способ пропитки деревянных щитов и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ пропитки деревянных щитов, включающий прогрев в расплаве серы при 155-160^oC в течение 40-50 мин и последующую выдержку при постоянном контакте изделия с расплавом серы, отличающийся тем, что выдержку осуществляют при 120-125^oC в течение 1,0-1,5 ч в камере, в которую щиты в расплаве серы поочередно перемещают через прямоугольные окна в течение 4-5 мин каждый.

2. Устройство для пропитки щитов из древесины, содержащее корпус с теплоизолирующими стенками, выполненный в виде двух камер, разделенных теплоизолированной перегородкой с шиберным затвором, отличающееся тем, что в теплоизолированной перегородке выполнены прямоугольные окна с шиберными затворами, не превышающие по высоте уровня расплава.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пропитке древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности и в строительном производстве, а именно при изготовлении щитов опалубки для бетонирования стен, фундаментов, плотин и других вертикальных конструкций.

Известен способ пропитки пакетов досок, щитов, заготовок и других деревянных изделий путем их групповой загрузки в ванны, фиксации от всплытия стальными рамами, контейнерами, пригрузами и др., заполнения ванны горячим пропиточным агентом, например водным раствором антисептика, выдержки в нем изделий расчетное время, смены горячего агента холодным без обнажения изделий, выдержки в холодной ванне расчетное время и спуска агента с использованием насосов и резервных емкостей. Смена горячего агента на холодный путем перекачивания жидкостей без обнажения изделий необходима для того, чтобы происходило самостоятельное вакуумное всасывание "холодного" пропиточного раствора в древесину и последняя не соприкасалась с воздухом [Хрулев В.М., Рыков Р.И. Обработка древесины полимерами. - Улан-Удэ: Бурятское книжн, изд. , 1984, с.42].

Недостаток способа состоит в необходимости пользоваться сложным оборудованием - насосами, трубопроводами, запорно- регулировочной аппаратурой, различными емкостями-накопителями, резервными, расходными, которые ограничивают выбор пропиточных агентов только водными растворами или органическими жидкостями и препятствуют, например, использованию расплава серы.

Известен способ, предусматривающий использование расплава серы в качестве пропиточного агента. Способ включает прогрев древесины в расплаве серы при 155-160^oC в течение 0,5-1,0 ч, выдержку смеси расплава серы и органических соединений при 120-125^oC в течение 0,5-1,0 ч, при этом пропитка осуществляется в двух ваннах. [А.с. СССР N 1782737, МКИ B 27 K 3/00, 3/04. Способ пропитки древесины В.М. Хрулев, В.В. Горетый, А.Г. Маньшин, B.C. Бухтиярова. Опубл. 23.12.92, БИ N 47].

Недостаток способа состоит в необходимости переноса пакета из одной ванны в другую, что затруднительно при больших габаритах изделий, например щитов деревянной опалубки, из-за их значительной длины. При переносе изделия контактируют с окружающим холодным воздухом, что снижает эффект вакуумного всасывания расплава в поры древесины, поглощение серы древесиной при этом уменьшается, ограничивается полнота ее защитного действия.

Ближайшим аналогом из числа известных технических решений является способ пропитки деревянных щитов в расплаве серы при 155-160^oC в течение 40-50 минут с последующей выдержкой в расплаве при 115-120^oC, причем процесс осуществляют в одной ванне при постоянном контакте изделия с расплавом серы. (А. с. СССР N 1222554 кл. B 27 K 3/06, 1986).

Известны устройства для пропитки элементов деревянных конструкций (щитов, клееных блоков и др.) с использованием двух ванн, наполняемых защитными составами разной температуры (горячий и "холодный" растворы). Например, устройство для пропитки включает две теплоизолированные ванны из листовой стали, снабженные крышками. На дне ванн расположены паровые трубы для прогрева. Ванны соединяются лотком для переливания раствора. Имеются центробежные насосы для закачивания горячего и холодного раствора, а также насосы для перекачки раствора из баков в ванны и обратно. Для погружения пакетов изделий в раствор пользуются металлическим контейнером [В.М. Хрулев. Производство конструкций из дерева и пластмасс. - М.: Высшая школа, 1989, с. 117-117, рис. 3.52].

К недостаткам устройства относится необходимость использовать две отдельно изготовленные и отдельно расположенные ванны, необходимость использовать насосно-трубопроводное оборудование, баки для хранения и перекачки пропиточного раствора, необходимость переливать растворы из баков в ванны, а также из одной ванны в другую - при замене горячего раствора холодным в одной и той же ванне - для исключения перемещения пакетов и соприкосновения нагретой древесины с воздухом.

