RU2516259C2 - Lumber working and device to this end - Google Patents

Lumber working and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2516259C2
RU2516259C2 RU2011147265/13A RU2011147265A RU2516259C2 RU 2516259 C2 RU2516259 C2 RU 2516259C2 RU 2011147265/13 A RU2011147265/13 A RU 2011147265/13A RU 2011147265 A RU2011147265 A RU 2011147265A RU 2516259 C2 RU2516259 C2 RU 2516259C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood
heating
billets
pressing
thermocompression
Prior art date
Application number
RU2011147265/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011147265A (en
Inventor
Виктор Алексеевич Кухарев
Александр Сергеевич Стуков
Original Assignee
Виктор Алексеевич Кухарев
Александр Сергеевич Стуков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Алексеевич Кухарев, Александр Сергеевич Стуков filed Critical Виктор Алексеевич Кухарев
Priority to RU2011147265/13A priority Critical patent/RU2516259C2/en
Publication of RU2011147265A publication Critical patent/RU2011147265A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516259C2 publication Critical patent/RU2516259C2/en

Links

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to woodworking, particularly, to lumber processing. Lumber is impregnated in sealed container with modifying solution, dried and heat treated. Blanks are heated and compacted by heaters to be heated to 200°C. Said blanks are compacted by thermal-compression insert increasing smoothly of compaction force from 0 to 30 MPa depending upon heating temperature. Heating and deformation of initial lumber are started with impregnation stage. Proposed device comprises tight housing (1) of autoclave equipped with means for degassing and modifying agent solution feed. Said autoclave housing accommodates the car (6) whereat plies of wood blanks (7) are separated by heating compactors consisting of heater (2), pressure plates (4) and 3D element composed by resilient thermal-compression insert (3). Top limiter plate (5) can be secured at both autoclave housing and car bearing struts. Said heater consists of heating plate with heaters arranged thereon. Said heaters and compactors are arranged in layers over the lumber stack height. Said thermal-compression inserts are made of resilient material reinforced perpendicularly that features high linear expansion factor arranged on both side of said heating plate. Moving pressure plates are secured at said inserts from above and below.
EFFECT: higher quality of modified lumber and simplified design.
5 cl, 1 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к переработке древесины, и может быть использовано для получения высококачественной модифицированной древесины с заранее заданными характеристиками из различных исходных пород. Применение изобретения наиболее эффективно на предприятиях по переработке древесины с целью дальнейшего использования при изготовлении погонажа, молдинга, мебели, строительных и столярных изделий.The invention relates to the woodworking industry, in particular to wood processing, and can be used to produce high-quality modified wood with predetermined characteristics from various source species. The application of the invention is most effective in wood processing enterprises for the purpose of further use in the manufacture of moldings, moldings, furniture, construction and joinery.

Известен способ сушки и пропитки сырой древесины по а.с. №651948, включающий заполнение автоклава с древесиной нагретым антисептиком, сушку под вакуумом, увеличивающимся ступенчато, пропитку под давлением, удаление антисептика из автоклава и вакуумирование [1].A known method of drying and impregnation of raw wood by and.with. No. 651948, including filling an autoclave with wood with a heated antiseptic, drying under vacuum increasing stepwise, impregnation under pressure, removing the antiseptic from the autoclave and evacuating [1].

Известен способ получения модифицированной древесины по а.с. №1144883, включающий пропитку раствором карбамида, сушку в вакууме и одновременное уплотнение под давлением [2].A known method of producing modified wood by and.with. No. 1144883, including impregnation with a urea solution, drying in vacuum and simultaneous compaction under pressure [2].

Известен способ обработки древесных заготовок по патенту №2255857, включающий пропитку древесины модифицирующим раствором, сушку посредством прогревания в вакууме с одновременным прессованием, причем сушку и прессование осуществляют в герметичной емкости до достижения требуемой влажности [3].A known method of processing wood billets according to patent No. 2255857, comprising impregnating wood with a modifying solution, drying by heating in a vacuum with simultaneous pressing, and drying and pressing is carried out in a sealed container until the desired humidity is reached [3].

Недостатком известных способов является сложное управление процессом модификации из-за необходимости регулирования двух параметров - давления и температуры, для чего требуются отдельные средства управления.A disadvantage of the known methods is the complex control of the modification process due to the need to control two parameters - pressure and temperature, which requires separate control means.

Кроме того - длительное время сушки и недостаточное качество продукции в связи со значительными остаточными напряжениями, вызванными ступенчатыми изменениями давления и температуры в процессе модификации древесины.In addition, there is a long drying time and insufficient product quality due to significant residual stresses caused by step changes in pressure and temperature during wood modification.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ обработки древесных заготовок по патенту №2255857 [3], который выбран в качестве наиболее близкого аналога.The closest set of features to the claimed method is a method of processing wood billets according to patent No. 2255857 [3], which is selected as the closest analogue.

