Технология пропитки древесины мышьяксодержащими антисептиками

• Автор: Стенина, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Состояние вопроса.

1.1 Защищенность древесины и пути ее повышения

1.2 Характеристика современных средств биозащиты древесины

1.2.1 Характеристика и особенности использования антисептика УЛТАН.

1.2.2 Основные аспекты безопасного использования

мышьяксодержащих препаратов

1.2.3 Обоснование способа пропитки древесины

антисептиком УЛТАН

1.3 Пропитываемость древесины.

1.4 Влияние структурных особенностей строения древесины сосны на
ее пропитываемость.
1.5 Пути продвижения жидкости на капиллярном и субмикрокапиллярном уровнях.
1.6 Процессы, обеспечивающие пропитку древесины.
1.6.1 Процессы, сопровождающие увлажнение древесины
1.6.2 Кинетика жидкости в условиях интенсивного насыщения
древесины антисептиком
1.7 Техникотехнологические особенности пропитки древесины в среде переменного давления.
1.8 Технологические установки, обеспечивающие пропитку пористых
материалов под давлением
1.9 Цель и задачи исследований
2 Теоретические исследования.
2.1 Пути повышения проницаемости древесины
2.2 Теоретическое обоснование механизма предлагаемого метода
совершенствования способа пропитки Вакуумдавление
2.3 Основы теории проницаемости древесины в предлагаемом режиме
пропитки.
2.4 Цель и задачи экспериментов.
3 Экспериментальные исследования
3.1 Методические основы проведения экспериментов
3.1.1 Характеристика и параметрическая оценка образцов.
3.1.2 Определение оптимальной длительности стадии
вакуумирования
3.1.3 Определение влияния скорости создания вакуума на
качество пропитки древесины.
3.1.4 Определение влияния количества циклов вакуумирования
на величину поглощения.
3.1.5 Определение доминирующего параметра стадии
вакуумирования
3.1.6 Определение оп тимального количества циклов гидродавления
3.1.7 Исследование процесса импрегнирования
водорастворимым препаратом
3.1.8 Статистическая обработка результатов поисковых
экспериментов.
3.1.9 Методика математической обработки результатов
многофакторного эксперимента
3.2 Поисковые эксперименты
3.2.1 Определение оптимальной длительности стадии
вакуумирования
3.2.2 Определение влияния скорости создания вакуума на качество
пропитки древесины
3.2.3 Определение влияния количества циклов вакуумирования на
величину поглощения.
3.2.4 Определение доминирующего параметра стадии
вакуумирования.
3.2.5 Определение оптимального количества циклов гидродавления 3.3 Исследование процесса импрегнирования водорастворимым препаратом.
3.3.1 Выбор постоянных и переменных факторов эксперимента
3.3.2 Анализ результатов эксперимента.
3.3.3 Выводы
4 Апробация и исследования в производственных условиях.
4.1 Опытнопромышленная установка.
4.2 Проведение опытных пропиток.
4.3 Анализ результатов производственных исследований.
5 Исследование влияния антисептика УЛТАН на физикомеханические и
технологические свойства пропитанной древесины.
5.1 Методики проведения экспериментов
5.1.1 Прочность при сжатии вдоль волокон
5.1.2 Прочность при изгибе.
5.1.3 Прочность при скалывании вдоль волокон
5.1.4 Прочность клеевого соединения при скалывании.
5.1.5 Адгезия лакокрасочных покрытий на пропитанной
подложке.
5.2 Результаты экспериментов.
5.2.1 Прочность при сжатии вдоль волокон
5.2.2 Прочность при изгибе
5.2.3 Прочность при скалывании вдоль волокон
5.2.4 Прочность клеевого соединения при скалывании
5.2.5 Адгезия лакокрасочных покрытий на пропитанной
подложке
6 Техникоэкономическое обоснование предлагаемого способа пропитки
Основные выводы и рекомендации
Библиографический список
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
риложение 4
Приложение 5
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


