СПОСОБ ОБРАБОТКИ ФАНЕРЫ АНТИПИРЕНОМ
VENEER PROCESSING BY FIRE RETARDANT

Изобретение относится к области обработки древесины, а именно к способам обработки фанеры антипиреном, и может быть использовано для повышения огнестойкости фанеры.
Из уровня техники известен способ обработки фанерного шпона путем его пропитки раствором диаммонийфосфата в ванне при 60°C в течение 10 минут с последующей сушкой шпона (см. авторскоесвидетельство СССР SU 1827960 A, B27D 1/04, 27.09.1995). Недостатком данного способа является его низкая производительность.
Из уровня техники известен способ обработки дерева антипиреном, согласно которому на поверхность деревянного изделия распыляют антипирен, содержащий диаммонийфосфат, льняное масло (олифу) и промышленный антифриз (см. патент США US 4305976 B1, B05D 1/12, 15.12.1981). Указанный способ распыления позволяет повысить производительность обработки по сравнению с пропиткой. Однако он имеет низкую эффективность применительно к обработке фанеры, поскольку технология не учитывает особенности ее структуры. Указанный способ не обеспечивает требуемую степень проникновения антипирена в структуру фанеры и, следовательно, необходимый уровень огнестойкости.
В качестве ближайшего аналога заявленного способа может быть выбран способ обработки фанеры (см. патент Китая CN 101963029 В, В32В 37/12, 04.07.2012), включающий распыление на поверхность фанерного листа раствора антипирена. Однако данный способ в общем виде также не обеспечивает требуемой производительности и огнестойкости фанеры.
Задачей заявленного изобретения является разработка высокопроизводительной и эффективной технологии обработки фанерного листа.
Технический результат заявленного изобретения заключается в увеличении степени проникновения антипирена в структуру фанеры без ее расслоения и коробления, повышении огнестойкости фанеры и производительности ее обработки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ обработки фанеры включает распыление водного раствора антипирена на основе аммонийной соли ортофосфорной кислоты на поверхность фанерного листа, при этом обработку распылением осуществляют при давлении струи 1,5-2,5 атм и температуре раствора антипирена 40-50°C по меньшей мере в два этапа с промежуточными выдержками фанеры между этапами и окончательной сушкой после заключительного этапа.
Указанный технический результат достигается также в частных формах реализации способа за счет того, что:
- время распыления на одном этапе составляет 15-45 с;
- время выдержки между этапами распыления составляет 0,5-1,5 ч, а время окончательной сушки - 3,5-4,5 ч;
- обработку распылением осуществляют в три этапа;
- в качестве аммонийной соли ортофосфорной кислоты используют аммонийфосфат или диаммонийфосфат;
- водный раствор антипирена дополнительно содержит аммоний сернокислый, антисептик и ПАВ;
- используют раствор антипирена следующего состава, мас.%:
Аммонийфосфат или диаммонийфосфат
19-21
Аммоний сернокислый
4-6
Антисептик
2-4
ПАВ
1-2
Вода
Остальное;
- в качестве антисептика используют вещество, выбранное из группы: сульфонол, сульфонаты, триэтаминовые соли;
- в качестве ПАВ используют вещество, выбранное из группы: фосфаты, полифосфаты, алкилсульфаты;
- распыление раствора антипирена осуществляют на лицевые и торцевые поверхности фанеры;
- обработку осуществляют на поточной линии при полистной подаче фанерных листов, распыление осуществляют в камере посредством установленных с двух сторон камеры форсунок;
- окончательную сушку фанеры осуществляют в сушильной камере с принудительной подачей теплового агента.
Автором настоящего изобретения было установлено, что использование водного раствора антипирена на основе аммонийной соли ортофосфорной кислоты, нагретого до 40-50°C при одновременном применении распыления с давлением струи 1,5-2,5 атм позволяет обеспечить наилучшую проницаемость антипирена в структуру фанерного листа при высокой производительности процесса. При этом обработка в несколько этапов с промежуточными выдержками позволяет повысить эффективность обработки и увеличить количество введенного в структуру фанеры антипирена. В результате повышается огнестойкость обрабатываемого фанерного листа.
Обработка фанеры распылением в один этап без промежуточных выдержек не обеспечит проникновение антипирена в структуру фанеры в количестве, требуемом для обеспечения удовлетворительной огнестойкости.
Использование давления струи антипирена менее 1,5 атм и температуры менее 40°C приведет к резкому снижению впитываемости антипирена в структуры фанеры и соответственно ее огнестойкости.
Применение давления струи антипирена более 2,5 атм и температуры выше 50°C может привести к короблению и/или расслоению структуры фанеры.
Согласно заявленному способу на поверхность фанерного листа распыляют водный раствор антипирена, нагретый до температуры 40-50°C, при давлении струи 1,5-2,5 атм. Указанную обработку осуществляют по меньшей мере в два этапа с промежуточными выдержками между ними. Оптимальное время распыления на одном этапе составляет 15-45 с, а время выдержки между этапами - 0,5-1,5 ч.
Для обработки используют антипирен на основе аммонийной соли ортофосфорной кислоты, в качестве которого может быть использован аммонийфосфат (аммофос) или диаммонийфосфат (диаммофос). При этом для улучшения функциональных свойств обрабатываемой фанеры водный раствор указанного антипирена может дополнительно содержать аммоний сернокислый, антисептик (например, сульфонол, сульфонаты, триэтаминовые соли и т.д.) и ПАВ (например, фосфаты, полифосфаты, алкилсульфаты).
В частности, раствор может иметь следующий состав, мас.%:
Аммонийфосфат или диаммонийфосфат
19-21
Аммоний сернокислый
4-6
Антисептик
2-4
ПАВ
1-2
Вода
Остальное
Для обработки предпочтительно используют поточную линию с полистной подачей фанеры в камеру распыления, конструкция которой показана на фиг. 1. Внутри камеры с двух сторон установлены кронштейны 1, на которых в ряд закреплены распылительные форсунки 2, установленные на определенном расстоянии. Фанерные листы 3 подаются между кронштейнами 1 таким образом, что при прохождении листа 3 через распылительные форсунки осуществляется двухстороннее напыление раствора антипирена на лицевые поверхности с обработкой также торцевых поверхностей листа 3.
После заключительного этапа осуществляют сушку обработанных фанерных листов. Предпочтительно для этого используют сушильную камеру с тепловентиляторами для принудительной подачи теплового агента (нагретого воздуха). Оптимальное время сушки - 3,5-4,5 ч (до остаточной влажности материала 12%).
Пример реализации способа
Осуществляют обработку фанерного листа водным раствором антипирена, содержащим, мас.%:
диаммонийфосфат
20
аммоний сернокислый
5
антисептик
3
ПАВ
1
вода
71
Обработку осуществляли в три этапа. Режимы обработки показаны в таблице 1.
В результате обработки количество введенного антипирена составило 14 вес. % от веса исходного материала.
Заявленный способ позволяет сократить время обработки, а также производственные площади за счет высвобождения технологического оборудования (пропиточные ванны, сушильные линии). При этом повышается эффективность обработки и обеспечивается высокий уровень огнестойкости обрабатываемой фанеры.