Способ пропитки шпона Советский патент 1992 года по МПК B27K3/14 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при пропитке шпона хвойных пород древесины, используемого, например, для изготовления огнезащищен- ной фанеры.

Цель изобретения - повышение стабильности поглощения антипирена и предотвращение высолов на поверхности шпона, повышение поглощения антипирена и снижение времени пропитки шпона хвойных пород, что позволяет ядровый и забо- лонный шпон пропитывать в едином цикле.

Особенностью шпона хвойных пород является значительное различие во влажности ядровой и заболонной древесины, а также наличие в нем смолы, находящейся в твердом или высоковязком состоянии и оказывающей гидрофобизирующий эффект, заключающийся в препятствии проникновению водного раствора. При выдержке сырого шпона в воде при температуре ее 7080°С происходит его нагревание за счет градиента температур, а также за счет проник- новения нагретой воды в макро- и микрокапилляры шпона, вследствир чего разогревается смола, содержащаяся в хвойных породах. Разогретая смола становится подвижной, снижается ее вязкость и сопротивление воздействию проникновения антипирена и пропиточного раствора в шпон. Кроме того, большой диапазон влажности шпона хвойных пород (30-130%) препятствует равномерному поглощению антипирена. Воздействие горячей воды способствует выравниванию влажности шпона при его пропитке в растворе антипирена, т.е. увлажнению ядрового и снижению влажности заболонного шпона. Этот процесс подготовки шпона позволяет проводить диффузионную пропитку как для заболонного, так и для ядрового шпона. Без подготовки процесс пропитки ядрового шпона является капиллярно-диффузионным.

сл

с

4

СО

сл 1 со

со

При последующем погружении нагретого таким образом шпона в пропиточный раствор при нормальной температуре возникает перепад давления в шпоне вследствие температурного градиента между шпоном и пропиточным раствором. В результате этого, а также в результате снижения сопротивления смолы происходит проникновение пропиточного раствора внутрь шпона. Это проникновение происходит достаточно эффективно и в течение ограниченного времени выдержки шпона в пропиточном растворе (не более 10 мин). Выравнивание влажности шпона в ходе тепловой обработки способствует только более равномерному распределению антипирена в шпоне при его последующей диффузионной пропитке.

П р и м е р 1 (контроль). Образцы шпона сосны и ели толщиной 1,5 мм размером 100x100 мм зоны ядра и спелой древесины влажностью 30% и заболони влажностью 80 и 100% погружают в ванну с раствором ди- аммонийфосфата, имеющим температуру 20°С, и выдерживают в нем в течение 10 мин.

Результаты эксперимента в зависимости от породы и влажности шпона представлены в таблице.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1. Отличается от него тем, что перед погружением шпона в раствор диаммонийфосфата с температурой 20°С шпон предварительно обрабатывают в горячей воде путем погружения его в ванну с водой, нагретой до температуры 80°С, на 5 мин.

В таблице приведены результаты пропитки хвойного шпона в зависимости от значений режимных параметров пропитки. Сравнивая результаты эксперимента, можно заметить значительный рост поглощения антипирена во втором случае (пример 2), а также снижение разброса по поглощению для шпона с различной исходной влажностью.

Примеры 3-7 аналогичны примеру 2; отличие только в значениях режимных параметров пропитки.

Примере Способ-прототип аналогичен примеру 1 по продолжительности пропитки в растворе антипирена (10 мин) и отличается тем, что в этом случае раствор диаммонийфосфата нагрет до температуры 60°С.

В данном случае (см. таблицу) на поверхности шпона наблюдаются значительные высолы антипирена, что не позволяет его использовать в последующих технологических операциях по изготовлению фанеры.

Поглощение антипирена заболонным шпоном сосны влажностью 110% превышает поглощение антипирена ядровым шпоном в 2 раза. При тех же колебаниях влажности елового шпона перепад величины поглощения

составляет 83%.

Таким образом, как показывают примеры, пропитка шпона сосны и ели с предварительной подготовкой путем выдержки в нагретой воде повышает поглощение антипирена, способствует равномерному распределению его по листам шпона, снижает время пропитки шпона и высаливание антипирена на его поверхности. Кроме того, изобретение позволяет исключить сортировку

листов шпона по влажности перед их пропиткой (а сортировка шпона приводит к его ломке и потере), а также исключить операцию увлажнения низковлажного шпона с целью доведения его влажности перед пропиткой до технологически необходимой.

Формула изобретения Способ пропитки шпона, включающий погружение сырого шпона в раствор антипирена с последующей его диффузионной пропиткой, извлечение шпона из раствора антипирена и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности поглощения антипирена и предотвращения

высолов на поверхности шпона, повышения поглощения антипирена при использовании шпона хвойных пород, снижения времени пропитки, перед погружением шпона в раствор антипирена осуществляют его

предварительную обработку путем выдержки в воде при температуре ее 70-80°С в течение 3-5 мин, а пропитку в растворе антипирена проводят при температурном перепаде раствора по отношению к воде,

равном 50-60°С, з течение 5-10 мин.

Продолжение таблицы

Использование: деревообрабатывающая промышленность для изготовления огнезащитной фанеры. Сущность: перед погружением шпона в пропиточный раствор антипирена осуществляют его предварительную обработку путем выдержки в воде при температуре ее 70-80°С в течение 3-5 мин. Пропитку в растворе проводят при температурном перепаде пропиточного раствора по отношению к воде, равном 50-60°С, в течение 5-10 мин. 1 табл.

# - значение поглощения антипирена ниже 20% недостаточно лля обеспечения необходимой степени огнезащиты.д Примечание. Дальнейшее появление температуры воды выше 80 С и времени

обработки в ней шпона более $ мин (см.пример 7) не приводит к значительному увеличению поглощения антипирена.