at the bottom of the drying and impregnation chamber, which is then removed with the pneumatic valve 14 in the lock chamber 13, and the moisture in the vapor-droplet state is drawn into the receiver in containers 5 and 6. Moisture level in the drying chamber is controlled by a level gauge 20 mounted in the lower part of the drying chamber 1. The wood is exposed to the vacuum under the vacuum for 0.5-60 minutes, after which the pneumatic valves 8 and 9 are closed, thereby disconnecting from shilno-impregnation chamber from the containers 5 and 6 of the receiver. After closing the pneumatic valves 8 and 9 in the receiver, the creation of the previous vacuum level of 11-100 mm Hg again begins, and the wood is kept in the drying chamber under a residual vacuum, constantly heating the wood to a temperature of 80-100 degrees C. In the process of heating the wood in the drying and impregnation chamber, the vapor pressure of the liquid increases, and when the pressure is higher than the atmospheric vapor, the liquids are automatically removed to the atmosphere through the non-return valve. Then, the above operations with wood in the drying and impregnation chamber 1 are repeated until the free moisture is removed and, during the drying process, the transition moisture of the wood from free to bonded is reached, and then they begin to remove the bound moisture and impregnate the wood. Moreover, the fan motor 23, located outside the drying chamber, does not undergo the effects of vacuum and maintains operability for a longer time. Stiffening ribs made on the body and half-cylindrical end walls of the drying and impregnating chamber 1 provide reliable operation of the installation without depressurization.
Операции сушки древесины во второй сушильно-пропиточной камере осуществляются в той же последовательности, но со смещением во времени.The wood drying operations in the second drying and impregnation chamber are carried out in the same sequence, but with a time offset.
Для удаления связанной влаги вновь проводят нагрев древесины при закрытых кранах 15 и 16 шлюзовой камеры и закрытых быстродействующих клапанах 8 и 9 до среднеобъемной температуры 80-110 градусов С. В процессе нагрева древесины в сушильно-пропиточной камере повышается давление пара жидкости, и при превышении давления выше атмосферного пары жидкости через обратный клапан автоматически удаляются в атмосферу. Для обеспечения равномерности нагрева древесины по всему объему камеры на ее боковых стенках смонтирована система аэродинамических направляющих 24, в том числе часть из них - регулируемые. За время нагрева в емкостях 5 и 6 ресивера вновь создается вакуум в 11-100 мм рт.ст. После достижения указанных параметров температуры и вакуума приступают к импульсному вакуумному воздействию на древесину. Для этого за время 0,1-0,5 сек с помощью быстродействующих клапанов 8 и 9 производят соединение сушильно-пропиточной камеры 1 с емкостями ресивера. Сброс давления и его выравнивание в ресивере и сушильной камере осуществляют за время 0,5-5 сек до давления ниже равновесного давления насыщенного пара для данной температуры при открытых клапанах 8 и 9 и делают выдержку в создавшемся вакууме в течение 0,5-60 минут. Внесение, например, раствора нелетучих антисептика, антипирена, или красителя в поры древесины осуществляют в распыленном виде при температуре раствора ниже температуры древесины при помощи форсунок 29 в момент, когда в полости сушильно-пропиточной камеры и в ресивере создан максимально возможный равновесный вакуум. Раствор антипирена, антисептика или красителя в зависимости от требуемой операции, поступая из емкостей 27 по трубопроводам 30 и 28, впрыскивается в полость сушильно-пропиточной камеры 1 при помощи форсунок 29, выдерживают при создавшемся давлении, нагревают древесину до заданной температуры, и под действием сохранившегося в объеме древесины вакуума растворы антипирена, антисептика, красителя и т.п. внедряются в поры древесины. В зависимости от требуемой глубины пропитки древесины проводят соответствующее количество вакуум-импульсных операций пропитки. Таким же образом осуществляется пропитка древесины различными растворами, в том числе красящими или увлажняющими. Для дальнейшего удаления связанной влаги вновь проводят нагрев древесины при закрытых кранах 15 и 16 шлюзовой камеры и закрытых быстродействующих клапанах 8 и 9 до среднеобъемной температуры 80-110 градусов С. В процессе нагрева в сушильно-пропиточной камере повышается давление пара жидкости и при превышении давления выше атмосферного пары жидкости через обратный клапан автоматически удаляются в атмосферу. За время нагрева в емкостях 5 и 6 ресивера вновь создается вакуум в 11-100 мм рт.