Способ обработки древесины Советский патент 1980 года по МПК B27K3/36 B27K5/04 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

I

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, и, в част- 1 ности может быть использовано в произ- водс1ъе изделий из бамбука.

Одревесневшие стебли бамбука достаточно прочны, но при его сушке возника ют внутренние напряжения, в результате чего бамбук и изделия из него растрескиваются. Используемая в практике гияротермическая обработка (пропарка) бамбука полностью не исключает растрескивания изделий из бамбука.

Известны способы обработки аналогичных материалов, например древесины лиственных и хвойных пород, с целью предотвращения их от растрескивания, повышения водо- и влагостойкости и механической прочности путем пропитки водным раствором мочевины, сушки или сушки и термической обработки пропитанных материалов TlJ.

Более эффективным является способ обработки древесины, заключающийся в пропитке древесины методом горяче-холодных ванн (при 90-95°С и 18°С) 20%ным водным раствором мочевины с последук шей сушкой (до и после прессования), прессованием и термической обработкой при 16О-170°С в течение 3-5 ч 2,

Указанный способ является наиболее близким к описываемому способу по технической сущности.

Недостатком способа является то, что в процессе обработки происходит значительное потемнение исходной древесины.

Целью изобретения является получение светлой древесины.

Указанная цель достигается за счет того, что в способе обработки древесины, преимущественно бамбука, включакяпем пропитку древесины воаным раствором мочевины при комнатной температуре с последуюшими сушкой и термической обработкой при 16О-17О°С, для пропитки используют 30-50%-ный раствор мочевины, древесину перед пропиткой прогревают в воде при 9О-100 С, я термическую обработку осуществляют в течение 1,5-2 ч. В процессе прогрева древесины бам- бука в воде в воду переходят окрашенные экстрактивные вещества древесины, а холодный пропиточный раствор мочевины остается бесцветным при многократном использовании, что сокращает расход мочевины. Для осуществления способа древесину бамбука прогревают в горячей ванне (при 90-100°С), в основном при с водой до полного удаления воздуха из проводящих пучков древесины, переносят ее в холодную (18-20 С) ванну с 30-50 %-ным водным раствором мочевины и ведут пропитку до поглощения 7-;L2% мочевины к весу абсолютно сухой древесины. Пропитанную древесину сущат при 60-11О°С до остаточной влажности 5-15% и подвергают термической обработ ке при 160-17Р°С в течение 1,5-2ч. Древесина бамбука, термообработанная в течение менее 1,5 ч, частично растрескивается. Более продолжительная термическая обработка (более 2ч) приводит к потемнению древесины, особенно при содержании мочевины более 10% к весу абсолютно сухой древесины. При введении в древесину бамбука ме нее 7% мочевины, она частично растрескивается в процессе сушки до остаточной влажности менее 5%, а продолжительност термической обработки, обеспечивающей получение нерастрескивакзщейся древесины, значительно превосходит оптимальную Введение в древесину бамбука более 12% 35 мочевир приводит к формоизменяемости бамбука в процессе сушки и термической обработки. Сушку пропитанной древесины бамбука лучше проводить до остаточной влажности 5-15% , так как бамбук с боле высокой влажностью (свыше 15%) неформоустрйчив в условиях термической обработки,. Пример 1 . Образцы бамбука зелено-голубого с влажностью 8-10% круглой формы (с одной перегородкой) дли ной 150 мм, толщиной 50 мм и толщиной стенки 6 мм прогревают в тече{гае 20 мин горячей ванне с водой при 90-1 , быстр переносят в холодную ванну с 4О%-ным водным раствором мочевины при 18 20С Пропитку ведут до поглощения 2О% раствора к весу исходной древесины (продолжительность пропитки 3 ч). Пропитанный бамбук промывают водой погружением в воду на 0, мин. Сушат при 103+ + -Ьо остаточной влажности 1О% и {подвергают термической обработке при в течение 2 ч. Обработанный амбук имеет светлый цвет (близкий к цвету исходной древесины), не растрескивается при длительной выдержке в комнатных условиях и последующей сушке при 103-2 С до абсолютно сухого состоОбработанные образцы бамбука (10 щтук) и