RU2453426C1 - Method to pickle wood and device for its realisation - Google Patents
Method to pickle wood and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453426C1 RU2453426C1 RU2010154564/13A RU2010154564A RU2453426C1 RU 2453426 C1 RU2453426 C1 RU 2453426C1 RU 2010154564/13 A RU2010154564/13 A RU 2010154564/13A RU 2010154564 A RU2010154564 A RU 2010154564A RU 2453426 C1 RU2453426 C1 RU 2453426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- oil
- chamber
- hours
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии промышленного изготовления мореной древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей, мебельной и других отраслях промышленности при изготовлении и реставрации изделий из труднопропитываемых пород древесины.The invention relates to the technology for the industrial manufacture of stained wood and can be used in woodworking, furniture and other industries in the manufacture and restoration of products from hard-to-digest wood species.
Известен способ морения древесины, включающий ее термохимическую обработку в герметически закрытом реакторе парами биурета, образующимися при нагревании кристаллического порошка биурета или мочевины при температуре 150-180°C и давлении в 2-6 атм в течение 3-6 ч, см. патент RU №2053874, МПК6 B27K 5/02, 1996.There is a method of staining wood, including its thermochemical treatment in a hermetically sealed reactor with biuret vapors formed by heating crystalline biuret or urea powder at a temperature of 150-180 ° C and a pressure of 2-6 atm for 3-6 hours, see RU patent No. 2053874, IPC6 B27K 5/02, 1996.
Недостатком данного способа является то, что морение древесины ведут химреагентами, при этом биурет, используемый в известном способе, является дорогостоящим, а мочевина в ходе процесса морения выделяет газообразный аммиак, относящийся к химически активным, взрывоопасным и вредным для здоровья человека веществам, что снижает экологическую безопасность процесса морения древесины.The disadvantage of this method is that the wood is stained with chemicals, while the biuret used in the known method is expensive, and the urea during the staining process emits gaseous ammonia related to chemically active, explosive and harmful to human health substances, which reduces the environmental safety of the process of staining wood.
Известен способ морения древесины, включающий ее нагревание в камере до 140-150°C, дальнейший нагрев древесины в атмосфере водяного пара при температуре 210-240°C в течение 30-60 мин, остановку саморазогрева с помощью управляемого впрыска воды и охлаждение древесины в атмосфере 100%-ного пересыщенного водяного пара путем регулируемого впрыска воды.A known method of staining wood, including its heating in the chamber to 140-150 ° C, further heating of the wood in an atmosphere of water vapor at a temperature of 210-240 ° C for 30-60 minutes, stop self-heating using controlled water injection and cooling the wood in the atmosphere 100% supersaturated water vapor by controlled injection of water.
Устройство для осуществления указанного способа представляет собой герметичную камеру, которая соединена через воздуховоды с тепловым высокотемпературным вентилятором для нагнетания воздуха и оснащена блоком нагрева воздуха, содержащим воздушные ТЭНы и управляющие термопары, а также впрыскивающим устройством для дозированной подачи воды, см. патент RU №2277045, МПК B27K 3/02, B27K 3/10, 2006.A device for implementing this method is a sealed chamber that is connected through ducts to a high-temperature thermal fan for pumping air and is equipped with an air heating unit containing air heating elements and control thermocouples, as well as an injection device for dosed water supply, see patent RU No. 2277045, IPC B27K 3/02, B27K 3/10, 2006.
Недостатками данного способа являются большие затраты электроэнергии вследствие ведения процесса в среде водяного пара, образующегося путем испарения впрыскиваемой воды, а стадия охлаждения, также осуществляемая путем впрыска воды, не позволяет использовать тепловую энергию нагретого материала в других технологических целях.The disadvantages of this method are the large cost of electricity due to the process in the environment of water vapor generated by evaporation of the injected water, and the cooling stage, also carried out by injection of water, does not allow the use of thermal energy of the heated material for other technological purposes.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ морения древесины, включающий прогрев древесины до температуры 50-110°C с выдержкой в течение 1-15 ч с последующим прогревом при температуре 190-250°C в течение 1-3 ч в герметичной камере, заполненной маслом выше уровня древесины, масло используют с температурой вспышки выше температуры нагревания масла.The closest set of essential features is the method of wood staining, including heating the wood to a temperature of 50-110 ° C with holding for 1-15 hours, followed by heating at a temperature of 190-250 ° C for 1-3 hours in a sealed chamber filled oil above the level of wood, oil is used with a flash point above the heating temperature of the oil.
