Способ обработки пористых материалов Советский патент 1977 года по МПК B27K3/34 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу обработки пористых материалов, например, древесины, с целью нанесения на материал постоянного покрытия.

Известен способ обработки пористых материалов, например древесины, путем пропигки их сульфатным щелоком и последующего нагревания.

Однако пропитанный таким способом мате риал недостаточно устойчив.

Целью изобретения является получение материала с постоянной водостойкой окраской.

Поставленная цель достигается тем, что йропитку пористого материала осуществляют 3-6О%-ным водным раствором сульфитного щелока с содержанием линосульфокислот от 4О до 1ОО%, нагревание ведут до темпера1уры 62-2 32°С в течение времени достаточ ного для полимеризации лигносупьфокислот. Пропитку материала проводят от 2 до 72 ч при температуре раствора от 20 до 93°С, после пропитки материал высушивают на воздухе.

Пример 1. 25%-ный раствор отработанного сульфитного щелока на основе кальция обедняют ионами кальция путем добавления серной кислоты в кoлlfчecтвe| дocтaтoчном-дл,:реагирования ,Ь 95% кальция прксутр ствующего в щелоке. Сульфат кальция, образующийся при реакции, удаляют фильтрацией. Полученный раствор используют в качестве пропитывателя для нанесения окраски на образец берестовой фанеры толщиной 1,58 мм.

Образец берестовой фанеры погружают в пропитыватель на ночь, затем сущат его на воздухе в течение ночи и далее нагревают 4 мин до 135-С для полимеризации присутствующих в нем лигносульфокислот. Образец I

.берестовой фанеры красят насквозь в коричневый цвет, похожий на древесину орехового дерева. Окрашенный образец погружают на 1О мин в кипящую воду для определения водостойкости окраски. После просущифакия его проверяют - значительных повреждений окраски не обнаружено.

