Способ получения модифицированной древесины Советский патент 1990 года по МПК B27K5/06 

Изобретение относится к получению модифицированной древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение физико-механических показателей.

Для осуществления способа вначале необходимо блокировать гидроксильные группы целлюлозы, гемицеллюпозы и лигнина, ответственные за гидрофиль- ность древесины, путем исчерпывающего 1ацетилирования древесины, например, уксусным ангидридом. Затем необходимо сшить микромолекулы целлюлозы, формирующие микрофибриллы, лишив их возможности взаимного перемещения.

Для этого необходимо пропитать древесину мономером или олигомером, проникающим в клеточную стенку, например фенолформальдегидным олигомером (фенолоспиртами), с последующим . отверждением. Наиболее трудная задача возникает, когда необходимо стабилизировать клетки древесины, сплющенные в результате прессования, поскольку при их распрямлении происходит основная деформация разбухания древесины. Сплющенные клетки и сосуды находятся в напряженном состоянии и при попадании влаги стремятся к возвращению природной формы. Для стабилизации их необходимо создание

в люменах пространственной двух- или Трехметровой сетки с обязательной сшивкой сетки с функциональными группами древесины. Такую сетку образуют при отверждении фенолоспирты, реагирующие с активными группами ингредиентов древесины.

.Способ осуществляется следующим Образом.

Заготовки прямоугольной формы из Древесины мягких лиственных пород влажностью 10-15% подвергают исчер- ывающему ацетилированию избытком Уксусного ангидрида в течение 48 ч. После этого образовавшуюся в древеси- fce уксусную кислоту и избыток уксус- ого ангидрида удаляют высушиванием (в сушильной камере при 80-100°С. При- |вес ацетильных групп составляет 25- 30% (.степень конверсии гидроксиль- ных групп древесины 85-95%). Вместо обработки уксусным ангидридом можно использовать обработку кетоном в течение 10 ч. В этом случае операция сушки отпадает. Высушенные заготовки пропитывают под давлением водными растворами фенолоспиртов 46%-ной концентрации до привеса 80-11)0%, после чего освобождают их над пятиокисью фосфора до влажности 10-12%. Привес фенолоспирта в пересчете на сухую древесину составляет 36-427.

Полученный материал прессуют в пресс-формах до плотности не менее 1200 кг/мэ. Если плотность прессования древесины менее 1200 кг/м3, то полости клеток сплющены недостаточно и сшивка их продуктами поликонденсации фенолоспиртов происходит не полностью, вследствие чего не удается добиться волного эффекта стабилизации, как видно из табл. 1.

Спрессованные заготовки подвергают термической обработке при 110- 140°С. Время отверждения фенолспир- тов составляет 6-10 мин на 1 мм толщины прессованной заготовки (.6 мин при 140°С и 10 мин при 110°С)„

Пример 1. Заготовки древесины березы сечением 65x65 мм и длиной 200 мм обрабатывали в течение 48 ч уксусным ангидридом с предварительным вакуумированием. После этого за- 1 готовки высушивали при 80 С в течение 36 ч для удаления образовавшейся уксусной кислоты. Содержание ацетильных групп составило 307. Далее заготовки пропитывали в автоклаве раство0

5

0

5

0

5

0

5

ром фенолоспиртов 46%-ной концентрации под давлением 15 атм. Отношение фенола к формальдегиду в фёнолоспир- тах 1:1,3. Привес раствора составил 90%. Пропитанные заготовки высушивали над Р205 ло влажности 12%. Высушенные заготовки имели плотность 810 кг/м . Их помещали в пресс-форму и прессовали под давлением 30 Mlla до плотности 1200 кг/м . Степень прессования составила 40%. Спрессованные заготовки термообрабатывали в сушильном шкафу при 140 С в течение 4 ч. Из заготовок вырезали образцы размерами 10x10x5 мм и определяли объемное разбухание при водопоглоще- нии и влагопоглощении.

Предельное объемное разбухание модифицированной древесины составило 0,6%, предельное водопоглощение 6%.

В табл. 2 приведены свойства древесины, полученной по предлагаемому и известным способам.

.Применение предлагаемого способа позволяет снизить водопоглощение прессованной древесины в 5 раз, а разбухание - в 10 раз по сравнению с известными и получить практически стабильный материал, формоизменяемость которого находится на уровне температурных материалов.

Формула изобретения

Способ получения модифицированной древесины, включающий пропитку фенолспиртами, сушку, прессование и термообработку, отличающий- с я тем, что, с целью повышения физико-механических показателей древесины, перед пропиткой древесину подвергают ацетилированию избытком уксусного ангидрида с привесом ацетильных групп 25-30% и степенью конверсии гидрооксильных групп древесины 85-95%, а прессование ведут до плотности не менее 1200 кг/мэ.

Таблица 1

Таблица2

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Цель изобретения - повышение физико-механических показателей. Заготовки прямоугольной формы из древесины мягких лиственных пород влажностью 10-15% подвергают исчерпывающему ацетилированию избытком уксусного ангидрида в течение 48 ч. После этого образовавшуюся в древесине уксусную кислоту и избыток уксусного ангидрида удаляют высушиванием в сушильной камере при температуре 80-100°С. Привес ацетильных групп составляет 25-30% (степень конверсии гидроксильных групп древесины 85-95%). Вместо обработки уксусным ангидридом можно использовать обработку кетоном в течение 10 ч. В этом случае операция сушки отпадает. Высушенные заготовки пропитывают под давлением водными растворами фенолоспиртов 46%-ной концентрации до привеса раствора 80-100%. После этого их обезвоживают пятиокисью фосфора до влажности 10-12%. Привес фенолоспирта в пересчете на сухую древесину составляет 36-42%. 2 табл.