СПОСОБ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ ВОДОРАСТВОРИМЫМ АНТИСЕПТИКОМ
METHOD FOR WOOD IMPREGNATION WITH WATER-SOLUBLE ANTISEPTIC

Изобретение относится к средствам пропитки древесины защитными составами, в частности антисептиком, и может использоваться в энергетической промышленности для пропитки опор линий электропередачи.
Известен способ пропитки древесины антисептиком, описанный в п. РФ №2026777 по кл. В27К 3/08, з. 18.12.91, оп. 20.01.95.
Известный способ заключается в том, что перед пропиткой древесину вакуумируют в течение 5-10 минут при давлении 560-650 мм рт.ст., затем в рабочий объем подают пары антисептика с температурой 50-65°С, повышая давление до 2,5-8 атм, которое выдерживают в течение 25-40 мин или в два этапа по 10-20 мин с промежуточным сливом антисептика и созданием вакуума в автоклаве глубиной 560-650 мм рт.ст.
Недостатком известного способа является сложность его осуществления.
Известен способ пропитки древесины маслянистым антисептиком, описанный в п. РФ №2072916 по кл. В27К 3/50, 3/34, з. 09.11.93, оп. 10.02.97.
Известный способ заключается в том, что пропитку проводят при жидкостном давлении 0.8 МПа, температуре 70-80°С в течение 0, 5-3 часов. После окончания пропитки проводят вакуумирование древесины при остаточном давлении 0,085 МПа в течение 20 мин.
Недостатком известного способа является то, что в нем используется масляный антисептик.
Известен способ пропитки древесины антисептиком, описанный в п. РФ №2059455 по кл. В27К 3/02. з. 20.04.92, оп. 10.02.97.
Известный способ включает горячую пропитку изделий под давлением, вакуумирование и продувку камер пропитки атмосферным воздухом, заполнение камеры малотоксичным или нетоксичным составом и кратковременное по продолжительности в 5-10 раз меньше пропитки антисептиком, повышение давления до величины, равной или выше, но не более 15% давления пропитки антисептиком. Температура малотоксичного или нетоксичного состава ниже температуры антисептика. Перед выгрузкой пропитанных изделий камеру продувают атмосферным воздухом. Недостаток известного способа - в его сложности.
Известен способ пропитки древесины защитным составом, описанный в п. РФ №2320478 по кл. В27К 3/02, B05D 7/06, 1/02, 1/04, з. 16.05.06, оп. 27.03.08. Известный способ заключается в следующем.
Древесину размещают в корпусе установки возле электрода-облучателя, подают пропиточную жидкость над древесиной и осуществляют электромагнитное воздействие на пропиточную жидкость и древесину, при этом пропиточную жидкость распыляют для подачи па древесину и осуществляют электромагнитное воздействие на нее и древесину однополярными электромагнитными импульсами мощностью не менее 1 МВт, длительностью не более 1 нс и частотой повторения не менее 1 кГц.
Недостатком известного способа является то, что он достаточно сложен в осуществлении, поскольку требуется распыление пропиточной жидкости и облучение ее и древесины наноимпульсами.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ пропитки древесины водорастворимым антисептиком, описанный в «Технологической инструкции по глубокой пропитке древесины столбов ЛЭП и линий связи в автоклавах под давлением водорастворимым антисептиком ХМ на ООО «Электростройкомплект», разработанной на ФГУП «Сенежская научно-производственная лаборатория защиты древесины» в 2005 г. (см. Приложение), и выбранный в качестве прототипа.
Известный способ заключается в том, что пропитку проводят в автоклаве под давлением выше атмосферного с применением начального и конечного вакуума, при этом значение начального и конечного вакуума должно быть не менее 0,08 МПа, а рабочее давление - 0,8 МПа, при этом время выдержки древесины непосредственно в растворе антисептика под давлением составляет от 60 до 90 минут, а полный цикл пропитки от создания начального вакуума при загруженной древесине в автоклаве и до снятия конечного вакуума и выгрузки древесины составляет от 165 до 260 минут в зависимости от вида и влажности древесины.
Недостаток известного способа заключается в том, что он является весьма длительным, а потому достаточно энергоемким.
Задачей заявляемого способа является снижение энергоемкости процесса пропитки за счет сокращения его длительности.
