RU2340443C2 - Способ получения модифицированной древесины - Google Patents
Способ получения модифицированной древесины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340443C2 RU2340443C2 RU2006117652/04A RU2006117652A RU2340443C2 RU 2340443 C2 RU2340443 C2 RU 2340443C2 RU 2006117652/04 A RU2006117652/04 A RU 2006117652/04A RU 2006117652 A RU2006117652 A RU 2006117652A RU 2340443 C2 RU2340443 C2 RU 2340443C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- plasticization
- duration
- field
- drying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству деталей трения из модифицированной древесины. Описан способ получения модифицированной древесины, включающий сушку натуральной древесины, пластификацию, трехстороннее уплотнение, фиксацию формы и стабилизацию размеров, при этом сушку древесины до абсолютно сухого состояния осуществляют в поле СВЧ воздействием импульсного потока удельной мощностью 0,08-0,12 Вт/см2 и плотностью потока 1,0-1,2 Вт/см2 длительностью 30 сек с интервалами 60 сек с окончательной обработкой конвективным способом при температуре 115-120°С, пластификацию производят воздействием ультразвука напряженностью поля 25-30 Вт/см2 в течение 80-100 сек, а стабилизацию размеров осуществляют воздействием на замороженную жидким азотом древесину импульсного магнитного поля сериями от N=1500 до N=3000 симметричных треугольных импульсов с длительностью 10 мкс, амплитудой В0=0,3 Тл и частотой следования 10 мс в течение 30-60 секунд. Технический результат - сокращение длительности технологического процесса. 1 табл.
Description
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству деталей трения из модифицированной древесины.
Изобретен способ получения модифицированной древесины и устройство для его осуществления, включающий сушку, прессование древесины поперек волокон и сушку в поле СВЧ (см. пат. РФ №2151691, МКИ В27М 1/02, 1999 г.). Недостатком способа является невозможность получения древесины с плотностью древесинного вещества и большая трудоемкость, т.к. все операции осуществляются традиционными длительными способами.
Известен способ получения модифицированной древесины, включающий пластификацию древесины карбамидом, сушку и трехстороннее прессование (см. авт. свид. СССР №1655780, МКИ В27К 5/06, 1991 г.). Недостатком способа является большая трудоемкость и невозможность получения заготовок больших размеров.
Также наиболее близкий к предложенному по совокупности признаков известен способ получения модифицированной древесины, включающий пластификацию древесины аммиаком, сушку, прессование в трех направлениях анизотропии древесины и фиксацию формы токами СВЧ (см. пат. РФ №2232675, МКИ В27К 5/06, В27М 1/02, 2004 г.).
Недостатком способа является его трудоемкость, т.к. ряд операций длительны, малопроизводительны и трудоемкие. Такими операциями являются сушка исходной древесины, пропитка древесины аммиаком, сушка пропитанной древесины, сушка прессованной древесины токами СВЧ (фиксация формы).
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - сокращение длительности технологического процесса. Для решения этой задачи в способе, включающем сушку натуральной древесины, пластификацию, трехстороннее уплотнение, фиксацию формы и стабилизацию размеров, сушку до абсолютно сухого состояния производят в поле СВЧ воздействием импульсного потока удельной мощностью 0,08-0,12 Вт/см2 и плотностью потока 1,0-1,2 Вт/см2, длительностью 30 сек с интервалами 60 сек и окончательной обработкой конвективным способом при температуре 115-120°С пластификацию осуществляют воздействием ультразвука с напряженностью поля 25-30 Вт/см2 в течение 80-100 сек, а стабилизацию размеров производят воздействием импульсного магнитного поля на замороженную жидким азотом древесину сериями от N=1500 до N=3000 симметричных треугольных импульсов с длительностью 10 мкс, амплитудой В0=0,3 Тл и частотой следования 10 мс в течение 30-60 секунд.
Импульсное магнитное поле создается периодическим разрядом батареи конденсатов через низко индуктивный соленоид и контролируется по току заряда в цепи соленоида и по напряжению индукции на тестовой катушке индуктивности с соблюдением условия μв·В<<κ·Т, где μв - магнетрон Бора, В - индукция магнитного поля, κ - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура.
Обработка древесины постоянным ультразвуком широко используется для ускорения внедрения в нее жидкостей (пропитка), а также для стабилизации форм и размеров при обработке древесины в жидкости путем воздействия импульсного ультразвукового поля (З-ка №2005139951/12 с приоритетом от 20.12.2005 «Способ получения модифицированной древесины». МПК В27К 3/08, 3/50).
При обработке древесины постоянным ультразвуком с напряженностью поля 25-30 Вт/см2 в течение 10-20 мин сухая древесина пластифицируется в такой же степени, как и при пластификации аммиаком. Если время обработки составляет менее 80 сек, древесина не успевает пластифицироваться, а при времени обработки более 100 сек древесина начинает терять прочность из-за термодеструкции.
