RU2713115C1 - Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях - Google Patents

Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях Download PDF

Info

Publication number
RU2713115C1
RU2713115C1 RU2018139477A RU2018139477A RU2713115C1 RU 2713115 C1 RU2713115 C1 RU 2713115C1 RU 2018139477 A RU2018139477 A RU 2018139477A RU 2018139477 A RU2018139477 A RU 2018139477A RU 2713115 C1 RU2713115 C1 RU 2713115C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injectors
wood
modifier
holes
minutes
Prior art date
Application number
RU2018139477A
Other languages
English (en)
Inventor
Светлана Ивановна Рощина
Алексей Сергеевич Грибанова
Михаил Сергеевич Лисятников
Михаил Сергеевич Сергеев
Марина Владиславовна Попова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
Priority to RU2018139477A priority Critical patent/RU2713115C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2713115C1 publication Critical patent/RU2713115C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • B27K3/08Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области деревообработки, в частности к получению локально модифицированных деревянных строительных конструкций. Сначала на отдельном участке (2) деревянной строительной конструкции (1) выполняют сверление отверстий (4) по шаблону для установки инъекторов (3) в проектное положение. При этом шаг инъекторов по длине конструкции равен 200 мм, а глубина отверстий для установки инъекторов на 5 мм меньше ширины сечения. Устанавливают инъекторы с помощью самонарезающих винтов (6) в проектное положение с применением упругого герметизирующего материала (5) по границе раздела древесины и металлического инъектора. Причем для контроля процесса модификации и его индикации в крайнем шаге установку инъекторов в отверстия не производят. Затем формируют вакуумный мешок (7), откачивают воздух через перфорированную вакуумную магистраль (8) и спустя 20 мин по магистрали (9) для подачи модификатора под давлением 0,2-0,3 МПа подают модификатор в течение 20 мин. Выдерживают конструкцию с целью отверждения модификатора и снимают вакуумный мешок. Снижается расход сырьевого материала и энергетических ресурсов. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области деревообработки, в частности к получению локально модифицированных деревянных строительных конструкций.
Известен способ получения модифицированной древесины, включающий одновременную сушку, пропитку и прессование древесины в маслянистом антисептике, при этом на всем протяжении процесса на древесину воздействуют импульсным ультразвуковым полем частотой 20 кГц, мощностью 4 кВт, причем импульсы ультразвука длительностью 2,5-3 мин чередуют с паузами 6-6,5 мин (пат. РФ №2391202, кл. B27K 3/08, публ. 20.11.2015 г.).
Способ осуществляют следующим образом. Сырые заготовки мягких лиственных и хвойных пород помещают в сушильно-пропиточную ванну и закачивают горячий антисептик, например каменноугольное масло. Температуру масла поддерживают 90-100°С, механическое давление 0,8-1,2 МПа в течение 6 часов. Одновременно с сушкой, пропиткой и прессованием в течение всего процесса древесину обрабатывают ультразвуковым полем частотой 20 кГц, мощностью 4 кВт с чередованием воздействия импульса ультразвука 2,5-3 мин и паузы 6-6,5 мин. В результате воздействия ультразвука прессованная древесина приобретает гидрофобные свойства и ее разбухание в воде не превышает 12%.
К недостаткам данного способа можно отнести высокую ресурсоемкость технологического процесса, связанную с наполнением пропиточной ванны модифицирующим составом, необходимость использования крупногабаритного оборудования для пропитки и прессования древесины, а также оборудования для импульсного ультразвука.
Известен способ защитной обработки древесины, включающий раскрой древесины, вакуумирование и пропитку заготовок в герметичной камере (пат. РФ №2568471, кл. B27K 3/02, публ. 10.06.2010 г.). В качестве пропиточного раствора используют жидкую фазу естественных отходов крупного рогатого скота. Предварительное вакуумирование заготовок древесины проводят в камере при давлении 60-62 мм рт. ст., температуре 70-80°С в течение 18-20 мин. Далее после разгерметизации камеры подают пропиточный раствор и проводят пропитку древесины без внешнего давления в течение 15-20 мин.
В результате защитной обработки древесины заявляемым способом заготовки уплотняются, пористость уменьшается и повышается твердость. Древесина приобретает стойкость к температурно-влажностным воздействиям, за счет низкой пористости в материале повышается огнестойкость, кроме того, древесина не подвергается разрушительному воздействию биовредителей (грибов, насекомых).
