Композиція для модифікації деревини

Запропонована корисна модель відноситься до деревообробки, зокрема до композицій, які використовуються для модифікації деревини. В наш час набувають поширення розробки композицій, які використовуються для обробки м'яких порід деревини, що дає можливість підвищити їх характеристики по твердості та пластичності, а також придати їм необхідних захисних та декоративних властивостей. Відомі склади композицій для модифікації деревини на основі карбамідноформальдегідних смол [1]. Недоліком цих складів є те, що оброблена ними деревина виділяє, у вигляді летучих сполук, вільний фенол та формальдегід у кількостях, які перевищують гранично допустимий рівень. Відомий також склад для зміцнення властивостей деревини на основі фенолоспиртів [2]. Недоліком зазначеного складу є невисокі фізико-механічні показники деревини після обробки та неможливість змінювати декоративні властивості поверхні деревини. Найбільш близьким по технічній суті та досягнутому результату є склад для модифікації деревини, що включає фенолоспирти, карбамід та сіль [3]. Недоліком цього складу є висока токсичність при його використанні, тобто виділення токсичних речовин (формальдегіду, фенолу, аміаку) із модифікованої деревини в кількостях, які перевищують допустимі норми, а також невисокі фізико-механічні властивості деревини після обробки. В основу корисної моделі, що заявляється, покладено вирішення задачі по забезпеченню міцностних характеристик деревини близьких до технічних характеристик дуба по твердості та міцності при статичному вигині, а також покращення декоративних властивостей деревини та зниження наявності вільного фенолу та формальдегіду до, безпечного рівня. Поставлена задача вирішується тим, що композиція для модифікації деревини в своїй основі має бакелітовий лак, а також карбамід, сіль та воду. В якості солі використовується хлористий натрій при слідуючим співвідношенні компонентів, мас. % Лак бакелітовий 60-85 Хлористий натрій 2-5 Карбамід 5-10 Вода решта Заявлену композицію одержують простим змішуванням усіх компонентів у звичайних умовах. Для вирішення поставленої задачі проводять попереднє вакуумування деревини з глибиною вакууму 30 мм рт. ст. протягом 30-60 хвилин, а просочування запропонованим модифікуючим складом здійснюють протягом 30120 хвилин, при надмірному тиску 0,5-1,0МПа і температурі 20(+5)°С. Сушку здійснюють ступенево при температурі 40-80°С, протягом 20 годин. Термообробку заготовок проводять при температурі 120°С, протягом 3 годин. Введення до складу композиції бакелітового лаку, який відноситься до низькомолекулярних синтетичних смол, в умовах вакууму, призводить до заповнення порового простору деревини, що зв'язує її волокна. Після термічної обробки в деревині утворюються тверді полімери, що не розчиняються у воді. Одержання фізико-механічних показників модифікованої деревини з використанням запропонованого складу композиції можна проілюструвати отриманими результатами, які зведені в таблицю. Для проведення експерименту бралися рейки із вільхи розміром 20´40 і довжиною впродовж волокон 600мм, вологістю 10+2% та бакелітовий лак марки ЛБС-1. В першому експерименті (Приклад 1) обробка деревини здійснювалась складом у співвідношенні компонентів по масі, % Лак бакелітовий 83 Хлористий натрій 2 Карбамід 5 Вода 10 Режим проведення обробки описаний раніше. У другому експерименті (Приклад 2) співвідношення компонентів по масі, % Лак бакелітовий 60 Хлористий натрій 5 Карбамід 10 Вода 25 В третьому експерименті (Приклад 3) Співвідношення компонентів по масі, % Лак бакелітовий 75 Хлористий натрій 3 Карбамід 7 Вода 15 В четвертому експерименті (Приклад 4) співвідношення компонентів по масі, % Лак бакелітовий 55 Хлористий натрій 7 Карбамід 12 Вода 26 В п'ятому експерименті (Приклад 5) Співвідношення компонентів по масі, % Лак бакелітовий 90 Хлористий натрій 1 Карбамід 3 Вода 6 Як показують результати експериментів, введення до складу композиції компонентів, за межами верхньої встановленої границі, не дає суттєвого підвищення фізико-механічних показників оброблюваної модифікованої деревини. При використанні параметрів у співвідношенні компонентів за нижньою границею від рекомендованих позитивного результату не спостерігається. Таким чином використання запропонованого складу композиції для модифікації деревини в порівнянні з відомими композиціями дає змогу забезпечити одержання деревини з більш якісними характеристиками. Так зокрема, твердість при стисканні вздовж волокон збільшується в 1,7 рази, а межа міцності при статичному вигині в 1,4 рази, при цьому виділення токсичних речовин з оброблюваної деревини знаходиться на рівні допустимих норм. Таблиця Показники Межа міцності при статичному вигині, МПа Твердість при стисканні вздовж волокон(торцева), МПа Твердість при стисканні в радіальному напрямку, МПа Твердість при стисканні в тангенціальному напрямку, МПа Водопоглинання за 24 години при 20°С, % Міграція шкідливих речовин із зразків у воду, мг/л: - фенолу - формальдегіду Приклади 3 4 177,9 140,4 2 145,4 139,6 118,8 148,0 120,1 70,0 88,0 62,2 140,0 158,0 144,0 134,1 101,0 92,0 52,1 124 118 124,0 110,0 96,0 104,0 46,3 1,9 2,1 2,0 2,2 2,0 1,8 30,0 0,04 0,09 0,05 0,09 0,05 0,08 0,09 0,1 0,05 0,09 0,03 0,07 Джерела інформації 1. Авторське свідоцтво СРСР №1507568, кл. В27К3/34,3/90, 1987. 2. Патент Російської Федерації №2065355, кл. В27К3/34,3/50, 1992. 3. Авторське свідоцтво СРСР №1114553, кл. В27К3/52, 1983. 5 131,5 ПротоДуб тип 123,8 93,5 1 164,2