Способ получения модифицированной древесины Советский патент 1993 года по МПК B27K3/15 

Изобретение относится к обработке древесины, в частности может быть использовано для защиты изделий из древесины от атмосферных и биологических воздействий при использовании ее для внутренних и наружных работ.

Целью изобретения является упрощение способа и повышение формостабильно- сти, грибо- и морозостойкости древесины.

Поставленная цель достигается тем, что для получения модифицированной древесины используют в качестве гидрофобизирую- щего состава смесь олигоэтоксисилоксанов (КООО) с температурой замерзания от-60 до -85°С, вязкостью 20°С 3-5 сСт, содержащих 40-42 мас.% SiOa, с олигоэтилсилоксановой жидкостью (ОЭСЖ), имеющей вязкость при 20°С 14-21 сСт, температуру кипения 250°С и содержание кремния 26,6-27,7 мас.%, при массовом соотношении, соответственно 5:(0.5-1,5), пропитку осуществляют 10-15

мин, а термообработку - при 50-55°С в течение 45-60 мин.

Пропиточный состав может быть приготовлен как непосредственно перед обработкой древесины, так и заранее. Время хранения состава 12 мес,

Компоненты, входящие в гидрофобизиру- ющий состав, являются техническими продуктами, которые выпускаются отечественной промышленностью: олигоэтоксиеилоксаны (ГОСТ 26371-84), олигоэтилсилоксановая жидкость ГГУ 6-02-599-88).

Испытания образцов проводят в соответствии с действующими методиками: Предел прочности при изгибеГОСТ 16.483.3-84

Удельная ударная вязкость ГОСТ 16.483.3-84 Изменение линейных размеров ГОСТ 18.068-72 Грибостойкость ГОСТ 16712-71

w

Ё

00

ю

ON О СА

OJ

Набухание в воде ГОСТ 16.483.20-84 Водопоглощение ГОСТ 16.483,20-84 Морозостойкость определяют в камере. Изобретение иллюстрируют примеры 1-3. П р и м е р 1. Готовят пропиточные составы, включающие кремнийорганический оли- гомер (КОО) и олигоэтоксисилоксановую жидкость (ОЭСЖ) в соотношении соответственно 5:(0,5-1,5), В пропиточный состав погружают заготовки древесины березы размером 10 х 10 х 150 мм, которые выдерживают 8 пропиточном составе в течение 15 мин при 23°С, Обработанные таким образом образцы древесины высушивают путем вакуумирооания при остаточном давлении 3-5 кПа в течение 10-15 мин, после чего осуществляют полимеризацию (термообработку) гидрофобизирующего пропиточного состава путем выдержки образцов при 55°С в течение 50 мин. Полученные модифицированные образцы древесины подвергают физико-механическим и другим испытаниям.

Пропиточные составы и свойства модифицированной древесины березы приведены в табл.1.

Как следует из результатов, приведенных в табл. 1, применение предлагаемого пропиточного состава, взятого при соотношении компонентов КООЮЭСЖ 5:(0,5-1,5), позволяет повысить по сравнению с прототипом формостабильность обработанной древесины, более чем в 2 раза увеличить морозостойкость и грибостойкость изделия, более чем в 2-2,3 раза уменьшить водопог- лощение древесины и ее набухание в воде. При этом продолжительность пропитки древесины уменьшается в 4 раза, время полимеризации и термообработки пропиточного состава уменьшается с 2-3 ч при 95°С (для прототипа) до 50 мин при 55°С. При этом образцы древесины не требуют предварительной просушки, кроме того из технологического процесса исключается дополнительная термообработка модифицированной древесины, которая осуществлялась при 95-100°С в течение 2-3 ч. Время пропитки сокращается с 65 до 15 мин.

П р и м е р 2. Образцы модифицированной древесины (сосна) готовят как в примере 1. Пропиточный состав включает 500 мас.ч. кремнийорганических олигомеров и 100 мас.ч. олигоэтилсилоксановой жидкости.

Пропитку древесины осуществляют при 23°С в течение 15 мин и определяют влияние температуры и времени полимеризации пропиточного состава на свойства модифицированной древесины. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Как следует

из данных табл. 2, наилучший комплекс свойств модифицированной древесины достигается в случае пропитки древесины предлагаемым составом при температуре

полимеризации пропиточного состава 5055°С и времени полимеризации 45-60 мин.

П р и м е р 3. Образцы древесины (сосна)

готовят по примеру 1. Пропиточный состав

включает 500 мас.ч. КОО и 100 мас.ч. ОЭСЖ.

Время полимеризации (термической обработки модифицированной древесины) составляет 60 мин при 55°С, при этом определяют влияние температуры и времени пропитки на свойства модифицированной древесины. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Как следует из данных, представленных в табл. 3, предложенный метод модификации древесины позволяет сократить время

пропитки материала модифицирующим составом с 35 мин (для прототипа) до 15-20 мин и снизить температуру пропитки с 30 до 20-25°С,

Таким образом, предлагаемый способ

получения модифицированной древесины гидрофобизирующим пропиточным составом позволяет значительно упростить существующую в настоящее время энергоемкую технологию обработки древесины: исключить

операцию предварительной длительной сушки древесины, исключить длительный процесс термообработки древесины при высокой температуре (до 100°С) после ее модификации, существенно уменьшить время пропитки древесины и время полимеризации пропиточного состава.

Формула изобретения Способ получения модифицированной

древесины, включающий пропитку древеси- ,ны гидрофобизирующим составом, содержащим кремнийорганическое соединение, вакуумную сушку и последующую термообработку, отличающийся тем, что, с

целью упрощения способа и повышения формостзбильности, грибо- и морозостойкости древесины, в качестве гидрофобизирующего состава используют смесь олигоэтоксисилоксанов с температурой замерзания от -60 до -85°С, вязкостью при 20°С 3-5 сСт, содержащих 40-42 мас.% SI02, с олигоэтипсияоксановой жидкостью, имеющей вязкость при 20°С 14-21 сСт, температуру кипения 250°С и содержание кремния

26,6-27,7 мас.%. при массовом соотношении соответственно 5:0,5-1,5, пропитку осуществляют 10-15 мин, а термообработку - при 50-55°С в течение 45-60 мин

Пропиточные составы {мае ч) и свойства модифицированной древесины

Таблице 1

Использование; в деревообрабатывающей промышленности, при использовании древесины и изделий из нее для внутренних и наружных работ. Сущность изобретения. - древесину пропитывают при 20-25°С в течение 10-15 мин смесью олигоэтоксисилоксанов с олигоэтилсилоксановой жидкостью при массовом соотношении 5:(0,5-1,5), Оли- гоэтоксисилоксаны имеют Т.эамерз. (-60)- -(-85)°С, вязкость при 20°С 3-5 сСт, содержат 40-42 мае. % 5Юа. Олигоэтилсилоксано- вая жидкость - вязкость при 20°С 14-21 сСт. т.кип. 250°С, содержание кремния 26,,7 мае. %. Затем следуют вакуумная сушка и цер мообработка при 50-55°С 45-60 мин. 3 табл. I

Дополнительный прогрев при С. 1-150 мин

Влияние температуры и времени полимеризации пропиточного состава на свойства обработанной древесины

Дополнительный прогрев при t-100e С. 1-150 мин

Влияние температуры и врвмеия пропитси на свойства обработанной древесины

Полимеризация при t-60°C. I-480 мин. термообработка при t-100°C. |150ммн.

Редактор А. Корина

Составитель С. Деглина

Техред М.МоргенталКорректор С.Патрушева

Таблица 2

Таблице 3