К недостаткам данного способа можно отнести использование автоклавов для вакуумирования и пропитки заготовок.
Известен способ пропитки древесины, включающий введение пропитывающего состава с торца под давлением (пат. РФ №2646612, кл. B27K 3/02, публ. 06.03.2018 г.). Пропитывающий состав используют в виде аэрозоля с концентрацией модификатора 5,7-10%. Давление с одного торца заготовки составляет 2,5-6 МПа. Разрежение с другого торца заготовки составляет 80 кПа. При этом температура заготовки и пропитывающего состава составляет 70-75°С, а влажность заготовки составляет 3-5%.
Данный способ реализуется в установке, содержащей обогреваемую раму с обогревательными элементами, закрепленными на ней топливным насосом высокого давления (ТНВД) и заготовкой из древесины. С одного торца от заготовки подключена пропиточная головка, с другого вакуумная головка, разряжение в которой создается с помощью вакуум-насоса. Жидкость для пропитки подается из емкости с горячей смазкой, а после пропитывания заготовки сливается в сепаратор. На корпусе пропиточной головки расположен манометр. Время пропитки зависит от породы древесины и длины заготовки и составляет 15-20 мин.
К недостаткам данного изобретения можно отнести высокую трудоемкость производства работ. Также использование топливного насоса высокого давления негативно отражается на несущей способности деревянных конструкций (п. 6.9 СП64.13330.2017 «для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением, к расчетному сопротивлению вводится понижающий коэффициент - 0,9»).
Известен способ получения модифицированной древесины, который включает в себя пропитку заготовок, сушку, прессование и термообработку (пат. РФ №2401195, кл. B27K 3/50, публ. 10.10.2010 г.). Пропитку заготовок осуществляют 30-40%-ным водным раствором карбамида, содержащим форконденсат карбамидоформальдегидного олигомера в количестве 10-12% от массы сухого карбамида. При этом в пропиточный раствор добавляют отвердитель - карбамидоформальдегидную смолу марки ПКП-52 в количестве 21-25% от массы карбамидоформальдегидного олигомера. Перед термообработкой на древесину в течение 30 секунд воздействуют импульсным магнитным полем с амплитудой 0,5 Тл, частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью треугольных импульсов по основанию 30 мкс, термообработку проводят при температуре 140-160°С. Предложенный способ позволяет снизить объемное разбухание модифицированной древесины в воде.
К недостаткам данного способа можно отнести высокие энергозатраты, связанные с необходимость использования оборудования для создания импульсного магнитного поля, а также использования длительной термообработки в течение 2-3 ч.
Известен способ пропитки цилиндрической заготовки древесины маслянистым антисептиком, включающий обработку ультразвуком и переменным давлением (пат. РФ №2378106, кл. B27K 3/02, публ. 10.01.2010 г.). Пропитку осуществляют при одновременном воздействии на заготовку статического давления 4-5 МПа с импульсами переменного давления амплитудой 1 МПа, при этом на торец заготовки воздействуют ультразвуком интенсивностью 13-17 Вт/см2 на всем протяжении процесса пропитки. Технический результат - повышение качества и сокращение времени пропитки, возможность пропитывать цилиндрические заготовки древесины длиной до 6 м.
К недостаткам данного способа можно отнести необходимость использования оборудования для ультразвука, что в свою очередь повышает требования к охране труда при производстве работ (ограничение времени пребывания рабочих и использование средств индивидуальной защиты органов слуха).
Прототипом данного изобретения может служить способ, включающий загрузку материала в камеру с последующей ее герметизацией, заполнение камеры пропиточной жидкостью, скачкообразное создание разрежения до глубокого вакуума, выдержку материала, подачу пропиточной жидкости, снижение давления в камере до атмосферного, создание повышенного давления пропиточного раствора и последующую выдержку, откачку жидкости и извлечение материала (пат. РФ №2469842, кл. B27K 3/08, публ. 20.12.2012 г.).
Способ осуществляют следующим образом. В автоклав загружают древесину, заполняют автоклав пропиточным раствором, герметизируют, затем с помощью вакуумного насоса в ресивере пропиточной установки создается разрежение 0,08 МПа.
