Импрегнация древесины

Импрегнация древесины

Импрегнация древесины

Введение

пропитка древесина импрегнант

В данных технических условиях приведен процесс применения огнезащитного состава Flamex, предназначенного для глубокой пропитки клееных материалов из древесины хвойных пород и обеспечивающего достижение 1-й группы огнезащитной эффективности согласно НПБ 251-98. Пропитка изготавливается в Болгарии компанией Flamex-Bulgaria Ltd.

Импрегнированная Flamex древесина должна строго соответствовать требованиям настоящих технических условий. Настоящие технические условия распространяются на импрегнированную древесину, предназначенную для использования в условиях контакта с окружающей средой и землей. Импрегнированная Flamex древесина, выпускаемая по настоящим техническим условиям предназначена для оптовой и розничной торговли и относится к товарам строительного назначения.

Физико-химические показатели пропитки Flameх

1.Необходимые условия для обработки древесины составом Flamex

Порода древесины - хвойные породы. Деревянные элементы конструкций, проолифленные и окрашенные (в том числе масляными и силикатными) красками, не могут быть обработаны огнезащитным составом. Для подготовки поверхности деревянных конструкций, материалов и изделий из древесины необходимо произвести очистку от пыли, краски, других наслоений. Все типы механической обработки должны производиться до пропитки.

В пиломатериалах и заготовках не допускаются: гниль, поражение плесенью и грибковыми бактериями, обзол с корой. Пиломатериалы и заготовки перед пропиткой с целью получения их высокой защиты и во избежание изменений механических свойств сортируются по размерам.

Пиломатериалы и заготовки различных пород, продолжительность пропитки которых разная, пропитываются раздельно, так как одновременное нахождение в растворе легкопропитываемых и труднопропитываемых пород может привести к их неравномерной пропитке.

Не допускается пропитка мерзлой и обледенелой древесины.

Автоклав должен иметь 100% герметичность и не иметь утечек воздуха и жидкости при повышении давления. Еженедельно автоклав должен проверяться на герметичность (первоначально откачивается воздух, создается вакуум - проверяется уровень давления, на втором этапе в автоклаве создается давление до 12атм., после чего также проверяется постоянство уровня давления).

Технологический процесс должен обеспечивать 100% пропитку заболони древесины. Предпропиточная влажность изделий из древесины должна быть не более 15 ±2 %. Древесина с влажностью менее 12% и более 18% не подлежит импрегнации.

Для соблюдения качества технологического цикла необходимо фиксировать параметры пропитки и древесины в журнале регистрации данных пропитки древесины. Параметры для контроля: класс эксплуатации, номер процесса пропитки, дата и время загрузки, толщина, ширина, длина, количество штук пиломатериала, порода древесины, влажность до пропитки, объем загрузки древесины, защитное средство, концентрация раствора, начальный вакуум давление и время, длительность давления и его показания, конечный вакуум давление и время, объем раствора в рабочей емкости до и после пропитки, показания счетчика литров, объем вдавленного раствора, объем вдавленного раствора в 1 м3 древесины, дата и время выгрузки.

При приготовлении рабочего раствора необходимо записывать следующие параметры и заносить их в журнал контроля концентрации антипирена. Параметры для контроля: дата и время, защитное средство, загрузка концентрата Flamex, количество воды, расчетная концентрация раствора Flamex, температура раствора, показания гидрометра.

2. Расчет производительности автоклава

Автоклав представляет собой цилиндр диаметром 1,8м и длиной 13,5м, крышка откидывается с боковой стороны, конструкция соединения гидравлическая и эксцентрическая, закрытие крышки длится 4 минуты.В котле расположены пути для тележек.

Объем бочки:

V=πR²*H

V=3.14*0.9*13.5=34.35

Ширина тележки -1м

Длинна тележки -1м

Ширина доски -150мм

Толщина доски -40мм

Длинна доски -6м

Толщина прокладки -12мм

В 1м³ находится: 1/0,04/0,15/6=27,7-досок

1.    100/15=6-досок помещается по ширине тележки

2.      100/(4+1,2)=19-рядов в закладке

.        19*6=144-доски помещается на тележку

.        114*2=228-досок в одной закладке

.        228/27,7=8 кубов доски помещается в автоклав

За один цикл обрабатывается 8 кубов строганной доски.

Технологический цикл:

Для обеспечения пропитки технологический цикл устанавливается так, чтобы он отвечал требованиям на охрану сухой древесины, именно 4 класса, чего можно достичь следующим образом:

¨          Погрузка материала на тележки 5-10 минут.

