Повышение проницаемости древесины хвойных пород жидкостями

• Автор: Ермолин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 332 с. : ил

Содержание
Введение.

1 Постановка проблемы повышения проницаемости древесины хвойных пород.

1.1 Значение глубокой пропитки древесины.

1.2 Проницаемость древесины жидкостями и газами

1.3 Яцрообразование, свойства ядра и спелой древесины хвойных пород

1.4 Способы глубокой пропитки древесины

1.5 Выводы.

1.6 Направления и задачи исследований

2. Разработка модели структуры древесины, как объекта пропитки

2.1 Микроскопическое строение древесины хвойных пород

2.2 Физическая система вода древесина
2.3 Анализ явлений переноса жидкости в древесине при пропитке
2.3.1 Диффузия.
2.3.2 Бародиффузия.
2.3.3 Эффузия
2.3.4 Фильтрация.
2.4 Моделирование структуры древесины
2.4.1 Моделирование дисперсных сред.
2.4.2 Исследование путей переноса жидкости в древесине мри пропитке
2.5 Анатомические основы проницаемости древесины хвойных пород.
2.6 Механизм процесса пропитки древесины хвойных пород
2.7 Выводы
3. Снижение проницаемости древесины при ядрообразовании и пути
ее повышения.
3.1 Снижение проницаемости хвойной древесины при ядрообразовании
3.2 Анализ способов повышения проницаемости ядровой древесины.
3.2.1 Традиционные способы.
3.2.2 Способы, основанные на динамических воздействиях.
3.3 Выводы
4. Исследование способа пропитки ядровой древесины с использованием переменною жидкостного давления.
4.1 Общие положения методики исследований.
4.1.1 Экспериментальная пропиточная установка
4.1.2 Подготовка образцов и проведение опытных пропиток
4.2 Исследование влияния параметров переменного давления на показатели качества пропитки ядровой древесины.
4.2.1 Исследование влияния частоты переменного давления
4.2.2 Исследование влияния амплитуды переменного давления
4.2.3 Исследование влияния температуры и исходного статического давления
4.3 Исследование механизма воздействия переменного давления
на процесс пропитки.
4.4 Исследование кинетики поглощения пропиточной жидкости в процессе пропитки с переменным давлением
4.5 Опытные пропитки укрупненных образцов.
4.6 Исследование влияния пропитки при переменном давлении на механические свойства древесины
4.7 Исследование влияния режимных параметров на показатели качества пропитки
4.8 Выводы
5 Технологии глубокой пропитки хвойной древесины.
5.1 Технологии консервирования древесины,
5.2 Технологии огнезащитной обработки.1.
5.3 Локальная пропитка древесины
5.4 Технология глубокого крашения древесины.
5.4.1 Подбор препаратов для глубокого крашения хвойной древесины
5.4.2 Предварительные исследования препаратов дня крашения древесины
5.4.3 Исследование влияния параметров красильного раствора
на интенсивность получаемой окраски древесины
5.4 4 Исследование распределения интенсивности окраски
по глубине пропитанной зоны
5.4.5 Экономические аспекты глубокого крашения древесины
5.5 Основные требования к оборудованию для реализации
способа пронитки с переменным давлением
5.6 Выводы
Общие выводы.
Список использованных источников


В С0О1ВС1СТВИИ с «торусной теорией» перенос жидкостей и газов поперек волокон идет через поры в стенках вертикальных трахеид. При образовании ядра происходит смещение торусов и закрытие окаймленных пор. В результате сообщение между клетками прекращается, что является причиной снижения проницаемости. Имеются данные о том, что перенос жидкостей и газов через закрытые в процессе ядрообразования поры происходить не может /0, 3, 5/. О влиянии торуса на процессы переноса жидкости в древесине говорят результаты исследований Br Huber. W.Werz /9/. Ими исследовалась проводимость древесины при действии избыточного давления, но только вдоль волокон. Такие результаты были получены при исследовании всех хвойных пород. Подобные результаты на отечественных породах получены В. И.Патякиным /4/. Изменение направления течения жидкости на противоположное приводит вначале к резкому увеличению проводимости. Затем также происходит снижение проводимости и стабилизация на том же уровне. Чем больше величина создаваемого при исследованиях градиента давления, тем быстрее происходит снижение проводимости. При градиенте давления 0, МПа/м проводимость во времени практически не снижается. В результате анатомических исследований было получено, что снижение проводимости результат сдвига торусов окаймленных пор вертикальных трахеид По мнению авторов, в процессе движения жидкость оказывает воздействие на торус, в результате чего он смещается и проводимость снижается. При изменении направления течения жидкости торус от одного окаймления, постепенно смещается к другому. Подобных исследований применительно к проводимости поперек волокон не проводилось. Главным аргументом противников «торусной теории» является то, что у заболони в воздушно-сухом состоянии все поры на боковых стенках вертикальных трахеид закрыты смещенными торусами. Но при этом она имеет высокую проницаемость поперек волокон /, 3/. Кроме того, после проведения экстракции, в результате которой значительно увеличивается проницаемость ядровой древесины, поры в ней остаются закрытыми На основании эгой концепции не прослеживаются причины большого различия проницаемости у разных пород. Значительного отличия по количеству и размерам пор у хвойных не отмечено /, , 7/. У ели пор больше, чем у сосны, а проницаемость на два порядка меньше (таблица 1 1). Но пор на тангенциальных стенках трахеид (через которые мог бы осуществляться перенос в радиальном направлении) нет /7/. Теория экстрактивных веществ» была предложена В. А.Баженовым, В. Б.Москалевой // и всесторонне разработана Е. В.Харук /8, 9/. Основным положением данной концепции является следующее Перенос жидкостей и газов в древесине поперек волоком происходит по системе капилляров клеточных стенок В процессе ядрообразования происходит закупорка этих капилляров экстрактивными веществами, в результате чего снижается проницаемость. Известен целый ряд фактов говорящих, о правомерности существования данной концепции. В первую очередь следует отметить очень важный момент: после экстракции ядровой древесины ее проницаемость повышается. В отдельных случаях она может быть приближена к проницаемости заболони. Количественный и качественный состав экстрактивных веществ у каждой породы индивидуальный. Это, по мнению авторов данной концепции, и предопределяет различную проницаемость у разных пород. Вполне логичными кажутся рассуждения о причинах повышения проницаемости при увеличении температуры. Увеличение обусловлено тем. Но, тем не менее, есть ряд моментов, ставящих под сомнение обоснованность данной концепции. Гак, например, радиальная и тангенциальная проницаемость отличается в несколько раз, а существенных различий в составе экстрактивных веществ у радиальных и тангенциальных стенок не обнаружено /5, 1/. На основании этой концепции не ясны причины большого различия проницаемости заболони у разных пород. В экстрактивных веществах заболони отсутствуют компоненты, определяющие снижение проницаемости ядра/5,8/. Коллоидная природа клеточных стенок древесины предопределяет возможность переноса по ней только за счет диффузии /7/.