RU2346809C2 - Method for production of modified wood - Google Patents
Method for production of modified wood Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346809C2 RU2346809C2 RU2007112593/04A RU2007112593A RU2346809C2 RU 2346809 C2 RU2346809 C2 RU 2346809C2 RU 2007112593/04 A RU2007112593/04 A RU 2007112593/04A RU 2007112593 A RU2007112593 A RU 2007112593A RU 2346809 C2 RU2346809 C2 RU 2346809C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- hardness
- fauna
- healthy
- wood
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Description
ИИзобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к изготовлению деревянных шпал.The invention relates to the woodworking industry, in particular to the manufacture of wooden sleepers.
Известен способ получения модифицированной древесины для шпал, включающий одновременное уплотнение пропитку и сушку до влажности 20% в каменноугольном масле (см. Пат. РФ №2128113, МКИ В27К 3/08, 1999 г.).A known method of producing modified wood for sleepers, including the simultaneous compaction of the impregnation and drying to a moisture content of 20% in coal oil (see Pat. RF №2128113, MKI
Техническим недостатком этого способа является то, что получаемая заготовка шпалы оказывается пропитанной на глубину 1-3 мм поперек волокон и до 150 мм с торца при поперечном сечении шпалы 180×250 мм и длине 2750 мм, т.е. отсутствует сквозная пропитка шпалы.The technical disadvantage of this method is that the resulting sleeper blank is impregnated to a depth of 1-3 mm across the fibers and up to 150 mm from the end with a cross section of the sleeper 180 × 250 mm and a length of 2750 mm, i.e. there is no through impregnation of the sleepers.
Этот недостаток устраняется при использовании наиболее близкого к предложенному по совокупности признаков устройства и способа пропитки цилиндрической заготовки с торца под давлением (см. Пат. РФ №2227779, МКИ В27К 3/10, 2004 г.).This disadvantage is eliminated by using the device and method of impregnation of the cylindrical billet from the end face under pressure closest to that proposed by the combination of features of the device (see Pat. RF No. 2227779, MKI
Древесина мягких лиственных пород диаметром 25 см и более на 80% имеет в центральной части гниль (фаутную зону), у которой прочность в среднем вдвое ниже, а проницаемость для жидкостей в 1,5-3 раза выше, чем у здоровой древесины. Диаметр такой пораженной грибами зоны колеблется от 10 до 15 см в зависимости от возраста древесины и соответственно диаметра ствола.Softwood with a diameter of 25 cm and more has 80% rot in the central part (the foot zone), which has an average strength of half lower and a liquid permeability of 1.5-3 times that of healthy wood. The diameter of such a zone affected by fungi varies from 10 to 15 cm, depending on the age of the wood and, accordingly, the diameter of the trunk.
Недостатком способа, описанного в Пат.№2227779, является невозможность качественной обработки древесины, содержащей фаутную зону, т.к. из-за большой рыхлости фаутной зоны пропиточная жидкость будет проходить только через фаутную зону (из-за большего сопротивления здоровой зоны). В результате получаемая модифицированная древесина имеет низкое качество.The disadvantage of the method described in Pat. No. 2227779 is the impossibility of high-quality processing of wood containing a fauna zone, because due to the large friability of the fauna zone, the impregnating liquid will pass only through the fauna zone (due to the greater resistance of the healthy zone). As a result, the resulting modified wood is of poor quality.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение качества модифицированной древесины для шпал.The technical problem to which the invention is directed is improving the quality of modified wood for sleepers.
