СПОСОБ СУШКИ ДРЕВЕСНЫХ ТОРЦОВЫХ ЗАГОТОВОК ДЛЯ ЩИТОВОГО ПОКРЫТИЯ
METHOD FOR DRYING OF WOOD END BLANKS FOR PANEL COVER

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве щитового покрытия из торцовой древесной шашки для устройства полов и стен во внутренних помещениях.
Известен способ сушки древесины традиционным конвективным способом, когда передача тепла к материалу (древесине) осуществляется путем переноса от газообразной или жидкой среды [Патент РФ №2163328. Способ конвективной сушки древесины от 20.02.2001].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ сушки древесины [Заявка №93037527. Способ гидротехнической сушки древесины от 27.10.1996], включающий выдержку древесины в горячем насыщенном растворе хлорида калия при температуре 108-108,6°С и последующую высокотемпературную конвективную досушку. Недостатком этого способа сушки является дополнительная операция выдержки древесины в насыщенном растворе хлорида калия, что увеличивает общее время операции термической обработки, а также увеличенные энергетические затраты.
Техническая задача изобретения - разработка способа сушки древесных торцовых заготовок для щитового покрытия, позволяющего осуществить механизм влагопереноса кондуктивным методом от нагретой до вязкотекучего состояния полимерной композиции к внутренней структуре древесины, что дает возможность исключить использование горячих насыщенных растворов солей, улучшить физико-механические свойства, существенно сократить продолжительность процесса сушки до заданных значений влажности 6…12% и трудоемкость отделочных работ.
2
Для достижения поставленной задачи изобретения предложен способ сушки древесных торцовых заготовок для щитового покрытия, характеризующийся тем, что он предусматривает изготовление полимерной композиции, состоящей из синтетического изопренового каучука - 42,5…55,40%, белил цинковых - 2,5…2,77%, ангидрида фталевого - 0,45…0,55%, стеарина - 1,11…2,2%, мела - 30,50…33,24%, канифоли - 2,22…3,2%, парафина - 2,22…3,2%, серы технической - 1,38…2,0%, дифенилгуанидина - 0,83…1,0%, тетраметилтиурамдисульфида - 0,15…0,28% и вальцевание ее в виде листа, изготовление древесных заготовок в виде торцовых шашек или брусков толщиной 5…50 мм, укладку древесных заготовок в пресс-форму без дна, укладку на них листа из полимерной композиции, накрыванием поверхности листа из полимерной композиции с одной стороны и торцовых древесных шашек с другой стороны пресс-формы хлопчатобумажной тканью для отвода влаги и исключения адгезии между полимерной композицией и разогретой плитой пресса, смыкание плит пресса и кондуктивную сушку при температуре 145…185°С и давлении 3…12,5 МПа (30…125 кгс/см), совмещенную с операцией формирования заготовок в виде щита с изолирующей эластичной подслойкой из полимерной композиции для отделки полов и стен, которая после вулканизации может быть использована в качестве его основы.
Технический результат - получение заданных значений влажности 6…12% готового щита для полового или стенового покрытия из торцовой древесной шашки с изолирующей подслойкой на основе полимерной композиции при продолжительности процесса сушки 10…30 минут.
Это достигается изменением действия механизма влагопереноса внутри древесного материала и совмещением операции сушки с операцией формирования щитового торцового древесного покрытия с помощью пресс-формы в полимерной композиции, разогретой до вязкотекучего состояния на вулканизационном прессе.
Механизм сушки заключается в перемещении влаги внутри материала под действием перепада влажности или градиента влагосодержания по объему древесного материала за счет частичного внедрения в структуру древесины по внутренним капиллярам разогретой полимерной композиции «по типу поршня». Движение влаги интенсифицируется при наложении внешнего давления 3…12,5 МПа, например, в пресс-форме при температуре 145…185°С. Находящаяся в вязкотекучем состоянии в замкнутой пресс-форме под давлением, полимерная композиция частично заполняет капилляры внутренней структуры торцовых древесных заготовок и промежутки между ними, что приводит к высвобождению свободной энергии внутри древесного материала, интенсивному разогреву смолосодержащих компонентов у хвойных пород, которые перемещаются по капиллярам и участвуют в процессе влагопереноса как свободной, так и связанной влаги (гигроскопической) в окружающую атмосферу при размыкании плит пресса.
Кроме того, смолосодержащие компоненты выходят на поверхность древесного материала вместе с влагой (свободной и гигроскопической) и после остывания «запечатывают» торцовые и внутренние поверхности капилляров, чем создают защитные условия от дальнейшего проникновения влаги из атмосферы.
Способ сушки древесных торцовых заготовок для щитового покрытия осуществляется следующим образом.
2
Изготавливается полимерная композиция, состоящая из синтетического изопренового каучука - 42,5…55,40%, белил цинковых - 2,5…2,77%, ангидрида фталевого - 0,45…0,55%, стеарина - 1,11…2,2%, мела - 30,50…33,24%, канифоли - 2,22…3,2%, парафина - 2,22…3,2%, серы технической - 1,38…2,0%, дифенилгуанидина - 0,83…1,0%, тетраметилтиурамдисульфида - 0,15…0,28% и вальцуется в виде листа заданной толщины. Одновременно изготавливаются торцовые древесные заготовки в виде шашек толщиной 5…50 мм с исходной влажностью, соответствующей свежеспиленному дереву. Древесные торцовые заготовки укладывают в пресс-форму без дна и покрывают их листом полимерной композиции так, чтобы последняя не выходила за габаритные размеры пресс-формы. Поверхности торцовых древесных шашек с одной стороны пресс-формы и листа из полимерной композиции с другой стороны покрывают хлопчатобумажной тканью для отвода влаги и исключения адгезии между полимерной композицией и разогретой плитой пресса. Далее собранную пресс-форму устанавливают на разогретую до температуры 145…185°С нижнюю плиту пресса и осуществляют смыкание верхней и нижней плит при давлении 3…12,5 МПа (30…125 кгс/см). Время вулканизации полимерной композиции соответствует времени сушки и составляет 10…30 минут. После окончания этого времени снимается давление и плиты пресса размыкаются, в результате чего освободившаяся влага (свободная и связанная) выходит в окружающую атмосферу. Снимают с плит пресс-форму, разбирают ее, извлекают сформированный щит из торцовых древесных шашек с изолирующей подслойкой из вулканизованной полимерной композиции, которая одновременно служит основой и охлаждают на воздухе. Далее замеряют значение влажности с применением влагомера.
Способ сушки древесных торцовых заготовок для щитового покрытия поясняется следующим примером.
2
Пример. Полимерная композиция имела состав: синтетический изопреновый каучук - 55,40%, белила цинковые - 2,77%, ангидрид фталевый - 0,55%, стеарин - 1,11%, мел - 33,24%, канифоль - 2,22%, парафин - 2,22%, сера техническая - 1,38%, дифенилгуанидин - 0,83%, тетраметилтиурамдисульфид - 0,28%. Древесные торцовые заготовки с размерами 40×40 мм и толщиной 30 мм изготовили из различных пород дерева. Режимы сушки: температура - 160°С, давление в пресс-форме - 12,5 МПа (125 кгс/см), время выдержки (вулканизации) - 12 минут.
Физико-механические свойства после сушки древесных торцовых заготовок с исходной влажностью 57% в щите с изолирующей подслойкой из полимерной композиции представлены в таблице
Таблица.
Наименование параметра
Порода древесины
сосна
осина
береза
дуб
ясень
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
512
486
656
710
720
Влажность, %
6,8
7,3
7,6
8,5
9,4