СПОСОБ ОТБЕЛИВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2000 года по МПК B27K5/02 B27K3/32 D06L3/02 D06L3/08 

Изобретение относится к области деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу отбеливания древесины, пораженной пигментами грибов или потемневшей от атмосферного и солнечного вoздeйcтвия.

Известен способ отбеливания древесины путем пропитки древесины 30 - 50% раствором мочевины, при этом древесину перед пропиткой прогревают в воде при 90-100^oC [SU 709358 A, опубл. 15.01.80].

Известен способ отбеливания древесины с помощью перекисных соединений.

Так, известный способ отбеливания древесины (обесцвечивания фурнитуры) предусматривает обработку древесины перекисью водорода и аммиаком [US 3708889 A, опубл. 09.01.73]. Согласно другому известному способу отбеливание древесины осуществляют перекисью водорода в присутствии формамида при массовом соотношении 1:10 - 10:1 в нейтральной или щелочной среде [DE 1792211 A, опубл. 07.09.72].

Описан способ отбеливания древесины, основанный на совместном действии перекиси натрия и щавелевой кислоты; для ускорения процесса отбеливания способ предусматривает добавление серной кислоты (Обработка дерева.- М.: Гелеос, 1998, с. 90-91].

Известны также способы отбеливания древесины, основанные на использовании раствора гипохлорита натрия. Так, известен способ отбеливания древесины путем ее обработки кислым раствором гипохлорита натрия [CH 512976 A, опубл. 15.11.71]. Согласно известному способу [FR 2641730 A1, опубл. 20.07.90] отбеливание и обесцвечивание любой древесины экзотических пород независимо от цвета осуществляют путем ее обработки водным раствором гипохлорита натрия с концентрацией 1-55%.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи является способ отбеливания древесины путем обработки поверхности древесины водным раствором, содержащим гипохлорит натрия, и предусматривающий одновременную или последовательную обработку поверхности древесины водным раствором силиката натрия [DE 3608688 A1, опубл. 18.12.86]. К недостаткам известного способа следует отнести невозможность полностью устранить потемнение поверхности древесины и восстановить пораженные участки ("синь" или "чернь") на поверхности древесины, особенно лиственных пород, до естественного состояния.

Задачей настоящего решения является устранение вышеперечисленных недостатков.

Для решения поставленной задачи предложен настоящий способ отбеливания древесины, включающий обработку поверхности древесины последовательно в две ступени: на первой ступени обработку ведут водным раствором, содержащим гипохлорит натрия и гидроксид натрия или калия при следующим соотношении компонентов, мас.%: гипохлорит натрия 25-55, гидроксид натрия или калия 1-5, вода - остальное,
на второй ступени обработку проводят водным раствором перекиси водорода, содержащим, мас.%: перекись водорода 15-50, вода - остальное.

Способ согласно изобретению предусматривает для обработки поверхности древесины использование на первой ступени предпочтительно раствора, дополнительно содержащего водорастворимый полимер, выбранный из группы, включающей полиакриламид, поли-N-винилпирролидон, натрийкарбокси-метилцеллюлозу, полиакрилат или полиметакрилат натрия или калия, полиэтиленгликоль в количестве 0,1-1,0 мас.%.

Предпочтительно раствор, используемый для обработки поверхности древесины на второй ступени, дополнительно содержит мочевину в количестве 0,1-5,0 мас.%.

Способ осуществляют следующим образом. Раствор, используемый для обработки поверхности древесины на первой ступени, обозначим раствор (I), а на второй ступени - раствор (II). На поверхность древесины наносят кистью или другим методом раствор (I) при температуре 0-70^oC (при этом обработке подвергают в основном пигментированные участки поверхности древесины) и выдерживают от 5 мин до суток в зависимости от степени поражения древесины и температуры обработки. В результате обработки раствором (I) пигментация (древесная "чернь" и "синь" и атмосферное и солнечное потемнение и др.) исчезает или резко изменяет цвет и интенсивность, а общий фон поверхности становится желтоватым или золотисто-желтым. Затем на ту же поверхность наносят раствор (II). При действии раствора (II) при температуре 0-70^oC в течение 1-10 мин остатки пигментации исчезают и древесина приобретает естественный цвет. Древесину сушат, после чего она может быть отделана обычным образом (лакировка, тонирование, вощение и т.д.).

Последовательное использование растворов (I) и (II) основано на химической реакции, позволяющей усилить действие компонентов каждого раствора и обусловливающей их синергическое действие, приводящее к быстрому получению естественного цвета и длительному его сохранению, а также к одновременной взаимной нейтрализации растворов, делающей ненужной финишную отмывку отбеленной древесины.

Дополнительное содержание водорастворимого полимера в растворе (I) увеличивает его дееспособность во времени после его нанесения (подавляет испарение, удерживает влагу в обрабатываемом слое). Введение в состав (II) дополнительно мочевины ускоряет обработку древесины для достижения необходимого результата.

Нижеследующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение.

Пример N 1.

Вагонка, ель, поражена грибковой "чернью".

Вначале на поверхность древесины наносят кистью при комнатной температуре раствор, содержащий в мас.%. NaOCl - 50, NaOH - 2, вода - остальное.

Черные пятна в течение 15 мин превращаются в коричневые и почти исчезают, общий фон поверхности древесины становится желтоватым.

После этого наносят 20 мас.% водный раствор перекиси водорода.

В течение 3 мин остатки пятен полностью обесцвечиваются, а древесина приобретает естественный цвет.

Пример N 2.

Штакетник, осина, темно-серая от солнечного и атмосферного воздействия.

Вначале поверхность древесины обрабатывают при температуре 60^oC раствором, содержащим в мас. % NaOCl - 30, КОН - 4, полиметакрилат калия (М.м.= 7•10⁵) - 0,5, вода - остальное.

Выдерживают 1 час. Потемнение исчезает, цвет древесины - золотисто-желтый.

Затем наносят раствор, содержащий перекись водорода - 15 мас.%, вода - остальное.

В течение 1 мин древесина приобретает естественный белый цвет.

Пример N 3.

Оцилиндрованный брус, сосна, поражен грибковой "синью".

Поверхность древесины обрабатывают в полевых условиях при температуре 24^oC вначале раствором, содержащим в мас.% NaOCl - 40, NaOH - 1, вода - остальное и выдерживают в течение 2-х часов.

Пораженные участки практически обесцвечиваются, приобретают зеленовато-коричневый оттенок, непораженная древесина приобретает желтоватый оттенок.

Затем действуют раствором, содержащим в мас.% перекись водорода - 20, мочевину - 2, воду - остальное.

Через 5 минут остатки пигментации полностью исчезают, древесина по цвету не отличается от естественного цвета сосны.

Пример N 4.

Паркетная доска, береза, поражена грибковой чернью и краснотой. Вначале обрабатывают при температуре 0^oC раствором, содержащим в мас.% NaOCl- 55, КОН - 4, полиакриламид (М.м.=2•10⁶) - 0,5, вода - остальное. Выдерживают 3 часа.

Черные и красные пятна исчезают, общий фон становится золотисто-желтым. Затем обрабатывают раствором, содержащим в мас.% перекись водорода - 18, мочевину - 2, вода - остальное.

По истечении 2 минут древесина приобретает натуральный цвет.

Пример N 5 (сравнительный).

Вагонка, ель, поражена грибковой "чернью".

Вначале поверхность древесины при комнатной температуре обрабатывают раствором, содержащим в мас.% перекись водорода - 50, мочевину - 5, вода - остальное.

При выдержке в течение 2 часов черные пятна остаются без изменений, непораженные участки - светлые.

Затем действуют раствором, содержащим в мас.%. NaOCl - 50, NaOH - 2, вода - остальное.

Пораженные участки изменяют цвет на коричневый, частично осветляются, общий фон становится желтоватым. Дальнейшее действие этим раствором в течение 4 часов позволяет почти удалить пятна пигментации, однако остаются следы пятен, а общий фон остается желтоватым, что показывает необходимость последовательности обработки согласно формуле изобретения.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу отбеливания древесины, пораженной пигментами грибов или потемневшей от атмосферного и солнечного воздействия. Способ отбеливания осуществляют в две ступени. На первой ступени обработку ведут водным раствором, содержащим гипохлорит натрия и дополнительно гидроксид натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: гипохлорит натрия - 25 - 55; гидроксид натрия или калия - 1 - 5; вода - остальное, на второй ступени обработку проводят водным раствором перекиси водорода, содержащим 15 - 50 мас.% перекиси водорода, вода - остальное. Способ позволяет полностью устранить потемнение поверхности древесины и восстановить пораженные участки на поверхности до естественного состояния. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ отбеливания древесины, включающий обработку поверхности древесины водным раствором, содержащим гипохлорит натрия, отличающийся тем, что обработку поверхности древесины осуществляют в две ступени: на первой ступени обработку ведут водным раствором, содержащим гипохлорит натрия и дополнительно гидроксид натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гипохлорит натрия - 25 - 55
Гидроксид натрия или калия - 1 - 5
Вода - Остальное
на второй ступени обработку проводят водным раствором перекиси водорода, содержащим, 15 - 50 мас.% перекиси водорода, вода - остальное. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки поверхности древесины на первой ступени используют раствор, дополнительно содержащий водорастворимый полимер, выбранный из группы, включающей полиакриламид, поли-N-винилпирролидон, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, полиакрилат или полиметакрилат натрия или калия и полиэтиленгликоль, в количестве 0,1 - 1,0 мас.%. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для обработки поверхности древесины на второй ступени используют раствор, дополнительно содержащий мочевину в количестве 0,1 - 5,0 мас.%.