Техническим результатом заявляемого способа является упрощение способа и повышение качества получаемой модифицированной древесины.The technical result of the proposed method is to simplify the method and improve the quality of the resulting modified wood.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки древесных заготовок, включающем пропитку древесных заготовок модифицирующим раствором, сушку и термообработку посредством прогревания с одновременным прессованием, причем пропитку, сушку, термообработку и прессование осуществляют в герметичной емкости до достижения требуемой влажности, при этом прогревание и уплотнение древесных заготовок осуществляют нагреваемыми до 200°С средствами нагревания, установленными на слоях древесных заготовок, согласно изобретению, прессование осуществляют объемным элементом в виде термокомпрессионного вкладыша, который обеспечивает в зависимости от температуры нагревания плавное увеличение усилия прессования от 0 до 30 МПа, причем прогрев и, соответственно, деформирование исходной древесины начинают со стадии пропитки, что позволяет снять остаточные напряжения, возникающие при разбухании и сушке заготовок, а усилие прессования, создаваемое термокомпрессионным вкладышем, при этом плавно возрастает в соответствии с увеличением термопластичности обрабатываемой древесины до полного окончания процесса термообработки.The technical result is achieved in that in a method for processing wood billets, including impregnation of wood billets with a modifying solution, drying and heat treatment by heating with simultaneous pressing, the impregnation, drying, heat treatment and pressing are carried out in a sealed container until the desired humidity is reached, while heating and compaction wood billets are carried out by means of heating heated to 200 ° C, mounted on the layers of wood billets, according to the invention, press The process is carried out by a volumetric element in the form of a thermocompression liner, which provides, depending on the heating temperature, a smooth increase in the pressing force from 0 to 30 MPa, moreover, heating and, accordingly, deformation of the initial wood starts from the impregnation stage, which allows to remove the residual stresses arising from swelling and drying the workpieces, and the pressing force created by the thermocompression liner, while gradually increasing in accordance with the increase in thermoplasticity of the treated wood us to complete closure heat treatment process.

При этом скорость нагрева древесины выбирают таким образом, чтобы скорость деформации для обрабатываемой породы была бы меньше или равна скорости деформации от усушки древесины.In this case, the heating rate of the wood is chosen so that the strain rate for the treated species would be less than or equal to the strain rate from wood drying.

При этом степень прессования заготовок в штабеле задают толщиной термокомпрессионного вкладыша.In this case, the degree of pressing of the blanks in the stack is set by the thickness of the thermocompression liner.

Ближайшим к заявляемому устройству является известное устройство для осуществления способа получения модифицированной древесины, содержащее герметичную емкость, снабженную прессовой плитой с объемным приводом, выполненным в виде нежесткого герметичного объемного элемента - сильфона, расположенными в верхней части упомянутой емкости, средством для подачи раствора химреактивов, средством для создания вакуума, средством для нагревания (патент №2255857 В27К 5/06, опубликованное 10.07.2005 г. в бюллетене №19) [3].Closest to the claimed device is a known device for implementing a method for producing modified wood, containing a sealed container equipped with a press plate with a volumetric drive made in the form of a non-rigid sealed volumetric element - a bellows, located in the upper part of the said container, means for supplying a solution of chemical reagents, means for creating a vacuum, a means for heating (patent No. 225857 B27K 5/06, published July 10, 2005 in the bulletin No. 19) [3].

Недостатком устройства, принятого за прототип, является сложность конструкции устройства.The disadvantage of the device adopted for the prototype is the complexity of the design of the device.

Заявляемый технический результат - упрощение устройства. Другой технический результат - повышение качества получаемой модифицированной древесины.The claimed technical result is a simplification of the device. Another technical result is an increase in the quality of the obtained modified wood.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки древесных заготовок, содержащем герметичную емкость, снабженную средствами нагрева и прессования с объемным приводом, средством для подачи модифицирующего раствора, средством для создания вакуума, причем средство нагрева состоит из нагревающей плиты с установленными на ней нагревательными элементами, согласно изобретению средства нагрева и прессования послойно установлены по высоте штабеля модифицируемой древесины в соответствии с технологическими требованиями, при этом объемный привод выполнен в виде термокомпрессионных вкладышей из ортогонально армированного эластичного материала с высоким коэффициентом линейного термического расширения, установленных по обеим сторонам нагревающей плиты, и подвижных прижимных пластин, закрепленных на термокомпрессионных вкладышах сверху и снизу.The technical result is achieved in that in a device for processing wood billets containing a sealed container equipped with heating and pressing means with a volumetric drive, means for supplying a modifying solution, means for creating a vacuum, the heating means consisting of a heating plate with heating elements installed on it , according to the invention, heating and pressing means are layer-by-layer installed along the height of the stack of modified wood in accordance with technological requirements Moreover, the volumetric drive is made in the form of thermocompression liners of orthogonally reinforced elastic material with a high coefficient of linear thermal expansion, installed on both sides of the heating plate, and movable pressure plates fixed to the thermocompression liners at the top and bottom.

При этом толщина термокомпрессионного вкладыша зависит от степени прессования заготовок в штабеле.The thickness of the thermocompression liner depends on the degree of pressing of the workpieces in the stack.