Слабые импульсные магнитные поля (ИМП) используются для увеличения твердости древесины (Постников В.В., Левин М.Н. и др. Воздействие слабых импульсных полей на модифицированную древесину - Письма в ЖТФ, 2005, т.31, вып.9, с.14-19), но замораживание древесины жидким азотом с последующей обработкой ИМП приводит к созданию древесины, малочувствительной к воздействию влаги, когда разбухание и усушка снижаются в 8-10 раз. Это позволяет исключить введение химических стабилизаторов в древесину и операцию термообработки.
Способ осуществляется следующим образом. Заготовки древесины твердых лиственных рассеянно-сосудистых пород (бук, клен, граб, береза) после атмосферной сушки, влажностью 15-25%, помещают в сушильную камеру непрерывного действия, где высушивают до абсолютно сухого состояния в поле СВЧ воздействием импульсного потока удельной мощностью 0,08-0,12 Вт/см2 и плотностью потока 1,0-1,2 Вт/см2 длительностью 30 сек с интервалами 60 сек с окончательной обработкой конвективным способом при температуре 115-120°С в течение 30-40 мин в зависимости от размеров заготовки. После этого заготовки помещают в ультразвуковую установку, где происходит пластификация древесины воздействием ультразвука напряженностью 25-30 Вт/см2 в течение 80-100 сек. Затем заготовки помещаются в матрицу коробчатого сечения, нагретую до температуры 60-80°С, и прессуют вдоль волокон действием пульсирующей нагрузки 10-20 МПа в течение 1-2 мин на горизонтальном прессе с пульсатором, одновременно проталкивая их в пресс-форму последовательного двухосного сжатия с клиновидным приемником и уплотняют в радиальном направлении на 9-29% и тангенциальном на 29% до плотности древесинного вещества участками по 100 мм с использованием основного и вспомогательного пуансонов, закрепленных на гидравлическом прессе усилием 630 тс. При этом упругие деформации замораживают за счет низкой температуры (-33°С) жидким азотом.
Вышедшая из пресс-формы замороженная заготовка обрабатывается импульсным магнитным полем (ИМП) сериями от N=1500 до N=6000 симметричных треугольных импульсов длительностью 10 мкс, амплитудой В0=0,3 Тл и частотой следования 10 мс в течение 30-60 сек. В результате воздействия ИМП древесина не только гасит упругие деформации, но и приобретает высокую стабильность размеров, что исключает операции механической обработки и термозакаливания.
Пример. Заготовку из натуральной древесины березы размером 80×80×700 мм, плотностью 640 кг/м3 и влажностью 20% помещают в камеру СВЧ с двумя генераторами СВЧ полной мощностью 800 Вт каждый и частотой 2450 МГц так, чтобы большие основания упоров сопрягались с боковой поверхностью заготовки, а их оси были перпендикулярны оси заготовки. Включаются СВЧ-генераторы и на первом этапе прогревается заготовка до 70°С импульсами по 30 сек с промежутками по 60 сек. При мощности 350 Вт удельная мощность электромагнитной энергии СВЧ составляет 0,07 Вт/см2, а плотность потока 0,7 Вт/см2.
На втором этапе заготовка прогревается до 95°С импульсами по 30 сек с промежутками по 60 сек. При мощности 500 Вт удельная мощность составила 0,1 Вт/см2, а плотность потока 1 Вт/см2.
На третьем этапе заготовка прогревается до 110-115°С импульсом по 25 сек с промежутками по 80 сек. При мощности 800 Вт удельная мощность составила 0,16 Вт/см2, а плотность потока электромагнитной энергии СВЧ 1,6 Вт/см2.
На всех этапах нагрева заготовок в промежутках между импульсами электромагнитной энергии СВЧ заготовка обдувалась горячим воздухом на 10-15°С ниже температуры центральной зоны заготовки.
После третьего этапа прогрева заготовки импульсами СВЧ заготовка проталкивается следующей заготовкой в камеру сушки конвективным способом, где подвергается термической обработке температурой 115°С до конечной влажности 0-2% по всему поперечному сечению заготовки в течение 30 минут.
Высушенные заготовки транспортером подаются в ультразвуковую установку, где обрабатываются участками по 100 мм ультразвуковым полем напряженностью 25 Вт/см2 в течение 100 сек.
Заготовки помещают в кассету коробчатого сечения и горизонтальным гидроцилиндром усилием 100 тс с пульсатором запрессовывают в пресс-форму последовательного двухосного сжатия с клиновидным приемником. При этом в начале заготовка прессуется вдоль волокон на 5-8% действием пульсирующей нагрузки 10-20 МПа в течение 1-2 мин, после чего уплотняется, проходя клиновидный приемник на 29% в радиальном направлении и окончательно в тангенциальном направлении на 29% на гидравлическом прессе усилием 630 тс до плотности древесинного вещества участками по 100 мм. Спрессованный участок замораживают жидким азотом (-33°С), после чего заготовку передвигают на 100 мм.
Далее спрессованный участок обрабатывают импульсным магнитным полем сериями от N=1500 до N=3000 симметричных треугольных импульсов с длительностью 10 мкс, амплитудой В0=0,3 Тл и частотой следования 10 мс в течение 30-60 сек.