Устройство для осуществления известного способа морения древесины представляет собой камеру, снабженную нагревателем, энергокотлом, теплообменником, заполненным маслом и сообщающимся со змеевиком, расположенным в камере, а также насосом для циркуляции масла по каналам теплообменника и змеевика, см. патент RU №2383433, МПК B27K 5/04, 2010.A device for implementing the known method of wood staining is a chamber equipped with a heater, an energy boiler, a heat exchanger filled with oil and communicating with a coil located in the chamber, as well as a pump for circulating oil through the channels of the heat exchanger and coil, see patent RU No. 2383433, IPC B27K 05/04, 2010.
Недостатком способа является то, что он не предусматривает стадию охлаждения, что приводит к воспламенению при выгрузке древесины после процесса обработки при температуре 250°C или к значительной продолжительности процесса обработки при естественном охлаждении материала в масле. Кроме того, прогрев масла со значением температуры 50-110°C до температуры 190-250°C в течение 1-3 ч без соответствующей стадии выдержки не позволяет добиться равномерного по сечению черного цвета, что особенно важно при имитации мореного дуба.The disadvantage of this method is that it does not provide a cooling stage, which leads to ignition during unloading of wood after the processing process at a temperature of 250 ° C or to a significant duration of the processing process during natural cooling of the material in oil. In addition, heating the oil with a temperature value of 50-110 ° C to a temperature of 190-250 ° C for 1-3 hours without an appropriate exposure stage does not allow achieving a uniform cross section of black color, which is especially important when simulating bog oak.
Задачей изобретения является создание способа морения древесины труднопропитываемых пород и устройства для его осуществления с целью повышения производительности процесса путем интенсификации стадии охлаждения обработанной древесины.The objective of the invention is to provide a method for staining wood of hard-to-digest species and a device for its implementation in order to increase the productivity of the process by intensifying the cooling stage of treated wood.
Техническая задача решается способом морения древесины, включающим ее предварительную сушку, нагрев в течение 2-3 ч до температуры 200-240°C и выдержку при данных температурах в герметичной камере, заполненной маслом выше уровня древесины, масло используют с температурой вспышки выше температуры нагревания масла, при этом выдержку при данных температурах осуществляют в течение 2-4 ч, после чего масло сливают, в камере создают вакуум 20 кПа, далее древесину охлаждают путем пропаривания водяным паром и выдержкой в условиях вакуума в течение 2-3 часов.The technical problem is solved by the method of wood staining, including its preliminary drying, heating for 2-3 hours to a temperature of 200-240 ° C and holding at these temperatures in a sealed chamber filled with oil above the wood level, the oil is used with a flash point above the oil heating temperature moreover, exposure at these temperatures is carried out for 2-4 hours, after which the oil is drained, a vacuum of 20 kPa is created in the chamber, then the wood is cooled by steaming with water vapor and exposure under vacuum for 2-3 hours s.
Техническая задача решается также устройством для осуществления способа морения древесины, включающим герметичную камеру, снабженную нагревателем, при этом камера дополнительно снабжена лопастной мешалкой, конденсатором, вакуумным насосом и емкостью для слива и хранения масла, включающей внутренний резервуар для воды, сообщающийся при помощи паропровода с рабочей полостью камеры.The technical problem is also solved by a device for implementing the method of wood staining, including a sealed chamber equipped with a heater, while the chamber is additionally equipped with a paddle mixer, a condenser, a vacuum pump and a tank for draining and storing oil, which includes an internal water tank communicating with the working pipe chamber cavity.