Близким к предлагаемому является ванна для пропитки в расплаве серы, содержащая корпус с теплоизолирующими стенками, выполненный в виде двух камер, разделенных теплоизолированной перегородкой с шиберным затвором, крышки и электронагреватели. [А.с. N 1738653, СССР, МКИ B 27 K 3/10. Ванна для пропитки пористых строительных материалов расплавом серы/ В.М. Хрулев, В. В. Горетый, Ж.Б. Бекболотов, А.Ю. Хашимов, А.П. Цукеркандель, М.К. Касимов. Опубл. 07.06.92, БИ N 21 - прототип].

Недостаток прототипа заключается в повышенной металлоемкости, больших энергозатратах и стоимости процесса пропитки.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение степени пропитки древесины за счет постоянного контакта изделий с расплавом, сокращения продолжительности процесса пропитки, упрощение аппаратурного оформления, удешевление способа.

Поставленная техническая задача решается следующим образом. В способе пропитки деревянных щитов, включающем прогрев в расплаве серы при 155-160^oC в течение 0,5-1,04 и последующую выдержку в расплаве при 120-125^oC, согласно изобретению процесс осуществляют при постоянном контакте изделия с расплавом путем перемещения изделия в расплаве после прогрева через прямоугольные окна в камеру для последующей выдержки в течение 1,0-1,5 ч.

Поставленная техническая задача решается тем, что в ванне для пропитки щитовых изделий из древесины в расплаве серы, содержащей корпус с теплоизолирующими стенками, выполненный в виде двух камер, разделенных теплоизолированной перегородкой с шиберным затвором, крышки и электронагреватели, согласно изобретению в теплоизолированной перегородке выполнены не превышающие по высоте уровня расплава прямоугольные окна с шиберными затворами.

Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показана ванна для пропитки щитовых изделий из древесины в расплаве серы в разрезе; на фиг. 2 - вид ванны сверху без крышек.

Ванна содержит корпус 1 с теплоизолированными стенками 2, теплоизолированную перегородку 3 с прямоугольными окнами 4, закрываемыми подъемными шиберами 5, выполненными из малотеплопроводного материала. Щитовые изделия из древесины 6, загружаемые в первую камеру, опираются на роликовые катки 7, а при заполнении камеры расплавом серы придерживаются от всплытия упругими прижимными щетками 8, прикрепленными к нижней стороне крышек 9. Подогрев расплава осуществляется электронагревателями 10.

После выхода паровоздушной смеси (прекращение образования пузырьков на поверхности расплава) поочередно поднимают шиберные затворы 5, закрывавшие окна 4 в теплоизолированной перегородке 3 и через эти окна последовательно продвигают щиты 6 из первой камеры с горячим расплавом во вторую - "холодную". Такое продвижение возможно благодаря тому, что торцевые стороны щитов не закрыты деревянными брусками или накладками, поэтому в щите образуются сквозные, горизонтальные полости, из которых горячий расплав вытесняется "холодным" при движении в "холодную" камеру.

Таким образом, горячий расплав остается в своей камере и не перемешивается с "холодным". После перемещения шиберный затвор 5 опускается, полностью закрывая окно 4 в теплоизолированной перегородке 3; затем поднимается следующий затвор 5 для перемещения в "холодную" камеру соседнего щита. 6. Операция повторяется до тех пор, пока все щиты не разместятся в "холодной" камере.

На подъем шиберного затвора 5 и перемещения одного щита 6 затрачивается не более 4-5 минут, а на процесс перемещения всех щитов (их количество не более 6 - по числу запроектированных окон) уходит около 30 минут. За это время тепловой режим в горячей и "холодной" камере ванны существенно не меняется. Продолжительность пропитки изделий в "холодной" камере составляет 1,0-1,5 ч - в зависимости от требуемой степени поглощения серы древесиной. В это время температура расплава в горячей камере поддерживается на уровне 155-160^oC и происходит загрузка следующей партии щитов.

Предлагаемое изобретение эффективно по сравнению с прототипом благодаря возможности пропитывать крупногабаритные изделия в двухкамерных ваннах с разным температурным режимом без подъема и переноса пакета изделий из одной камеры в другую, а за счет их горизонтального перемещения через окна в теплоизолированной перегородке с шиберными затворами, разделяющими горячий расплав от "холодного". При этом сокращается полный цикл пропитки, увеличивается глубина проникания серы в древесину за счет постоянного контакта изделий с расплавом, отпадает необходимость в подъемном и насосно-перекачивающем оборудовании, удорожающем процесс пропитки.

Предлагаемое изобретение может быть реализовано в деревообрабатывающей промышленности при пропитке древесины и в строительном производстве при изготовлении щитов опалубки для бетонирования стен, фундаментов, плотин и других вертикальных конструкций.