Заявляемое устройство для осуществления способа обработки древесных заготовок поясняется чертежом, на котором схематично изображено предлагаемое устройство.The inventive device for implementing the method of processing wood billets is illustrated by the drawing, which schematically shows the proposed device.

Перечень позиций чертежа.The list of items in the drawing.

1 - автоклав1 - autoclave

2 - средство для нагревания (СН) - нагревающая плита2 - means for heating (CH) - heating plate

3 - объемный элемент - термокомпрессионный вкладыш3 - volumetric element - thermal compression liner

4 - прижимные пластины4 - pressure plates

5 - верхняя ограничивающая плита5 - upper bounding plate

6 - тележка6 - trolley

7 - слои древесных заготовок.7 - layers of wood billets.

Устройство содержит герметичный корпус 1 автоклава, который снабжен средствами для создания вакуума (вакуумный насос) и подачи раствора модификатора (на схеме не показаны).The device comprises a sealed autoclave body 1, which is equipped with means for creating a vacuum (vacuum pump) and supplying a modifier solution (not shown in the diagram).

В корпусе 1 автоклава помещена тележка 6, на которой слои древесных заготовок 7 разделены нагревательно-прессующим средством (НПС), состоящим из нагревающего средства (НС) 2, прессовых пластин 4 и объемных элементов в виде эластичного термокомпрессионного вкладыша 3.A trolley 6 is placed in the autoclave body 1, on which the layers of wood billets 7 are separated by a heating-pressing means (NPS), consisting of heating means (NS) 2, pressing plates 4 and volume elements in the form of an elastic thermocompression liner 3.

Термокомпрессионный вкладыш 3 представляет собой эластичный материал, например, силоксановый каучук типа СКТВ (диметилметилвинилсилоксановый) с коэффициентом термического расширения (300-600)×10-6 1/°С, имеющий ортогонально армированную структуру для создания максимального давления в трансверсальном направлении по высоте штабеля.Thermocompression liner 3 is an elastic material, for example, SKTV (dimethylmethylvinylsiloxane) type siloxane rubber with a coefficient of thermal expansion (300-600) × 10 -6 1 / ° С, having an orthogonally reinforced structure to create maximum pressure in the transverse direction along the height of the stack.

Нагревающее средство 2 выполнено в виде металлической плиты 2 с установленным в ней нагревателем (ТЭНом).The heating means 2 is made in the form of a metal plate 2 with a heater (TEN) installed in it.

Объемный элемент 3 закреплен на нагревающей плите 2 и размещен по обе стороны от нее.The volume element 3 is mounted on the heating plate 2 and placed on both sides of it.

Подвижные горизонтальные прижимные (прессовые) пластины 4 закреплены на объемных элементах 3 сверху и снизу.Movable horizontal pressure (press) plate 4 is mounted on the volumetric elements 3 above and below.

Степень прессования заготовок в штабеле задается толщиной термокомпрессионного вкладыша 3 и верхней ограничивающей плитой 5, которая может быть закреплена как на корпусе автоклава, так и на опорных стойках тележки.The degree of pressing of the blanks in the stack is determined by the thickness of the thermocompression liner 3 and the upper bounding plate 5, which can be fixed both on the autoclave body and on the support racks of the trolley.

Обработку древесных заготовок в соответствии с заявляемым способом в заявляемом устройстве осуществляют следующим образом. В корпус 1 автоклава закатывают тележку, 6 в которой слои древесных заготовок 7 чередуются с нагревательно-прессующим средством (НПС) 2, 3, 4. После прогрева и герметизации штабеля древесины, в результате чего за счет повышения давления связанная влага покидает межпоровое пространство, а также поры, образованные растительными клетками древесины, под давлением подают модифицирующий раствор, например раствор аммиака, карбамида и др., которые снижают пластичность древесины во время сушки и термообработки, и выдерживают до полной пропитки заготовок, после чего сливают раствор. При этом, по мере увеличения температуры в нагревательной плите 2, происходит нагрев термокомпрессионных вкладышей 3, создающих давление на слои 7 модифицируемых древесных заготовок по высоте штабеля еще на стадии пропитки, что позволяет компенсировать возникающие при разбухании и усушке напряжения в древесинеThe processing of wood billets in accordance with the claimed method in the inventive device is as follows. A trolley is rolled into the autoclave body 1, 6 in which the layers of wood billets 7 alternate with a heating-pressing means (NPS) 2, 3, 4. After heating and sealing the wood stack, as a result of which due to increased pressure, the bound moisture leaves the inter-pore space, and Also, the pores formed by plant wood cells under pressure supply a modifying solution, for example, a solution of ammonia, urea, etc., which reduce the ductility of the wood during drying and heat treatment, and stand until the brooms are completely saturated wok, then the solution was emptied. At the same time, as the temperature in the heating plate 2 increases, the thermocompression liners 3 heat up, creating pressure on the layers 7 of the modified wood billets along the height of the stack even at the impregnation stage, which makes it possible to compensate for stresses arising during swelling and drying of the wood