Данный способ можно представить в виде графика изменения давления и температуры в процессе морения древесины, см. фиг.1, и схемы устройства для реализации способа морения древесины, см. фиг.2.This method can be represented in the form of a graph of changes in pressure and temperature in the process of staining wood, see figure 1, and a diagram of a device for implementing the method of staining wood, see figure 2.
Данное изобретение иллюстрируется следующим примером конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following specific embodiment.
Способ морения труднопропитываемой древесины, например дуба, влажностью 8-12%, см. фиг.1, ведут в герметичной камере, заполненной маслом (с температурой вспышки выше температуры нагревания масла) выше уровня древесины, что обеспечивает подвод тепловой энергии сразу по всей площади материала и способствует равномерному распределению температуры и влажности древесины, нагрев древесины осуществляют в течение 2-3 ч до температуры 200-240°C, после нагрева до заданного значения и выдержки материала при данной температуре в течение 2-4 ч масло сливают, в камере создают вакуум 20 кПа, после чего древесину пропаривают водяным паром, поддерживая при этом в камере давление не выше атмосферного значения, далее ее выдерживают в условиях вакуума в течение 2-3 часов.The method of staining hard-to-impregnated wood, for example oak, with a moisture content of 8-12%, see Fig. 1, is carried out in a sealed chamber filled with oil (with a flash point above the heating temperature of the oil) above the level of the wood, which provides thermal energy immediately over the entire area of the material and contributes to an even distribution of the temperature and humidity of the wood, the wood is heated for 2-3 hours to a temperature of 200-240 ° C, after heating to a predetermined value and holding the material at this temperature for 2-4 hours, the oil is drained, A vacuum of 20 kPa is created in the chamber, after which the wood is steamed with water vapor, while maintaining the pressure in the chamber not higher than atmospheric value, then it is kept under vacuum for 2-3 hours.
Предлагаемое устройство для морения древесины, см. фиг.2, состоит из герметичной камеры 1 и плоской крышки 2 с прижимной металлической перегородкой 3. Внутри автоклава размещены термоэлектрический нагреватель 4, над которым размещают древесину 5, подвергающуюся тепловой обработке, и лопастная мешалка 6. Установка также состоит из емкости 7 для хранения гидрофобной жидкости, конденсатора 8, вакуумного насоса 9, вакуумных клапанов 10, 11 и напускного клапана 12. При этом емкость 7 для хранения гидрофобной жидкости содержит внутренний резервуар 13, сообщающийся с камерой 1 при помощи паропровода 14 с клапаном 15.The proposed device for staining wood, see figure 2, consists of a sealed chamber 1 and a flat lid 2 with a clamping metal partition 3. Inside the autoclave there is a thermoelectric heater 4, over which the wood 5 subjected to heat treatment, and a paddle mixer are placed 6. Installation also consists of a tank 7 for storing a hydrophobic liquid, a condenser 8, a vacuum pump 9, vacuum valves 10, 11 and an inlet valve 12. Moreover, the tank 7 for storing a hydrophobic liquid contains an internal tank 13, with communicating with the camera 1 using the steam line 14 with the valve 15.
