RU2767195C1 - Method for protective treatment of wood products - Google Patents
Method for protective treatment of wood products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767195C1 RU2767195C1 RU2020140240A RU2020140240A RU2767195C1 RU 2767195 C1 RU2767195 C1 RU 2767195C1 RU 2020140240 A RU2020140240 A RU 2020140240A RU 2020140240 A RU2020140240 A RU 2020140240A RU 2767195 C1 RU2767195 C1 RU 2767195C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- firing
- thermal modification
- wood products
- treatment
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
- B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
- B27M1/08—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by multi-step processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологиям модифицирования древесины и может быть использовано в производстве строительных и отделочных материалов.The invention relates to wood modification technologies and can be used in the production of building and finishing materials.
Известны способы термомеханического и термохимического модифицирования древесины в маслах, смолах, аммиаке и других химических растворах, не требующие нанесения защитного покрытия (ГОСТ 24329-80 Древесина модифицированная. Способы модифицирования), направленные на повышение долговечности древесины, ее био- и атмосферостойкости, стабильности форм и размеров.Known methods of thermomechanical and thermochemical modification of wood in oils, resins, ammonia and other chemical solutions that do not require the application of a protective coating (GOST 24329-80 Modified wood. Methods of modification), aimed at increasing the durability of wood, its bio- and weather resistance, stability of forms and sizes.
Недостатками данных способов являются снижение экологичности технологического процесса и получаемых материалов за счёт применения химически вредных веществ.The disadvantages of these methods are the decrease in the environmental friendliness of the technological process and the resulting materials due to the use of chemically harmful substances.
Известны способы термомодифицирования древесины в паровоздушной среде без использования модифицирующих составов и дополнительной защитной обработки для повышения долговечности [Rapp A. O. Review on heat treatments of wood //Proceedings of special seminar, Antibes, France. – 2001. p.11-37].Known methods of thermal modification of wood in a steam-air environment without the use of modifying compositions and additional protective treatment to increase durability [Rapp A. O. Review on heat treatments of wood //Proceedings of special seminar, Antibes, France. – 2001. p.11-37].
Недостатками данных способов является невысокая устойчивость обработанной древесины к воздействию УФ-лучей, что требует дополнительного нанесения защитно-декоративного покрытия.The disadvantages of these methods is the low resistance of the treated wood to UV rays, which requires additional application of a protective and decorative coating.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ термомодифицирования заготовок из древесины с последующим формированием защитного покрытия на основе формальдегидных смол [Патент на изобретение WO2008155466, МПК B27K 3/15, заявл. 19.06.2008, опубл. 17.03.2010].The closest in essence and the achieved result to the proposed method is a method of thermal modification of wood blanks with subsequent formation of a protective coating based on formaldehyde resins [Patent for the invention WO2008155466, IPC B27K 3/15, Appl. 06/19/2008, publ. March 17, 2010].
Недостатками данного способа являются низкая экологичность и дороговизна защитного покрытия, требующего периодического обновления.The disadvantages of this method are the low environmental friendliness and the high cost of the protective coating, which requires periodic renewal.
Целью предлагаемого способа обработки древесины является формирование защитного покрытия без использования химических веществ.The purpose of the proposed method of wood processing is the formation of a protective coating without the use of chemicals.
Технический результат заключается в улучшении защитных свойств древесины, включая влагостойкость, гидрофобность и гигроскопичность.The technical result consists in improving the protective properties of wood, including moisture resistance, hydrophobicity and hygroscopicity.
Технический результат достигается тем, что способ защитной обработки изделий из древесины включает обжиг на глубину не более 2 мм для формирования поверхностного защитного слоя и термомодифицирование при температуре 150 ÷ 250 °С.The technical result is achieved by the fact that the method of protective treatment of wood products includes firing to a depth of not more than 2 mm to form a surface protective layer and thermal modification at a temperature of 150 ÷ 250 °C.
Заявленный способ защитной обработки древесины осуществляется следующим образом.The claimed method of protective treatment of wood is as follows.
