СПОСОБ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2014 года по МПК B27K3/08 

Изобретение относится к области объемной пропитки древесины водорастворимыми составами.

Известен способ автоклавной пропитки древесины с использованием переменного давления [патент РФ №2124434, опубл. 10.01.1999], когда древесину помещают в автоклав, пропитку производят путем чередования статического и переменного давления с амплитудой 0,05÷0,5 МПа и частотой 2÷40 Гц.

Недостатком известного способа является низкое качество пропитки древесины из-за сложности определения окончания процесса пропитка.

Наиболее близким к предложенному способу является выбранный за прототип способ пропитки пористых материалов [патент РФ №2243886, опубл. 10.01.2005), включающий загрузку материала в камеру, герметизацию камеры, создание в ней разрежения, подачу пропиточного раствора и создание в камере избыточного давления до заданной величины P_max импульсами. Причем каждый последующий импульс давления создают после понижения скорости спада давления предыдущего импульса давления до величины ≤1400 Па/с, а процесс прекращают, когда скорость падения импульса давления ≤1400 Па/с находится в интервале от P_max до 0.9P_max.

Недостатками способа-прототипа являются:

-ограниченное применение, связанное с неточным определением времени пропитки при изменении физико-химических свойств пропиточного раствора (изменение его вязкости, температуры и т.д.), породы и свойств древесины (плотность, влажность) и геометрических размеров пиломатериалов;

- сложное оборудование, необходимое для определения скорости изменения давления внутри камеры.

Задачей изобретения является создание простого и экономичного способа пропитки древесины, универсального для различных пород древесины, составов и свойств пропиточных растворов.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества пропитки за счет точного определения момента окончания пропитки независимо от линейных размеров, влажности, породы древесины и свойств пропиточного раствора, что исключает необоснованную выдержку материала в камере и снижает себестоимость процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе пропитки древесины, включающем, как и прототип, загрузку материала в камеру, герметизацию камеры, создание в ней разрежения, подачу пропиточного раствора и создание в камере избыточного давления, в отличие от прототипа, измеряют объем газа, откаченного при разрежении камеры, и процесс пропитки прекращают, когда объем закаченного пропиточного раствора равен объему откаченного газа.

Объем откаченного при разрежении камеры и объем пропиточного раствора, закаченного в камеру целесообразно измерять при атмосферном давлении.

На фиг.1 приведена схема установки для реализации предложенного способа. Установка состоит из рабочей камеры 1; вакуумного насоса 2; счетчика газа 3; перекачивающего насоса 4; счетчика воды 5; бака для пропиточного раствора 6; жидкостного насоса высокого давления 7; вентилей 8, 9, 10, 11,12,

на фиг.2 - график подачи импульсного давления и изменение количества закаченного раствора.

Осуществление заявляемого способа рассмотрим на примере конкретного выполнения.

В соответствии с предложенным способом березовый пиломатериал размером 35×(70÷100)×3000 мм помещали в камеру 1 (объем пиломатериала, загруженного в камеру, составлял 0,25 м³). Камеру закрывают крышкой и герметизируют. После чего из камеры, при помощи вакуумного насоса 2 (НВВ-50), откачивают газ и измеряют его объем счетчиком газа 3 («ВЕКТОР-М/Т»). В примере по показаниям счетчика газа 3 объем откаченного газа был равен 650 л. После достижения в камере давления 1,5 КПа вентиль 10 закрывают, насос 2 отключают. Камера 1, за счет созданного в ней разрежения, заполняется пропиточным раствором (водорастворимый, светло-коричневый для дерева) из бака 6 через вентиль 8,11. После заполнения камеры пропиточным раствором за счет созданного в ней разрежения, вентиль 11 закрывают, а вентиль 12 открывают и насосом 7 закачивают пропиточный раствор через вентили 8, 12, (фиг.2), что вызывает повышение давления в камере. При достижении заданного значения давления P, равного 0,8 МПа, прекращают подачу раствора в камеру 1. За счет внедрения в древесину пропиточного раствора давление в камере снижается и при достижении давления в камере величины ниже 0,4 МПа (фиг.2) возобновляют подачу через вентили 8, 12 пропиточного раствора насосом 7 (ЭЦВ4-2,5-200). Давление в камере вновь поднимается до Р (0,8 МПа). Процесс повторяют до тех пор, пока объем пропиточного раствора, закаченного в камеру, не достигнет величины примерно равной объему откаченного газа ≈650 л. Объем пропиточного раствора, закаченного в камеру, измеряли счетчиком воды 5 (ETW1). После чего процесс пропитки прекращают. Открывают вентили 11, 9 и оставшийся в пропиточной камере раствор перекачивают насосом 4 (К8-18) в бак 6.

На фиг.2 представлен (с разрывом по оси времени) график изменения давления по предложенному способу, полученный при выполнении конкретного примера. Кривые A - соответствуют объему откаченного газа, B - объему пропиточного раствора. C - изменению давления внутри камеры 1. Предельное заданное значение давления определяется допустимым давлением, которое может выдержать установка для пропитки и/или техническими характеристиками жидкостного насоса высокого давления.

В приведенном конкретном примере затраты времени на пропитку по предлагаемому способу составили 3 ч 15 мин, а при пропитке по способу прототипа такого же объема древесины - 4 ч 20 минут, что на 23% больше.

Таким образом, предложенный способ позволяет точно определить окончание процесса пропитки древесины по достижению объема поданного пропиточного раствора заранее определенному значению.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Для пропитки древесины загружают материал в камеру, герметизируют камеру и создают в ней разрежение. Затем подают пропиточный раствор и создают в камере избыточное давление до заданной величины. При этом измеряют объем газа, откаченного при разрежении камеры. Процесс пропитки прекращают, когда объем закаченного пропиточного раствора равен объему откаченного газа. Объем газа, откаченного при разрежении камеры, и объем пропиточного раствора, закаченного в камеру, измеряют при атмосферном давлении. Изобретение обеспечивает повышение качества пропитки за счет точного определения момента окончания пропитки независимо от линейных размеров, влажности, породы древесины и свойств пропиточного раствора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ пропитки древесины, включающий загрузку материала в камеру, герметизацию камеры, создание в ней разрежения, подачу пропиточного раствора и создание в камере избыточного давления, отличающийся тем, что измеряют объем газа, откаченного при разрежении камеры, и процесс пропитки прекращают, когда объем закаченного пропиточного раствора равен объему откаченного газа.

2. Способ пропитки древесины по п.1, отличающийся тем, что объем газа, откаченного при разрежении камеры, и объем пропиточного раствора, закаченного в камеру, измеряют при атмосферном давлении.