Стадия пропитки: с помощью вакуумного затвора, расположенного между вакуумным ресивером и заполненным заготовками и раствором автоклавом, в последнем импульсно создают разрежение 0,8 МПа. Выдержка в вакуумной среде должна проходить в течение 20 минут. Далее вакуумный затвор перекрывают, автоклав через систему трубопроводов и кранов соединяют с ванной с пропиточным раствором, тем самым повышая давление в камере до атмосферного. После этого краны перекрывают, а вакуумный затвор открывают, доводя повторно разрежение в автоклаве до 0,08 МПа, поддерживая данное значение в течение 20 мин. Затем вакуумный затвор опять перекрывают, включают гидронасос и создают избыточное давление раствора 0,2 МПа. По достижении данного значения гидронасос отключают. Давление быстро снижается до атмосферного. Жидкостный насос опять включают. При достижении давления 0,2 МПа насос отключают. После выравнивания давления в третий раз повторяют цикл воздействия гидродавлением. Далее отключают жидкостный насос, раствор сливают из автоклава, древесину выгружают.
Главными недостатками данного изобретения являются необходимость применения габаритного оборудования (автоклавов) для пропитки и вакуумирования заготовок, повышенный расход энергоресурсов и материалов, а также возможность модифицировать конструкцию только целиком.
Технической задачей данного изобретения является создание способа локальной модификации древесины в строительных конструкциях без использования ванн, камер и иного крупногабаритного оборудования, с минимальным расходом сырьевого материала и энергетических ресурсов.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ модификации древесины выполняется в вакуумном мешке на части длины конструкции при помощи инъекторов, с использованием компрессора избыточного давления. Данный способ подразумевает импрегнирование полимерной композиции на основе низковязких составов, обеспечивающих высокую проникающую способность в капиллярную структуру древесины строительных конструкций и взаимодействия модификатора с ее структурными элементами. Технология локальной модификации представляет собой следующий процесс.
На начальном этапе в деревянной конструкции производят сверление отверстий по шаблону для установки инъекторов в проектное положение. На фиг. 1 представлен общий вид инъектора для модификации древесины.
На фиг. 2 изображен процесс модификации древесины строительной конструкции (поз. 1) на отдельном участке (поз. 2). Опытным путем установлен шаг инъекторов В (поз. 3) по длине цельнодеревянной конструкции) равный 200 мм. Глубина отверстий для установки инъекторов (поз. 4) принята равной на 5 мм меньше ширины сечения. Постановка инъекторов осуществляется с применением упругого герметизирующего материала - жгута (поз. 5) по границе раздела древесины и металлического инъектора. Закручиванием шести самонарезающих винтов (поз. 6) обеспечивается плотное прилегание и герметизация инъектора с древесиной, после чего производится формирование объединенного контура для подачи модификатора. На следующем этапе формируется вакуумный мешок (поз. 7), происходит вакуумирование конструкции - откачивание воздуха через перфорированную вакуумную магистраль (поз. 8) и спустя 20 минут под давлением 0,2-0,3 МПа подается низковязкий модификатор в течение 20 минут по специализированной магистрали (поз. 9).
Степень поглощения модификатора поперек волокон зависит от продолжительности вакуумирования. Увеличение объема поглощенного модификатора можно достичь путем циклического воздействия избыточным давлением разной интенсивности. Для контроля процесса модификации и его индикации в крайнем шаге установку инъекторов в отверстия не производят. Спустя 20 минут после начала подачи состава для модификации технологический процесс прекращается. Ограничение на высоту модифицируемой зоны цельнодеревянных конструкций накладывает возникновение усушечных пластевых трещин, препятствующих проникновению модификатора вглубь сечения.
После отверждения вакуумный мешок снимается, и деревянная модифицированная конструкция готова к использованию. В результате данного способа можно получить конструкцию, модифицированную на части пролета зонах набольших напряжений. Следует также отметить, что данная технология позволяет модифицировать существующие конструктивные элементы непосредственно на строительной площадки, без необходимости демонтажа и последующего монтажа в проектное положение, а сам способ возможно использовать как при новом строительстве, так и при ремонте/реставрации строительных деревянных конструкций.