Для решения этой задачи в способе, включающем пропитку сырого бревна древесины мягких лиственных пород с фаутной зоной, обеспечивают пропитку сырой цилиндрической заготовки маслянистым антисептиком с торца под давлением и одновременную сушку-прессование. Отличие состоит в том, что здоровую зону древесины пропитывают маслянистым антисептиком, а фаутную зону смесью маслянистого антисептика и упрочняющего раствора, содержащего растворитель-керосин или уайт-спирит, и упрочняющее вещество, выбранное из группы, включающей: отходы производства каучука - кубовые остатки ректификации бутадиена, кубовые остатки ректификации толуола, фенолоспирты, причем количество упрочняющего раствора определяют из формулы где М - количество упрочняющего раствора, л; Нз - твердость здоровой зоны, Н/мм2; Нф - твердость фаутной зоны, Н/мм2; С - концентрация упрочняющего раствора в фаутной зоне, л/м3; V - объем фаутной зоны, м3; k - коэффициент, учитывающий уменьшение диаметра фаутной зоны от комлевой части бревна к вершинной, 0,8≤k≤1.To solve this problem, in a method comprising impregnating a raw log of soft hardwood with a fauna zone, the raw cylindrical billet is impregnated with an oily antiseptic from the butt end under pressure and simultaneously dried and pressed. The difference is that the healthy zone of the wood is impregnated with an oily antiseptic, and the fauna zone with a mixture of an oily antiseptic and a hardening solution containing kerosene or white spirit solvent and a hardening agent selected from the group consisting of: rubber production waste - bottoms of butadiene rectification , still bottoms of toluene rectification, phenol alcohols, the amount of hardening solution being determined from the formula where M is the amount of hardening solution, l; N s - the hardness of the healthy zone, N / mm 2 ; N f - hardness of the foot area, N / mm 2 ; C is the concentration of the strengthening solution in the fauna zone, l / m 3 ; V is the volume of the fauna zone, m 3 ; k is a coefficient taking into account the decrease in the diameter of the fauna zone from the butt part of the log to the top, 0.8≤k≤1.
Кроме того, в качестве упрочняющего раствора возможно использование форконденсата карбамидоформальдегидного олигомера (КФК).In addition, as a hardening solution, it is possible to use a urea-formaldehyde oligomer precursor condensate (CPK).
На фиг.1 показан прибор для определения соотношения твердости здоровой зоны к твердости фаутной зоны а на фиг.2 - пропиточное устройство для раздельной пропитки фаутной и здоровой древесины.Figure 1 shows a device for determining the ratio of the hardness of the healthy zone to the hardness of the foot zone and figure 2 is an impregnation device for separate impregnation of fauna and healthy wood.
Прибор работает следующим образом. Рукояткой 1 реперы 2 внедряются одновременно в здоровую 3 и фаутную 4 зоны древесины. Сопротивление внедрению показывают соответственно твердомеры 5 и 6, соотношение твердости здоровой зоны к твердости фаутной зоны указывает стрелка 7.The device operates as follows. Using handle 1, benchmarks 2 are introduced simultaneously into a healthy 3 and 4 foot wood zones. Hardness gauges 5 and 6, respectively, the ratio of the hardness of the healthy zone to the hardness of the foot zone show resistance to penetration arrow 7 indicates.
Пропиточное устройство состоит из внешней головки 8, цилиндрический нож которой внедряется в здоровую древесину 3 и внутренней головки 9, цилиндрический нож которой внедряется в фаутную зону 4. Во внешнюю головку 8 поступает маслянистый антисептик 10, а во внутреннюю головку 9 смесь 11 из маслянистого антисептика и упрочняющего раствора, которая поступает из смесителя 12. Упрочняющий раствор состоит из упрочняющего вещества и растворителя. В качестве упрочняющего вещества используются отходы нефтехимии, в частности отходы производства каучука, такие как, кубовые остатки ректификации бутадиена (КОРБ), кубовые остатки ректификации толуола (КОРТ), фенолоспирты. Также возможно использование форконденсата карбамидоформальдегидного олигомера. В качестве растворителя используется керосин или уайт-спирит. Количество растворителя в растворе зависит от вязкости упрочняющего вещества и может колебаться по объему от 5 до 15%.The impregnating device consists of an
Способ осуществляется следующим образом. Прибором, показанным на фиг.1, находится соотношение величины твердости здоровой зоны к твердости фаутной зоны т.е. степень поражения грибами центральной зоны ствола и визуально определяется коэффициент k, учитывающий уменьшение диаметра фаутной зоны от комлевой части бревна к вершинной.The method is as follows. The device shown in figure 1, is the ratio of the hardness of the healthy zone to the hardness of the foot zone those. the degree of fungal damage to the central zone of the trunk and the coefficient k is visually determined, taking into account the decrease in the diameter of the fauna zone from the butt part of the log to the top.
