СПОСОБ ОКРАШИВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ РАСТЕНИЙ, ДИСПЕРСИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА Российский патент 1997 года по МПК A01G7/06 B27K5/02 B27K3/34 B27K3/10 

Изобретение относится к способам обработки древесины, в частности к способам ее окрашивания, и может быть использовано в мебельной и других отраслях промышленности, где применяется окрашенная древесина.

Известен способ окрашивания древесины растений в процессе их роста, включающий выполнение в стволе растущего дерева по крайней мере двух отверстий с расположением их на разной высоте, подачу в одно из отверстий дисперсии красителя и/или пигмента (авторское свидетельство СССР N 1471988, кл. A 01 G 7/06, 1987) /1/. Дисперсию красителя вводят в верхнее отверстие, и она проникает в дерево вместе с потоком питательного сока без внешнего давления.

Однако в этом способе краситель относительно медленно внедряется внутрь объема древесины и неравномерно окрашивает ее по мере проникновения внутрь. Это ограничивает область использования такой древесины и возможность ее обработки.

Была поставлена задача создания такого способа обработки древесины, который обеспечил бы быстрое и равномерное ее окрашивание, а также обеспечил бы улучшенную сохранность древесины после ее окраски.

Данная задача была решена созданием такого способа окрашивания древесины растений, включающего выполнение в стволе растущего дерева по крайней мере двух отверстий с расположением их на разной высоте, подачу в одно из отверстий дисперсии красителя и/или пигмента, согласно которому дисперсию подают под давлением во все отверстия, за исключением расположенного на наибольшей высоте.

Известна дисперсия для окрашивания древесины растений в процессе их роста, содержащая красители (растворимые в воде), добавки и воду (авторское свидетельство СССР N 563941, кл. A 01 G 7/06, 1976). Эта дисперсия не может обеспечить в полной мере решение поставленной задачи, так как окраска не обладает достаточной стойкостью к атмосферным и химическим факторам, не обеспечивает повышенную сохранность древесины после окрашивания.

Известна дисперсия для окраски древесины, которая может применяться и для окраски в процессе их роста, содержащая не растворимые в воде красители и/или пигменты, добавки (авторское свидетельство СССР N 586995, кл. В 27 К 5/02, 1976). В качестве добавок дисперсия содержит льняное и талловое масла, синтетические жирные кислоты. Такая дисперсия не может обеспечить быстроту окраски, так как плохо смешивается с растительным питательным соком.

Поставленная задача была решена также созданием дисперсии для окрашивания древесины, содержащей не растворимые в воде красители и/или пигменты и добавки, которая согласно изобретению содержит воду, а в качестве добавок она содержит клей КМЦН на основе отходов производства древесины и природный или синтетический латекс при следующем соотношении компонентов, мас. красители и/или пигменты 1,5 3; клей КМЦН на основе отходов производства древесины 1,5 3; латекс 3 4; вода остальное.

Известно устройство, которое может быть использовано для окрашивания древесины растений в процессе их роста, содержащее полую трубку с перфорационными отверстиями, на одном из концов которой закреплен упор (авторское свидетельство СССР N 1493161, кл. A 01 G 7/06, 1987). Это устройство не может быть использовано для осуществления заявленного способа, так как не обеспечивает такого надежного сцепления с древесиной, которое выдерживало бы давление подаваемого раствора.

Поставленная задача была решена также созданием устройства для окрашивания древесины, содержащего полую трубку с перфорационными отверстиями, на одном из концов которой закреплен упор, при этом согласно изобретению по крайней мере на части внешней поверхности трубки со стороны другого ее конца выполнена резьба, на которой расположена гайка, а между упором и гайкой размещены кольцеобразные уплотнители из упругого материала и хотя бы одна шайба из жесткого материала с хотя бы одним сквозным отверстием, концы которого расположены на внутренней и внешней боковых поверхностях шайбы.

В предпочтительном варианте выполнения устройства перфорационные отверстия расположены между резьбой и упором.

В стволе растущего дерева выполняют по крайней мере два отверстия, расположенных на разной высоте. Одно из них (нижнее) необходимо для подачи в дерево под давлением композиции для окрашивания древесины, а другое (верхнее) для контроля прохода вверх окрашенной жидкости.

Композиция для окрашивания древесины может подаваться также и в несколько специально предназначенных для этого отверстий. Количество отверстий и их расположение определяют места и полноту прокрашивания ствола дерева.

