RU2470770C1

RU2470770C1 - Method of wood refinement

Info

Publication number: RU2470770C1
Application number: RU2011128459/13A
Authority: RU
Inventors: Владислав Львович Соколов; Михаил Андреевич Баяндин; Полина Павловна Звонарева
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2012-12-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to woodworking, particularly, to wood dyeing and modification. Birchwood is refined by treatment by water solutions of chemicals. At first step, birchwood is impregnated with water solution of p-phenylenediamine or o- phenylenediamine. At second step, it is impregnated with solution of copper or iron sulfate combined with carbamide solution at 18-22°C.

EFFECT: better decorative properties, longer life.

3 ex

Description

Изобретение относится к области деревообработки, а именно к способам крашения и модификации древесины.The invention relates to the field of woodworking, and in particular to methods for dyeing and modifying wood.

Известен способ крашения древесины, в котором окрашивание древесины березы в серый, зеленый и коричневый цвет производится в результате пропитки древесины водным раствором мочевины до поглощения не менее 10% к весу абсолютно сухой древесины. Далее производится выдержка до 12…20 часов, двухступенчатая сушка до влажности 30% и термообработка при температуре 90…140°С (патент РФ 2194613, С1, B27K 05/02, B44D 5/00, D06P 3/60, D06P 5/06, 2001 г.).There is a method of dyeing wood, in which the coloring of birch wood in gray, green and brown is made by impregnating the wood with an aqueous solution of urea to absorb at least 10% by weight of absolutely dry wood. Next, exposure is carried out up to 12 ... 20 hours, two-stage drying to 30% humidity and heat treatment at a temperature of 90 ... 140 ° C (RF patent 2194613, C1, B27K 05/02, B44D 5/00, D06P 3/60, D06P 5/06 , 2001).

Недостатком известного способа является большая продолжительность операций крашения и невозможность получения темных окрасок, невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.The disadvantage of this method is the long duration of the dyeing operations and the inability to obtain dark colors, the inability to use refined wood for pressing and bending.

Известен химический способ окраски древесины, в котором окрашивание древесины сосны в коричневые тона с темными прожилками производится путем вымачивания заготовок в течение 10-15 минут в 5% водном растворе FeSO₄*Н₂О и последующей обработке в среде NO₂ в течение 30 минут (авторское свидетельство СССР №92165, В27К 05/02, 1950 г.).A known chemical method of coloring wood, in which the coloring of pine wood in brown tones with dark veins is made by soaking blanks for 10-15 minutes in 5% aqueous solution of FeSO ₄ * H ₂ O and subsequent processing in NO ₂ for 30 minutes ( USSR author's certificate No. 92165, B27K 05/02, 1950).

Недостатком известного способа является использование реагента в газовой фазе, невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.The disadvantage of this method is the use of the reagent in the gas phase, the inability to use refined wood for pressing and bending.

Известен способ крашения древесины (шпона), в котором окрашивание древесины под орех производится путем выдержки в течение 20…60 минут в растворе с температурой 60…90°С, в растворе, содержащем 4% двухромовокислого калия, 0,4% гидрохинона и 0,2…0,5% ПАВ (авторское свидетельство СССР №319471, В27К 05/02, 1971 г.).A known method of dyeing wood (veneer), in which the coloring of wood under a nut is carried out by exposure for 20 ... 60 minutes in a solution with a temperature of 60 ... 90 ° C, in a solution containing 4% potassium dichromate, 0.4% hydroquinone and 0, 2 ... 0.5% surfactant (USSR author's certificate No. 319471, B27K 05/02, 1971).

Недостатком известного способа является то, что для сквозного крашения пиломатериалов потребуются значительные затраты времени, а также способ требует нагревания красильного раствора, невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.The disadvantage of this method is that for through dyeing of lumber, significant time is required, and the method requires heating the dye solution, the inability to use refined wood for pressing and bending.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ облагораживания древесины, в котором древесина окрашивается путем обработки в водном растворе, содержащем соль меди и в качестве красителя - 8-оксихинолин (авторское свидетельство СССР №642166, В27К 3/02, В27К 3/52, В27К 05/02, 1979 г.).The closest method of the same purpose to the claimed invention according to a combination of features is a method of wood upgrading, in which the wood is stained by treatment in an aqueous solution containing a copper salt and as a dye - 8-hydroxyquinoline (USSR copyright certificate No. 642166, B27K 3/02, B27K 3/52, B27K 05/02, 1979).

