Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И КОНСЕРВИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по направлению подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Воронеж 2016
УДК 674.04
Курьянова, Т.К.
Гидротермическая обработка и консервирование древесины [Текст] : методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по направлению подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств / Т. К. Курьянова, А. Д. Платонов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».– Воронеж,
2016. – 34 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
Рецензент: директор «Лигнум», к.т.н. Медведев И.Н.
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 технология, оборудование и основы теории производственных процессов нагревания (тепловая обработка), сушки, кондиционирования влажности и пропитки древесины.
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);
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:
―защита древесины от разрушающего воздействия грибов и насекомых путем антисептирования и консервирования;
―защита от огня путем введения в древесину огнезащитных веществ (антипиренов);
―окрашивание древесины, повышение электрической прочности и т.п. путем пропитки древесины растворами различных веществ.
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 влаж-
ности среды приводит к выходу из строя деревянных изделий и деталей в течение 2…3 лет.
При хорошей пропитке антисептиками этот срок увеличивается в 4…5 раз, а следовательно, во столько же раз ежегодно сокращается потребность древесины на замену сгнившей, измеряемая миллионами кубометров.
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.
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 216 часов, из них: 175 ч ― на самостоятельное изучение;