RU2391202C1 - Способ получения модифицированной древесины - Google Patents
Способ получения модифицированной древесины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391202C1 RU2391202C1 RU2009108587/04A RU2009108587A RU2391202C1 RU 2391202 C1 RU2391202 C1 RU 2391202C1 RU 2009108587/04 A RU2009108587/04 A RU 2009108587/04A RU 2009108587 A RU2009108587 A RU 2009108587A RU 2391202 C1 RU2391202 C1 RU 2391202C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- sleepers
- minutes
- ultrasound
- khz
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к получению модифицированной древесины для шпал. Описан 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. Технический результат - повышение формостабильности модифицированной древесины для шпал. 1 табл.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к получению шпал из модифицированной древесины.
Известны способы получения модифицированной древесины, включающие пропитку древесины водным раствором карбамида и последующую одновременную сушку и прессование, в которых для придания формостабильности получаемой древесине в раствор карбамида добавляют уротропин или форконденсат карбамидоформальдегидного олигомера (см. Пат. РФ №2131351, МПК B27K 3/50, 1999 г. и Пат. РФ №2229377, МПК B27K 3/50, 2001 г.).
Недостатком этих способов является то, что оба стабилизатора размеров древесины проявляют свои свойства в сухой древесине, когда ее влажность понизится до 4-6% (вода в древесине ингибирует процессы полимеризации и сшивки модификатора с компонентами древесины), поэтому получить формостабильную модифицированную древесину с влажностью, например, 20% невозможно.
Известен также наиболее близкий к предложенному по совокупности признаков способ получения модифицированной древесины для шпал, включающий одновременную сушку-пропитку до влажности 20% в каменноугольном масле с прессованием и получением готовой шпалы (см. Пат. РФ №2128113, МПК B27K 3/08, 1999 г.).
Техническим недостатком этого способа является низкая формостабильность получаемой древесины, поскольку при пребывании в воде шпала на 80% восстанавливает свои первоначальные размеры.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение формостабильности модифицированной древесины для шпал. Для этого в способе получения модифицированной древесины, включающем одновременную сушку, пропитку и прессование древесины в маслянистом антисептике, согласно изобретению 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 длительностью 6-6,5 мин.
При получении шпал используют только маслянистые антисептики, такие как каменноугольное масло, сланцевое масло, жидкий толуоловый конденсат (ЖТК) и др. Все эти антисептики не защищают древесину от разбухания. Введение же в маслянистые антисептики применяемых в настоящее время стабилизаторов древесины, таких как олигомеры синтетических смол, невозможно из-за их несовместимости.
Обработка древесины ультразвуком при мягких режимах (частота 21 кГц, мощность 0,3 кВт) приводит к увеличению проницаемости (Коновалова Н.Н. Установление оптимальных режимов комбинированной обработки древесины дуба ультразвуком и теплом для ускорения созревания коньячных спиртов при их резервуарной выдержке. - Автореф. Дис. Канд. техн. наук. М.: МГУПП, 2004, 28 с). Для древесины шпал обработка ультразвуком при жестких режимах - частота 20 кГц, мощность 4 кВт, приводит к расплавлению отдельных компонентов древесины - гемицеллюлоз и части лигнина в срединной пластинке, что в конечном итоге может привести к снижению прочности древесины. В результате расплавления компонентов древесины происходит сшивка и появление новых трехмерных структур, но уже не за счет внешних химических реагентов, а за счет компонентов самой древесины. Для исключения снижения прочности древесины при обработке ультразвуком его воздействие делают импульсным путем чередования импульсов воздействия и пауз. Длительность импульса ультразвука должна составлять 2,5 мин, чтобы все легкоплавкие компоненты древесины успели расплавиться, и не превышать 3 мин, после чего снижается прочность древесины за счет деструкции целлюлозного скелета. Длительность паузы менее 6 мин нецелесообразна, т.к. древесина после разогрева ультразвуком продолжает по инерции саморазогреваться (эффект термоинерции). Длительность паузы более 6,5 мин ведет к стеклованию реакционной массы и необходимости увеличения длительности воздействия ультразвука.
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°C, 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%, как видно из таблицы.
Таблица | ||
Показатели физико-механических свойств модифицированной древесины | ||
Наименование показателя | Свойства по способам | |
предлагаемый | прототип | |
1 | 2 | 3 |
Плотность, кг/м3 | 800,0 | 800,0 |
Влажность, % | 20,0 | 10,0 |
Предел прочности при сжатии волокон, мПа | 90,3 | 92,2 |
Предельное объемное разбухание при | ||
- влагопоглощении, % | 8,0 | 16,8 |
- водопоглощении, % | 12,1 | 58,9 |
Примеры конкретного выполнения изобретения
Пример 1. Сырье - осиновые заготовки диаметром 25 см, длиной 275 см помещали в пропиточную ванну с каменноугольным маслом и сушили при температуре 100°C в течение 6 ч с одновременным прессованием под давлением 1,0 мПа. На всем протяжении процесса на древесину импульсно воздействовали ультразвуковым полем частотой 20 кГц, мощностью 4 кВт с чередованием импульса ультразвука 3 мин и паузы 6,5 мин. После завершения процесса сушки, пропитки и прессования получали готовую шпалу сечением 25×18 см плотностью 800 кг/м3, влажностью 20% с предельным объемным разбуханием при водопоглощении 12%.