¨     Загрузка тележек с материалом на пропитку 5 минут.

¨     Закрытие крышки автоклава 5 минут.

¨     Начальный вакуум 45 минут, после достижения 80% вакуума.

¨     Перекачка рабочего раствора из маневровой емкости в автоклав 5-10 минут.

¨     Давление 12 бар, длительность давления от 120 до 180 минут.

¨     Откачка рабочего раствора из автоклава в маневровую емкость 15 минут.

¨     Конечный вакуум 45 минут, после достижения 80% вакуума.

¨     Откачка остатков рабочего раствора 4 минуты.

¨     Открытие крышки 4 минуты.

¨     Выгрузка пропитанной продукции 5-7 минут.

Итого: 250-300 минут, длительность полного цикла.

Расчет раствора на 1 цикл:

Объем маневровой емкости составляет 35000 м3 (35000 кг). Необходимо добавить (70/100)*35000 =24500 кг концентрата (Flamex), и (35000 - 24500) = 10500 кг воды, получаем 35000 кг /литров рабочего раствора с концентрацией 70% Flamex. Приготовление раствора в рабочей емкости: В рабочую емкость, в которую предварительно залито необходимое количество воды, загружается концентрат Flamex в расчетном количестве согласно таблице № 320. Приготовленный пропиточный раствор перемешивается мешалкой. Количество концентрата Flamex контролируется путем взвешивания на весах, либо через калибрированную металлическую емкость. Все показания записываются в журнал учета данных приготовления раствора.

Годовая мощность:

Тэф=(365-20-33-8)*2*10=6080часов

Где:

¨          365-число дней в году

¨     20-число дней на капитальный ремонт

¨     33-число дней на профилактический ремонт оборудования

¨     2-количество смен в сутки

¨     10-количество рабочих часов в смене

За 1 смену обрабатывается: 8*2=16куба

За 2 смены обрабатывается: 16*2=32кубов

За неделю обрабатывается: 32*7=224кубов

За месяц обрабатывается: 224*4=896куба

За год обрабатывается: 896*12=10752кубов

.Приготовление пропиточного раствора Flamex

Концентрат Flamex должен храниться и транспортироваться при температуре выше 5 ºC. Температура хранения готового раствора должна быть выше 5 ºC. В случае замораживания концентрата, перед использованием, его необходимо разморозить до температуры 5ºC и перемешать содержимое концентрата. Пропиточный состав приготавливается следующим образом: в воде (5 - 250С) растворяется расчетное количество концентрата до 70% раствора. Количество концентрата Flamex контролируется путем взвешивания на весах, либо через калибрированную металлическую емкость, которая должна иметь отметку о поверке и проходить эту процедуру ежегодно. Вода для приготовления пропиточного раствора не должна иметь чужеродных примесей и взвесей частиц. Перед приготовлением раствора вода должна пройти процесс механической очистки. Ежемесячно необходимо сдавать используемую воду на анализ солей. Приготовление раствора в маневровой емкости: В маневровую емкость, в которую предварительно залито необходимое количество воды, заливается концентрат Flamex в расчетном количестве согласно таблице №320. Приготовленный пропиточный раствор перекачивается насосом в цилиндр высокого давления и обратно в маневровую емкость, для обеспечения 100% перемешивания раствора один раз. В случае уменьшения уровня рабочего раствора, необходимо добавлять концентрат Flamex в пропорции с водой в строгом соответствии таблице № 320. Показания записываются в журнал контроля концентрации антисептика.

Контроль за раствором в маневровой емкости

Учет показаний плотности раствора в маневровой емкости необходимо производить ежедневно перед началом пропитки, показания записываются в журнал контроля концентрации антипирена.

Контроль за раствором в рабочей емкости.

Учет показаний плотности раствора в рабочей емкости необходимо производить каждый раз после приготовления раствора и перед началом пропитки, показания необходимо записывать в журнал контроля концентрации антисептика.

Пропитывание изделий из древесины

Автоклав представляет собой цилиндр диаметром 1,8 м, длиной 13,5 м, объем 24.3 куб.м., крышка открывается с боковой стороны, конструкция соединения гидравлическая и поворотно-обжимная, закрытие крышки длится 4 минуты. В котле расположены пути для тележек. Пропитка составом Flamex проводится в автоклавах под давлением выше 12 бар с применением начального и конечного вакуума. Оборудование и приспособления для автоклавной пропитки под давлением указаны в Таблице №2.