ст. После достижения указанных параметров температуры и вакуума приступают к импульсному вакуумному воздействию на древесину. Для этого за время 0,1-0,5 сек с помощью быстродействующих клапанов 8 и 9 производят соединение сушильно-пропиточной камеры 1 с емкостями ресивера. Сброс давления и его выравнивание в ресивере и сушильной камере осуществляют за время 0,5-5 сек до давления ниже равновесного давления насыщенного пара для данной температуры при открытых клапанах 8 и 9 и делают выдержку в создавшемся вакууме в течение 0,5-60 минут. Затем для дальнейшего последующего удаления связанной влаги вновь проводят нагрев древесины при закрытых кранах 15 и 16 шлюзовой камеры и закрытых быстродействующих клапанах 8 и 9 до среднеобъемной температуры 80-110 градусов С. В процессе нагрева в сушильно-пропиточной камере повышается давление пара жидкости и при превышении давления выше атмосферного пары жидкости через обратный клапан автоматически удаляются в атмосферу. За время нагрева в емкостях 5 и 6 ресивера вновь создается вакуум в 11-100 мм рт.ст. После достижения указанных параметров температуры и вакуума приступают к импульсному вакуумному воздействию на древесину. Для этого за время 0,1-0,5 сек с помощью быстродействующих клапанов 8 и 9 производят соединение сушильно-пропиточной камеры 1 с емкостями ресивера. Указанные операции сушки повторяют несколько раз до достижения заданной влажности древесины. После этого повторяют операции пропитки до достижения необходимой концентрации антисептика, антипирена, красителя в древесине, при этом для достижения необходимой глубины пропитки пропитка раствором чередуется с пропиткой водой или растворителем. Вода, внесенная с раствором, также в дальнейшем удаляется в процессе вакуумирования древесины в сушильно-пропиточной камере.To remove bound moisture, the wood is heated again with closed taps 15 and 16 of the airlock and closed high-speed valves 8 and 9 to an average volumetric temperature of 80-110 degrees C. During the heating of wood in the drying and impregnation chamber, the vapor pressure of the liquid increases, and when the pressure is exceeded above atmospheric vapor, liquids are automatically vented to the atmosphere through a non-return valve. To ensure uniform heating of wood throughout the chamber volume, a system of aerodynamic guides 24 is mounted on its side walls, including some of which are adjustable. During heating, a vacuum is again created in the tanks 5 and 6 of the receiver at 11-100 mm Hg. After reaching the specified parameters of temperature and vacuum, they begin to impulse a vacuum effect on the wood. To do this, for a time of 0.1-0.5 seconds using high-speed valves 8 and 9, a drying-impregnating chamber 1 is connected to the receiver's containers. The pressure relief and its equalization in the receiver and the drying chamber are carried out for a time of 0.5-5 seconds to a pressure below the equilibrium saturated vapor pressure for a given temperature with open valves 8 and 9 and soak in the resulting vacuum for 0.5-60 minutes. The introduction, for example, of a solution of a non-volatile antiseptic, flame retardant, or dye into the pores of the wood is carried out in a sprayed form at a solution temperature below the temperature of the wood using nozzles 29 at the time when the maximum possible equilibrium vacuum is created in the cavity of the drying and impregnation chamber and in the receiver. A solution of flame retardant, antiseptic or dye, depending on the desired operation, coming from the containers 27 through pipelines 30 and 28, is injected into the cavity of the drying and impregnation chamber 1 using nozzles 29, is kept at the pressure created, the wood is heated to a predetermined temperature, and under the action of the remaining in the volume of wood vacuum solutions of flame retardant, antiseptic, dye, etc. penetrate into the pores of wood. Depending on the required depth of wood impregnation, an appropriate number of vacuum-impulse impregnation operations are carried out. In the same way, wood is impregnated with various solutions, including coloring or moisturizing. To further remove bound moisture, the wood is again heated with closed taps 15 and 16 of the airlock and closed high-speed valves 8 and 9 to an average volumetric temperature of 80-110 degrees C. During heating in the drying and impregnation chamber, the vapor pressure of the liquid increases