контрольные образцы ( 10 штук из тех же стеблей) выдерживают в комнатных условиях (20 + 4°С, Чь 5762%). Через 6 месяцев все контрольные образцы дали трещины у 60% образцов трещины на всю длину образца и шириной, превосходящей толщину стенки, у 40% образцов трещины на узлах. Обработанньте образцы без трещин. Пример 2 . Образцы бамбука японского мадаке той же формы (пример 1) с влажностью 12-15%, длиной 200 мм, толщиной 45-60 мм и толщиной стенки 6,5-7,0 мм прогревают в течение 20 мин ,в горячей ванне с водой при 90-100°С (средний привес трех контррльных образцов в горячей ванне 2,5%) и перенЪсят в холодную ванну (18-20°С) с 30 %-ным раствором мочевины. Пропитку ведут до поглощения 18% раствора мочевины к весу исходной древесины. Промывают водой, сушат при 60i2°C до остаточной влажности 15% и подвергают термической обработке при температуре около 160°С в течение 1,5 ч. Аналогично обрабатывают круглые об- разцы бамбука с двумя и более перегородками. Цвет обработанной древесины близок к цвету исходной. При выдержке обработанных образцов бамбука (10 штук) в комнатных условиях в течение 6 месяцев трещин не обнаружено. У контрольных образцов (10 штук) из тех же стеблей бамбука тре- щины у 40% образцов. Далее те же обработанные образцы (10 штук) и контрольные (6 штук) сушат при 80 С до абсолютного сухого состояния. Через 12 дней у всех контрольных образцов появились трещины на всю их длину. Обработанные образцы без трещин. Их выдерживают еще в течение 3 месяцев в комнатных условиях, раскалывают с.тенку образца вдоль волокон., Раскалывание не приводит к образованию видимой трещины - разрушающие напряжения в древесине отсутствуют у всех обработанных образцов. 570 Пример 3. От образца бамбука мосо 1 круглой формы с влажностью 8% отрезают контрольный образец длиной 50 мм (толщина 105-108,7 мм и средняя толщина стенки 12,4 мм), раскалывание стенки которого привело к образованию трещины шириной 8 мм. Образец 1 длиной 240 мм (и другими размерами на уровне среза контрольного образ ца, указанного для последнего) вместе с другим образцом той же длины (следует в стебле за образцом 1 и служит для определения поглощения воды в горячей ванне) прогревают в горячей ванне с водой при 9О-100 С в течение 30 мин (поглощение воды за это время составило 2,8% к весу исходной древесины). Переносят образец 1 в ванну с холодным (18-2О%) 50%-ным раствором мочевины и ведут пропитку до поглощения 22% рас твора мочевины к весу исходной древесины (продолжительность пропитки 24 ч). Промывают водой, сушат при 110 +2°С до остаточной влажности 5% и подвергают термической обработке при температуре около 170°С в течение 2 ч. Размеры образца после термической обработки: толщина 103,8-108,1 мм, средняя толщина стенки 11,2 мм (т.е. формоизменяемость практически отсутствует, имеет место заметная усадка древесины - средняя Толщина стенки до обработки 12,4 мм От обработанного образца отрезают образец длиной 50 мм; раскалывание его стенки дает трещину 1,8 мм. Остаток обработанного образца выдерживают в течение 86 3 месяцев в комнатных условиях (привес образца за это время за счет погпо щения влаги из возпуха 4,8%), после чего раскалывание стенки образца не привей, ло к образованию заметной на глаз треиданы. Обработанная механически поверхность образца имеет ровный светло-желтый цвет, близютй к цвету древесины асхоаного бамбука. Использование предлагаемого способа обработки древесины обеспечивает получение светлой древесины бамбука, пригодной для изготовления нерастрескивающихся сувенирных изделий и сокращает расход мочевины. Формула изобретения Способ обработки цревесины, преимущественно бамбука, включающий пропитку древесины водным раствором мочерипы при комнатной температуре с последуюшими сушкой и термической обработкой при 160-170 С, отличающийся тем, что, с целью получения светлой пре. весины, для пропитки используют 3050%-ный раствор мочевины, древесину еред пропиткой прогревают в воде при 0-100°С, а термическую обработку осуествляют в течение 1,5-2 ч. Источники информации, принятые во в гамание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 278090, кл. В 27 К 5/ОО, 1969 г. 2.Изв. ВУЗ, СССР, Лесной журнал, 975, вып. 1, с. 92 (прототип).