При использовании в качестве материала эластичного вкладыша, например силоксанового каучука типа СКТВ, уже при достижении температуры 50-60°С в камере создается давление в 0,2 МПа. Производят периодическую откачку излишков влаги и модификатора из заготовки путем создания разрежения в камере. Затем температуру в камере плавно повышают таким образом, чтобы зависимость давления, создаваемого вкладышем от температуры, была прямолинейной, а давление в процессе сушки и уплотнения древесины плавно увеличивалось до 2,0-2,5 МПа. В результате за счет повышения давления происходит дальнейшее удаление влаги из заготовки.When using an elastic insert as a material, for example, SKTV type siloxane rubber, a pressure of 0.2 MPa is already created in the chamber when the temperature reaches 50-60 ° C. Periodically pump out excess moisture and a modifier from the workpiece by creating a vacuum in the chamber. Then the temperature in the chamber is gradually increased so that the dependence of the pressure created by the liner on the temperature is straightforward, and the pressure during drying and compaction of the wood gradually increases to 2.0-2.5 MPa. As a result, due to the increase in pressure, further moisture is removed from the workpiece.

На стадии термообработки подъем температуры нагревающих плит 2 до 200°С осуществляют плавно в соответствии со степенью пластификации лигноуглеводного комплекса обрабатываемой породы древесины. При этом давление прессования плавно возрастает и может достигать до 30 МПа.At the heat treatment stage, the temperature rise of the heating plates 2 to 200 ° C is carried out smoothly in accordance with the degree of plasticization of the ligno-carbohydrate complex of the processed wood species. In this case, the pressing pressure gradually increases and can reach up to 30 MPa.

Стадии сушки и термообработки пропитанной модифицирующим веществом древесины могут происходить как при нормальном давлении, так и при пониженном до 43 КПа.The stages of drying and heat treatment of wood impregnated with a modifying substance can occur both at normal pressure and at a pressure reduced to 43 KPa.

Степень уплотнения древесины регулируют путем изменения толщины термокомпрессионного вкладыша 3. Поскольку усилие, вызывающее деформацию древесины, зависит от температуры нагрева термокомпрессионного вкладыша (опосредственно через плиту 4) и их скорости совпадают, материал вкладыша (путем введения добавок к СКТВ) экспериментально подбирают таким образом, чтобы создаваемое им давление соответствовало текущей при данной температуре пластичности (деформативности) древесины.The degree of compaction of the wood is controlled by changing the thickness of the thermocompression liner 3. Since the force causing deformation of the wood depends on the heating temperature of the thermocompression liner (directly through the plate 4) and their speeds coincide, the liner material (by introducing additives to the SCTV) is experimentally selected so that the pressure created by him corresponded to the plasticity (deformability) of wood that is current at a given temperature.

Достигнутые предельные параметры температуры нагрева до 200°С, усилия прессования до 30 МПа выдерживают неизменными до полного окончания процесса термообработки.The reached maximum parameters of the heating temperature up to 200 ° С, pressing forces up to 30 MPa are kept constant until the complete completion of the heat treatment process.

На этом цикл обработки древесных заготовок завершают, охлаждают штабель и тележку выкатывают из автоклава, модифицированные древесные заготовки вынимают и закладывают новую партию необработанных древесных заготовок.This completes the processing of wood billets, cool the stack and the cart is rolled out of the autoclave, the modified wood billets are removed and a new batch of raw wood billets is laid.

Время обработки древесных заготовок значительно уменьшается по сравнению с другими способами сушки и модифицирования (см. Таблица 1) за счет дополнительного давления, оказываемого термокомпрессионным вкладышем на металлические пластины 4, прижатые к древесным заготовкам.The processing time of wood billets is significantly reduced compared to other drying and modifying methods (see Table 1) due to the additional pressure exerted by the thermocompression liner on the metal plates 4 pressed against the wood billets.

Плавное увеличение температуры и усилия прессования обеспечивают хорошее качество готового продукта за счет снятия остаточных напряжений.A smooth increase in temperature and pressing forces ensure good quality of the finished product by relieving residual stresses.

Давление, создаваемое термокомпрессионным вкладышем, блокирует возможность возникновения трещин в древесных заготовках.The pressure created by the thermocompression liner blocks the possibility of cracks in the wood blanks.

Тепло, передаваемое термокомпрессионным вкладышем от нагревающей плиты 2 через прижимные пластины 4, повышает интенсивность теплопередачи в древесине, что в свою очередь способствует увеличению ее пластичности.The heat transmitted by the thermal compression liner from the heating plate 2 through the pressure plates 4 increases the heat transfer rate in the wood, which in turn contributes to an increase in its ductility.

При этом плотность древесных заготовок увеличивается до 50-70% от исходной при конечной влажности 4-8%, что повышает их качество.In this case, the density of wood blanks increases to 50-70% of the original at a final moisture content of 4-8%, which increases their quality.