Пример 2. 25%-нь й раствор отработанного сульфитного щелока на основе кальция обедняют ионами кальция путем добавлеfllBi серной кислоты в количестве Апостаточном для реагирования с 95% кальция, присутствующего в щелоке. Сульфат кальция, образующийся при реакции, удаляют фильтрацией. Полученный раствор нагревают 1О мИн по93ОС для сгущения коричневого цвета и используют Ь качестве пропитывателя для окраски образца берестовой фанеры толщиной 1,58 мм. Образец бер естовой фанеры погружают на ночь в указанный пропитыватель, имеющий комнатную температуру. Пропитанный образец высущивают в течение ночи и нагревают 4 мин (без давления) при 135°С для полимеризации и придания нерастворимости лигносульфокислотам, присутствующим в фанере, Фанера приобретает коричневый цвет более темный, чем у образца в примере 1. П р и м е р 3. 2 5%-ныйраствор отработанного сульфитного щелока на основе каль ция обрабатывают достаточным количеством серной кислоты, которая реагирует с 75% кальция, присутствующего в щелоке. Раствор очищают фильтрацией и затем используют в качестве пропитывателя для окращивания образца кленовой фанеры толщиной 1,58 мм. , Образец кленовой фанеры Погружают на 1О мин в пропитыватель, который нагревают до температуры 93°С. Пропитанный обра- зец просущивают на воздухе и затем нагревают 4 мин до 1350С. Образец фанеры приобретает коричневый цвет. Отдельный образец берестовой фанеры (7,6 см « 15,2 см « 0,16 см) погружают .---в на 72 ч в 12,5%-ный и 50%-ный растворы отработанного сульфитного щелока на основе аммония. Пропитанные образцы фанеры просуЩивают на воздухе24 ч и затем нагревают 4 мин до . Тепловой обработкой полимеризуют лигносульфокислоты, при этом тепло пресса частично разрушает соли аммония в отработанном сульфитном щелоке. Образцы фанеры преобретают коричневый цвет, причем обработанные 509о-нь1м растворйй темнее образцов,обработанных 12,5%ным раствором. Окрашивание производят, пропитывателем, содержащим отработанный сульфитный щелок на основе аммония, крторый частично декатнонизируют при нагревании. Полученное покрытие менее водостойко, чем описанное в примерах 1 и 2, однако и такой пропитыватель успешно применяют для окрашивания де рева. П р и м е р 4. 2 5%-ный раствор отработанного сульфитного щелока на основе кал ция обедняют ионами кальция путем добжле кия серной кислоты в количестве достаточном для реагирования с 5О% кальция, присутствующего в щелоке. Сульфат кальция, об разуюшийся при реакции, удаляют фильтрацией. Полученный раствор частично свободных лигносульфокислот используют в качестве пропитывателя для окращивания образца фанеры, изготовленной из вяза, толщиной 1,58 мм. Образец фанеры погружалот на ночь в пропитыватель, пропитанный образец просущивают на воздухе в течение ночи, после чего нагревают 4 мин при для полимеризации лигносульфокислот фанеры. Образец окращивается в коричневый цвет, который является водостойким. Пример 5. Образцы берестовой фанеры размером 1,5 см « 7,2 см « 0,16 см насыщают следующими водными растворами: 1)1О%-ным раствором отработанного сульфитного щелока на основе кальция. 2)1О%-ным раствором отработанного сульфитного щелока на основе кальция, обработанного достаточным количеством серной кислоты для осаждения вес.% катионов и отфильтрованного от образующегося сульфата кальция; 3)10%-ным раствором отработанного сульфитного щелока на основе кальция, из которого удаляют 1ОО% катионов. Каждый образец фанеры погружают в один из растворов на 24 ч. Пропитанные образцы просушивают на воздухе 24 чунагоевают в прессе под давлением 10,5 кг/см при различных Температурах, а затем-проверяют на степень окраски. Образцы, обработанные 1-ым раствором, приобретают незначительную окраску или совсем не окрашиваются, даже при нагревании до 2О4°С. Образцы, обработанные 2-ым paci вором, имеют ровную коричневую окраску с увеличивающейся интенсивностью от дубовой до темно-коричневой при увеличении температуры бтбО до 24О°С. Образцы, обработанные 3-им раствором, имеют еще более интенсивную окраскуi чем образцы, обработанные 2-ым раствором. Результаты этих испытаний показывают, что водный ..раствор, содержащий необработаннь1й отработанный сульфитный щелок, не окрашивает древесит1у до любого необходимого уровня даже тогда, когда она насыщается этим раствором и нагревается до высокой температуры. Древесина же, пропитанная раствором отработанного сульфитного щелока той же концентрации, но из которого удалено 40 вес.% основных ионов, приобретает коричневую окраску, интенсивность которой изменяется в зависимости от температуры нагревания и количества основных ионов, удаленных из отработанного сульфитного щелока. Предлагаемый способ позволяет улучшить качество древесины, так как волокна ее, пропитанные лигносупьфокиспотами, подвергнутыкта цепной попимеризации, защищаются этими кислотами. В результате окрашивание получается равномерным, поскольку попимеризованные кислоты равномерно распределяются меж ду вопокнами и вокруг них} кроме того, издеЛие получается более плотное. Когда фанера, обработанная по предлагаемому способу, царапается и оголяется, неокрашенное дерево не открывается (как это происходит с деревом, на которое наносится поверхностная краска, пак и т.п.), поскольку нижний слой волокнистого материала име ет такой же цвет w обладает такими же характеристиками, что и поверхностный слой, окружающий поцарапанный участок. Поэтому повреждение нельзя обнаружить сразу, и целостность первоначального внешнего вида фанеры сохраняется. Обработкой древесины по предлагаемому способу стабильность размеров и твердость мягких пород дерева могут быть значительно улучшены, что позволит мягкие породы дерева, которые до этого не применялись в промышле)шости, использовать для различ1 -1х промышленных целей. Формула изобретения 1.Способ обработки пористых материалов, Например древесины, путем пропитки сульфитным щелоком и последующего нагревания, отличающийс.я тем, что, с целью получения материала спостоянной водостойкой окраской, пропитку пористого материала осуществляют 3-60%-ным водным раствором сульфитного щелока с содержанием лигносульфокислот от 4О до 1ОО%, а нагревание ведут до температуры 62-232 С в течение времениjjдостаточного для полимеризации лигносульфокислот. 2.Способ по п. 1, отличающийс я тем, что пропитку материала ведут от 2 до 72 ч при температуре раствора от 2О до 93°С. 3.Способ по- пп. 1и 2, отличающий с я тем, что материал посде пропитки высушивают на воздухе.