Использование данного способа позволяет исключить длительные операции химической пластификации древесины аммиаком, механической обработки и термозакаливания, что в конечном итоге сокращает длительность процесса в 2 раза, как видно из таблицы 1.
Таблица 1 | |||
Время реализации известного и предлагаемого способов из расчета на 1 т модифицированной древесины | |||
№ п/п | Наименование операции | Время реализации, ч | |
известного(прототип) | предлагаемого | ||
1 | Сушка исходных заготовок в поле СВЧ | 60 | 30 |
2 | Пропитка водным раствором аммиака | 30 | - |
3 | Пластификация древесины ультразвуком | - | 6 |
4 | Сушка пропитанной древесины в поле СВЧ | 60 | - |
5 | Прессование вдоль волокон | 24 | 24 |
6 | Прессование поперек волокон | 24 | 24 |
7 | Фиксация формы жидким азотом | 48 | 48 |
8 | Механическая обработка | 24 | - |
9 | Термообработка | 48 | - |
10 | Воздействие импульсного магнитного поля | - | 12 |
Итого | 318 | 144 |
Claims (1)
- Способ получения модифицированной древесины, включающий сушку натуральной древесины, пластификацию, трехстороннее уплотнение, фиксацию формы и стабилизацию размеров, отличающийся тем, что сушку древесины до абсолютно сухого состояния осуществляют в поле СВЧ воздействием импульсного потока удельной мощностью 0,08-0,12 Вт/см2 и плотностью потока 1,0-1,2 Вт/см2 длительностью 30 с с интервалами 60 с с окончательной обработкой конвективным способом при температуре 115-120°С, пластификацию производят воздействием ультразвука напряженностью поля 25-30 Вт/см2 в течение 80-100 с, а стабилизацию размеров осуществляют воздействием на замороженную жидким азотом древесину импульсного магнитного поля сериями от N=1500 до N=3000 симметричных треугольных импульсов с длительностью 10 мкс, амплитудой В0=0,3 Тл и частотой следования 10 мс в течение 30-60 с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006117652/04A RU2340443C2 (ru) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Способ получения модифицированной древесины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006117652/04A RU2340443C2 (ru) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Способ получения модифицированной древесины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006117652A RU2006117652A (ru) | 2007-12-10 |
RU2340443C2 true RU2340443C2 (ru) | 2008-12-10 |
Family
ID=38903389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006117652/04A RU2340443C2 (ru) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Способ получения модифицированной древесины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340443C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102873731A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-16 | 广元豪运林业有限公司 | 一种木材再生方法 |
-
2006
- 2006-05-22 RU RU2006117652/04A patent/RU2340443C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102873731A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-16 | 广元豪运林业有限公司 | 一种木材再生方法 |
CN102873731B (zh) * | 2012-09-25 | 2015-01-07 | 广元豪运林业有限公司 | 一种木材再生方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006117652A (ru) | 2007-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2380716B1 (en) | Process for treating wood | |
ATE223026T1 (de) | Verfahren zur trocknung von schnittholz und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
GB9914412D0 (en) | Method for the preservation of viruses,bacteria and biomolecules | |
RU2340443C2 (ru) | Способ получения модифицированной древесины | |
CN106584634B (zh) | 一种木材表层压缩方法及其木材表层压缩材 | |
DE3064781D1 (en) | Method of and apparatus for processing polyethylene terephthalate preforms | |
CN101387471A (zh) | 一种平衡木材中水分的微波处理方法 | |
FI915874A0 (fi) | Menetelmä ja järjestelmä muotokappaleiden valmistamiseksi puujauheesta | |
DE60130881T8 (de) | Verfahren zur herstellung von gehärteten produkten | |
TW430876B (en) | Treating method of resist | |
JP3000532B2 (ja) | 木材の処理方法および装置 | |
RU2401195C2 (ru) | Способ получения модифицированной древесины | |
CN206426238U (zh) | 一种用于生产木材表层压缩材的装置及其木材表层压缩材 | |
JP2012232346A (ja) | 木製品用プレス装置 | |
WO1991014144A1 (en) | A method and a device for drying glued joints | |
Donch et al. | Conditional induction of λ prophage in exrA mutants of Escherichia coli | |
KR101928818B1 (ko) | 목재의 열가공 방법 | |
SU1144883A1 (ru) | Способ получени модифицированной древесины | |
FR2406396A1 (fr) | Procede et dispositif pour la sterilisation de boissons | |
RU2232675C1 (ru) | Способ получения модифицированной древесины | |
JP3202065B2 (ja) | 木材の処理装置 | |
Ünsal et al. | Drying performances of industrial high frequency and microwave driers in drying of some hardwoods | |
JP2006335005A (ja) | 木質材の熱処理方法と木質材 | |
WO1997023328A1 (en) | Method and apparatus for densifying ligno-cellulosic material | |
JPH0592403A (ja) | 木材の可塑化処理方法及び該木材を用いた木製品の製造 方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20080520 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20080520 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110610 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120523 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130710 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180523 |