Заготовки из массивной древесины обжигают огнем на глубину не более 2 мм. Обжиг можно осуществлять паяльной лампой или газовой горелкой. Полученная обугленная поверхность является защитным слоем от негативного атмосферного воздействия, УФ-лучей, влаги, грибков и микроорганизмов, разрушающих древесину. Влагостойкость обожженной поверхности по сравнению с необработанной древесиной увеличивается в 2 ÷ 5 раз. Далее заготовки термически модифицируют в паровоздушной среде диапазоне температур 150 ÷ 250 °С в течение от 1 до 12 часов в зависимости от толщины обрабатываемых заготовок и объемов загрузки сушильной камеры. Начальная влажность заготовок не более 18 ÷ 20 %, влажность после обработки не более 6 %. Термическая обработка дополнительно обеспечивает стабильность формы и размеров деталей, снижает равновесную влажность и гигроскопичность древесины.Solid wood blanks are burned with fire to a depth of not more than 2 mm. Firing can be done with a blowtorch or gas burner. The resulting charred surface is a protective layer against negative atmospheric effects, UV rays, moisture, fungi and microorganisms that destroy wood. The moisture resistance of the burnt surface increases by 2 ÷ 5 times compared to untreated wood. Next, the workpieces are thermally modified in a steam-air medium in the temperature range of 150 ÷ 250 °C for 1 to 12 hours, depending on the thickness of the processed workpieces and the loading volumes of the drying chamber. The initial moisture content of the workpieces is not more than 18 ÷ 20%, the moisture content after processing is not more than 6%. Heat treatment additionally ensures the stability of the shape and dimensions of the parts, reduces the equilibrium moisture content and hygroscopicity of wood.
Совокупность операций обжига и термомодифицирования обеспечивает повышение влагостойкости более чем в 6 раз по сравнению необработанной древесиной, более чем в 2 раза по сравнению с обработкой термомодифицированием и в 1,5 раза – с обработкой обжигом (показано на фигуре 1).The combination of firing and thermal modification operations provides an increase in moisture resistance by more than 6 times compared to untreated wood, more than 2 times compared to thermal modification treatment and 1.5 times with firing treatment (shown in figure 1).
Снижение адгезии воды к поверхности заготовок после совокупной обработки обжигом и термомодифицированием, наблюдаемое за счет увеличения краевого угла (см. фигуру 2), также свидетельствует о повышении гидрофобных свойств.The decrease in water adhesion to the surface of the workpieces after the combined treatment of firing and thermal modification, observed due to an increase in the contact angle (see figure 2), also indicates an increase in hydrophobic properties.
Эксперименты по выдержке образцов в воде с их последующей естественной сушкой подтверждают отсутствие подверженности короблению заготовок после обработки обжигом и термомодифицированием (см. фигуру 3), в то время как величина поперечного коробления обожженных нетермомодифицированных образцов составляет 4 ÷ 6 %.Experiments on keeping samples in water with their subsequent natural drying confirm the absence of susceptibility to warping of blanks after firing and thermal modification (see figure 3), while the value of transverse warping of fired non-thermally modified samples is 4 ÷ 6%.
Эффективное повышение защитных свойств древесины за счет применения совокупности операций обжига и термомодифицирования позволяет использовать древесину в неблагоприятных природных условиях, в местах с повышенной влажностью, в соприкосновении с почвой.An effective increase in the protective properties of wood through the use of a combination of firing and thermal modification operations makes it possible to use wood in adverse natural conditions, in places with high humidity, in contact with the soil.
Способ может быть реализован как в прямой (сначала обжиг, затем термомодифицирование), так и обратной последовательности (сначала термомодифицирование, затем обжиг).The method can be implemented both in direct (first firing, then thermal modification) and reverse sequence (first thermal modification, then firing).
На фигуре 1 представлена диаграмма зависимости коэффициента водопоглощения заготовок из древесины от способа обработки, где а) – необработанная древесина, б – термомодифицирование, в) – обжиг, г) – термомодифицирование и обжиг.Figure 1 shows a diagram of the dependence of the water absorption coefficient of wood blanks on the processing method, where a) is untreated wood, b is thermal modification, c) is firing, d) is thermal modification and firing.
На фигуре 2 показано изменение краевого угла смачивания в зависимости от способа обработки, где д) – термомодифицирование, е) – обжиг, ж) – обжиг и термомодифицирование.The figure 2 shows the change in the wetting angle depending on the processing method, where e) is thermal modification, f) is firing, g) is firing and thermal modification.
На фигуре 3 показано поперечное коробление заготовок, где и) – обжиг, к) – обжиг и термомодифицирование.Figure 3 shows the transverse warping of blanks, where i) - firing, j) - firing and thermal modification.
На фигуре 4 показан внешний вид заготовки после обработки.The figure 4 shows the appearance of the workpiece after processing.
Сущность способа декоративной обработки поверхности древесины поясняется следующими примерами.The essence of the method of decorative wood surface treatment is illustrated by the following examples.
Пример 1. Заготовку из пиломатериала сосны толщиной 16 мм, размерами 70×300 мм, влажностью 8 % с лицевой стороны, по торцам и кромкам обжигают огнем газовой горелки на глубину до 2 мм до получения равномерно обугленной растрескавшейся поверхности древесины, затем термически обрабатывают в сушильном шкафу при температуре 180 °С в течение 2 часов.Example 1. A billet of pine lumber with a thickness of 16 mm, dimensions of 70 × 300 mm, moisture content of 8% on the front side, along the ends and edges is fired with a gas burner to a depth of 2 mm until a uniformly charred cracked wood surface is obtained, then thermally processed in a drying oven cabinet at 180°C for 2 hours.