Claims (1)

  1. Способ локальной модификации древесины строительных конструкций полимерными составами, включающий пропитку древесины только на части конструкции, отличающийся тем, что сначала выполняют сверление отверстий по шаблону для установки инъекторов в проектное положение, при этом шаг инъекторов по длине конструкции равен 200 мм, а глубина отверстий для установки инъекторов на 5 мм меньше ширины сечения, устанавливают инъекторы с помощью самонарезающих винтов в проектное положение с применением упругого герметизирующего материала по границе раздела древесины и металлического инъектора, причем для контроля процесса модификации и его индикации в крайнем шаге установку инъекторов в отверстия не производят, затем формируют вакуумный мешок, откачивают воздух через перфорированную вакуумную магистраль и спустя 20 мин по магистрали для подачи модификатора под давлением 0,2-0,3 МПа подают модификатор в течение 20 мин, выдерживают конструкцию с целью отверждения модификатора и снимают вакуумный мешок.
RU2018139477A 2018-11-07 2018-11-07 Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях RU2713115C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139477A RU2713115C1 (ru) 2018-11-07 2018-11-07 Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139477A RU2713115C1 (ru) 2018-11-07 2018-11-07 Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2713115C1 true RU2713115C1 (ru) 2020-02-03

Family

ID=69625271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018139477A RU2713115C1 (ru) 2018-11-07 2018-11-07 Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2713115C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1209440A1 (ru) * 1984-07-26 1986-02-07 Molotkov Petr Устройство дл подготовки древесины к пропитке на корню
RU2469842C1 (ru) * 2011-06-21 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" Способ глубокой пропитки древесины
US8871277B2 (en) * 2003-06-17 2014-10-28 Osmose, Inc. Particulate wood preservative and method for producing the same
RU2570968C2 (ru) * 2004-03-10 2015-12-20 Синджента Партисипейшнс Аг Композиция, которая предотвращает повреждение деревьев вредными насекомыми, и способ предотвращения такого повреждения
US20180111286A1 (en) * 2007-02-04 2018-04-26 Kavita Sanghi Process of Improving the Dimensional Stability of Wood and Dimensional Stabile Wood Thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1209440A1 (ru) * 1984-07-26 1986-02-07 Molotkov Petr Устройство дл подготовки древесины к пропитке на корню
US8871277B2 (en) * 2003-06-17 2014-10-28 Osmose, Inc. Particulate wood preservative and method for producing the same
RU2570968C2 (ru) * 2004-03-10 2015-12-20 Синджента Партисипейшнс Аг Композиция, которая предотвращает повреждение деревьев вредными насекомыми, и способ предотвращения такого повреждения
US20180111286A1 (en) * 2007-02-04 2018-04-26 Kavita Sanghi Process of Improving the Dimensional Stability of Wood and Dimensional Stabile Wood Thereof
RU2469842C1 (ru) * 2011-06-21 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" Способ глубокой пропитки древесины

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104416635A (zh) 提高木材浸渍效率的预处理装置和木材浸渍处理方法
CN101007412A (zh) 木材超高温热处理方法
KR102144100B1 (ko) 방부목 및 그것의 제조 방법
RU2713115C1 (ru) Способ локальной модификации древесины в строительных конструкциях
JP3538194B2 (ja) 不燃木材の製造方法
Mukhametzyanov et al. Use of low-grade vegetable raw materials in production of composites by preliminary processing
CN107160510A (zh) 实木地暖地板用木材微波‑浸渍改性处理工艺
HK1115575A1 (en) Method for the consolidation of ornamental stones, device and relevant plant
JP2000102907A (ja) 無機質充填木材の製造方法及び無機質充填木材
RU2378106C2 (ru) Способ пропитки древесины
KR101502569B1 (ko) 목재의 옻 함침장치 및 함침방법과, 이를 이용한 옻 함침 위생도마 제조방법
CN106113186A (zh) 一种木材改性的方法
KR102163773B1 (ko) 고강도 목재 제조를 위한 목재 건조 및 고열처리 방법
ATE205127T1 (de) Verfahren zur holzbehandlung durch imprägnierung
WO2008118033A1 (fr) Procédé de fabrication de bois modifié
KR102661455B1 (ko) 레이저를 이용한 강화목 제조 방법
CN1149511A (zh) 一种真空浸渍建材方法
KR102661450B1 (ko) 레이저를 이용한 방부목 제조 시스템
RU2377120C1 (ru) Способ производства композиционного материала, в основе которого полуфабрикаты из древесины
KR102661453B1 (ko) 레이저를 이용한 난연목 제조 방법
JPH10315203A (ja) 木質材への薬液類の含浸方法及び該方法により製造された木質材
RU2595012C1 (ru) Способ обработки древесных материалов
RU2391202C1 (ru) Способ получения модифицированной древесины
RU213065U1 (ru) Универсальный автоклав для сушки и пропитки древесины
Nair et al. The pressure treatment of wood with sonic waves

Legal Events

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

Effective date: 20201108