2020-05-12
108
Для пропитки древесины антифрикционными составами требуется их малое содержание в древесине от 5 до 10% с равномерным распределением по всему объему заготовки. В качестве таких составов используется минеральное масло, церезин, Biol, солидол, суспензии графита, дисульфида молибдена, технический жир и др. При автоклавной пропитке жидкостями содержание модификатора не может быть менее 40%, следовательно, появляется необходимость применения растворителей с последующим их удалением, что значительно усложняет и удорожает процесс пропитки. Поэтому, для реализации процесса пропитки заготовок для прессования разработан способ введения жидкостей в древесину в смеси с воздухом в виде аэрозоля. Для этого в высушенные заготовки прямоугольного сечения (например, 80×80×700 мм) с торца под давлением закачивается аэрозоль антифрикционного состава. По мере движения аэрозоля в древесине сопротивление движению потока вдоль волокон возрастает и наступает момент, когда аэрозоль начинает двигаться в направлении поперек волокон и пропитка вдоль волокон прекращается. Чтобы этого не произошло, к противоположному торцу заготовки подается вакуум и процесс пропитки продолжается до тех пор, пока аэрозоль не заполнит весь объем заготовки. Содержание модификатора регулируется давлением и составом аэрозоля. Аэрозоль создается за счет форсунки. Предварительно была создана лабораторная установка для пропитки брусков размерами 40×40×100 мм (последний размер вдоль волокон). После уточнения режимов была спроектирована и изготовлена опытно-промышленная установка в которой одновременно пропитываются 16 заготовок из древесины березы размерами 80×80×700 мм, влажностью 2–4%.
|
|
|
Аэрозольная установка состоит из станины, на которой закреплены две плиты: подвижная и неподвижная для обеспечения герметичного закрепления с торцов 4 шт. заготовок за счет гидросистемы. К торцам заготовок, со стороны неподвижной плиты через пневмоклапана от распределителя подводится аэрозоль, которая получена в форсунках при помощи топливного насоса высокого давления. С другой стороны к торцам подведен вакуум через анализаторы контроля масло – воздушной смеси, которые при достижении пропитки заготовки отключают пневмоклапан со стороны нагнетания смеси.
Основные параметры и характеристики представлены в табл. 2.
Таблица 2 - Основные параметры аэрозольной установки
| Наименование параметров | Данные |
| 1 | 2 |
| Тип | Стационарный |
Окончание таблицы 2
| 1 | 2 |
| Размер заготовок | 80 х 80 х 700 мм |
| Количество заготовок | 4 |
| Давление аэрозоли | 10-15 кг/см2 |
| Вакуум | 0,8 кг/см2 |
| Потребляемая мощность | 3,0 КВт |
| Потребляемое напряжение | 380 В |
| Длительность операции | 25 мин. |
| Габариты | 2400 х 770 х 2000 мм |
| Масса установки | 800 кг |
| Гарантийный срок | 12 мес. |
| Температура вспышки пропитывающей смеси | Не ниже 180°С |
| Температура эксплуатации | От + 15°С до +40°С |
|
|
|
Конструкция должна обеспечивать:
– сквозную пропитку заготовок до содержания модификатора не менее 12% от массы сухой древесины
– удобство в работе, эксплуатации и обслуживании
– экологическую чистоту производства.
Отработка опытных режимов пропитки древесины в аэрозольной установке.
Проведение испытаний по пропитке брусков в аэрозольной пропиточной установке проводилось по следующей методике. Березовые бруски размером 80×80×700мм в количестве 4 шт. поступающие из сушильной камеры, прогретые до температуры 70±5°С устанавливаются в ячейки пресс-формы. Для герметизации верхнего и нижнего торца бруска используется гидросистема высокого давления, при этом происходит вдавливание торцов брусков в ячейки и уплотнение их по периметру. Каждая ячейка путем трубопроводов подключена к ресиверам: верхние через форсунки трубопроводами на топливном насосе высокого давления (ТНВД), нижние к вакуумному ресиверу. Аэрозоль создается в ячейке под давлением за счет ТНВД, форсунок и компрессора. В начале пропитки происходит открытие вакуумного клапана и создание вакуума в каждой нижней ячейки. На протяжении всего цикла разрежение поддерживается 0,8 кгс/см2, за счет вакуумного насоса, который подключен к ресиверу и работает автоматическом режиме.
Подача аэрозоля осуществляется в верхние ячейке циклически, за счет ТНВД и форсунок, установленных на каждой ячейки, под давлением от ресивера посредством пневмоклапанов. После завершения операции по пропитке выключаются все пневмоклапана и включается гидросистема, происходит размыкание пресс-формы и бруски вынимаются из установки. Схематически аэрозольная установка представлена на рис. 3. Процент пропитки брусков определяется путем выборочного взвешивания.
1 – пульт управления; 2 – гидростанция; 3 – вакуумный насос; 4 ресивер вакуумный; 5 – пневмоклапан; 6 – распределитель; 7 – станина; 8 нижняя прессформа; 9 – бруски древесины; 10 – верхняя прессформа; 11 – гидроцилиндр; 12 – ресивер аэрозольный; 13 – пневмоклапан; 14 – насос высокого давления; 15 – электродвигатель; 16 – форсунки
Рисунок 3 - Схема аэрозольной пропиточной установки
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие способы пропитки используются при модифицировании древесины?
2. В чем сущность пропитки с торца под давлением?
3. Каковы особенности аэрозольной пропитки древесины?
4. Почему сушка пропитанной древесины более длительна?
5. Почему при сушке под давлением кривая сушки из двухфазной переходит в линейную?
6. Почему при прессовании с одновременной сушкой зависимость 
линейная?
7. Для получения модифицированной древесины используется твердый материал - нанокристаллическая целлюлоза. Почему можно ввести в древесину твердый модификатор?
8. Как меняется анатомическая структура древесины при прессовании?
9. Какие породы древесины применяются при прессовании?