Процесс промышленного изготовления мореного дуба осуществляется следующим образом. Через открытую крышку 2 древесину 5 помещают в герметичную камеру 1. После герметизации автоклава при помощи вакуумного насоса 9 путем откачки воздуха из аппарата при открытых клапанах 10, 11 и 16 производят заполнение камеры жидкостью из емкости 7. После заполнения автоклава достаточным количеством жидкости клапаны 10, 11 и 16 закрывают, включают термоэлектрический нагреватель 4 и лопастную мешалку 6, создающую циркуляцию жидкости. Жидкую среду, а следовательно и древесину постепенно нагревают до температуры 200-240°C в течении 2-3 ч при давлении, не превышающем атмосферное значение. После повышения температуры древесины 5 до заданного значения осуществляют ее выдержку в жидкой среде в течение 2-4 ч в зависимости от породы и толщины пиломатериала. При достижении необходимой степени морения производят слив жидкости из камеры 1 в емкость 7 при открытых клапанах 12 и 16. При этом во внутренний резервуар 13 емкости 7 путем открытия клапана 17 предварительно заливают воду, которая в результате слива нагретой жидкости в емкость 7 вскипает с созданием избыточного давления в резервуаре 13. После слива всей жидкости камеры 1 в последней с помощью вакуумного насоса 9 и конденсатора 8 при открытых клапанах 10 и 11 создают вакуум. Выдержку древесины 5 в условиях вакуума осуществляют в течение 15-20 мин. Далее открытием клапана 15 осуществляют подачу водяного пара из резервуара 13 в камеру 1, при этом в работе остается конденсатор 8, клапан 10 закрывают. Расход водяного пара из резервуара 13 и производительность конденсатора 8 подбираются таким образом, чтобы насыщенный пар, поступающий в камеру 1, перегреваясь от нагретого материала, удалялся в конденсатор 8 без создания избыточного давления в автоклаве 1, при этом нагретый в конденсаторе 8 хладагент может быть использован в технических целях. После обработки древесины 5 в среде водяного пара в течение 40-60 мин в камере 1 создают вакуум с помощью вакуумного насоса 9 при открытых клапанах 10 и 11, где выдерживают древесину 5 в течение 2-3 часов. После стадии охлаждения мореную древесину 5 выгружают из герметичной камеры 1, куда загружают необработанную древесину, и процесс морения повторяют, используя жидкость из емкости 7, охлажденную путем теплообмена с водой во внутреннем резервуаре 13. Охлаждение рабочей жидкости проводят с целью последующего равномерного прогрева материала.The process of industrial production of bog oak is as follows. Through an open lid 2, wood 5 is placed in a sealed chamber 1. After sealing the autoclave using a vacuum pump 9 by pumping air from the apparatus with open valves 10, 11 and 16, the chamber is filled with liquid from the tank 7. After filling the autoclave with a sufficient amount of liquid, the valves 10, 11 and 16 are closed, include a thermoelectric heater 4 and a paddle mixer 6, which creates a fluid circulation. The liquid medium, and therefore the wood, is gradually heated to a temperature of 200-240 ° C for 2-3 hours at a pressure not exceeding atmospheric value. After increasing the temperature of wood 5 to a predetermined value, it is held in a liquid medium for 2-4 hours, depending on the species and thickness of the lumber. Upon reaching the required degree of staining, the liquid is drained from the chamber 1 into the tank 7 with the valves 12 and 16 open. At the same time, water is preliminarily added to the inner tank 13 of the tank 7 by opening the valve 17, which, as a result of the discharge of the heated liquid, boils with creating excess pressure in the reservoir 13. After draining all the fluid of the chamber 1 in the latter using a vacuum pump 9 and a condenser 8 with open valves 10 and 11 create a vacuum. Extract of wood 5 in a vacuum is carried out for 15-20 minutes Next, by opening the valve 15, water vapor is supplied from the reservoir 13 to the chamber 1, while the condenser 8 remains in operation, the valve 10 is closed. The flow of water vapor from the tank 13 and the capacity of the condenser 8 are selected so that the saturated steam entering the chamber 1, overheating from the heated material, is removed into the condenser 8 without creating excessive pressure in the autoclave 1, while the refrigerant heated in the condenser 8 can be used for technical purposes. After processing the wood 5 in a water vapor environment for 40-60 minutes, a vacuum is created in the chamber 1 using a vacuum pump 9 with the valves 10 and 11 open, where the wood 5 is held for 2–3 hours. After the cooling stage, the stained wood 5 is unloaded from the sealed chamber 1, where the raw wood is loaded, and the staining process is repeated using the liquid from the tank 7, cooled by heat exchange with water in the inner tank 13. The working fluid is cooled to subsequently uniformly warm the material.
Применение стадий вакуумирования и пропаривания после прогрева древесины направлено на снижение температуры материала до 120-130°C и на предотвращение самопроизвольного возгорания древесины при заданных высоких температурных режимах, применение стадии окончательного вакуумирования в течение 2-3 часов направлено на охлаждение материала и исключение развития значительных внутренних напряжений и больших остаточных деформаций в материале, а также на удаление жидкого агента обработки из внутренних полостей клеток древесины.The use of the stages of evacuation and steaming after heating the wood is aimed at lowering the temperature of the material to 120-130 ° C and at preventing the spontaneous combustion of wood at specified high temperature conditions, the use of the stage of final evacuation for 2-3 hours is aimed at cooling the material and eliminating the development of significant internal stresses and large residual deformations in the material, as well as the removal of a liquid processing agent from the internal cavities of wood cells.
