Способ получения модифицированной древесины

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Цель изобретения - повышение физико-механических показателей. Заготовки прямоугольной формы из древесины мягких лиственных пород влажностью 10-15% подвергают исчерпывающему ацетилированию избытком уксусного ангидрида в течение 48 ч. После этого образовавшуюся в древесине уксусную кислоту и избыток уксусного ангидрида удаляют высушиванием в сушильной камере при температуре 80-100°С. Привес ацетильных групп составляет 25-30% (степень конверсии гидроксильных групп древесины 85-95%). Вместо обработки уксусным ангидридом можно использовать обработку кетоном в течение 10 ч. В этом случае операция сушки отпадает. Высушенные заготовки пропитывают под давлением водными растворами фенолоспиртов 46%-ной концентрации до привеса раствора 80-100%. После этого их обезвоживают пятиокисью фосфора до влажности 10-12%. Привес фенолоспирта в пересчете на сухую древесину составляет 36-42%. 2 табл.

СОЮЗ- СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (51)5 В 27 К 5/06

ОПИСАНИЕ 8305PETEHHR

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4200027/23-15 (22) 25.02.87 (46) 28 ° 02.90. Бюл. Р 8 (71) Воронежский лесотехнический институт (72) В.А.Камаев, С.А.Бурлов, 10.А.Золднерс, К.П.Швалбе и А.А.Ругевица (53) 674.048(088.8) (56) Деревообрабатывающая промышлен" ность, 1971, 11- 4, с. 17-18.

Авторское свидетельство СССР

1(483246, кл. В 27 К 5/06, 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ (57) Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Цель изобретения — повышение физико-механических показателей. Заготовки прямоугольной формы иэ древесины мягких лиственных пород влажностью 10-15%

Изобретение относится к получению модифицированной древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.

Цель изобретения — повышение физико-механических показателей.

Для осуществления способа вначале необходимо блокировать гидроксильные группы целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина„ ответственные за гидрофильность древесины, путем исчерпывающего ацетилирования древесины, например, уксусным ангидридом. Затем необходимо сшить микромолекулы целлюлозы, формирующие микрофибриллы, лишив их возможности взаимного перемещения.

2 подвергают исчерпывающему ацетилированию избытком уксусного ангидрида в течение 48 ч. После этого образовавшуюся в древесине уксусную кисло" ту и избыток уксусного ангидрида удаляют высушиванием в сушильной камере при температуре 80-100 С. Привес ацетильных групп составляет 2530% (степень конверсии гидроксильных групп древесины 85-95%). Вместо обработки уксусным ангидридом можно испольэовать обработку кетоном в течение 10 ч. В этом случае операция сушки отпадает. Высушенные заготовки пропитывают под давлением водными растворами фенолоспиртов 46%-ной концентрации до привеса раствора

80-100%. После этого их обезвоживают пятиокисью фосфора до влажности 1012%. Привес фенолоспирта в пересчете на сухую древесину составляет 3642%. 2 табл.

Для этого необходимо пропитать древесину мономером или олигомером, проникающим в клеточную стенку, например фенолформальдегидным олигомером (фенолоспиртами), с последующим ,. отверждением. Наиболее трудная задача возникает, когда необходимо стабилизировать клетки древесины, сплющенные в результате прессования, поскольку при их распрямлении происходит основная деформация разбухания древесины. Сплющенные клетки и сосуды находятся в напряженном состоянии и при попадании влаги стремятся к возвращению природной формы. Для стабилизации их необходимо создание

1546261 в люменах пространственной двух- или трехметровой сетки с обязательной сшивкой сетки с функциональными группами древесины. Такую сетку образуют при отверждении фенолоспирты, реагирующие с активными группами ингредиентов древесины. ,Способ осуществляется следующим образом. 10

