Способ получения модифицированной древесины Советский патент 1991 года по МПК B27K5/06 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при получении модифицированной древесины

Цель изобретения - сокращение продолжительности технологического процесса и повышение термопластичности древесины

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовки древесины влажностью 5- 15% помещают в автоклав, куда из эжектора закачивают аэрозоль ангидрида масляной кислоты концентрацией 8-10% до создания давления 0,2-0 3 МПа Заготовки выдерживают при этом давлении 10-15 мин для равномерного распределения ангидрида по сечению заготовки После этого откачивают аэрозоль из автоклава, давление при этом падает до атмосферного. Температуру в автоклаве повышают до 170-180°С и выдерживают в течение 2-3 ч При этих условиях обрятуетгя масляная кислота с т к 163°, которая конденсируется на холодильнике и отправляется на регенерацию ангидрида Полученные заготовки уплотняют в прессах штампованием или прокачивают в прокатных стенах при 150°С до плотности 900 1200 приданием определенного профиля

Пример 1 Заготовки древесины осины влажностью 5% сечением 65x65 мм длиной 300 мм помещают в автоклав, куда из эжектора закачивают аэрозоль ангидрида масляном кислоты концентрацией 8% до давления О 3 МПа Заготовки выдерживают в течение 15 мин после чего аэрозоль откачивают из автоклава и снижают давление до атмосферного Температуру в автоклаве повышают до 180°С и выдерживают заготовки при этой температуре в течение 3 ч Выделяющаяся масляная кислота собираетсл С

о

Сл)

о ю о

ся на холодильнике, Обработанные заготовки помещают в пресс и подвергают штамповке при 150°С и давлении 15 МПа до плотности 1200 кг/м . Сечение полученных изделий 65x30 мм, длина 300 мм. Общая продолжительность процесса 5 ч.

Пример 2. Заготовки древесины тополя влажностью Т5% диаметром 30 длиной 600 мм помещают в автоклав. Из эжектора в автоклав закачивают аэрозоль ангидрида масляной кислоты концентрацией 10% до давления в автоклаве 0,2 МПа- и выдерживают в течение 10 мин. После этого аэрозоль откачивают из автоклава до создания атмосферного давления. Температуру в автоклаве повышают до 170°С и выдерживают заготовки при этой температуре в течение 2 ч. Выделяющаяся масляная кислота собирается на холодильнике, откуда затем поступает на регенерацию ангидрида. После этого заготовки прокатывают при удельном давлении 8 МПа и 150°С в прокатном стане до плотности 900 кг/м3. Общая продолжительность процесса 4 ч

Модифицированная древесина, получаемая по предлагаемому способу, обладает термопластичностью и не требует дополнительной стабилизации длительной (6-8 ч) сушкой или другими методами.

Концентрация ангидрида масляной кислоты 10% соответствует пределу устойчивого равновесия ангидрида в аэрозоле. Уменьшать концентрацию ангидрида в аэрозоле менее 8% технологически нецелесообразно, так как количество вводимого в древесину ангидрида очень мало.

Давление пропитки 0,2-0,3 МПа выбирается из необходимости введения в дре- весину 15-20% ангидрида масляной кислоты, необходимого для придания древесине термопластичности,

Втабл, 1 приведена зависимость содержания ангидрида в древесине и температу- ры пластификации от давления при пропитке.

При давлении, меньшем 0,2 МПа, количество вводимого ангидрида невелико и древесина не приобретает термопластичности. Увеличение давления свыше 0,3 МПа

ведет к увеличению расхода ангидрида, температура пластификации не снижается. При температуре ацетилирования менее 170°С процесс испарения образующейся

масляной кислоты идет медленно, в результате чего степень конверсии оказывается недостаточной. При температуре свыше 180°С начинается обратная реакция распада образующегося продукта (ацилцеллюлозы) и степень ацетилировэния снижается.

В тзбл. 2 приведена зависимость количества присоединенного остатка масляной кислоты (массовые проценты от массы древесины) и степени конверсии гидроксильных групп целлюлозы от температуры реакции.

При времени ацетилирования менее 2 ч термопластификация древесины не происходит, а увеличение времени обработки свыше 3 ч не снижает температуру пластификации модифицированной древесины.

В табл. 3 приведена зависимость температуры пластификации от времени обработки древесины при 180°С.

В табл. 4 приведены показатели физико-механических свойств уплотненной древесины.

Модифицированная древесина имеет

высокие показатели физико-механических свойств и обладает способностью к прокатке и штамповке с приобретением нужного профиля изделия,

Формула изобретения

Способ получения модифицированной древесины, включающий пропитку древесины ангидридом алифатической кислоты под давлением, ацетилирование при повышенной температуре и удаление продуктов реакции, от л ича ю щи йся тем, что, с целью сокращения продолжительности технологического процесса и повышения термо- плacYичнocти древесины, пропитку осуществляют аэрозолем ангидрида масляной кислоты концентрацией 8-10% под давлением 0,2-0,3 МПа, а ацетилирование и удаление продуктов реакции производят одновременно путем выдержки древесины при 170-180°С и атмосферном давлении в

течение 2-3 ч.

Таб лица1

Изобретение относится к области деревообработки и позволяет получать модифицированную древесину, которую можно перерабатывать в изделия штамповкой или прокаткой Цель изобретения - сокращение продолжительности технологического процесса и повышение термопластичности дре- весины Древесину обрабатывают в герметичной емкости аэрозолем ангидрида маялной кислоты концентрацией 8- 10% под давлением 02-03 МПа в течение 10-15 мин Давление в емкости снижают до атмосферного и повышают температуру до 170-180°С При таких условиях древесину выдерживают 23ч При этом образуется масляная кислота с т кип 163°С Масляную кислоту удаляют из автоклава и конденсируют на холодильнике, а затем направляют на регенерацию ангидрида Обработанную друвесину уплотняют при температуре 150°С и давлении 8-15 МПа с приданием ей определенного профиля 4 табл

Таблица2

ТаблицаЗ

Таблица4