При закачке окрашивающей композиции ее проникновение в дерево облегчается потоком питательной жидкости, направляющимся от корней к листьям дерева вверх по стволу. Поэтому данный способ и осуществляют на растущем дереве.

В качестве красителей (пигментов) композиция содержит стойкие к действию химических и атмосферных факторов ингредиенты. Такой стойкостью обладают нерастворимые в воде пигменты (красители), например железный сурик (ГОСТ 8135-74), мумия сухая (ГОСТ 12236-66). Оптимальным количеством пигментов (красителей) в композиции является 1,5 3.

Композиция содержит также клей КМЦН на основе отходов производства древесины (ТУ 6-15-10-77). Он обеспечивает создание устойчивой дисперсии красителя (пигмента), проникновение композиции в каналы движения питательных соков растущего дерева, хорошо смешиваясь с ними и являясь относительно безвредными при росте дерева, исключая необходимость использования других органических растворителей, вредных для растущего дерева. Кроме того, использование клея на основе отходов производства древесины способствует удешевлению процесса.

Повышению стойкости окрашенной древесины к действию различных внешних факторов, а также созданию устойчивой дисперсии красителя (пигмента) способствует наличие в композиции природного или синтетического латекса (например, ДММА-65-1ГП, ГОСТ 13522-68).

Композиция готовится на водной основе, так как только такая основа обеспечивает проникновение ее в каналы растущего дерева.

Для осуществления предложенного способа и введения предложенной композиции в ствол растущего дерева предложено устройство, отдельные конструктивные элементы которого выполняют следующие функции.

Полая трубка необходима для подачи внутрь растущего дерева заявленной композиции для окрашивания древесины.

Резьба на внешней поверхности служит для закрепления и перемещения на ней гайки.

Упор позволяет ограничить перемещение по длине трубки уплотнителей при их уплотнении гайкой. Упор предпочтительно выполнен кольцеобразным.

Кольцеобразные уплотнители, размещенные между упором и гайкой, служат с одной стороны для закрепления устройства в отверстии, а с другой стороны для герметизации пространства между внешней поверхностью трубки и древесиной, что позволяет поддерживать необходимое давление в этом пространстве. Уплотнители выполнены из упругого материала, например из резины.

Между упором и гайкой размещена хотя бы одна шайба из жесткого материала (например, металла) с хотя бы одним сквозным отверстием, концы которого расположены на внутренней и внешней боковых поверхностях шайбы. Эта шайба необходима для подачи через указанное отверстие композиции для окрашивания к внутренней поверхности отверстия, выполненного в растущем дереве.

Для подачи композиции из трубки к пространству между трубкой и внутренней поверхностью отверстия в растущем дереве служит перфорационное отверстие трубки, расположенное между упором и резьбой.

Заявляемый способ отличается от известного тем, что дисперсию подают под давлением во все отверстия, за исключением расположенного на наибольшей высоте.

Заявляемая дисперсия для окрашивания древесины отличается от известной тем, что она содержит воду, а в качестве добавок она содержит клей КМЦН на основе отходов производства древесины и природный или синтетический латекс при следующем соотношении компонентов, мас.

красители и/или пигменты 1,5 3
клей КМЦН на основе отходов производства древесины 1,5 3
латекс 3 4
вода 90 94
Заявляемое устройство отличается от известного тем, что по крайней мере на части внешней поверхности трубки со стороны другого ее конца выполнена резьба, на которой расположена гайка, а между упором и гайкой размещены кольцеобразные уплотнители из упругого материала и хотя бы одна шайба из жесткого материала с хотя бы одним сквозным отверстием, концы которого расположены на внутренней и внешней боковых поверхностях шайбы.

Таким образом, заявленные изобретения удовлетворяют условию патентоспособности "Новизна".

В патентной и научно-технической литературе не описана подача дисперсии красителя в растущее дерево под давлением с целью окраски древесины.

Неизвестно использование клея КМЦН в дисперсиях для окраски древесины.

Неизвестно также использование уплотнителей из упругого материала, которые при их поджатии выполняют функцию фиксаторов для закрепления в отверстии дерева устройства для окрашивания древесины.

Таким образом, заявленные изобретения удовлетворяют условию патентоспособности "Изобретательский уровень".

