модифицирование древесины
МОДИФИЦИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
целенаправленное изменение свойств древесины. В результате модифицирования (М.) мех. прочность древесины повышается не менее чем в 3 раза, водостойкость — в 2–3 раза, хим. стойкость — в 3–4 раза. Благодаря этому в переработку м. б. вовлечена не только деловая древесина, но и древесина низкого качества, особенно мягких лиственных пород. Модифицированию подвергают обычно заготовки (доски, брусья, пластины, ролики, втулки, кольца и др.), высушенные до влажности 8–25%. Модифицир. древесину применяют для изготовления паркета, деталей мебели, музыкальных инструментов, литейных моделей, ткацких станков и шпулек, элементов наголовников, используемых при забивке свай, как заменитель черных и цветных металлов в деталях машин, эксплуатируемых в узлах трения, и др.
Т е р м о м е х а н и ч е с к о е М. заключается в уплотнении древесины, нагретой сухим или влажным способом до 90 °C. Уплотнение осуществляют прессованием при давлении до 50 МПа в одном или одновременно в двух направлениях либо контурным прессованием (напр., продавливанием через конус), а также методом прокатки. Затем заготовки подвергают термообработке в камерах при 100–200 °C для снижения влажности и стабилизации их размеров. Продолжительность цикла обработки брусков толщиной 50–60 мм в прессе составляет 3,5–4 ч; уплотнение заготовок м. б. до 50%.
При х и м и к о-м е х а н и ч е с к о м М. уплотняют древесину, пластифицированную к.-л. хим. веществом, напр. аммиаком (этот материал наз. лигнамон) или мочевиной (дестам). Лигнамон получают обработкой заготовки газообразным NH3 в течение 2 сут в автоклаве с послед. уплотнением в прессе при 135–145 °C и 2–3 МПа (1,5 мин на 1 мм толщины готового материала), охлаждением до 30–50 °C (0,5 мин на 1 мм толщины) и выдержкой в помещении в течение 5–10 сут. При получении дестама заготовку обрабатывают 30%-ным раствором мочевины в горячей и холодной ваннах (соотв. в течение 2 и 10–12 ч), сушат в камере при 90–120 °C до влажности 15–20%, уплотняют в прессформе при давлении до 20 МПа и выдерживают 7 ч при 170 °C. Уплотнение заготовок достигает 55%.
Т е р м о х и м и ч е с к о е М. включает пропитку заготовки (напр., фенолоспиртами, полиэфирными смолами, метил-метакрилатом), ее сушку и отверждение пропиточного состава. В случае применения фенолоспиртов заготовку пропитывают в автоклаве сначала при разрежении ок. 90 кПа, затем при давлении 0,8–0,9 МПа. После удаления избытка пропиточного состава (иногда с применением дополнит. вакуумирования) материал выдерживают 10–12 ч на открытой площадке при 18–23 °C, в сушильной камере при 70–120 °C (заготовку толщиной 30–40 мм — в течение 9 ч), охлаждают и снова выдерживают при 18–23 °C. Средняя продолжительность цикла модифицирования заготовки из березовой древесины составляет 2–3 сут.
Х и м и ч е с к о е М. предусматривает обработку древесины реагентами, повышающими ее водо- и биостойкость, напр. аммиаком, уксусным ангидридом. При обработке аммиаком древесина темнеет, благодаря чему улучшаются и ее декоративные свойства. Ацетилированию подвергают древесину, вакуумированную в течение 2–4 ч до остаточного давления 49–98 Па. После подачи жидкого уксусного ангидрида температуру повышают до 125–130 °C и обрабатывают заготовку 30 ч при 0,7 МПа. Остаток ангидрида удаляют сушкой заготовки при 90–100 °C и 98–490 Па.
При р а д и а ц и о н н о-х и м и ч е с к о м М. заготовку с влажностью 8–12%, герметизированную в металлич. контейнере, вакуумируют ~30 мин до остаточного давления 2 кПа, затем пропитывают в течение неск. часов мономером (напр., метилметакрилатом) или олигомером, полимеризу-ющимися под действием ионизирующего излучения. После удаления избытка пропиточного состава, контейнер с заготовкой заполняют инертным газом (обычно N2) и помещают в камеру, в которой заготовку облучают для осуществления полимеризации мономера.
Лит.: Винник Н. И., Модифицированная древесина, М., 1980; Шама-ев В. А., Модификация лиственной древесины, М., 1980 (ВНИПИЭИлеспром); Холькин Ю. И., Модифицирование древесины, М., 1981 (ВНИПИЭИлеспром); Шутов Г. М., Модифицирование древесины термохимическим способом, Минск, 1982 (БелНИИНТИ).
Е. Д. Мерсов