Достижение в автоклаве давления 30 МПа позволяет получить древесину высокой плотности, т.е. из дешевой древесины, например, такой как тополь, береза (плотностью 450-500 кг/м3) можно получить заготовки плотностью свыше 1200 кг/м3 или как у ценных пород дерева - дуб, бук и т.п. - 800 кг/ м3.Achieving a pressure of 30 MPa in the autoclave makes it possible to obtain high density wood, i.e. from cheap wood, for example, such as poplar, birch (with a density of 450-500 kg / m 3 ), blanks with a density of more than 1200 kg / m 3 can be obtained, or like oak, beech, etc. - 800 kg / m 3 .

Для достижения давления в 30 МПа в гидроцилиндре или сильфоне требуется достаточно мощное и дорогостоящее оборудование (например, гидростанция типа ГПД4), что делает малоэффективным производство древесных заготовок с высокой плотностью и усложняет устройство и процесс получения такой древесины.To achieve a pressure of 30 MPa in a hydraulic cylinder or bellows, sufficiently powerful and expensive equipment is required (for example, a hydraulic power plant of the GPD4 type), which makes the production of wood billets with high density ineffective and complicates the device and the process of producing such wood.

В заявляемом изобретении давление до 30 МПа достигается за счет использования физического эффекта расширения термокомпрессионного вкладыша СКТВ.In the claimed invention, the pressure up to 30 MPa is achieved through the use of the physical effect of the expansion of the thermocompression liner SKTV.

При этом можно использовать эластомер с заданными свойствами, позволяющими при его трансверсальном расширении достигать необходимого давления в камере.In this case, it is possible to use an elastomer with predetermined properties, which, when it is transversally expanded, can achieve the necessary pressure in the chamber.

Связь между строением вулканизующего агента и свойствами получаемых эластомеров в настоящее время достаточно хорошо изучена. Варьируя тип добавки и природу функциональных групп, можно в широких пределах изменять свойства эластомеров путем воздействии на физико-химические факторы, под влиянием которых они формируются (см. http://www.medsil.ru/doc/Gor1.doc Вулканизация высокомолекулярных силоксановых каучуков).The relationship between the structure of the curing agent and the properties of the obtained elastomers is currently well understood. Varying the type of additive and the nature of the functional groups, it is possible to widely change the properties of elastomers by influencing the physicochemical factors under the influence of which they are formed (see http://www.medsil.ru/doc/Gor1.doc Vulcanization of high molecular weight siloxane rubbers )

Получение эластомера с заданными свойствами не является предметом настоящего изобретения.Obtaining an elastomer with desired properties is not the subject of the present invention.

В Таблице 1 приведены сравнительные характеристики модифицированной древесины (березового бруса), получаемой различными способами.Table 1 shows the comparative characteristics of the modified wood (birch timber) obtained in various ways.

Сравнительные характеристики способов для модифицирования березового бруса 100×100 ммComparative characteristics of methods for modifying a birch beam 100 × 100 mm

Таблица 1.Table 1. ПоказательIndicator Аналог а.с. №1144883Analog A.S. No. 1144883 Прототип патент №2255857Prototype Patent No. 2255857 Предлагаемое техническое решениеProposed Technical Solution Наличие пропитки и термообработки.The presence of impregnation and heat treatment. нетno естьthere is естьthere is Нагрев древесины.Wood heating. СВЧMicrowave ТЭНTEN ТЭНTEN Устройство для подачи давления на древесину и способ подачи энергоносителя (в скобках).A device for applying pressure to wood and a method for supplying energy (in brackets). гидроцилиндры (внешний - масло)hydraulic cylinders (external - oil) сильфоны (внешний - масло или воздух)bellows (external - oil or air) эластичный термокомпрессионный вкладыш (внутренний - тепловая энергия)elastic thermocompression liner (internal - thermal energy) Потребляемая мощность на модификацию 1 м3 древесины, кВтPower consumption for modification of 1 m 3 of wood, kW более 300more than 300 250250 200200 Продолжительность процесса, часThe duration of the process, hour более 48more than 48 4848 29-31 (с термообработкой)29-31 (with heat treatment) Плотность, кг/м3 Density, kg / m 3 11201120 12001200 12001200 Влагопоглощение за 30 сут. при влажности воздуха 92%, %Moisture absorption in 30 days. with air humidity 92%,% 5252 14,914.9 14,014.0 Предел прочности при сжатии вдоль волокон, МПаThe ultimate tensile strength along the fibers, MPa 138138 120120 149149 Твердость поперек волокон, МПаHardness across the fibers, MPa 102102 100one hundred 120120 Ударная вязкость, кДж/кв.мImpact strength, kJ / sq.m 101101 110110 110110

