Регистрация / Вход
Прислать материал

Технология производства мореного дуба и других пород древесины со сверхвысокой плотностью и твердостью

Сведения об участнике
ФИО
Краев Александр Александрович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Производственные технологии
Тема
Технология производства мореного дуба и других пород древесины со сверхвысокой плотностью и твердостью
Резюме
В работе рассматриваются вопросы обработки пористых деревянных материалов жидкостью малой вязкости, находящейся под воздействие ультразвуковых колебаний. Указанная обработка существенно повышает указанные характеристики материала.
Ключевые слова
Гидровибротрибоэффект, ультразвук, вязкость, жидкость
Цели и задачи
Цель проекта – получение высокоплотной и высокопрочной древесины с заданными свойствами (малопористой, пропитанной различными составами, придающими древесине высокую технологическую обрабатываемость, антигрибковую стойкость, а также специальные эксплуатационные свойства).
Задачами проекта являются:
- повышение долговечности и надежности древесных пород;
- получение древесных пород с антигрибковой и иной устойчивостью к внешним воздействиям;
- получение заготовок из мореного дуба высокоскоростным методом;
- использование неделовой древесины для получения изделий с высокой плотностью и обрабатываемостью;
- окрашивание заготовок древесины различных пород любым цветом и сквозное прокрашивание заготовок мебельных изделий;
- повышение обрабатываемости пористых пород древесины и улучшение её технологических свойств (полировки и т. д.).
Введение

Дерево, как конструкционный материал, являющийся экологически чистым, в настоящее время широки применяют как для использования в строительных элементах, так и при проектировании новых конструкций и сооружений.

Обладая существенными преимуществами, дерево относится к материалам, которые легко поражаются грибковыми и иными заболеваниями, существенно снижающими его эксплуатационные свойства. Кроме того, деловые породы древесины являются экономически весьма дорогими, в то время как неделовые породы практически не могут быть использованы ввиду низких эксплуатационных свойств (плотность, пористость, прочность).

Поэтому весьма важной практической задачей является повышение указанных свойств древесины неделовых пород.

 

Методы и материалы

Технологический метод основан на сверхбыстрой пропитке бревен диаметром до 500 мм в установке высокого (до 100 Мпа) гидростатического давления с использованием в качестве дополнительного источника энергии пропитки ультразвукового излучателя.

Таким образом пропитка осуществляется путем одновременного использования двух факторов воздействия на обрабатываемый объект:

     -гидростатического давления высокого уровня (до 100 Мпа), создаваемого в технологической установке высокого давления;

     -ультразвукового излучения среднего уровня мощности (до 1 Квт) непосредственно воздействующего на объект, целиком расположенный в среде высокого давления.

Описание и обсуждение результатов

Процесс технологической обработки разработан для получения высококачественных пористых материалов путем пропитки их различными антигрибковыми, уплотняющими и другими технологическими составами. Процесс может быть использован в различных областях техники для повышения физико-механических и эксплуатационных характеристик любых пористых материалов, в частности древесины различных пород. Методы определения основных технологических параметров процесса изложены в а.с. СССР (№255063 с приоритетом от 18 ноября 1983 г. и №293125 с приоритетом от 3 мая 1989 г.). согласно формулировке предмета изобретения, способ пропитки заключается в том, что пористый материал загружают в камеру высокого давления, заполненную пропиточной жидкостью. После герметизации камеры, в нее подают пропиточную жидкость под давлением и выдерживают (не более 5 минут) под давлением, одновременно проводя обработку ультразвуковым облучением. После обработки снижают давление до атмосферного, откачивают пропиточную жидкость, в камере создают разрежение и потом повышают давление в камере до атмосферного и извлекают заготовку.

При одновременном действии высокого (до 100 МПа) гидростатического давления и ультразвуковых колебаний наблюдается возникновение нового эффекта, названного нами гидровибротрибоэффект, о котором нет упоминания в научной литературе.

Гидротрибовиброэффект – эффект, заключающийся в снижении сил трения при перемещении проточной жидкости по капиллярам заготовки, в повышении плотности материала за счет вытеснения воздуха из капилляров древесины, а также в снижении вязкости жидкости, находящейся под высоким давлением за счет воздействия кавитационных процессов. Кроме того, имеет место сверхбыстрая минерализация пропитанных древесных волокон.

Используемые источники
Седов Л.И. "Механика сплошной среды"
Куколевский И.И. "Гидромеханика"
Information about the project
Surname Name
Kraev Alexander
Project title
Fumed oak production technology and other types of wood with ultra-high density and hardness
Summary of the project
The paper deals with the treatment of porous wood materials of low viscosity liquid under the effect of ultrasonic vibrations. This treatment significantly increases the specified characteristics of the material
Keywords
Hydro Vibro Triboeffekt, ultrasound, the viscosity of the liquid