and when the pressure is higher atmospheric vapor liquids through the check valve are automatically removed to the atmosphere. During heating, a vacuum is again created in the tanks 5 and 6 of the receiver at 11-100 mm Hg. After reaching the specified parameters of temperature and vacuum, they begin to impulse a vacuum effect on the wood. To do this, for a time of 0.1-0.5 seconds using high-speed valves 8 and 9, a drying-impregnating chamber 1 is connected to the receiver's containers. The pressure relief and its equalization in the receiver and the drying chamber are carried out for a time of 0.5-5 seconds to a pressure below the equilibrium saturated vapor pressure for a given temperature with open valves 8 and 9 and soak in the resulting vacuum for 0.5-60 minutes. Then, for further subsequent removal of bound moisture, the wood is again heated with closed taps 15 and 16 of the airlock and closed high-speed valves 8 and 9 to an average volumetric temperature of 80-110 degrees C. During heating in the drying and impregnation chamber, the vapor pressure of the liquid increases and when the excess pressures above atmospheric vapor of a liquid through the backpressure valve are automatically removed to the atmosphere. During heating, a vacuum is again created in the tanks 5 and 6 of the receiver at 11-100 mm Hg. After reaching the specified parameters of temperature and vacuum, they begin to impulse a vacuum effect on the wood. To do this, for a time of 0.1-0.5 seconds using high-speed valves 8 and 9, a drying-impregnating chamber 1 is connected to the receiver's containers. These drying operations are repeated several times until the desired moisture content of the wood is reached. After this, the impregnation operations are repeated until the required concentration of antiseptic, flame retardant, and dye in the wood is achieved, while to achieve the required depth of impregnation, the impregnation with the solution is alternated with impregnation with water or a solvent. Water introduced with the solution is also subsequently removed in the process of evacuation of wood in a drying and impregnation chamber.
Время выдержки под создавшимся вакуумом определяется толщиной древесины, причем это время для различных пород древесины различно. Время в 15 минут для сушки и в 30 минут для пропитки древесины определено для сосны, в частности - для доски с размерами (50×200×6000) мм. Пропитку осуществляли антипиреном «Диафос-50Р» до 2-го класса огнестойкости. В качестве антисептика использовали водные растворы солей борной кислоты. Глубина пропитки и количество расходуемого пропитывающего раствора определялось количеством циклов пропитки.The exposure time under the created vacuum is determined by the thickness of the wood, and this time is different for different types of wood. A time of 15 minutes for drying and 30 minutes for wood impregnation is determined for pine, in particular for a board with dimensions (50 × 200 × 6000) mm. Impregnation was carried out with a flame retardant “Diaphos-50P” up to the 2nd class of fire resistance. Aqueous solutions of salts of boric acid were used as an antiseptic. The depth of impregnation and the amount of spent impregnating solution was determined by the number of impregnation cycles.
Опытная промышленная установка для сушки и пропитки древесины была изготовлена с объемом загрузки 7,5 м куб. древесины, на которой и были опробованы указанные режимы.A pilot industrial plant for drying and impregnating wood was manufactured with a loading volume of 7.5 cubic meters. wood, on which these modes were tested.
Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.A specific example of the proposed method.
В сушильно-пропиточную камеру 1 с объемом загрузки 7,5 м куб. загрузили, предварительно уложенную штабелем древесину - с прокладыванием каждого ряда досок рейкой с размерами 15×15×1200 мм.In the drying and impregnation chamber 1 with a loading volume of 7.5 cubic meters. loaded, pre-stacked wood - with laying each row of boards with a rail with dimensions of 15 × 15 × 1200 mm.
Использовались сосновые доски, толщиной 50 мм, шириной 200 мм и длиной 6000 мм. Исходная влажность древесины - 70%. Требуемая конечная влажность 10%, пропитка антипиреном «Диафос-50Р» - вторая степень огнестойкости.We used pine boards with a thickness of 50 mm, a width of 200 mm and a length of 6000 mm. The initial moisture content of wood is 70%. The required final moisture content of 10%, impregnation with a flame retardant "Diaphos-50P" - the second degree of fire resistance.
