Разработка технологических режимов и оборудования пропитки, сушки и прессования древесины

• Автор: Панявин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Обзор и анализ способов улучшения свойств древесины.

1.2 Обзор способов пропитки древесины

1.3 Теоретические и прикладные аспекты промышленного производства прессованной древесины

1.4 Цель и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА

2.1 Модель пропитки древесины с торца под давлением

2.2 Тепловой расчет промышленной установки сушки и прессования

2.2.1 Исходные данные.

2.2.2 Расчет мощности теплогенератора.
2.2.3 Опредебление количества испаряемой из материала влаги.
2.2.4 Расчет вытяжного канала.
2.3 Аэродинамический расчет установки сушки и прессования
2.4 Расчет оптимального выхода дестама из лесоматериалов.
2.4.1 Расчет выхода цилиндров из лесоматериалов.
2.4.2 Расчет выхода дестама из цилиндров
2.6 Выводы.
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1 Экспериментальная установка пропитки древесины с торца под давлением
и методика пропитки.
3.2 Методика получения прессованной древесины на экспериментальной ус
тановке
3.3 Разработка математических регрессионных моделей процесса пропитки и сушки
3.4 Расчет конструкции промышленной установки сушки и прессования
древесины
3.3.1 Общие положения
3.4.2 Расчет боковой стенки камеры.
3.4.3 Расчет торцевой стенки.
3.4.4 Расчет крыши камеры
3.5 Методика проведения маркетинговых работ реализации продукции
3.6 Выводы.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Разработка технологических режимов пропитки древесины на экспериментальной установке
4.2 Математические модели технологического процесса
4.3 Многокритериальная оптимизация процесса пропитки
4.4 Разработка конструкции промышленной пропиточной установки.
4.5 Создание промышленной установки сушки и прессования
древесины УПС6.
4.6 Отработка режимов технологического процесса производства прессованной древесины
4.7 Промышленная технология производства прессованной древесины
4.8 Выводы
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА
И ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕССОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ.
5.1 Анализ техникоэкономической эффективности производства и применения изделий из прессованной древесины
5.2 Результаты маркетинговых исследований.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


С до влажности 2. После этого проводят термическое отверждение смол при 0 °С. В процессе сушки и отверждения смол зачастую наблюдается растрескивание, коробление и другие деформации древесины. При модифицировании древесины полимерами фуранового типа применяют непосредственную пропитку древесины смолой без растворителя, что позволяет исключить сушку. Фенолофурфуролформальдегидная смола отверждается в присутствии бензолсульфокислоты в количестве 2 % от массы смолы при температуре 0. С, продолжительность термообработки 5 мин. При этих параметрах происходит полное отверждение введенного олигомера, синтетический полимер на . Г.М. Шутовым [,8,9] предложен метод отверждения синтетических смол с применением энергии электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты (СВЧ) при использовании генераторов в дециметровом и сантиметровом диапазоне. Устройства для СВЧ-нагрева отличаются более высоким КПД по сравнению с установками высокочастотного нагрева. Продолжительность отверждения фенолоформальдегидных смол при СВЧ-нагреве составляет . Ранее описанные способы получения модифицированной древесины в большинстве своем являются двухстадийными. В ряде случаев целесообразно все операции проводить в одном агрегате, так как это решается при получении лигнамона. Однако процесс в этом случае неоправданно затягивается до нескольких часов. Для сокращения длительности процесса целесообразно все операции, т. Использование центробежных сил позволяет не только увеличивать, но и снижать плотность древесины. Объём древесины увеличивается за счет перевода древесины в сверхнабухшее состояние и последующего силового воздействия путем растяжения древесины поперек волокон во взаимноперпендикулярных направлениях [7]. Модификация древесины направлена на появление у неё новых, нехарактерных для неё свойств, например антифрикционных, “эффекта памяти” [2]. С целью придания древесине антифрикционных свойств ее пропитывают следующими веществами: церезином, парафином, моторным маслом, графитом []. Стойкость к грибам обеспечивает модифицирование древесины диизоцианатами с добавкой пентахлорфснола []. Использование в качестве модификатора растворов солей алюминия с полиионами позволяет улучшить прочностные свойства древесины [,]. Для снижения влаго - и водопоглощения древесины применяют ПЭГС [2], для стабилизации древесины используют низкомолекулярные сополимеры, полученные на основе отходов производства синтетического каучука [,]. Стабилизация размеров древесины достигается при ее обработке формальдегидом или танином и формальдегидом, полиэтиленгликолем, гидразином и многими другими реагентами [1]. Одним из наиболее эффективных методов стабилизации размеров и формы древесины является ее ацетилирование. Этот способ химического модифицирования разработан К. П. Швалбе. Сущность способа состоит в том, что при ацетилировании более гидрофильные ОН“ группы компонентов древесины замещаются менее гидрофильными ацетильными группами, образуя сложный эфир уксусной кислоты и древесины, которой значительно улучшает гидрофобные свойства. Получают практически формоустойчивую древесину [9]. Для обработки заготовок в виде брусков, досок и шпона влажностью 6- % используют жидкий уксусный ангидрид в количестве не менее % от массы абсолютно сухой древесины. Па в течение мин, после чего в течение 0,5-1,0 часа при температуре . С проводят обработку уксусным ангидридом. Термообработка ведется в течение 4. С. остаточное давление при разрежении должно быть 0,7. Па. Сушку до полного удаления остатка несвязанного уксусного ангидрида и продуктов химической обработки проводят в течение 8- часов. Для модификации древесины лиственных пород широко применяют серу [5,]. Древесину, естественной [5] влажности или частично (полностью) высушенную [], пропитывают в расплаве серы при температуре 5. С с последующим извлечением из расплава и охлаждением. Такая обработка позволяет повышать твердость и снижать водопоглощение древесины лиственных пород. Ш твором расплава стеарата поливалентного металла в нефтяных маслах.