СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ЗАГОТОВОК Российский патент 1997 года по МПК B27K5/00 B27K9/00 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к способам облагораживания деревянных заготовок, и может найти широкое применение для облагораживания древесины неценных пород (мягких лиственных пород), в частности березы, осины.

Известен способ облагораживания деревянных заготовок, заключающийся в обработке их аммиаком, пропаривании при 120^oC с последующей термообработкой при температуре не выше 140^oC в течение до 320 часов [1]
Данный способ позволяет облагораживать деревянные заготовки мягких лиственных пород осины, березы, ольхи.

Однако данный способ достаточно длителен и требует применения опасных веществ, таких как аммиак.

Большая длительность термообработки и использование в технологии опасных веществ делают процесс облагораживания энергоемким и небезопасным.

Известен способ облагораживания деревянных заготовок (карандашных дощечек), выбранный в качестве ближайшего аналога (прототипа), путем их термообработки при атмосферном давлении, заключающийся в предварительном нагреве окружающей заготовку среды, выдержке заготовок при этой температуре и последующем ее снижении [2]
Термообработку карандашных дощечек осуществляют в среде водяного пара путем предварительного нагрева воздушной среды до температуры 100^oC, после чего воздушную среду замещают паром, температуру которого повышают до 220-240^oC, а заготовки выдерживают при этой температуре в течение не менее 2 часов, после чего камеру с заготовками охлаждают до 60-70^oC в течение 2,5-3 часов.

Данный способ позволяет несколько снизить длительность предыдущего метода и полностью исключить использование опасных веществ.

Однако он остается достаточно длительным за счет больших периодов выдержки и охлаждения камеры и, следовательно, продолжает оставаться энергоемким. Кроме того, энергоемкость процесса увеличивается и за счет использования энергии нагрева воды до состояния перегретого пара.

Кроме того, данные режимы и время термообработки рассчитаны для облагораживания деревянных заготовок определенной толщины карандашных дощечек и не могут быть использованы для облагораживания деревянных заготовок большей толщины, поскольку данной температуры и периода выдержки для такой заготовки будет явно недостаточно.

При этом данный способ пригоден для облагораживания деревянных заготовок лишь таких малоценных сортов дерева, как осина, и не используется для облагораживания березы.

Таким образом, задачей предлагаемого изобретения является создание такого способа облагораживания деревянных заготовок, который был бы универсален, недлителен, малоэнергоемок и мог использоваться для облагораживания такой малоценной породы дерева, как березы.

Указанные задачи достигаются тем, что в известном способе облагораживания деревянных заготовок путем их термообработки при атмосферном давлении, заключающемся в нагреве заготовок, выдержке заготовок при этой температуре и последующем их охлаждении, согласно изобретению, термообработку ведут в воздушной среде, нагрев заготовок осуществляют в течение 10-120 минут до температуры 190-230^oC, выдержку при этой температуре проводят в течение 1,5-4 часов, а последующее охлаждение заготовок осуществляют в естественных условиях.

Экспериментально установлено, что осуществление процесса термообработки именно в воздушной среде, с нагревом заготовок до температуры 190-230^oC в течение 10-120 минут, с выдержкой заготовок при этой температуре в течение 1,5-4 часов и с последующим охлаждением заготовки в естественных условиях, позволяет получить поверхность деревянных заготовок необходимого качества, с четко выявленным рисунком текстуры и по декоративности не уступающую благородным породам дерева.

Некоторое снижение температуры термообработки, снижение времени осуществления процесса позволяют снизить продолжительность процесса и, следовательно, его энергоемкость без снижения качества получаемого изделия. При этом заявленные последовательность и режимы термообработки позволяют с одинаковым качеством облагораживать как тонкие, так и толстые заготовки.

Совокупность признаков заявляемого технического решения способа имеет отличия от прототипа и не следует явным образом из изученного уровня техники, поэтому автор считает, что способ является новым и имеет изобретательский уровень.

Данный способ может найти широкое применение в деревообрабатывающей промышленности, т.е. он является промышленно применимым.

Способ осуществляется следующим образом.

Из исходного материала (осина, береза), просушенного в естественных условиях, готовят мерные заготовки прямоугольного сечения 20 х 25 или 25 х 30 мм. Подготовленные заготовки подают в печь, в рабочей зоне которой в течение 50 минут температуру доводят до 190-230^oC. Заготовки в печь подают в автоматическом режиме со скоростью 2,4 м/час (40 мм/мин). Длина печи составляет 4 метра.

При достижении температуры 190-230^oC заготовки выдерживаются в течение 50 минут, после чего удаляются из печи и охлаждаются вне печи, в естественных условиях. При этом цвет заготовки находится в прямой зависимости от температуры выдержки чем выше температура, тем темнее цвет.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице.

Как видно из таблицы, для облагораживания (получения светло-желтой окраски) деревянного шпона толщиной 1 мм необходимо нагрев до температуры 190^oC осуществлять всего 10 минут, а выдержку при этой температуре производить 90 мин. А для получения цвета для заготовки с поперечным сечением 65 х 70 мм время нагрева до температуры 190^oC увеличивается до 60 мин, а время выдержки при этой температуре остается тем же -90 минут.

Результаты испытаний показали, что цвет у заготовки зависит от толщины ее поперечного сечения: чем толще заготовка, тем большее время требуется для нагрева ее до необходимой температуры и, естественно, большее время выдержки при этой температуре.

Применение предлагаемого способа обеспечит значительную экономию благородных пород дерева. При этом продукция, изготавливаемая из малоценных пород дерева (береза), не будет отличаться по декоративности от благородных, но очень дорогих пород бук, дуб (паркет, мебель, и т.д.)и станет доступной широкому кругу потребителей.

Использование: изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к способам облагораживания деревянных заготовок, и может найти широкое применение для облагораживания древесины неценных пород дерева /мягких листовых пород/, в частности березы, осины. Сущность изобретения: деревянные заготовки при атмосферном давлении в воздушной среде сначала нагревают в течение 10-120 минут до температуры 190-230^oC, выдерживают при этой температуре в течение 1,5-4 часов, а затем охлаждают в естественных условиях. Способ универсален, не длителен, малоэнергоемок и может использоваться для облагораживания такой малоценной породы дерева, как береза. 1 табл.

Способ облагораживания деревянных заготовок путем их термообработки при атмосферном давлении в окружающей заготовки среде, заключающийся в нагреве заготовок, выдержке их при этой температуре и последующем их охлаждении, отличающийся тем, что термообработку заготовок ведут в воздушной среде, нагрев заготовок осуществляют в течение 10 120 мин до 190 230^oС, выдержку при этой температуре проводят в течение 1,5 4,0 ч, а последующее охлаждение заготовок осуществляют в естественных условиях.