Поставленная задача решается тем, что в способе пропитки древесины водорастворимым антисептиком, заключающемся в том, что пропитку проводят в автоклаве подогретым до 40°С антисептиком под рабочим давлением выше атмосферного в пределах 1,0-1,2 МПа с применением начального и конечного вакуума не менее 0,08 МПа, согласно изобретению антисептик перед использованием подвергают воздействию ианосекундных электромагнитных импульсов, имеющих следующие параметры: длительность импульса не более 1,0 нс, мощность в одном импульсе не менее 1 МВт, частота повторения импульсов не менее 1,0 кГц, а пропитку проводят в течение 40-60 минут.
Облучение водорастворимого антисептика перед процессом пропитки позволяет сократить процесс пропитки до одного часа. Это объясняется следующим.
При облучении водного раствора антисептика короткими, но мощными электромагнитными импульсами происходит импульсный радиолиз, при котором образуются очень активные реагенты - гидратарованные электроны, имеющие большой окислительно-восстановительный потенциал и обладающие большой подвижностью. Гидратированные электроны являются очень активными химическими частицами и вызывают отщепление атомов водорода от молекул жидкости. Взаимодействие гидратированнных электронов и атомов водорода с пропиточной жидкостью приводит к активизации молекул последней и снижению ее вязкости, что влечет за собой, как следствие, ускорение процесса пропитки примерно на 30%.
Технический результат - активизация пропиточного раствора за счет облучения НЭМИ, снижение его вязкости и сокращение времени пропитки.
Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как облучение перед пропиткой водорастворимого антисептика наносекундными электромагнитными импульсами, имеющими следующие параметры: длительность импульса не более 1,0 нс, мощность в одном импульсе не менее 1 МВт, частота повторения импульсов не менее 1,0 кГц и проведение пропитки в течение 40 минут, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявителю не известны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ может найти широкое применение в электроэнергетике для пропитки деревянных опор для электрических сетей, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый способ заключается в следующем.
Водорастворимый антисептик перед пропиткой подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов, имеющих следующие параметры: длительность импульса 0,5 нс, амплитуда импульса не менее 8 кВ, мощность в одном импульсе более 1 МВт, частота повторения импульсов не менее 1,0 кГц.
Затем проводят пропитку древесины обработанным таким образом антисептиком в автоклаве под давлением 1,0-1,2 МПа с применением начального и конечного вакуума не менее 0,08 МПа в течение 40-60 минут.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
Компоненты антисептика, например, марки ХМ смешивают в подогретой до 40°С воде. Затем антисептик перед пропиткой подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов, имеющих следующие параметры: длительность импульса 0,5 нс, амплитуда не менее 8 кВ, мощность в одном импульсе более 1 МВт, частота повторения импульсов до 1,2 кГц.
Обработку антисептика наносекундными электромагнитными импульсами проводят, в частности, с помощью установки, описанной в пат. РФ №2319237.
Для каждой партии древесины определяют предварительно ее влажность. Затем загружают древесину в автоклав и закрывают его крышку. С помощью вакуум-насоса создают в автоклаве разрежение порядка 0,08 МПа, контролируя его по вакуумметру вакуум-насоса. Продолжительность предпропиточного вакуумирования составляет 30-90 мин. Затем автоклав в течение 25 минут заполняют подогретым до 40°С и обработанным наносекундными импульсами антисептиком. Автоклав заполняется без снятия вакуума с помощью перекачивающего насоса с контролем заполнения через выпускной клапан. После заполнения автоклава все задвижки закрывают.
После заполнения автоклава раствором антисептика в автоклаве создают избыточное давление 1,0-1,2 МПа. Продолжительность выдержки под давлением не более 60 минут вне зависимости от влажности и вида древесины. Контроль величины давления осуществляют по манометру, установленному в автоклаве. Контроль за поглощением раствора древесиной осуществляют по уровнемеру мерника. При этом фиксируют в течение часа каждые 5 минут по мернику уровень антисептика и добавляют антисептик по мере его поглощения древесиной. Пропитку под давлением проводят в течение 40-60 минут, после чего сбрасывают давление в автоклаве до 0,08 МПа.
По истечении запланированного времени выдержки под давлением раствор антисептика из автоклава перекачивают в маневровую емкость. Включением вакуум-насоса создают вакуум порядка 0,08 МПа. Продолжительность послепропиточного вакуумирования 5-10 минут.
После снятия вакуума в течение 20 минут крышку автоклава открывают и выгружают пропитанную древесину.
Пропитанные деревянные столбы складывают и выдерживают на складе в условиях, обеспечивающих защиту от атмосферных осадков в течение 10 суток, или подвергают фиксации в автоклаве путем прогрева паром.
В сравнении с прототипом заявляемый способ является менее длительным, а потому более экономичным.