конспект лекций, вопросы к экзамену

Классификация способов пропитки древесины. Способы, оборудование для антисептирования пиломатериалов. Контроль качества пропитки древесины.

1) капиллярной пропитки относятся: пропитка нанесением раствора на поверхность древесины, пропитка погружением в ванны и панельная пропитка.

- Нанесение раствора на поверхность деталей или изделий, осуществляется методами, обычно применяемыми для нанесения красок, лаков и других покрытий и сводящимися к опрыскиванию, окунанию или обработке кистями.

Способы капиллярной пропитки применяются для защиты от биологических разрушителей деревянных деталей в закрытых сооружениях (где вероятность загнивания невелика), для облегченной огнезащиты, а также для антисептирования пиломатериалов при атмосферной сушке.

Панельная пропитка применяется для защитной обработки деревянных построек без их разборки путем монтажа на их поверхности специальных панелей. 

Создание избыточного давления пропиточной жидкости при пропитке предварительно нагретых сортиментов в открытых ваннах, обусловлено образованием вакуума в полостях клеток древесины при ее охлаждении в этой жидкости. Атмосферное давление становится избыточным по отношению к давлению газовой среды в древесине.

Автоклавная пропитка основана на использовании искусственно создаваемых больших перепадов давления. Автоклавная пропитка, обеспечивающая введение в древесину пропитывающих веществ в требуемом количестве на нужную глубину, наиболее эффективна. Она имеет большое промышленное значение и применяется для консервирования древесины, работающей в тяжелых условиях, для капитальной огнезащиты древесины, а в отдельных случаях также для введения в нее веществ специального назначения (глубокое крашение, гидрофобизация и др.).

Антисептирование древесины производится различными способами, основные из них:

  1. пропитка под давлением в цилиндрах;
  2. пропитка в горяче-холодных ваннах;
  3. пропитка в горячих ваннах;
  4. обработка пастами;
  5. поверхностная обработка растворами и др.
Пропитка антисептиками под давлением в цилиндрах. Древесина, поступающая на пропитку, должна иметь влажность не более 25% и температуру не ниже 0°С (древесина с влажностью более 25% должна предварительно просушиваться, а с температурой ниже 0°С — подогреваться); вакуум в цилиндре до и после пропитки — не менее 56 см рт. ст.; температура антисептического маслянистого раствора — не ниже 85 и не выше 100° С, а антисептического водного раствора — не ниже 60° С; пропиточное давление в цилиндре 7—15 ати. Качество пропитки должно удовлетворять следующим требованиям: заболонная часть древесины должна быть пропитана на глубину не менее 20 мм, ядровая древесина, выходящая на поверхность пропитываемых элементов,— на глубину не менее 5 мм.
Пропиткой маслянистыми антисептиками обрабатываются элементы открытых сооружений: опоры линий электропередач и

связи сваи, шпалы, переводные и мостовые брусья, элементы деревянных мостов и градирен с целью защиты от гниения и древоточцев в зоне переменного горизонта воды, в грунте и на открытом воздухе; элементы морских сооружений: сваи, связи между ними, насадки, отбойные брусья - с целью защиты от гниения и от морских древоточцев.

Водными растворами антисептиков обрабатываются элементы жилых, общественных и производственных здании: обвязки балки, лаги, торцовые шашки, подкладки и др. (при отсутствии автоклавных установок антисептирование производится по способу горячих ванн), а также шпалы и крепежный лес с последующей гидроизоляцией для защиты от выщелачивания (не допускаются для шпал на магистральных линиях железных дорог. Пропитка древесины под давлением в цилиндрах осуществляется только на специальных пропиточных заводах. Оборудование для пропитки состоит из пропиточных цилиндров (автоклавов), запасных, или маневренных, цилиндров, мерников, жидкостных и воздушных насосов, баков для приготовления раствора и других устройств

Пропитка производится в стальном цилиндре диаметром приблизительно 2 м. Концевые днища его имеют сферическую форму одно из днищ прикреплено к цилиндру наглухо, другое съемное герметически закрывающее цилиндр. Последний устанавливается с уклоном около 2,5% в сторону стока антисептической жидкости на опорах (фундаментах). Внутри цилиндра проложен рельсовый путь для подачи и выгрузки вагонеток с древесными материалами.

Запасные (маневренные), цилиндры служат для хранения антисептической жидкости, для ее подогрева трубчатыми подогревателями и перемешивания воздушными мешалками. Отсюда антисептическая жидкость поступает в пропиточные цилиндры, а затем после окончания процесса перекачивается обратно.

Мерники представляют собой высокие узкие цилиндры с поплавками или водомерными стеклами и предназначаются для замера количества антисептической жидкости, поглощенной древесиной при пропитке.

Насосы для перекачки антисептической жидкости служат также и для повышения давления этой жидкости в пропиточных цилиндрах. Комбинированные воздушные насосы или компрессоры и вакуум-насосы предназначаются для создания повышенного или пониженного давления воздуха в пропиточном цилиндре.

Баки для приготовления антисептических жидкостей и растворов представляют собой цилиндрические резервуары с коническими днищами. В них производится предварительный нагрев, смешивание, отстаивание и хранение антисептических жидкостей и растворов.

Пропитка под давлением в пропиточных цилиндрах проводится в основном двумя способами.