С учетом главных особенностей существующие антисептики разделяются на водорастворимые ВР, растворимые в органических растворителях Л и антисептические масла М . Органикорастворимые защитные средства имеют ряд преимуществ не увеличивают влажность и гигроскопичность древесины , химически инертны, поэтому устойчивы в древесине и легко в нее проникают , не провоцируют коррозии металлов, не ухудшают технологические свойства пропитанной древесины, не снижают ее прочность . К недостаткам можно отнести дороговизну препаратов и процесса в целом, т. Антисептические масла являются эффективными биоцидами. Они негигроскопичны , не инициируют коррозию металлов, трудно вымываются из древесины, но и проникают в нее с трудом. В то же время спектр отрицательных моментов достаточно широк они окрашивают материал в темнобурый цвет и затрудняют последующую механическую обработку деталей, несколько повышают горючесть пропитанной древесины, обладают резким запахом, являются канцерогенами, что существенно ограничивает область применения пропитанной древесины . Водорастворимые биозащитные средства обладают невысокой стоимостью и более просты в применении. По действующему веществу биоциды данной группы подразделяются на фторсодержащие, хромсодержащие и фенолсодержащие препараты . Фторсодержащие антисептики высокотоксичны. Их растворы хорошо проникают в древесину и практически не снижают се прочности, способности к склеиванию и декоративной отделке лакокрасочными материалами, а также не изменяют цвета древесины и не имеют запаха. Фенолсодержащие антисептики относятся к трудновымываемым, обладают хорошей защищающей способностью по отношению к грибам, но при этом трудно проникают в древесину и являются препаратами узкого спектра действия, т. Отрицательные побочные эффекты ускорение процессов деструкции древесины за счет катализации гидролиза, неравномерное изменение цвета древесины, снижение сорбционных свойств и появление дополнительных зон увлажнения древесины изза нарушения ее целостности, обусловленное применением высокоактивных химических веществ . Хромсодержащис антисептики относятся к трудновымываемым защитным средствам . Они представляют собой смеси различных водорастворимых компонентов на основе хрома и меди и окрашивают материал в серозеленый цвет. К использованию ГОСТом 2. ХМ, ХМФС, ХМК и др. Присутствие этих препаратов в количестве более кгм3 снижает прочность древесины . Как показали исследования, введение в состав данных препаратов мышьяковой кислоты повышает их эффективность . В х гг. ФХМ и МХМ. При поглощении препарата МХМ5 гидрата оксида меди, хромового ангидрида, ортомышьяковой кислоты в количестве 4,2 кгм3 защищает древесину от разрушения в течение только 9 лет, а при содержании ,2. Приведенные данные говорят о низкой защищающей способности препаратов и их не экономичности. В последнее время наибольшее практическое применение получили два типа мышьяксодержащих консервантов. Основу одного из них составляют хром, медь и мышьяк, это так называемая группа . Вторая группа препараты на основе аммиачномедного арсената АСА. Препараты на основе мышьяковой кислоты, соединений меди и шести валентного хрома ССА длительное время используются для защиты древесины от биоразрушения в Англии, США, Швеции, Новой Зеландии, Австралии, Южной Африке, Индии, Гвинее, Канаде. Согласно международным правилам в Департаменте здравоохранения Австралии г. Канберра зарегистрировано антисептиков группы ССА, из которых европейские. Основными производителями биоцидных препаратов данной группы являются США Хемонит, Англия Селькур, Германия Доналит, Финляндия Оутокумпу, Франция Криптогиль, Швеция Болиден . Основным потребителем мирового производства мышьяксодержащей продукции является США, где процент применения данных соединений в качестве антисептиков составляет . По данным Американского института охраны леса в г. ССА 8. УЛТАГ1 Уральский лесотехнический институт и Академия наук это антисептик, полученный из мышьяксодержащих отходов цветной металлургии технологический регламент от . Он является перш,гм в России промышленным антисептиком группы ССА 5. Состав антисептиков группы ССА приведен в табл.