Сушильно-пропиточную камеру 1 герметично закрыли, включили нагревательные элементы калориферов 22 и вентиляторы 23. Нагретый воздух с температурой в 130 градусов С при атмосферном давлении в сушильно-пропиточной камере нагрел древесину до среднеобъемной температуры 90 градусов С. Время нагрева древесины составило 210 минут. Все быстродействующие клапаны и краны, соединяющие камеру 1 с атмосферой, емкостью 27 с пропитывающей жидкостью и емкостями 5 и 6 ресивера при этом были закрыты. Затем осуществили комплекс операций по сушке - удалению свободной влаги древесины до достижения, в процессе сушки, переходной влажности древесины от свободной к связанной, после чего приступили к удалению связанной влаги и к пропитке древесины. После того как был закончен последний цикл удаления свободной влаги из древесины, в сушильно-пропиточной камере 1 создали вакуум - 238 мм рт.ст. Среднеобъемная температура древесины снизилась с 90 до 80 градусов С. Калориферы 22 и вентиляторы 23 включены.The drying and impregnation chamber 1 was sealed, the heating elements of the air heaters 22 and fans 23 were turned on. Heated air with a temperature of 130 degrees C at atmospheric pressure in the drying and impregnation chamber heated the wood to a volumetric average temperature of 90 degrees C. The wood was heated for 210 minutes. All high-speed valves and taps connecting the chamber 1 to the atmosphere, with a capacity of 27 with impregnating liquid and containers 5 and 6 of the receiver were closed. Then, a set of drying operations was carried out - the removal of free moisture from the wood until, during the drying process, the transition moisture of the wood from free to bonded was reached, after which they started to remove the bound moisture and impregnated the wood. After the last cycle of removing free moisture from wood was completed, a vacuum was created in the drying and impregnation chamber 1 — 238 mm Hg. The volumetric average temperature of the wood decreased from 90 to 80 degrees C. Heaters 22 and fans 23 are turned on.
Пропитку древесины начали с подачи через распыливающее устройство - форсунки 29 пропитывающей жидкости антипирена «Диафос 50Р» с температурой 70 градусов путем открывания крана 31, соединяющего через трубопроводы 30 и 28 емкость 27 с пропитывающей жидкостью с сушильно-пропиточной камерой 1.Wood impregnation was started by feeding through a spraying device - nozzles 29 of the impregnating liquid “Diaphos 50P” flame retardant with a temperature of 70 degrees by opening the tap 31, which connects through the pipelines 30 and 28 a container 27 with the impregnating liquid to the drying and impregnating chamber 1.
Древесину с распыленной пропитывающей в сушильной камере жидкостью в количестве 5-ти кг на метр кубический древесины выдержали в сушильно-пропиточной камере при остаточном вакууме 15 минут (для березы - 20 минут, для дуба - 30 минут). В процессе распыления пропитывающей жидкости и попадания ее на поверхность древесины и во время выдержки при остаточном вакууме пропитывающая жидкость антипирен «Диафос-50Р» втягивалась в свободные от влаги поры древесины, а растворитель (вода) за счет теплоты древесины частично испарялся и удалялся вакуумным насосом в ресивер, где конденсировался и стекал в шлюзовую камеру 13. При этом давление в сушильно-пропиточной камере возрастало от 238 до 455 мм рт.ст. Далее включением калориферов 22 и вентиляторов 23 увеличили среднеобъемную температуру древесины с 80-ти до 90 градусов С, давление в сушильно-пропиточной камере подняли с 455 до 680 мм рт.ст. После чего, под воздействием давления паров растворителя, распыленная пропитывающая жидкость антипирен «Диафос-50Р» была окончательно втянута (вдавлена) во внутрь объема древесины в места, где ранее находилась связанная влага. При этом целевой компонент - антисептик (или антипирин) остался в порах древесины.Wood with sprayed liquid impregnating in the drying chamber in the amount of 5 kg per cubic meter of wood was kept in the drying and impregnation chamber under a residual vacuum of 15 minutes (for birch - 20 minutes, for oak - 30 minutes). In the process of spraying the impregnating liquid and getting it on the wood surface and during exposure at a residual vacuum, the impregnating liquid “Diaphos-50P” flame retardant was drawn into the moisture-free pores of the wood, and the solvent (water) was partially evaporated due to the heat of the wood and removed by a vacuum pump in the receiver, where it condenses and drains into the lock chamber 13. The pressure in the drying and impregnation chamber increased from 238 to 455 mm Hg. Then, by switching on heaters 22 and fans 23, the average volumetric temperature of wood was increased from 80 to 90 degrees C, the pressure in the drying and impregnation chamber was raised from 455 to 680 mm Hg. Then, under the influence of solvent vapor pressure, the sprayed impregnating liquid “Diaphos-50P” flame retardant was finally pulled (pressed) into the interior of the wood to the places where the moisture was previously bound. In this case, the target component - antiseptic (or antipyrine) remained in the pores of the wood.