Таблица №2

Режим пропитки:

Автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывается. Включается вакуум-насос, и в автоклаве создается 80% вакуум, который следует поддерживать в течение 35 мин., время отсчитывается после достижения указанного давления. По окончании вакуумирования автоклав наполняется раствором с температурой 5-35 ºС, причем вакуум в процессе наполнения автоклава не должен снижаться ниже 0,6 кгс/см2. По окончании наполнения автоклава раствором вакуум-насос выключается, и дальнейшая подача раствора в автоклав производится циркуляционным насосом высокого давления под давлением из рабочей емкости. Продолжительность процесса наполнения и давление определяются в зависимости от размеров заготовок и расчетного количества заболонной части. В качестве средних примерных цифр для изделий из хвойных пород могут быть рекомендованы следующие (см. Таблица № 3):

Таблица № 3.

По окончании процесса пропитки давление постепенно (в течение 10 - 15 мин) снижается. Далее происходит процесс перекачки рабочего раствора в маневровую емкость. После уравновешивания давления древесина подвергается обратному вакууму, оставаясь в автоклаве в течение 30-45 мин. Время отсчитывается после достижения давления -0,8 Бар.

После импрегнации обработанную древесину выдерживают в комнатных условиях в течение, не менее чем 12 часов, после чего подвергают сушке в печах.

.Время фиксации состава Flamex в древесине

Сушка в печах производится с соблюдением следующих условий: 2 дня при температуре 400С, последующие 5 дней при температуре 500С. Таким образом, сушка обработанной древесины может достигать 7-10 дней. После сушки влажность древесины должна вернуться к исходному значению, которое было перед процессом пропитки.

Расход импрегнанта Flamex.

Процесс импрегнации с раствором 70% концентрации Flamex, естественной температуры (5 - 35)ºC с удельным весом 1,05 г/см³ должен обеспечивать вдавливание в древесину не менее 110-135 л/м³ заболонной части древесины. В случае пропитки сосны, расход антипирена должен быть увеличен, для достижения более качественного результата пропитки. Расчет объема расходуемого раствора необходимо проводить согласно объему загруженной древесины на пропитку.

Заключение

Перед началом цикла консервации древесины, необходимо проверить концентрацию раствора в маневровой емкости и занести показания в журнал контроля концентрации антисептика: температура раствора, показания гидрометра.

Допускается в одной партии пропитывать пиломатериалы и заготовки, ширина которых отличается не более чем на 50 мм. Доски в пакете укладываются через 2 ряда на прокладках 10 х 25мм.

Пакет с пиломатериалом должен быть ослаблен перед пропиткой и жесткая фиксация пакета лентами возможна только лишь после цикла фиксации древесины. Пиломатериалы и заготовки должны быть предохранены от всплывания во время пропитки.

Укладка пиломатериалов и заготовок на вагонетку должна производиться с учетом обеспечения достаточной циркуляции пропиточного раствора в процессе пропитки.

Импрегнированная древесина с влажностью менее 18% подлежит последующему покрытию лакокрасочными материалами. Импрегнированная древесина с влажностью более 18% не подлежит финишному декоративному покрытию.

Выделенные под давлением излишки смолы на поверхность древесины не являются пороком и могут быть допущены. Поверхность древесины не обработанная декоративными покрытиями, будет покрываться пылью, грязью, а так же не специфичной для древесины плесенью, которая является поверхностной и не разрушает структуру древесины.

С целью контроля качества производитель обязан обеспечить сквозную нумерацию импрегнированной продукции на всем цикле производство - клиент. Перед импрегнацией на пакете древесины проставляется номер (номер пакета регистрируется у производителя), при поставке импрегнированной древесины клиенту номера поставляемых пакетов также фиксируются производителем, что позволяет контролировать качество продукции на всех этапах ее применения.

До монтажа импрегнированная древесина должна храниться на закрытой от атмосферных осадков площадке с хорошим проветриванием.

Список литературы

1.      Гидротермическая обработка и консервирование древесины А.И.Расев, А.А.КОСАРИН.-М. : ФОРУМ,2010-416с.

2.      П.С.Серговский, А.И.Расев Гидротермическая обработка и консервирование древесины: учебник для вузов-4е издание, МОСКВА Лесная промышленность 2013-360с.

.        http://in-good.com/technology

.        Нормативные документы Приозерского ЛесоКомбината-ДОМ