Материал: 3430

2

УДК 674.04

П 37

Платонов, А.Д. Гидротермическая обработка и консервирование древесины [Текст] : методические указания по самостоятельной работе для аспирантов по направлению подготовки 35.06.04 «Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве» / А. Д. Платонов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова».– Воронеж, 2015.– 32 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова»

Рецензент: директор ООО «Лигнум», к.т.н. И.Н Медведев.

3

Введение

Под гидротермической обработкой древесины понимаются процессы воздействия на нее тепла, влажного газа или жидкости с целью изменения температуры и влажности древесины или введение веществ, улучшающих ее технологические и эксплуатационные характеристики.

В курсе «Гидротермическая обработка и консервирование древесины» изучаются основы теории производственных процессов и физических явлений нагревания древесины (тепловая обработка), сушки.

Цели процессов гидротермической обработки изменение и улучшение технологических и эксплуатационных характеристик древесины.

1. Группы технологических процессов

По отдельным группам технологических процессов эти цели сводятся к следующему:

1.1. При тепловой обработке (оттаивании и нагревании):

―уменьшение твердости, что приводит к снижению усилий и улучшению качества резания древесины;

―повышение пластичности, что улучшает условия гнутья и прессование заготовок из древесины;

―ускорение процессов склеивания вследствие быстрого отверждения

ивысыхания клеевых веществ, нанесенных на древесину.

Способами тепловой обработки древесины могут быть:

―конвективное нагревание в газах и жидкостях (нагревание в открытых бассейнах перед лесопилением, проварка перед лущением чураков, пропарка ванчесов перед строганием);

―кондуктивное нагревание (соприкосновение материала с нагретой поверхностью), диэлектрическое нагревание (токами высокой частоты) и радиационное нагревание (облучение древесины источниками инфракрасной радиации).

1.2. При сушке древесины (удаление из материала влаги путем ее испарения или выпаривания) улучшаются ее физико-механические и эксплуатационные свойства;

а) предупреждение формо- и размероизменяемости деталей (высушивание до равновесной влажности с окружающей средой);

4

б) уменьшение массы при одновременном повышении прочности; в) улучшение качества склейки и отделки древесины; г) предохранение древесины от порчи и загнивания.

Главнейшие промышленные способы сушки атмосферная и камернаяоснованы на конвективной передаче тепла материалу от газообразной среды. Некоторое промышленное значение имеют конвективная сушка в гидрофобных жидкостях, контактная сушка и диэлектрическая сушка в поле тока высокой частоты.

Процесс сушки должен завершаться кондиционированием влажности древесины.

1.3.При кондиционировании влажности древесины (выравнивание влажности по объему материала) технологической целью является сохранение на протяжении производственного цикла стабильных размеров и форм заготовок и деталей для обеспечения необходимой точности механической обработки и взаимозаменяемости деталей и узлов.

Способы кондиционирования влажности древесины:

― cтабилизация состояния воздуха в производственных помещениях; ― выдержка деталей в специальных камерах.

1.4.При пропитке древесины:

-пропитка древесины растворами веществ и различными жидкостями;

-физические основы пропитки древесины..

Процессы гидротермической обработки древесины имеют очень большое значение, как для деревообрабатывающей промышленности, так и для народного хозяйства в целом, так как позволяют экономить для страны ежегодно многие миллионы кубометров древесины, являющейся дорогим и дефицитным сырьем.

Очень велик экономический эффект консервирования древесины, так как использование непропитанной древесины в условиях повышенной влажности среды приводит к выходу из строя деревянных изделий и деталей в течение 2…3 лет.

Хотя процессы тепловой обработки и кондиционирования влажности древесины не имеют такого экономического значения для народного хозяйства, как процессы сушки и пропитки, однако они имеют незаменимую технологическую ценность.

5

Правильное проведение процессов гидротермической обработки древесины определяет качество выполнения производственных операций и, в конечном итоге, качество готовых изделий из древесины.

Без специальных знаний и высокой квалификации обслуживающего персонала, занятого при проведении процессов гидротермической обработки древесины, невозможна рациональная технология этих процессов и правильная эксплуатация применяемого сложного и дорогого оборудования. Это ставит участки и цехи гидротермической обработки древесины в число наиболее ответственных процессов на деревообрабатывающих предприятиях.

2. Общие указания к изучению курса

Явления и закономерности процессов гидротермической обработки древесины многообразны и сложны по своему физическому содержанию. Оборудование для их практического проведения и техника его эксплуатации обладают рядом специфических особенностей.

Для успешного изучения настоящего курса, кроме общетехнических дисциплин, студент должен знать древесиноведение, теплотехнику, гидравлику, сопротивление материалов, строительное дело и лесопильное производство.

В связи со сложностью процессов гидротермической обработки древесины, непосредственному рассмотрению технологии и оборудования этих процессов должно предшествовать изучение свойств обрабатывающей среды и обрабатываемого материала, а также физических основ и расчет процессов взаимодействия с древесиной тепла и влаги.

Общий объем курса составляет по учебному плану 108 часов и включает курс лекций, практические занятия, самостоятельную работу.

Примерное содержание лекций:

Введение. Основные проблемы, стоящие в области создания и внедрения прогрессивных ресурсосберегающих технологий и видов техники в производственных процессах гидротермической обработки древесины на современном этапе.

Параметры и диаграммы состояния воздуха и топочных газов и их использование в задачах гидротермической обработки древесины.

Технологические принципы контроля агентов обработки.

Роль тепловых и электрических свойств древесины при ее гидротермической обработке. Изменение физико-механических свойств и деформативность древесины при ее гидротермической обработке.

Явления тепло-массообмена при нагревании древесины. Особенности и закономерности кондуктивного, радиационного и диэлектрического нагревания древесины.