Пример 1. В автоклав 1 на транспортной тележке 6 загружается штабель 7 исходной древесины березы в виде бруса 107×100 мм, послойно проложенного средствами нагрева. Высота штабеля ограничена верхней плитой 5, жестко закрепленной на вертикальных направляющих транспортной тележки. С помощью ТЭНов, расположенных в нагревающих плитах 2, осуществляется нагрев штабеля до температуры 50°С с одновременным вакууммированием до 43 КПа через верхний патрубок автоклава. Затем в автоклав через нижний патрубок под давлением до 0,6 МПа подается раствор модификатора и осуществляется пропитка бруса. Через 2 часа не впитавшийся в древесину раствор модификатора удаляется и при нормальном давлении производится разогрев штабеля до 60°С. При этом происходит разогрев эластичного термокомпрессионного вкладыша 3, который, расширяясь в вертикальном направлении, создает через прижимную пластину 4 давление до 0,2 МПа на обрабатываемый слой бруса 7, в результате чего из него активно выделяется влага, которая выводится из емкости.Example 1. In the autoclave 1 on the transport trolley 6 is loaded a stack 7 of the original birch wood in the form of a bar 107 × 100 mm, layered in layers by heating means. The height of the stack is limited by the top plate 5, rigidly mounted on the vertical guides of the transport trolley. Using the heating elements located in the heating plates 2, the stack is heated to a temperature of 50 ° C with simultaneous evacuation to 43 KPa through the upper nozzle of the autoclave. Then, a modifier solution is fed into the autoclave through the lower pipe under a pressure of up to 0.6 MPa and the bar is impregnated. After 2 hours, the modifier solution that has not absorbed into the wood is removed and, at normal pressure, the stack is heated to 60 ° C. In this case, the elastic thermocompression liner 3 is heated, which, expanding in the vertical direction, creates a pressure of up to 0.2 MPa through the pressure plate 4 on the treated layer of the timber 7, as a result of which moisture is actively released from it, which is removed from the tank.

Через 0,5 часа вакуум сбрасывают, и при нормальном давлении ведут разогрев штабеля до 65°С. При этом происходит разогрев эластичного термокомпрессионного вкладыша 3, который, расширяясь в вертикальном направлении, создает через прижимную пластину 4 давление до 0,2 МПа на обрабатываемый слой бруса 7, в результате чего из него активно выделяется влага. После чего в автоклав вновь подают вакуум.After 0.5 hours, the vacuum is released, and at normal pressure the stack is heated to 65 ° C. In this case, the elastic thermocompression liner 3 is heated, which, expanding in the vertical direction, creates a pressure of up to 0.2 MPa through the pressure plate 4 on the treated layer of timber 7, as a result of which moisture is actively released from it. Then the vacuum is again fed into the autoclave.

Циклическую смену давления в автоклаве ведут до достижения температуры штабеля в 85°С. После чего при нормальном давлении происходит термообработка пропитанной древесины с повышением температуры штабеля до 160°С и повышением давления на штабель до 12 МПа в течение 5 часов. При этом происходит разогрев эластичного термокомпрессионного вкладыша 3, который, расширяясь в вертикальном направлении, создает через прессовые пластины 4 давление 12 МПа на обрабатываемый слой бруса 7, в результате чего из него активно выделяется влага. Полный цикл модифицирования продолжается 29 часов. После термообработки штабель активно охлаждают путем продувки сжатым воздухом через верхний и нижний патрубки автоклава, и модифицированную древесину выгружают. При толщине термокомпрессионных вкладышей до 35 мм, брус принимает размер 100×100 мм, имеет плотность 700 кг/м3, цвет - американский орех.A cyclical pressure change in the autoclave is carried out until the temperature of the stack reaches 85 ° C. Then, at normal pressure, the heat treatment of the impregnated wood occurs with an increase in the temperature of the stack to 160 ° C and an increase in pressure on the stack to 12 MPa for 5 hours. In this case, the elastic thermocompression liner 3 is heated, which, expanding in the vertical direction, creates a pressure of 12 MPa through the press plates 4 on the processed layer of the timber 7, as a result of which moisture is actively released from it. The full cycle of modification lasts 29 hours. After heat treatment, the stack is actively cooled by blowing with compressed air through the upper and lower autoclave nozzles, and the modified wood is unloaded. With a thickness of thermocompression liners up to 35 mm, the beam assumes a size of 100 × 100 mm, has a density of 700 kg / m 3 , the color is American walnut.

Пример 2. Способ выполняют аналогично примеру 1. Березовый брус 115×100 мм пропитывается раствором модификатора и затем подвергается сушке при температуре до 85°С и переменном давлении в автоклаве от 43 КПа до 0,1 Мпа. При этом давление на слои обрабатываемой древесины достигает 8Мпа, затем температура в автоклаве повышается до 200°С с повышением давления на штабель до 30 МПа в течение 7 часов. Полный цикл модифицирования продолжается 29-31 час. При толщине термокомпрессионных вкладышей до 70 мм, брус принимает размер 100×100 мм, имеет плотность 950 кг/м3, цвет - американский орех.Example 2. The method is carried out analogously to example 1. A birch beam of 115 × 100 mm is impregnated with a modifier solution and then subjected to drying at a temperature of up to 85 ° C and a variable pressure in the autoclave from 43 KPa to 0.1 MPa. In this case, the pressure on the layers of the processed wood reaches 8 MPa, then the temperature in the autoclave rises to 200 ° C with an increase in the pressure on the stack to 30 MPa for 7 hours. The full cycle of modification lasts 29-31 hours. With a thickness of thermal compression liners up to 70 mm, the beam assumes a size of 100 × 100 mm, has a density of 950 kg / m 3 , the color is American walnut.