Решение технической задачи позволяет получить мореную древесину труднопропитываемых пород с высокими декоративными свойствами, равномерной окраской по толщине и с заданным цветовым решением вплоть до иссиня-черного цвета натурального мореного дуба.The solution to the technical problem makes it possible to obtain stained wood of hard-to-digest species with high decorative properties, uniform coloring in thickness and with a given color scheme up to the bluish-black color of natural stained oak.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010154564/13A RU2453426C1 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Method to pickle wood and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010154564/13A RU2453426C1 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Method to pickle wood and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2453426C1 true RU2453426C1 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=46681001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010154564/13A RU2453426C1 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Method to pickle wood and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2453426C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU47805A1 (en) * | 1935-04-04 | 1936-07-31 | Т.С. Селитренников | The method of impregnation of spruce sleepers |
CN2778516Y (en) * | 2005-02-07 | 2006-05-10 | 陈万利 | Wood modifying apparatus |
CN2923239Y (en) * | 2006-03-01 | 2007-07-18 | 黄豹 | Pie vacuum de-oiling apparatus |
RU2383433C1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-03-10 | Максим Михайлович Байлем | Method for processing of wood and device for its realisation |
-
2010
- 2010-12-30 RU RU2010154564/13A patent/RU2453426C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU47805A1 (en) * | 1935-04-04 | 1936-07-31 | Т.С. Селитренников | The method of impregnation of spruce sleepers |
CN2778516Y (en) * | 2005-02-07 | 2006-05-10 | 陈万利 | Wood modifying apparatus |
CN2923239Y (en) * | 2006-03-01 | 2007-07-18 | 黄豹 | Pie vacuum de-oiling apparatus |
RU2383433C1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-03-10 | Максим Михайлович Байлем | Method for processing of wood and device for its realisation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102460050B (en) | Method and device for drying materials | |
CN101155675A (en) | System and method for treatment of wooden materials | |
KR101434472B1 (en) | Method and apparatus for drying conifer wood using superheated steam and wood dried thereby for a korean-style house | |
US3262212A (en) | Apparatus and process for freeze drying | |
RU2009148779A (en) | PACKED FOOD | |
WO2007004320A1 (en) | Method of heating treatment for food and food heating treatment apparatus | |
US10772978B2 (en) | Sterilization system having an improved thermodynamic cycle and related method | |
RU2453426C1 (en) | Method to pickle wood and device for its realisation | |
US20130081300A1 (en) | Vacuum cycling drying | |
JP2006029726A (en) | Drying/preservative treatment device for wood and its method | |
KR102322516B1 (en) | Method for drying and high heat-treating wood to produce high-strength wood | |
US1333848A (en) | Process for the drying and curing of lumber | |
CN101155674A (en) | System and method for treating wooden materials with ozone | |
US1166819A (en) | Method of treating wood and other porous materials. | |
RU2453425C1 (en) | Method for thermal treatment of wood | |
RU2386912C1 (en) | Method of drying and impregnation of wood | |
RU2300893C1 (en) | Method for drying of plant materials | |
US8845962B2 (en) | Apparatus and method for steam disinfection of a powder | |
KR101217350B1 (en) | Food Material Extraction Device Applying Low Temperature Boiling Method | |
RU2343381C2 (en) | Device for drying and treating wood | |
Galyavetdinov et al. | IN THE PROCESS OF THERMO MODIFICATION OF WOOD IN LIQUIDS | |
RU2580172C2 (en) | Method of drying wood | |
RU2551093C1 (en) | Dried food products disinfection method | |
GB2178149A (en) | Method and apparatus for drying timber | |
JP6587939B2 (en) | Vacuum drying apparatus and vacuum drying method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191231 |