способ облагораживания древесины

Формула изобретения

Способ облагораживания древесины березы путем ее обработки водными растворами химических веществ, отличающийся тем, что пропитку на первой стадии проводят водным раствором п-фенилендиамина или о-фенилендиамина, на второй стадии проводят пропитку раствором медного или железного купороса, совмещенного с раствором карбамида при температуре растворов 18-22°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области деревообработки, а именно к способам крашения и модификации древесины.

Известен способ крашения древесины, в котором окрашивание древесины березы в серый, зеленый и коричневый цвет производится в результате пропитки древесины водным раствором мочевины до поглощения не менее 10% к весу абсолютно сухой древесины. Далее производится выдержка до 12 20 часов, двухступенчатая сушка до влажности 30% и термообработка при температуре 90 140°С (патент РФ 2194613, С1, B27K 05/02, B44D 5/00, D06P 3/60, D06P 5/06, 2001 г.).

Недостатком известного способа является большая продолжительность операций крашения и невозможность получения темных окрасок, невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.

Известен химический способ окраски древесины, в котором окрашивание древесины сосны в коричневые тона с темными прожилками производится путем вымачивания заготовок в течение 10-15 минут в 5% водном растворе FeSO₄*Н₂О и последующей обработке в среде NO₂ в течение 30 минут (авторское свидетельство СССР № 92165, В27К 05/02, 1950 г.).

Недостатком известного способа является использование реагента в газовой фазе, невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.

Известен способ крашения древесины (шпона), в котором окрашивание древесины под орех производится путем выдержки в течение 20 60 минут в растворе с температурой 60 90°С, в растворе, содержащем 4% двухромовокислого калия, 0,4% гидрохинона и 0,2 0,5% ПАВ (авторское свидетельство СССР № 319471, В27К 05/02, 1971 г.).

Недостатком известного способа является то, что для сквозного крашения пиломатериалов потребуются значительные затраты времени, а также способ требует нагревания красильного раствора, невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ облагораживания древесины, в котором древесина окрашивается путем обработки в водном растворе, содержащем соль меди и в качестве красителя - 8-оксихинолин (авторское свидетельство СССР № 642166, В27К 3/02, В27К 3/52, В27К 05/02, 1979 г.).

Недостатком известного способа является невозможность использования облагороженной древесины для прессования и гнутья.

Крашение является одним из способов улучшения декоративных свойств изделий. В качестве окрашивающих составов, используемых для облагораживания древесины и древесных материалов, могут быть использованы растворы химических соединений (реагентов), образующих окрашенные соединения (красители) в результате реакции с компонентами древесины.

Основным недостатком большинства окрашивающих составов на основе синтетических красителей, применяемых в производстве изделий из древесины, является их высокая стоимость. Кроме того, для получения окрасок широкой цветовой гаммы необходимо иметь целый набор готовых стандартных окрашивающих составов (колеров). При смешивании колеров разных фирм-производителей могут быть получены неудовлетворительные результаты.

Изобретение решает задачу повышения декоративных свойств, повышения износостойкости и возможности использования для гнутья древесины березы.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении декоративных свойств, долговечности изделий из древесины березы.

Для достижения указанного технического результата в способе облагораживания необходимо произвести последовательную пропитку заготовок из древесины березы растворами следующих реагентов: на первой стадии водным раствором п-фенилендиамина или о-фенилендиамина с концентрацией от 0,1 до 0,5%; на второй стадии водным раствором медного или железного купороса с концентрацией от 1 до 10% совмещенного с водным раствором карбамида (мочевины) с концентрацией от 10 до 30%.

Двухстадийная пропитка растворами п-фенилендиамина или о-фенилендиамина и медного или железного купороса позволяет подчеркнуть текстурный рисунок древесины, при этом получаемый цвет окраски (оттенки коричневого цвета до черного) зависит от соотношения. Раствор карбамида является пластификатором - улучшает эластичность древесины для прессования и гнутья.

Получаемая окраска устойчива к сухому и мокрому вытиранию и обладает сравнительно высокой светопрочностью, устойчива к воздействию повышенных температур, не снижает прочность клеевого соединения ПВА клеями и адгезии лакокрасочных материалов. Крашение (пропитка в автоклаве) может осуществляться в две стадии при температуре красильного раствора 18-22°С и давлении от 0,2 до 1 МПа.

Разработанный способ крашения древесины реагентами осуществляется следующим образом: заготовки из древесины березы с влажность до 40% пропитывают водным раствором п-фенилендиамина или о-фенилендиамина с концентрацией от 0,1 до 0,5%, затем производят промежуточную выдержку в течение 2-5 суток для подсушки и равномерного распределения реагента в объеме заготовок. После выдержки заготовки пропитывают раствором медного или железного купороса с концентрацией от 1 до 10%, совмещенным с раствором карбамида с концентрацией от 10 до 30%. После второй стадии пропитки заготовки подсушивают до влажности 30 40%, нагревают одним из известных способов и повергают прессованию или гнутью

Пример 1. Заготовки из древесины березы сечением 25×30 мм пропитывают в автоклаве раствором п-фенилендиамина с концентрацией 0,1% при давлении 0,2 МПа, температуре раствора 18 20°С. Далее проводят выдержку заготовок в течение 3 суток при комнатной температуре. На второй стадии заготовки пропитывают водным раствором, содержащим 3% медного купороса и 20% карбамида. Пропитку производят в автоклаве при давлении 0,4 МПа. Температура раствора составляет 18°С. В результате древесина приобретает коричневый цвет и может быть использована для гнутья или прессования.

Пример 2. Заготовки из древесины березы сечением 20×30 мм пропитывают в автоклаве раствором о-фенилендиамина с концентрацией 0,3% при давлении 0,3 МПа, температуре раствора 20°С. Далее проводят выдержку заготовок в течение 4 суток при комнатной температуре. На второй стадии заготовки пропитывают водным раствором, содержащим 5% железного купороса и 15% карбамида. Пропитку производят в автоклаве при давлении 0,3 МПа. Температура раствора составляет 20°С. В результате древесина приобретает темно-коричневый цвет и может быть использована для гнутья или прессования.

Пример 3. Заготовки из древесины березы сечением 30×50 мм пропитывают в автоклаве раствором п-фенилендиамина с концентрацией 0,3% при давлении 0,4 МПа, температуре раствора 19°С. Далее проводят выдержку заготовок в течение 5 суток при комнатной температуре. На второй стадии заготовки пропитывают водным раствором, содержащим 10% медного купороса и 20% карбамида. Пропитку производят в автоклаве при давлении 0,4 МПа. Температура раствора составляет 19°С. В результате древесина приобретает темно-коричневый цвет с синеватым оттенком и может быть использована для гнутья или прессования.