Данные примеры не являются исчерпывающими, они приведены лишь для лучшего понимания сущности изобретения.These examples are not exhaustive, they are provided only for a better understanding of the invention.

Процесс модифицирования древесных заготовок при применении заявляемых способа и устройства может быть легко автоматизирован.The process of modifying wood billets when applying the inventive method and device can be easily automated.

Предлагаемое изобретение позволяет достичь универсальности в изготовлении на одном и том же оборудовании модифицированной древесины с различными техническими характеристиками и улучшенного качества, а за счет снижения стоимости оборудования и упрощения технологии делает возможным ее широкое применение как на малых, так и на крупных предприятиях.The present invention allows to achieve versatility in the production of modified wood with different technical characteristics and improved quality on the same equipment, and by reducing the cost of equipment and simplifying the technology makes it possible to widely use it both in small and large enterprises.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION SOURCES.

1. Авторское свидетельство СССР №651948 Способ сушки и пропитки сырой древесины. Опубликовано 15.03.1979.1. USSR author's certificate No. 651948 Method for drying and impregnation of raw wood. Published 03/15/1979.

2. Авторское свидетельство СССР №1144883 Способ получения модифицированной древесины. Опубликовано 15.03.1985.2. USSR copyright certificate No. 1144883 A method for producing modified wood. Published 03/15/1985.

3. Патент РФ №2255857 Способ обработки древесных заготовок и устройство для его осуществления. Опубликовано 27.11.2004 - наиболее близкий аналог.3. RF patent №2255857 A method of processing wood billets and a device for its implementation. Published November 27, 2004 - the closest analogue.

Claims (5)

1. Способ обработки древесных заготовок, включающий пропитку древесных заготовок модифицирующим раствором, сушку и термообработку посредством прогревания с одновременным прессованием, причем пропитку, сушку, термообработку и прессование осуществляют в герметичной емкости до достижения требуемой влажности, при этом прогревание и уплотнение древесных заготовок осуществляют нагреваемыми до 200°С средствами нагревания, установленными на слоях древесных заготовок, отличающийся тем, что прессование осуществляют объемными элементами в виде термокомпрессионного вкладыша, который обеспечивает в зависимости от температуры нагревания плавное увеличение усилия прессования от 0 до 30 МПа, причем прогрев и соответственно деформирование исходной древесины начинают со стадии пропитки, что позволяет снять остаточные напряжения, возникающие при разбухании и сушке заготовок, а усилие прессования, создаваемое термокомпрессионным вкладышем, плавно возрастает в соответствии с увеличением термопластичности обрабатываемой древесины до полного окончания процесса термообработки.1. A method of processing wood billets, including impregnation of wood billets with a modifying solution, drying and heat treatment by heating while pressing, and the impregnation, drying, heat treatment and pressing is carried out in a sealed container until the desired humidity is reached, while heating and compaction of wood billets is carried out heated to 200 ° C by heating means installed on the layers of wood blanks, characterized in that the pressing is carried out by volumetric elements in e thermocompression liner, which provides, depending on the temperature of the heating, a smooth increase in the pressing force from 0 to 30 MPa, moreover, heating and, accordingly, deformation of the initial wood starts from the impregnation stage, which allows to remove the residual stresses that arise when the workpieces swell and dry, and the pressing force created by the thermal compression liner, gradually increases in accordance with the increase in the thermoplasticity of the treated wood until the heat treatment process is completed. 2. Способ обработки древесных заготовок по п.1, отличающийся тем, что скорость нагрева древесины выбирается таким образом, чтобы скорость деформации для обрабатываемой породы была бы меньше или равна скорости деформации от усушки древесины.2. The method of processing wood billets according to claim 1, characterized in that the heating rate of the wood is selected so that the strain rate for the treated species would be less than or equal to the strain rate from wood drying. 3. Способ обработки древесных заготовок по п.1, отличающийся тем, что степень прессования заготовок в штабеле задается толщиной термокомпрессионного вкладыша.3. The method of processing wood billets according to claim 1, characterized in that the degree of pressing the billets in the stack is set by the thickness of the thermocompression liner. 4. Устройство для обработки древесных заготовок, содержащее герметичную емкость, снабженную средствами нагрева и прессования с объемным приводом, средством для подачи модифицирующего раствора, средством для создания вакуума, причем средство нагрева состоит из нагревающей плиты с установленными на ней нагревательными элементами, отличающееся тем, что средства нагрева и прессования послойно установлены по высоте штабеля модифицируемой древесины в соответствии с технологическими требованиями, при этом объемный привод выполнен в виде термокомпрессионных вкладышей из ортогонально армированного эластичного материала с высоким коэффициентом линейного термического расширения, установленных по обеим сторонам нагревающей плиты, и подвижных прижимных пластин, закрепленных на термокомпрессионных вкладышах сверху и снизу.4. A device for processing wood billets, comprising a sealed container equipped with heating and pressing means with a volumetric drive, means for supplying a modifying solution, means for creating a vacuum, the heating means consisting of a heating plate with heating elements installed on it, characterized in that heating and pressing means are installed layer-by-layer along the height of the stack of modified wood in accordance with technological requirements, while the volumetric drive is made in the form of rmokompressionnyh liners of orthogonally-reinforced elastic material having a high coefficient of linear thermal expansion, installed on both sides of the heating plate and the movable clamping plates attached to thermocompression inserts above and below. 5. Устройство для обработки древесных заготовок по п.4, отличающееся тем, что толщина термокомпрессионного вкладыша зависит от степени прессования заготовок в штабеле. 5. A device for processing wood billets according to claim 4, characterized in that the thickness of the thermocompression liner depends on the degree of pressing the billets in the stack.
RU2011147265/13A 2011-11-21 2011-11-21 Lumber working and device to this end RU2516259C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147265/13A RU2516259C2 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Lumber working and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147265/13A RU2516259C2 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Lumber working and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011147265A RU2011147265A (en) 2013-05-27
RU2516259C2 true RU2516259C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=48789088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147265/13A RU2516259C2 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Lumber working and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516259C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642701C2 (en) * 2016-04-26 2018-01-25 Сергей Александрович Бондарь Method and device for thermal processing of wood in the high-speed circulation of products of combustion of gas fuel and additional load at stack
RU2694109C1 (en) * 2018-10-20 2019-07-09 Павел Васильевич Лыков Device for heat treatment of wood

