способ получения уплотненной древесины

Формула изобретения

1. Способ получения уплотненной древесины методом насыщения ее модифицирующим волокноразмягчающим веществом с последующей термообработкой и уплотнением в камере с обогревом, отличающийся тем, что пропитку, термообработку и уплотнение древесины производят в одной герметичной камере, причем камера содержит эластичный формирующий вкладыш заданной конфигурации с коэффициентом термического расширения (300-500) 10^-61/^oC, который при воздействии ступенчатого изменения температуры обогрева обеспечивает постоянное программируемое регулирование давления на древесину через мембрану.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ускорения удаления излишков влаги и модификатора производят периодическое программируемое подключение вакуума.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области деревообработки, а именно к обработке древесины давлением.

Из аналогов уровня техники известен способ изготовления изделий из пластмасс различных типоразмеров [1], включающий формование изделия отливкой, а в качестве материала формы используют композицию на основе эластичных каучуков.

Известен также метод эластометрического формования [2] , включающий применение жесткой оснастки и эластичных вкладышей.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков, прототипом, может быть принят способ тиснения узоров на листовых деревянных заготовках [3], заключающийся в прессовании обработанной волокноразмягчающей жидкостью древесины, размещенной между узорообразующим элементом и эластичной пластиной с кордом.

Недостатком всех известных вышеперечисленных способов является высокая себестоимость за счет сложной технологии и низкое качество уплотнения.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат достигается тем, что пропитку, термообработку и уплотнение древесины производят в одной герметичной камере, причем камера содержит эластичный формующий вкладыш заданной конфигурации с коэффициентом термического расширения (300-500)10^-6 1/^oC, который при воздействии ступенчатого изменения температуры обогрева обеспечивает постоянное программируемое регулирование давления на древесину через мембрану. Для ускорения удаления избытка влаги и модификатора производят периодическое программируемое подключение вакуума.

Способ осуществляется следующим образом. Деревянную заготовку помещают в нижнюю часть камеры, контуры которой соответствуют контурам заготовки. Сверху размещают рельефообразующий штамп, формующий под действием давления декоративное изображение на поверхности заготовки. Между верхней и нижней частями камеры помещают мембрану, которая обеспечивает герметизацию формы и отделяют модифицирующие вещества от эластичного вкладыша, расположенного в верхней части. Нижнюю и верхнюю часть по периметру фиксируют креплениями для обеспечения герметизации. В стенки камеры встраивают нагреватели, а нижнюю часть снабжают штуцером для подачи к деревянной заготовке модифицирующего вещества и откачки излишков влаги и модификатора.

В качестве модифицирующего вещества может быть использован раствор карбамида, который подают в нижнюю часть камеры под давлением для пропитки древесины. После пропитки излишки раствора откачивают через штуцер, в нижней части камеры создается вакуум и включают нагреватель в стенках камеры для проведения процесса сушки.

При использовании в качестве материала эластичного вкладыша силоксанового каучука типа СКТВ при достижении температуры 60^oC в камере создается давление в 0,2 МПа. Производят периодическую откачку излишков влаги и модификатора из заготовки путем создания разряжения в камере до 20 КПа. Затем температура в камере постоянно повышают таким образом, чтобы зависимость давления, создаваемого вкладышем от температуры, была прямолинейна, а давление в процессе сушки и уплотнения древесины не превышало 0,5-0,8 МПа.

На стадии термообработки температура поднимается до 180 - 200^oC, при этом может быть реализован уровень давления до 50 МПа. Так, заготовка березы размером 400х600х20 с начальной влажностью W = 70% на 7 часов уплотняется на 30% и имеет конечную влажность W = 10%, при этом средняя скорость деформирования составляет 0,25 мм/мин. Применялся раствор карбамида концентрации 30%, пропитка 30 мин. Качество поверхности заготовки зависит от качества поверхности камеры и штампа. Цвет - ореховой древесины.

Предложенный способ позволяет с небольшими затратами получать высококачественные изделия на недорогом оборудовании. Причем способ весьма пригоден для проведения процесса в программируемом режиме. Для этого к программирующему устройству подключается несколько камер, обслуживающихся одним насосом для подачи раствора и одним вакуум-насосом с ресивером и емкостью для модификатора. Следует отметить также, что подобные устройства могут быть размещены в непосредственной близости от лесоразрабатывающих предприятий, для чего необходимо иметь лишь источник промышленного тока. Это позволит существенно удешевить изделия из древесины и увеличить коэффициент использования древесины путем модификации неделовой дешевой древесины, которая на лесопунктах идет в отходы.

Литература

1. Авт. св. СССР N 1164054, 22.07.83.

2. Виноградов В.М. и др. Конструирование, расчет и эксплуатация технологической оснастки для производства изделий из пластмасс. - М.: Машиностроение, 1983, с. 142-145.

3. Авт. св. СССР N 1643187, 24.05.88.