Способ полного поглощения, применяемый обычно для водных антисептических растворов, заключается в следующем. Древесные материалы, нагруженные на вагонетки, вводятся в пропиточный цилиндр, после чего последний герметически закрывается крышкой (днищем). В цилиндре создается вакуум (пониженное абсолютное давление воздуха, равное 160 мм рт. ст.), который выдерживается в течение 30 мин; под воздействием вакуума из древесины отсасываются воздух и влага. Затем при сохранении этого вакуума в цилиндр вводится подогретый не менее чем до 60° С антисептический водный раствор, после чего давление в цилиндре повышается до 7 атм и выдерживается в продолжение 60 мин (для бука и дуба — 90 мин).

В этой стадии пропитки антисептический раствор проникает в древесину на определенную глубину, заполняя полости и стенки клеток. Далее давление снижается при одновременном удалении раствора, и в цилиндре снова создается кратковременный вакуум (на 5—10 мин), соответствующий абсолютному давлению воздуха 360 мм рт. ст., а затем в цилиндре восстанавливается нормальное давление воздуха. После этого пропитка древесных материалов считается законченной, и они удаляются из цилиндра. В результате полости и стенки клеток древесины оказываются заполненными антисептическим раствором. Нормативное поглощение древесиной антисептического раствора при этом способе должно составлять 180—220 кг/м3.

При способе ограниченного поглощения процесс пропитки протекает следующим образом. Предназначенные для пропитки древесные материалы на вагонетках подаются в пропиточный цилиндр, после чего последний герметически закрывается. В отличие от предыдущего способа здесь процесс пропитки начинается не понижением, а повышением давления воздуха до 1,5—4 атм на 5—10 мин. Затем при сохранении этого давления в цилиндр вводится подогретый до 110° С маслянистый антисептик, после чего давление антисептической жидкости в цилиндре повышается до 7—8 атм и выдерживается в течение приблизительно 45 мин. В дальнейшем давление снижается и одновременно из цилиндра удаляется антисептическая жидкость. Пропиточный процесс заканчивается вакуумом (пониженным абсолютным давлением воздуха, равным 160 мм рт. ст.), выдерживаемом в течение 10 мин, после чего в цилиндре восстанавливается нормальное давление воздуха. При этом способе избыточное количество пропиточной жидкости, введенное вначале в полости клеток древесины, из них удаляется в конце пропиточного процесса. Нормативное поглощение маслянистого антисептика для сосновой или еловой древесины должно составлять 80—90 кг/м3.

На качество пропитки влияют следующие три фактора: вязкость, температура и давление антисептика.

Вязкость (трение между частицами антисептической жидкости при перемещении в клетках древесины) в производственных условиях характеризуется градусами условной вязкости, определяемыми с помощью вискозиметра. Так, например, 1° условной вязкости соответствует 0,0100 ст кинематической вязкости, 2°—0,1147 ст, 3°—6,1902 ст и т. д. Чем меньше вязкость, тем легче антисептическая жидкость проникает в древесину.

Температура антисептика также влияет на вязкость: чем выше температура, тем меньше вязкость. Однако здесь требуется некоторая осторожность, так как повышение и длительное воздействие температуры выше 110—120° С снижают механическую прочность древесины на 15—20%. Большое значение имеет также и глубокий предварительный прогрев самой древесины, поскольку при пропитке холодной древесины антисептическая жидкость остывает, ее вязкость возрастает, что затрудняет проникание антисептической жидкости в древесину и ухудшает качество пропитки. Предварительный прогрев древесных материалов паром или в масле должен происходить при температуре не выше 110 —120° С и продолжаться не более 2 ч.

Давление антисептической жидкости оказывает заметное влияние на скорость и глубину пропитки. Оптимальным давлением считается 7—15 ати. Более высокое давление дает незначительный эффект, но весьма удорожает пропитку.

Пропитку сырых древесных материалов (с влажностью выше 25%) следует производить после их предварительной просушки в том же цилиндре. Для этой цели применяется паровакуумная сушка или сушка под вакуумом в масле.

Паровакуумная сушка практически заключается в следующем: древесные материалы после поступления в цилиндр подвергаются прогреву острым паром (температура 110— 120°С) в течение 1—2 ч, а затем там же в течение 2—2,5 ч просушиваются вакуумом (560—600 мм рт. ст.). Этот процесс «пар — вакуум» повторяется обычно два раза (двухцикличный процесс).

При сушке под вакуумом в масле цилиндр с находящимися в нем древесными материалами наполняется горячим креозотовым маслом (температура масла 80—95°С), которое полностью покрывает древесные материалы, после чего в цилиндре создается вакуум (600 мм рт. ст.). Продолжительность просушки при этом способе в зависимости от сортимента материалов колеблется в пределах 8—60 ч.

Таким образом, просушка сырых материалов в цилиндрах требует много времени; это значительно увеличивает затраты на пропитку и, кроме того, приводит к обводнению антисептических масел, делая их непригодными для пропитки без последующей дегидратации — процесса довольно сложного. Поэтому рекомендуется проводить атмосферную или камерную сушку сырых пиломатериалов, а не просушивать их в пропиточных цилиндрах.
25.12.2019; 08:00
просмотров: 91