Операции вакуумирования, выдержки совместно с нагревом древесины под остаточным вакуумом, обдува ее теплоносителем составили 30-60 минут в зависимости от промежуточной влажности древесины. Затем, для растворения выкристаллизовавшегося антипирена, закрепления пропитывающей жидкости в порах древесины и более глубокой пропитки древесины провели дополнительную операцию пропитку водой, аналогично пропитке пропитывающей жидкостью антипиреном «Диафос-50Р». Один цикл операций позволил пропитать древесину сосны антипиреном на глубину 2-3 мм без изменения конечной влажности древесины. Для более глубокой пропитки древесины указанные операции повторили три раза и пропитали древесину на глубину 6-10 мм поперек волокон и на глубину 10-12 мм - вдоль волокон без увеличения влажности древесины. После завершения процесса сушки и пропитки при закрытых пневмоклапанах 8 и 9 открыли кран 19 и соединили сушильно-пропиточную камеру с атмосферой и создали в ней атмосферное давление. Калориферы и вентиляторы отключили. Для предотвращения возможных термических напряжений в древесине при резком снижении температуры наружных ее слоев при помощи выдержки температуру древесины в сушильной камере снизили до среднеобъемной температуры в 40-60 градусов и открыли сушильно-пропиточную камеру. Сухой пропитанный пиломатериал - древесину, находящуюся на тележке, выкатили по рельсам из камеры и отправили на склад.The operations of evacuation, holding together with heating the wood under a residual vacuum, blowing it with coolant amounted to 30-60 minutes, depending on the intermediate moisture content of the wood. Then, in order to dissolve the crystallized flame retardant, fix the impregnating liquid in the pores of the wood and deeper impregnate the wood, an additional water impregnation operation was carried out, similar to the impregnation of the impregnating liquid with the Diaphos-50P flame retardant. One cycle of operations allowed impregnation of pine wood with a fire retardant to a depth of 2-3 mm without changing the final moisture of the wood. For deeper wood impregnation, these operations were repeated three times and impregnated the wood to a depth of 6-10 mm across the fibers and to a depth of 10-12 mm along the fibers without increasing the moisture content of the wood. After completion of the drying and impregnation process with closed pneumatic valves 8 and 9, the valve 19 was opened and the drying and impregnation chamber was connected to the atmosphere and atmospheric pressure was created in it. Heaters and fans turned off. To prevent possible thermal stresses in the wood with a sharp decrease in the temperature of its outer layers by means of exposure, the temperature of the wood in the drying chamber was reduced to an average volume temperature of 40-60 degrees and the drying and impregnation chamber was opened. Dry impregnated lumber - the wood on the cart was rolled out on rails from the chamber and sent to the warehouse.
Расположенные перпендикулярно продольной оси сушильно-пропиточной камеры осевые вентиляторы 23 при этом эффективно при помощи направляющих 28 распределяли потоки теплоносителя и распыленной пропиточной жидкости. Установка снаружи сушильно-пропиточных камер электродвигателей 23 вентиляторов позволила предотвратить циклическое воздействие вакуума, пара и пропитывающей жидкости на обмотку и подшипники электродвигателей, что в дальнейшем позволило обеспечить их надежную работу продолжительное время. Общее время сушки и пропитки доски сосны толщиной 50 мм составило 26,5 часов, в том числе время пропитки древесины сосны на глубину 5 мм по периметру доски за один цикл составило 30 минут, общее количество циклов пропитки 12. Влажность после пропитки и сушки - 10%. Количество антипирена «Диафоса-50Р» составило 62 кг на кубометр древесины.Axial fans 23 located perpendicular to the longitudinal axis of the drying and impregnation chamber were effectively distributed using the guides 28 to distribute the flows of coolant and sprayed impregnating liquid. The installation of 23 fan motors outside the drying and impregnation chambers made it possible to prevent the cyclic effect of vacuum, steam, and impregnating liquid on the winding and bearings of the electric motors, which subsequently made it possible to ensure their reliable operation for a long time. The total drying and impregnation time of a pine board with a thickness of 50 mm was 26.5 hours, including the time of impregnating pine wood to a depth of 5 mm along the perimeter of the board in one cycle was 30 minutes, the total number of impregnation cycles was 12. Humidity after impregnation and drying was 10 % The amount of Diaphos-50P flame retardant was 62 kg per cubic meter of wood.