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU651948A1 (en) * 1977-06-10 1979-03-15 Сенежская Лаборатория Консервирования Древесины Центрального Научно-Исследовательского Института Механической Обработки Древесины Raw wood drying and impregnating method
SU1144883A1 (en) * 1983-05-24 1985-03-15 Воронежский Ордена Дружбы Народов Лесотехнический Институт Method of producing modified wood
RU2255857C2 (en) * 2003-02-19 2005-07-10 Кухарев Виктор Алексеевич Method for processing of board blanks and device for its realization
WO2011061565A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Danish Wood Technology Holding Aps Process for treating wood
EP2380716A1 (en) * 2007-09-28 2011-10-26 Gaia Wood Patent A/S Process for treating wood

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU651948A1 (en) * 1977-06-10 1979-03-15 Сенежская Лаборатория Консервирования Древесины Центрального Научно-Исследовательского Института Механической Обработки Древесины Raw wood drying and impregnating method
SU1144883A1 (en) * 1983-05-24 1985-03-15 Воронежский Ордена Дружбы Народов Лесотехнический Институт Method of producing modified wood
RU2255857C2 (en) * 2003-02-19 2005-07-10 Кухарев Виктор Алексеевич Method for processing of board blanks and device for its realization
EP2380716A1 (en) * 2007-09-28 2011-10-26 Gaia Wood Patent A/S Process for treating wood
WO2011061565A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Danish Wood Technology Holding Aps Process for treating wood

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642701C2 (en) * 2016-04-26 2018-01-25 Сергей Александрович Бондарь Method and device for thermal processing of wood in the high-speed circulation of products of combustion of gas fuel and additional load at stack
RU2694109C1 (en) * 2018-10-20 2019-07-09 Павел Васильевич Лыков Device for heat treatment of wood

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011147265A (en) 2013-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1125713C (en) Method and device for moulding of wood fibre board
US20130213597A1 (en) Method and apparatus for forming an article from pulped material
CN106584634B (en) A kind of timber surface layer compression method and its timber surface layer staypak
CN106217566A (en) A kind of timber top layer progressive production method thickened of compression layer
RU2516259C2 (en) Lumber working and device to this end
US9610707B2 (en) Method and device for the molding of wood fiber board
RU115287U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING WOODEN Billets
JP4787432B2 (en) Method of consolidation of wood
KR20210008771A (en) Method for manufacturing deck board using domestically produced oak tree and deck board manufactured thereby
CN110919799B (en) Seamless bending production line for solid wood
JPH0747511A (en) Method for heat treating wooden material
RU2255857C2 (en) Method for processing of board blanks and device for its realization
CN112959447A (en) Production method of densified bamboo board
CN206426238U (en) A kind of device and its timber top layer staypak for being used to produce timber top layer staypak
RU2684312C1 (en) Device for wood impregnation
CN117325478A (en) Double-vacuum equipment and double-vacuum process
CN106335110A (en) Preparation method for bamboo plywood
RU2109626C1 (en) Method of change of wood physico-mechanical properties
CN109283048A (en) A kind of process that wood surface is closely knit and device
UA141036U (en) WOOD-POLYMER COMPOSITION
KR20090037810A (en) Method for producing woody formed article and woody formed article

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151122