После этого сырая заготовка шпалы диаметром 25 см, длиной 2,75 м помещается в пропиточную установку, и с помощью гидроцилиндра пропиточные головки 8 и 9 внедряются на глубину 15 мм в торец заготовки, содержащей здоровую 3 и фаутную 4 зоны.After this, the raw workpiece of the sleepers with a diameter of 25 cm, 2.75 m long is placed in the impregnation unit, and using the hydraulic cylinder, the
В головку 8 закачивается маслянистый антисептик, например, известные антисептики из патентов RU 2303522, 27.07.2007 или RU 2097056, 27.11.1997, или RU 2038829, 09.07.1995, или RU 2020949, 19.03.1994, и происходит сквозная пропитка под давлением 8 атм в течение 12 мин.An oily antiseptic is pumped into the
По формуле находится объем пропиточного раствора, который необходимо ввести в данную заготовку. Из смесителя 12 дозировано в пропиточную головку 9 закачивается смесь 11 упрочняющего раствора и маслянистого антисептика и под давлением 8 атм одновременно с пропиткой здоровой зоны 3 происходит пропитка фаутной зоны 4 в течение 8-10 мин.According to the formula is the volume of the impregnating solution, which must be entered into this workpiece. From the
Пропитанные заготовки помещают в установку для обработки древесины по пат. РФ №2039645 и сушат при температуре 105°С в течение 22 ч до влажности 20% с одновременным уплотнением при механическом давлении 0,8 МПа с получением в сечении прямоугольного профиля готовой шпалы 18×25 см. В процессе сушки происходит полимеризация упрочняющего вещества, и прочность фаутной зоны возрастает до прочности здоровой зоны заготовки. В результате получается готовая шпала, имеющая по всей толщине и длине равную прочность и равномерное распределение антисептика.Impregnated billets are placed in a wood processing plant according to US Pat. RF No. 2039645 and dried at a temperature of 105 ° C for 22 h to a moisture content of 20% with simultaneous compaction at a mechanical pressure of 0.8 MPa to obtain a cross section of a rectangular profile of the finished sleepers 18 × 25 cm. During the drying process, the hardener is polymerized, and the strength of the fauna zone increases to the strength of the healthy zone of the workpiece. The result is a finished sleeper having equal strength and uniform distribution of antiseptic throughout the entire thickness and length.
Пример 1. В сырой цилиндрической заготовке древесины березы диаметром 25 см, длиной 275 см, содержащей центральную фаутную зону диаметром 12 см в комлевой части и 10 см в вершинной части определяется соотношение величины твердости здоровой зоны к твердости фаутной зоны Поправочный коэффициент k, учитывающий уменьшение диаметра фаутной зоны от комлевой части бревна к вершинной, равен 0,9. Определяем объем фаутной зоны V=0,3 м3. По формуле определяем количество упрочняющего раствора КФК, имеющего концентрацию 100 л/м3, М=0,9·2·100 л/м3·0,03 м3=5,4 кг. Исходя из объема фаутной зоны 0,03 м3 или 30 л объем пропиточной смеси при максимальном поглощении 80% будет равен 30×0,8=24 л. Пропиточная смесь будет состоять из 6,5 л упрочняющего раствора и 17,5 л антисептика.Example 1. In a raw cylindrical billet wood billet with a diameter of 25 cm, a length of 275 cm, containing a central foot zone with a diameter of 12 cm in the butt part and 10 cm in the top part, the ratio of the hardness of the healthy zone to the hardness of the foot zone is determined The correction factor k, taking into account the decrease in the diameter of the fauna zone from the butt of the log to the top, is 0.9. We determine the volume of the fauna zone V = 0.3 m 3 . According to the formula determine the amount of hardening solution KFK having a concentration of 100 l / m 3 , M = 0.9 · 2 · 100 l / m 3 · 0.03 m 3 = 5.4 kg Based on the volume of the fauna zone of 0.03 m 3 or 30 l, the volume of the impregnation mixture at a maximum absorption of 80% will be 30 × 0.8 = 24 l. The impregnating mixture will consist of 6.5 liters of hardening solution and 17.5 liters of antiseptic.