Заготовки прямоугольной формы из древесины мягких лиственных пород влажностью 10-15% подвергают исчерпывающему ацетилированию избытком ксусного ангидрида в течение 48 ч. осле этого образовавшуюся в древеси е уксусную кислоту и избыток уксус ого ангидрида удаляют высушиванием сушильной камере при 80-100 С, При ес ацетильных групп составляет 25- 20

I30X степень конверсии гидроксильных групп древесины 85-95%) . Вместо

|обработки уксусным ангидридом можно использовать обработку кетовом в течение 10 ч. В этом случае операция 25 сушки отпадает. Высушенные заготовки пропитывают под давлением водными растворами фенолоспиртов 46Х-ной концентрации до привеса 80-100%, после чего освобождают их над пятиокисью фосфора до влажности 10--12%. Привес фенолоспирта в пересчете на сухую древесину составляет 36--42%.

Полученный материал прессуют в прессформах до плотности не менее э 1200 кг/м . Если плотность прессования древесины менее 1200 кг/м, то полости клеток сплющены недостаточно и сшивка их продуктами поликонденсации фенолоспиртов происходит не

40 полностью, вследствие чего не удается добиться волного эффекта стабилизации, как видно иэ табл. 1.

Спрессованные заготовки подверга- ют термической обработке при 110- 45

140 С. Время отверждения фенолспиртов составляет 6-10 мин на 1 мм толщины прессованной заготовки (6 мин при 140 С и 10 мин при 110 С).

Пример 1. Заготовки древе< и- 50 ны березы сечением 65х65 мм и длиной

200 мм обрабатывали в течение 48 ч уксусным ангидридом с предварител:ьным вакуумированием. После этого зао готовки высушивали при 80 С в тече55 ние 36 ч для удаления образовавшейся уксусной кислоты. Содержание ацетильных групп составило 30%. Далее заготовки пропитывали в автоклаве раствором фенолоспиртов 46%-ной концентрации под давлением 15 атм. Отношение фенола к формальдегиду в фенолоспиртах 1:1,3. Принес раствора составил

90%. Пропитанные заготовки высушивали над Р О до влажности 12%. Высушенные заготовки имели плотность

810 кг/и . Их помещали в пресс-форму и прессовали под давлением 30 МПа до плотности 1200 кг/м . Степень прессования составила 40%. Спрессо/ ванные заготовки термообрабатывали

0 в сушильном шкафу при 140 С в течение 4 ч. Из заготовок вырезали образцы размерами 10х10х5 мм и определяли объемное разбухание при водопоглощении и влагопоглощении.

Предельное объемное разбухание модифицированной древесины составило

G,6%, предельное водопоглощение 6Х.

В табл. 2 приведены свойства древесины, полученной по предлагаемому и известным способам. . Применение предлагаемого способа позволяет снизить водопоглощение прессованной древесины в 5 раз, а разбухание — в 10 раэ по сравнению с известными и получить практически стабильный материал, формоизменяемость которого находится на уровне температурных материалов. формула изобретения

Способ получения модифицированной древесины, включающий пропитку фенолспиртами, сушку, прессование и термообработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения физико-механичеСких показателей древесины, перед пропиткой древесину подвергают ацетилированию избытком ук" сусного ангидрида с привесом ацетильных групп 25-30% и степенью конверсии,гидрооксильных групп древесины

85-95%, а нрессование ведут до плотности не менее 1200 кг/м .

Та блица 1

Предельное водопоглощение, Х редельное бъемное азбухание,Х

Плотность прессованной древесины, кг/м

1280

1,2

0,9

0,6

0,6

27

1546261

Та блица 2

Способ

Степень

Водопогло- Давление щение, Х пресования„

ИПа

Объемное разбухание,X

Привес раствора фенолоспиртов, Ж

Плотность, кг/м ацетилирования, Ж

Предлагаемый по примеру 1 1200

Ио примеру 2 1320

Известный 1200

Прототип 1010

100

0,6

27

0,6

18

120

Составитель А.Шолохова

Редактор И.Рыбченко Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 45 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ó êãîðoä, ул. Гагарина, 101