Предложенный способ сушки и пропитки древесины не вызывает трудностей при его реализации и при промышленном использовании.The proposed method of drying and impregnation of wood does not cause difficulties in its implementation and in industrial use.
Входящие в установку стандартные узлы и агрегаты серийно изготавливаются, нестандартные могут быть изготовлены промышленностью.The standard components and assemblies included in the installation are mass-produced, non-standard ones can be manufactured by industry.
Качество сушки и пропитки древесины обеспечивалось предлагаемыми технологическими операциями. При этом готовая высушенная и пропитанная древесина соответствует требованиям, предъявляемым к древесине в деревообрабатывающей, мебельной, строительной и др. промышленностях.The quality of drying and impregnation of wood was ensured by the proposed technological operations. In this case, the finished dried and impregnated wood meets the requirements for wood in the woodworking, furniture, construction and other industries.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007101928/06A RU2336475C1 (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Method of wood drying and impregnation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007101928/06A RU2336475C1 (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Method of wood drying and impregnation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2336475C1 true RU2336475C1 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007101928/06A RU2336475C1 (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Method of wood drying and impregnation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336475C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017190209A1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | Jacques Roy | Integrated unit for treatment and drying lignocellulosic material |
| RU2780600C1 (en) * | 2022-02-02 | 2022-09-28 | Владимир Александрович Галкин | Installation and method for drying and heat treatment of wood |
-
2007
- 2007-01-18 RU RU2007101928/06A patent/RU2336475C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017190209A1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | Jacques Roy | Integrated unit for treatment and drying lignocellulosic material |
| RU2780600C1 (en) * | 2022-02-02 | 2022-09-28 | Владимир Александрович Галкин | Installation and method for drying and heat treatment of wood |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2020179675A (en) | Treatment method of wood | |
| RU2400684C1 (en) | Method for wood drying and device for its realisation | |
| US5970624A (en) | Method of drying wood and method of subjecting wood to impregnative treatment | |
| US5678324A (en) | Method for improving biodegradation resistance and dimensional stability of cellulosic products | |
| RU2351860C2 (en) | Method for drying and impregnation of wood | |
| CN100455418C (en) | Wooden modifying apparatuses | |
| RU2336475C1 (en) | Method of wood drying and impregnation | |
| US11376758B2 (en) | Treatment of wooden materials | |
| RU2255276C2 (en) | Method of drying wood | |
| CN109352775B (en) | Guiding type decompression-pressurization impregnation wood penetration device and method | |
| RU2279022C1 (en) | Wood drying and impregnating method | |
| CN1089662C (en) | Method and equipment for pinewood degreasing modification | |
| FI118139B (en) | A method for treating a piece of solid wood | |
| JPH10329110A (en) | Method for drying timber and impregnating method | |
| RU2279024C1 (en) | Device for drying and impregnating wood | |
| KR102141682B1 (en) | Manufacturing method for modified wood | |
| RU2304747C1 (en) | Method for wood drying | |
| RU2682471C2 (en) | Method for drying wood and device therefor | |
| RU2386912C1 (en) | Method of drying and impregnation of wood | |
| RU2414346C2 (en) | Method of forced impregnation of wood and timber by preservative containing vegetable oil, and impregnated wood | |
| RU2253811C2 (en) | Installation for drying wood | |
| RU2468319C2 (en) | Method of drying wood and plant for its implementation | |
| RU61018U1 (en) | WOOD DRYING UNIT | |
| RU53762U1 (en) | WOOD DRYING UNIT | |
| RU2348876C1 (en) | Method of timber drying and associated device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081219 |