Недостатком известного способа является невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.The disadvantage of this method is the inability to use refined wood for pressing and bending.

Крашение является одним из способов улучшения декоративных свойств изделий. В качестве окрашивающих составов, используемых для облагораживания древесины и древесных материалов, могут быть использованы растворы химических соединений (реагентов), образующих окрашенные соединения (красители) в результате реакции с компонентами древесины.Dyeing is one of the ways to improve the decorative properties of products. As coloring compositions used for the refinement of wood and wood materials, solutions of chemical compounds (reagents) forming colored compounds (dyes) as a result of reaction with wood components can be used.

Основным недостатком большинства окрашивающих составов на основе синтетических красителей, применяемых в производстве изделий из древесины, является их высокая стоимость. Кроме того, для получения окрасок широкой цветовой гаммы необходимо иметь целый набор готовых стандартных окрашивающих составов (колеров). При смешивании колеров разных фирм-производителей могут быть получены неудовлетворительные результаты.The main disadvantage of most coloring compounds based on synthetic dyes used in the manufacture of wood products is their high cost. In addition, to obtain colors of a wide color gamut, it is necessary to have a whole set of ready-made standard coloring compounds (tints). When mixing colors from different manufacturers, unsatisfactory results can be obtained.

Изобретение решает задачу повышения декоративных свойств, повышения износостойкости и возможности использования для гнутья древесины березы.The invention solves the problem of increasing decorative properties, increasing wear resistance and the possibility of using birch for bending wood.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении декоративных свойств, долговечности изделий из древесины березы.The technical effect when using the invention is to increase the decorative properties, durability of birch wood products.

Для достижения указанного технического результата в способе облагораживания необходимо произвести последовательную пропитку заготовок из древесины березы растворами следующих реагентов: на первой стадии водным раствором п-фенилендиамина или о-фенилендиамина с концентрацией от 0,1 до 0,5%; на второй стадии водным раствором медного или железного купороса с концентрацией от 1 до 10% совмещенного с водным раствором карбамида (мочевины) с концентрацией от 10 до 30%.To achieve the specified technical result in the refinement method, it is necessary to sequentially impregnate birch wood blanks with solutions of the following reagents: at the first stage, with an aqueous solution of p-phenylenediamine or o-phenylenediamine with a concentration of from 0.1 to 0.5%; in the second stage, an aqueous solution of copper or iron sulfate with a concentration of from 1 to 10% combined with an aqueous solution of urea (urea) with a concentration of from 10 to 30%.

Двухстадийная пропитка растворами п-фенилендиамина или о-фенилендиамина и медного или железного купороса позволяет подчеркнуть текстурный рисунок древесины, при этом получаемый цвет окраски (оттенки коричневого цвета до черного) зависит от соотношения. Раствор карбамида является пластификатором - улучшает эластичность древесины для прессования и гнутья.The two-stage impregnation with solutions of p-phenylenediamine or o-phenylenediamine and copper or iron sulfate allows you to emphasize the texture of the wood, while the resulting color (shades of brown to black) depends on the ratio. The urea solution is a plasticizer - improves the elasticity of wood for pressing and bending.

Получаемая окраска устойчива к сухому и мокрому вытиранию и обладает сравнительно высокой светопрочностью, устойчива к воздействию повышенных температур, не снижает прочность клеевого соединения ПВА клеями и адгезии лакокрасочных материалов. Крашение (пропитка в автоклаве) может осуществляться в две стадии при температуре красильного раствора 18-22°С и давлении от 0,2 до 1 МПа.The resulting color is resistant to dry and wet wiping and has a relatively high light resistance, resistant to elevated temperatures, does not reduce the strength of the PVA adhesive joints with adhesives and adhesion of paints and varnishes. Dyeing (impregnation in an autoclave) can be carried out in two stages at a temperature of the dyeing solution of 18-22 ° C and a pressure of 0.2 to 1 MPa.

