Способ получения модифицированной древесины

 

Изобретение относится к области деревообработки и позволяет получать модифицированную древесину, которую можно перерабатывать в изделия штамповкой или прокаткой Цель изобретения - сокращение продолжительности технологического процесса и повышение термопластичности древесины Древесину обрабатывают в герметичной емкости аэрозолем ангидрида маялной кислоты концентрацией 8- 10% под давлением 02-03 МПа в течение 10-15 мин Давление в емкости снижают до атмосферного и повышают температуру до 170-180°С При таких условиях древесину выдерживают 23ч При этом образуется масляная кислота с т кип 163°С Масляную кислоту удаляют из автоклава и конденсируют на холодильнике, а затем направляют на регенерацию ангидрида Обработанную друвесину уплотняют при температуре 150°С и давлении 8-15 МПа с приданием ей определенного профиля 4 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 27 К 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („ ,(л)

1О

1с0 о (21) 4618008/15 (22)12.12.88 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (71) Воронежский лесотехнический институт (72) В,А. Шамаев (53) 674.812(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 400473, кл, В 27 К 5/06, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N. 977163, кл. В 27 К 5/06, 1980, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ (57) Изобретение относится к области деревообработки и позволяет получать модифицированную древесину, которую можно перерабатывать в изделия штамповкой или прокаткой. Цель изобретения — сокращение

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при получении модифицированной древесины.

Цель изобретения — сокращение продолжительности технологического процесса и повышение термопластичности древесины, Способ осуществляют следующим образом.

Заготовки древесины влажностью 5—

15% помещают в автоклав, куда из эжектора закачивают аэрозоль ангидрида масляной кислоты концентрацией 8-10% до создания давления 0,2 — 0,3 МПа. Заготовки выдерживают при этом давлении 10-15 мин для равномерного распределения ангидрида по сечению заготовки. После этого откачивают аэрозоль из автоклава, давление при этом падает до атмосферного. Температуру в автоклаве повышают до 170 — 180 С и выдер„„5U„„1639961 А1 продолжительности технологического процесса и повышение термопластичности древесины. Древесину обрабатывают в герметичной емкости аэрозолем ангидрида маялной кислоты концентрацией 8—

10% под давлением 0,2-0,3 МПа в течение 10-15 мин. Давление в емкости снижают до атмосферного и повышают температуру до 170-180"С. При таких условиях древесину выдерживают 2-3 ч. При этом образуется масляная кислота с т. кип. 163 С, Масляную кислоту удаляют из автоклава и конденсируют на холодильнике, а затем направляют на регенерацию ангидрида. Обработанную друвесину уплотняют при температуре 150 С и давлении 8 — 15 МПа с приданием ей определенного профиля.

4 табл. живают в течение 2-3 ч. При этих условиях образуется масляная кислота с т. к. 163, о которая конденсируется на холодильнике и отправляется на регенерацию ангидрида.

Полученные заготовки уплотняют в прессах штампованием или прокачивают в прокатных стенах при 150"С до плотности

900-1200 кгl ма с приданием определенного профиля.

Пример 1. Заготовки древесины осины влажностью 5% сечением 65х65 мм длиной 300 мм помещают в автоклав, куда из эжектора закачивают аэрозоль ангидрида масляной кислоты концентрацией 8% до давления 0,3 МПа. Заготовки выдерживают в течение 15 мин, после чего аэрозоль откачивают из автоклава и снижают давление до атмосферного. Температуру в автоклаве повышают до 180 С и выдерживают заготовки при этой температуре в течение 3 ч.

Выделяющаяся масляная кислота собирает1639961 ся на холодильнике. Обработанные заготовки помещают в пресс и подвергают штамповке при 150 С и давлении 15 МПа до плотности 1200 кг/м . Сечение полученных изделий 65х30 мм, длина 300 мм. Общая продолжительность процесса 5 ч, Пример 2. Заготовки древесины тополя влажностью t5 диаметром 30 длиной 600 мм помещают в автоклав. Из эжектора в автоклав закачивают аэрозоль ангидрида масляной кислоты концентрацией 10; до давления в автоклаве 0,2 МПа и выдерживают в течение 10 мин. После этого аэрозоль откачивают из автоклава до создания атмосферного давления. Температуру в автоклаве повышают до 170 С и выдерживают заготовки при этой температуре в течение 2 ч. Выделяющаяся масляная кислота собирается на холодильнике, откуда затем поступает на регенерацию ангидрида. После этого заготовки прокатыва. ют при удельном давлении 8 МПа и 150 С в прокатном стане до плотности 900 кг/м, Общая продолжительность процесса 4 ч.

Модифицированная древесина, получаемая по предлагаемому способу, обладает термопластичностью и не требует дополнительной стабилизации длительной (6 — 8 ч) сушкой или другими методами.

Концентрация ангидрида масляной кислоты 10% соответствует пределу устойчиво-. го равновесия ангидрида в аэрозоле.

Уменьшать концентрацию ангидрида в аэрозоле менее 8% технологически нецелесообразно, так как количество вводимого в древесину ангидрида очень мало.

Давление пропитки 0,2 — 0,3 МПа выбирается из необходимости введения в древесину 15 — 20% ангидрида масляной кислоты, необходимого для придания древесине термопластичности.

В табл, 1 приведена зависимость содержания ангидрида в древесине и температуры пластификации от давления при пропитке.

При давлении, меньшем 0,2 МПа, количество вводимого ангидрида невелико и древесина не приобретает термопластичности. Увеличение давления свыше 0,3 МПа ведет к увеличению расхода ангидрида, температура пластификации не снижается.

При температуре ацетилирования менее 170 С процесс испарения образующейся

5 масляной кислоты идет медленно, в результате чего степень конверсии оказывается недостаточной. При температуре свыше

180 С начинается обратная реакция,распада образующегося продукта (ацилцеллюло10 зы) и степень ацетилирования снижается.

В табл. 2 приведена зависимость количества присоединенного остатка масляной кислоты (массовые проценты от массы древесины) и степени конверсии гидроксиль15 ных групп целлюлозы от температуры реакции.

При времени ацетилирования менее

2 ч термопластификация древесины не происходит, а увеличение времени обра20 ботки свыше 3 ч не снижает температуру пластификации модифицированной древесины, В табл. 3 приведена зависимость температуры пластификации от времени обра25 ботки древесины при 1800С, В табл. 4 приведены показатели физико-механических свойств уплотненной древесины.

Модифицированная древесина имеет

30 высокие показатели физико-механических свойств и обладает способностью к прокатке и штамповке с приобретением нужного профиля изделия, Формула изобретения

35 Способ получения модифицированной древесины, включающий пропитку древесины ангидридом алифатической кислоты под давлением. ацетилирование при повышенной температуре и удаление продуктов ре40 акции, отличающийся тем,что,сцелью сокращения продолжительности технологического процесса и повышения термопласгичности древесины, пропитку осуществляют. аэрозолем ангидрида мас45 ляной кислоты концентрацией 8-10 под давлением 0,2-0.3 МПа, а ацетилирование и удаление продуктов реакции производят одновременно путем выдержки древесины при 170-180 Ñ и атмосферном давлении в

50 течение 2-3 ч.

1639961

Таб лица1

Таблица2

ТаблицаЗ

Таблица4