Пример 2. Сырые заготовки сосны диаметром 23 см, длиной 150 см помещали в пропиточную ванну с маслом ЖТК и сушили при температуре 105°C в течение 5 ч с одновременным уплотнением при давлении 1,1 мПа. На всем протяжении процесса на древесину импульсно воздействовали ультразвуковым полем частотой 20 кГц, мощностью 4 кВт с чередованием импульса ультразвука 2,5 мин и паузы 6 мин. После завершения процесса сушки, пропитки и прессования получали готовую шпалу плотностью 900 кг/м3, влажностью 18% с предельным объемным разбуханием при водопоглощении 12,1%.
Предлагаемый способ позволяет получать шпалы из прессованной древесины мягких лиственных и хвойных пород, по прочности превосходящие древесину дуба, причем разбухание таких шпал после длительного пребывания в воде остается на уровне разбухания натуральной (непрессованной) древесины, т.е. полностью соответствуют ГОСТ 78-2004.
Claims (1)
- Способ получения модифицированной древесины, включающий одновременную сушку, пропитку и прессование древесины в маслянистом антисептике, отличающийся тем, что 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009108587/04A RU2391202C1 (ru) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Способ получения модифицированной древесины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009108587/04A RU2391202C1 (ru) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Способ получения модифицированной древесины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2391202C1 true RU2391202C1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009108587/04A RU2391202C1 (ru) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Способ получения модифицированной древесины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391202C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012134353A1 (ru) | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Borisov Yurii Vladimirovich | Способ получения модифицированной древесины и устройство для его осуществления |
US8906466B2 (en) | 2009-06-25 | 2014-12-09 | Eastman Chemical Company | Esterified lignocellulosic materials and methods for making them |
-
2007
- 2007-03-26 RU RU2009108587/04A patent/RU2391202C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8906466B2 (en) | 2009-06-25 | 2014-12-09 | Eastman Chemical Company | Esterified lignocellulosic materials and methods for making them |
WO2012134353A1 (ru) | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Borisov Yurii Vladimirovich | Способ получения модифицированной древесины и устройство для его осуществления |
RU2466860C1 (ru) * | 2011-04-01 | 2012-11-20 | Юрий Владимирович Борисов | Способ получения модифицированной древесины "древит" и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7086850B2 (ja) | リグノセルロース系材料の部分的脱リグニン化及び充填方法、並びに当該方法により得られる複合材料構造体 | |
KR101350645B1 (ko) | 표면강화 원목 성형재의 제조방법 | |
Pfriem et al. | Furfuryl alcohol impregnation for improved plasticization and fixation during the densification of wood | |
Morsing | Densification of Wood.: The influence of hygrothermal treatment on compression of beech perpendicular to gain | |
Cabral et al. | Densification of timber: a review on the process, material properties, and application | |
RU2275298C2 (ru) | Древесный материал, пропитанный фурановым полимером, способ его получения и применение такого древесного материала | |
CN100586679C (zh) | 一种炭化竹筷的制备方法 | |
CA2005468C (en) | Cellulosic fibrous aggregate and a process for its preparation | |
Fang et al. | Densification of wood veneers combined with oil-heat treatment. Part I: Dimensional stability | |
JP2009298132A (ja) | 改良木材及びその製造方法 | |
Lukowsky | Influence of the formaldehyde content of waterbased melamine formaldehyde resins on physical properties of Scots pine impregnated therewith | |
US2313953A (en) | Process for resinifying lignocellulosic materials | |
AU2003276016A1 (en) | Method for improving the surface hardness of a wooden body using an aqueous solution of an impregnating agent | |
RU2391202C1 (ru) | Способ получения модифицированной древесины | |
WO2008118033A1 (fr) | Procédé de fabrication de bois modifié | |
KR102144100B1 (ko) | 방부목 및 그것의 제조 방법 | |
RU2381895C2 (ru) | Способ получения модифицированной древесины | |
Szymona et al. | Valorization of waste oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) biomass through furfurylation | |
JP2001129805A (ja) | 木材の圧縮永久固定処理方法及び圧密木材 | |
RU2476311C1 (ru) | Способ получения модифицированной древесины | |
Ebadi et al. | Physical behavior of hydro-thermally treated oil palm wood in different buffered pH media | |
Miao et al. | Characterization of Ailanthus altissima Veneer Modified by Urea-formaldehyde Pre-polymer with Compression Drying. | |
US3788929A (en) | Method for plasticizing wood | |
US6053225A (en) | Wood molding process | |
Khalid et al. | Fracture Toughness of Medium Molecular Weight Phenol Formaldehyde (MMwPF) Plywood |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110119 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150327 |