Далее заготовка помещается в пропиточную установку, и в нее с комлевой части гидроцилиндром внедряются в торец внешняя и внутренняя головки.Next, the workpiece is placed in an impregnation installation, and the outer and inner heads are introduced into it from the butt part with a hydraulic cylinder.
Во внешнюю головку закачивается антисептик и под давлением 8 атм в течение 12 мин пропитывается здоровая зона заготовки. Одновременно из смесителя во внутреннюю головку закачивается смесь антисептика и упрочняющего раствора в количестве 24 л и пропитывается фаутная зона заготовки в течение 8 мин при давлении 8 атм.An antiseptic is pumped into the external head and, at a pressure of 8 atm, a healthy zone of the workpiece is impregnated for 12 minutes. At the same time, a mixture of an antiseptic and a strengthening solution in the amount of 24 l is pumped from the mixer into the internal head and the fauna zone of the workpiece is impregnated for 8 minutes at a pressure of 8 atm.
Пропитанная заготовка помещается в пресс-форму, имеющую ширину 25 см и высоту 18 см, которая устанавливается в сушильно-прессовую установку по пат.№2039645, где высушивается при температуре 105°С в течение 22 ч до влажности 20% и прессуется с образованием прямоугольного сечения 18×25 см. Выделяющиеся пары воды, каменноугольного масла и растворителя улавливаются и разделяются в сепараторе, и смесь каменноугольного масла и растворителя возвращается в смеситель.The impregnated preform is placed in a mold having a width of 25 cm and a height of 18 cm, which is installed in the drying and pressing unit according to Pat. No. 2039645, where it is dried at a temperature of 105 ° C for 22 hours to a moisture content of 20% and pressed to form a rectangular sections 18 × 25 cm. The released vapors of water, coal oil and solvent are captured and separated in a separator, and the mixture of coal oil and solvent is returned to the mixer.
Получаемая шпала имеет равную прочность и твердость по всему сечению, соответствующие показателям древесины дуба, и имеет сквозную пропитку антисептиком.The resulting sleeper has equal strength and hardness over the entire cross section, corresponding to the performance of oak wood, and has a through impregnation with an antiseptic.
Пример 2. В сырой цилиндрической заготовке древесины осины диаметром 25 см длиной 275 см, содержащей фаутную зону диаметром 15 см в комлевой и вершинной части определяется соотношение величины твердости здоровой зоны к твердости фаутной зоны Поправочный коэффициент k, учитывающий уменьшение диаметра фаутной зоны от комлевой части бревна к вершинной, равен 1. Определяем объем фаутной зоны V=0,049 м3. По формуле определяем количество упрочняющего раствора КОРТ, имеющего концентрацию 200 л/м3. М=1·1.6·200 л/м3·0,049 м3=15,7 кг. Исходя из объема фаутной зоны определяем количество пропиточной смеси, равное 39 л.Example 2. In a crude cylindrical logging of aspen wood with a diameter of 25 cm and a length of 275 cm, containing a foot zone with a diameter of 15 cm in the butt and top part, the ratio of the hardness of the healthy zone to the hardness of the foot zone is determined The correction factor k, taking into account the decrease in the diameter of the fauna zone from the butt of the log to the vertex, is 1. We determine the volume of the fauna zone V = 0.049 m 3 . According to the formula determine the amount of strengthening solution KORT, having a concentration of 200 l / m 3 . M = 1 · 1.6 · 200 l / m 3 · 0.049 m 3 = 15.7 kg. Based on the volume of the fauna zone, we determine the amount of impregnation mixture equal to 39 liters.
Далее заготовка помещается в пропиточную установку и в нее с комлевой части гидроцилиндром внедряется в торец внешняя и внутренняя головки. Во внешнюю головку закачивается антисептик и под давлением 8 атм в течение 12 мин пропитывается здоровая зона заготовки. Одновременно из смесителя во внутреннюю головку закачивается смесь антисептика и упрочняющего раствора в количестве 39 л и пропитывается фаутная зона заготовки в течение 10 мин под давлением 8 атм.Next, the workpiece is placed in an impregnation unit and the outer and inner heads are introduced into it from the butt part by a hydraulic cylinder. An antiseptic is pumped into the external head and, at a pressure of 8 atm, a healthy zone of the workpiece is impregnated for 12 minutes. At the same time, a mixture of an antiseptic and a strengthening solution in the amount of 39 l is pumped from the mixer into the inner head and the fauna zone of the workpiece is impregnated for 10 minutes under a pressure of 8 atm.