Разработанный способ крашения древесины реагентами осуществляется следующим образом: заготовки из древесины березы с влажность до 40% пропитывают водным раствором п-фенилендиамина или о-фенилендиамина с концентрацией от 0,1 до 0,5%, затем производят промежуточную выдержку в течение 2-5 суток для подсушки и равномерного распределения реагента в объеме заготовок. После выдержки заготовки пропитывают раствором медного или железного купороса с концентрацией от 1 до 10%, совмещенным с раствором карбамида с концентрацией от 10 до 30%. После второй стадии пропитки заготовки подсушивают до влажности 30…40%, нагревают одним из известных способов и повергают прессованию или гнутьюThe developed method of dyeing wood with reagents is as follows: birch wood blanks with a moisture content of up to 40% are impregnated with an aqueous solution of p-phenylenediamine or o-phenylenediamine with a concentration of from 0.1 to 0.5%, then an intermediate exposure is performed for 2-5 days for drying and uniform distribution of the reagent in the volume of the workpieces. After aging, the preform is impregnated with a solution of copper or iron sulfate with a concentration of from 1 to 10%, combined with a solution of urea with a concentration of from 10 to 30%. After the second stage of impregnation, the preforms are dried to a moisture content of 30 ... 40%, heated by one of the known methods and subjected to pressing or bending

Пример 1. Заготовки из древесины березы сечением 25×30 мм пропитывают в автоклаве раствором п-фенилендиамина с концентрацией 0,1% при давлении 0,2 МПа, температуре раствора 18…20°С. Далее проводят выдержку заготовок в течение 3 суток при комнатной температуре. На второй стадии заготовки пропитывают водным раствором, содержащим 3% медного купороса и 20% карбамида. Пропитку производят в автоклаве при давлении 0,4 МПа. Температура раствора составляет 18°С. В результате древесина приобретает коричневый цвет и может быть использована для гнутья или прессования.Example 1. Preparations from birch wood with a cross section of 25 × 30 mm are impregnated in an autoclave with a solution of p-phenylenediamine with a concentration of 0.1% at a pressure of 0.2 MPa, a solution temperature of 18 ... 20 ° C. Next, hold the blanks for 3 days at room temperature. In the second stage, the preform is impregnated with an aqueous solution containing 3% copper sulfate and 20% urea. Impregnation is carried out in an autoclave at a pressure of 0.4 MPa. The temperature of the solution is 18 ° C. As a result, the wood becomes brown and can be used for bending or pressing.

Пример 2. Заготовки из древесины березы сечением 20×30 мм пропитывают в автоклаве раствором о-фенилендиамина с концентрацией 0,3% при давлении 0,3 МПа, температуре раствора 20°С. Далее проводят выдержку заготовок в течение 4 суток при комнатной температуре. На второй стадии заготовки пропитывают водным раствором, содержащим 5% железного купороса и 15% карбамида. Пропитку производят в автоклаве при давлении 0,3 МПа. Температура раствора составляет 20°С. В результате древесина приобретает темно-коричневый цвет и может быть использована для гнутья или прессования.Example 2. Preparations from birch wood with a cross section of 20 × 30 mm are impregnated in an autoclave with a solution of o-phenylenediamine with a concentration of 0.3% at a pressure of 0.3 MPa, the temperature of the solution is 20 ° C. Next, hold the blanks for 4 days at room temperature. In the second stage, the preform is impregnated with an aqueous solution containing 5% iron sulfate and 15% urea. Impregnation is carried out in an autoclave at a pressure of 0.3 MPa. The temperature of the solution is 20 ° C. As a result, the wood becomes dark brown and can be used for bending or pressing.

Пример 3. Заготовки из древесины березы сечением 30×50 мм пропитывают в автоклаве раствором п-фенилендиамина с концентрацией 0,3% при давлении 0,4 МПа, температуре раствора 19°С. Далее проводят выдержку заготовок в течение 5 суток при комнатной температуре. На второй стадии заготовки пропитывают водным раствором, содержащим 10% медного купороса и 20% карбамида. Пропитку производят в автоклаве при давлении 0,4 МПа. Температура раствора составляет 19°С. В результате древесина приобретает темно-коричневый цвет с синеватым оттенком и может быть использована для гнутья или прессования.Example 3. Preparations from birch wood with a section of 30 × 50 mm are impregnated in an autoclave with a solution of p-phenylenediamine with a concentration of 0.3% at a pressure of 0.4 MPa, the temperature of the solution is 19 ° C. Next, hold the blanks for 5 days at room temperature. In the second stage, the preform is impregnated with an aqueous solution containing 10% copper sulfate and 20% urea. Impregnation is carried out in an autoclave at a pressure of 0.4 MPa. The temperature of the solution is 19 ° C. As a result, the wood becomes dark brown with a bluish tint and can be used for bending or pressing.

Claims

A method of refining birch wood by treating it with aqueous solutions of chemicals, characterized in that the impregnation in the first stage is carried out with an aqueous solution of p-phenylenediamine or o-phenylenediamine, in the second stage, the solution is impregnated with copper or iron sulfate combined with a urea solution at a temperature of solutions of 18 -22 ° C.