Заявленные изобретения могут быть использованы в мебельной и других отраслях промышленности, позволяют обеспечить более быстрое и равномерное окрашивание древесины, обеспечивают улучшенную ее сохранность после окраски.

Таким образом, заявленные изобретения удовлетворяют условию патентоспособности "Промышленная применимость".

На фиг. 1 изображено заявленное устройство для окрашивания древесины. Оно содержит полую трубку 1 с резьбой 2 на ее внешней поверхности. На одном из концов трубки 1 закреплен упор 3. На резьбе расположена гайка 4. Между упором 3 и гайкой 4 размещены резиновые кольцеобразные уплотнители 5 и железные шайбы 6 со сквозными отверстиями 7, концы которых расположены на внутренних 8 и внешних 9 боковых поверхностях шайбы 6. Между упором 3 и гайкой 4 трубка 1 содержит перфорационные отверстия 10.

Ниже приведен конкретный пример осуществления способа, приготовления дисперсии и работы устройства.

Готовят дисперсию для окрашивания древесины следующим образом.

В 920 мл воды помещают 20 г тонкоразмолотого железного сурика, 30 г клея КМЦН, 30 г латекса. Компоненты тщательно перемешивают мешалкой в течение 2 ч.

В растущем дереве высверливают два отверстия диаметром 3 см. В нижнее отверстие помещают трубку 1 диаметром 2 см, продвигают ее в отверстие до тех пор, пока упор 3 не достигнет торца отверстия. Затем вращают гайку 4, продвигая ее по резьбе 2 по направлению к упору 3. При этом гайка 4 сжимает резиновые уплотнители 5, последние плотно прижимаются к внутренней поверхности отверстия в дереве и тем самым фиксируют трубку 1 в отверстии и герметизируют пространство между трубкой 1 и внутренней поверхностью отверстия. Затем на конец трубки 1 навинчивают гайку шланга насоса для подачи дисперсии и с помощью насоса подают последнюю под давлением 10 атм. в трубку 1. Дисперсия, попадая в трубку 1, выходит из ее перфорационные отверстия 10, проходит через отверстие 7 в шайбах 6 и под давлением проходит в каналы растущего дерева, окрашивая древесину. Во время подачи насосом дисперсия не выходит за пределы области, загерметизированной уплотнителями 5. Подачу дисперсии производят до тех пор, пока во втором (верхнем) отверстии не станет заметной коричневая окраска. После окончания окраски дерево спиливают и обрабатывают.

Таким образом, заявленные изобретения позволяют обеспечить быстрое и равномерное окрашивание древесины и улучшенную сохранность древесины после ее окраски.

Использование изобретения: мебельная промышленность. Сущность изобретения: для окрашивания древесины растений выполняют в стволе растущего дерева по крайней мере два отверстия, располагая их на разной высоте и подают в них под давлением (за исключением верхнего отверстия) дисперсию красителя и/или пигмента. Дисперсия содержит добавки и воду. Устройство для окрашивания древесины растений содержит полую трубку с перфорационными отверстиями, на одном из концов которой закреплен упор. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ окрашивания древесины растений, в частности, в процессе их роста, включающий выполнение в стволе растущего дерева по крайней мере двух отверстий с расположением их на разной высоте, подачу в одно из отверстий дисперсии красителя и/или пигмента, отличающийся тем, что дисперсию подают под давлением во все нижерасположенные отверстия. 2. Дисперсия для окрашивания древесины растений, в частности, в процессе их роста, содержащая не растворимые в воде красители и/или пигменты и добавки, отличающаяся тем, что она содержит воду, а в качестве добавок она содержит клей КМЦН на основе отходов производства древесины и природный или синтетический латекс при следующем соотношении компонентов, мас.

Красители и/или пигменты 1,5 3,0
Клей КМЦН на основе отходов производства древесины 1,5 3,0
Латекс 3,0 4,0
Вода 90,0 94,0
3. Устройство для окрашивания древесины растений, в частности, в процессе их роста, содержащее полую трубку с перфорационными отверстиями, на одном из концов которой закреплен упор, отличающееся тем, что по крайней мере на части внешней поверхности трубки со стороны другого ее конца выполнена резьба, на которой расположена гайка, а между упором и гайкой размещены кольцеобразные уплотнители из упругого материала и хотя бы одна шайба из жесткого материала с хотя бы одним сквозным радиальным отверстием.