Далее процесс протекает по примеру 1.Further, the process proceeds as in example 1.
Получаемая древесина шпалы имеет среднюю плотность 800 кг/м3, предел прочности при сжатии поперек волокон 40 МПа, твердость поперек волокон 81 МПа, износостойкость на 20% выше, чем у древесины дуба.The resulting wood sleepers has an average density of 800 kg / m 3 , the compressive strength across the fibers is 40 MPa, the hardness across the fibers is 81 MPa, the wear resistance is 20% higher than that of oak wood.
Предлагаемый способ позволяет получать шпалы, полностью соответствующие европейским стандартам, на шпалы из древесины твердых лиственных пород и использовать для получения шпал до 80% всей заготавливаемой в лесу древесины мягких лиственных пород.The proposed method allows to obtain sleepers that fully comply with European standards for sleepers from hardwood and use up to 80% of all softwood harvested in the forest for sleepers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112593/04A RU2346809C2 (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Method for production of modified wood |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112593/04A RU2346809C2 (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Method for production of modified wood |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007112593A RU2007112593A (en) | 2008-10-10 |
RU2346809C2 true RU2346809C2 (en) | 2009-02-20 |
Family
ID=39927527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112593/04A RU2346809C2 (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Method for production of modified wood |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2346809C2 (en) |
-
2007
- 2007-04-04 RU RU2007112593/04A patent/RU2346809C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007112593A (en) | 2008-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101350645B1 (en) | The method for manufacturing a surface-reinforced solid wood section material | |
Pertuzzatti et al. | Effect of process parameters in the thermomechanical densification of Pinus elliottii and Eucalyptus grandis fast-growing wood | |
CN101357470B (en) | Recombination wood and manufacturing method thereof | |
Puech | Characteristics of oak wood and biochemical aspects of Armagnac aging | |
Yang et al. | A review of Eucalyptus wood collapse and its control during drying | |
DE60104891T2 (en) | FURANPOLYMER-IMPREGNATED WOOD, METHOD OF PREPARING THEREOF AND USES THEREOF | |
CN106363763B (en) | The Scrimber plate and its manufacturing method of log texture | |
CN1489512A (en) | Furan polymer impregnated wood | |
Liu et al. | Performance improvement of radiata pine wood by combining impregnation of furfuryl alcohol resin and densification for making fretboard materials | |
DE102016122762A1 (en) | Process for modifying lignocellulose-containing products and production of wood-based materials therefrom, and lignocellulose-containing products obtainable in this way | |
RU2346809C2 (en) | Method for production of modified wood | |
MÉNDEZ-MEJÍAS et al. | Effect of thermo-treatment on the physical and mechanical, color, fungal durability of wood of Tectona grandis and Gmelina arborea from forest plantations | |
KR20210138013A (en) | Board made from acetylated rubberwood | |
JP6383098B2 (en) | A new type of hardwood manufactured by consolidation technology | |
Dos Santos et al. | Properties of thermo-mechanically treated wood from Pinus caribaea var. hondurensis. | |
Hamzah et al. | Assessment of oil palm wood quality improvement through integrated treatment process as function of sawing pattern and slab thickness | |
RU2378106C2 (en) | Method of wood impregnation | |
EP0197674B1 (en) | Process for densifying low density woods | |
CN101327609B (en) | Method for producing ultra-long bamboo wood composite section bar | |
EP1493468A2 (en) | Board for gliding sports comprising a bamboo core | |
Sandberg et al. | Radially sawn timber. Gluing of star-sawn triangular profiles into form-stable products with vertical annual rings | |
AT518615B1 (en) | Process for improving the impregnability of sawn timber | |
CN112743655B (en) | Scoring roller for wood scoring anticorrosion | |
Attia et al. | Recycling of agricultural residues for producing high quality pressed wood | |
Bicke et al. | Weathering stability of PF-treated veneer products from beech wood |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20180405 |