Пример 2. Заготовку из пиломатериала сосны толщиной 16 мм, размерами 70×300 мм, влажностью 16 % термически обрабатывают при температуре 200 °С в течение 2 часов, а затем обжигают огнем газовой горелки с лицевой стороны, по торцам и кромкам на глубину до 2 мм до получения равномерно черного цвета поверхности древесины.Example 2. A blank of pine lumber with a thickness of 16 mm, dimensions of 70 × 300 mm, moisture content of 16% is thermally treated at a temperature of 200 ° C for 2 hours, and then fired with a gas burner on the front side, along the ends and edges to a depth of 2 mm until a uniformly black color of the wood surface is obtained.
Технико-экономический результат изобретения заключается в повышении долговечности и экологичности термомодифицированных изделий из древесины, сокращении затрат на процесс модифицирования.The technical and economic result of the invention is to increase the durability and environmental friendliness of thermally modified wood products, reduce the cost of the modification process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140240A RU2767195C1 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Method for protective treatment of wood products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140240A RU2767195C1 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Method for protective treatment of wood products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2767195C1 true RU2767195C1 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=80736961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140240A RU2767195C1 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Method for protective treatment of wood products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2767195C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU338371A1 (en) * | А. П. Комиссаров | |||
| WO2008155466A1 (en) * | 2007-06-19 | 2008-12-24 | Stora Enso Oyj | Surface treatment of thermally modified wood |
| RU2701536C2 (en) * | 2015-05-08 | 2019-09-27 | Стора Энсо Ойй | Composite product and process for production thereof |
| RU2704849C1 (en) * | 2018-06-20 | 2019-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (ВятГУ) | Method of hardening decorative treatment of wood articles |
-
2020
- 2020-12-08 RU RU2020140240A patent/RU2767195C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU338371A1 (en) * | А. П. Комиссаров | |||
| WO2008155466A1 (en) * | 2007-06-19 | 2008-12-24 | Stora Enso Oyj | Surface treatment of thermally modified wood |
| RU2701536C2 (en) * | 2015-05-08 | 2019-09-27 | Стора Энсо Ойй | Composite product and process for production thereof |
| RU2704849C1 (en) * | 2018-06-20 | 2019-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (ВятГУ) | Method of hardening decorative treatment of wood articles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shaikhutdinova et al. | Thermal modification of wood in production of finishing materials | |
| RU2767195C1 (en) | Method for protective treatment of wood products | |
| Pelit | The effect of different wood varnishes on surface color properties of heat treated wood materials | |
| US6235347B1 (en) | Fire resistant cellulosic materials and rendering such cellulosic materials leach resistant | |
| Rapp et al. | Oil-heat-treatment of wood-process and properties | |
| CN106313250A (en) | Method for medium-high-temperature mild carbonization and thermal modification of broad-leaved wood for solid wood product | |
| Toker et al. | Surface characteristics of oriental beech and scots pine woods heat-treated above 200 degrees C | |
| Ebner et al. | Study of wooden surface carbonization using the traditional Japanese Yakisugi technique. | |
| Nogi et al. | Relaxation mechanism of residual stress inside logs by heat treatment: choosing the heating time and temperature | |
| EP2889112A1 (en) | Method for hydrothermal treatment of wood | |
| CN105946085A (en) | Processing technology of moisture-proof wood board door | |
| US2395311A (en) | Treatment of wood | |
| Taşdelen et al. | Some physical and mechanical properties of maritime pine and poplar exposed to oil-heat treatment | |
| US1680529A (en) | Method of treating wood | |
| CN107127856A (en) | A kind of physical depth carbonization technique of fresh bamboo wood | |
| US4416069A (en) | Enhancement of color quality of lumber during drying | |
| KR20000000477A (en) | The carbonization-processing method of processed goods by wood | |
| US3818601A (en) | Reducing defects in kiln drying lumber | |
| Yasar | Effects of wood preservatives on the combustion process and combustion quality of wood | |
| Ratnasingam et al. | Finishing characteristics of heat treated and compressed Rubberwood | |
| RU2099180C1 (en) | Method of wood blank modification | |
| Pelit | Colour characteristics of densified and thermally post-treated beech and pine woods | |
| JP3008019B2 (en) | Artificial drying of wood | |
| Pinchevska et al. | Changing the physical properties of thermo-modified hornbeam and ash wood depending on processing schedules. | |
| CN1203148C (en) | Timber oil extract and drying method |