7.3.3. Способ центрифугирования

По этому способу пропитываемые сортименты жестко крепятся в горизонтальном положении на кольце центрифуги и в торец сортиментов вбиваются металлические стаканы с пропиточным раствором. Под влиянием центробежной силы, возникающей при вращении центрифуги, пропиточный раствор вдавливается в древесину, пропитывает ее и выбрызгивается из противоположного конца сортимента. Маслянистыми антисептиками образцы древесины длиной 0,5 м пропитывались в течение нескольких минут. Водными растворами пропитывается сухая древесина только лиственных пород.

7.3.4. Холодные и горячие ванны

Способы пропитки заключаются в простом погружении древесины в ванну с пропиточным раствором в холодном и горячем состоянии. Пропитка в холодной или горячей ванне происходит неглубоко. Однако при длительной пропитке мелкие сортименты легко пропитываемых пород могут быть пропитаны достаточно полно. Горячие ванны несколько эффективнее, чем холодные. Но более эффективным является пропитка древесины по способу горяче-холодных ванн.

7.3.5. Пропитка под вакуумом

Древесину загружают в сосуд, герметически его закрывают и создают в нем вакуум. Через некоторое время в сосуд впускают пропиточный состав, не прекращая вакуума. Затем сосуд соединяют с атмосферой и древесину выдерживают под атмосферным давлением некоторое время.

В другом варианте способа древесину погружают в пропиточный состав, предварительно налитый в сосуд, закрывают его герметически и создают вакуум. Затем сосуд соединяют с атмосферой и некоторое время древесину выдерживают под атмосферным давлением.

Пропиточный состав может применяться в нагретом и холодном состоянии. Пропитка древесины под вакуумом происходит быстрее, чем при способах погружения (ванны), но гораздо медленнее, чем по способу полного поглощения.

Почти все из описанных способов дают возможность пропитывать древесину не только одним пропиточным способом, но и двумя, т.е. производить двойную пропитку. При этом один состав заменяют другим после того, как пропитка первым закончена и древесина подсушена.

Двойную пропитку можно вести и без промежуточной сушки древесины, например способом горяче-холодной ванны, но лучше вести пропитку первым раствором по способу ограниченного поглощения, а вторым – по способу полного поглощения. Такой комбинацией пользуются, в частности, если нужно получить в древесине нерастворимые осадки.

Глава 8. Методы пропитки сырых лесоматериалов

8.1. Обработка в пропиточных цилиндрах

Существует мнение, что любая технология заводской пропитки лесоматериалов должна исходить из наличия сухой древесины, заболонь которой легко проницаема при обработке в автоклавах, вследствие чего продолжительность пропитки непродолжительна (2-3 часа пои пропитке сосны, лиственницы, дуба и до 10 часов при пропитке ели) и производительность оборудования достаточно высока.

Однако такие преимущества пропитки сухой древесины не всегда являются решающими по следующим причинам:

1. сырая ядровая древесина наиболее хозяйственно ценных пород сосны и спелая древесина ели может быть пропитана на значительную глубину (например маслянистыми антисептиками), в то время как сухая древесина почти не пропитывается;

2. создание крупных запасов сухой древесины связано с большими финансовыми затратами;

3. имеется и может быть легко использована возможность частичной подсушки лесоматериалов в пропиточных цилиндрах;

4. при пропитке сырых и частично подсушенных лесоматериалов маслянистыми антисептиками брак по растрескиванию будет намного меньше, чем при предварительной сушке, поскольку наличие в древесине маслянистого антисептика замедляет сушку и уменьшает растрескивание;

5. воздушная сушка древесины требует запасов леса в размере не менее 1,5-2-х годичной потребности, а, следовательно, и больших складских площадей. Сушка же шпал и столбов до воздушно-сухого состояния требует не менее двух летних сезонов.

Использование камерной сушки лесоматериалов перед пропиткой хотя и сокращает в несколько раз потребные запасы леса по сравнению с воздушной сушкой, но все же проблемы не решает ввиду значительных материальных затрат, высокой стоимости сушки и значительного брака по растрескиванию крупномерных и в первую очередь седцевинных лесоматериалов, если снижать их влажность до 25%. Между тем около 50% шпал являются сердцевинным материалом, и камерная сушка их связана с большими технологическими трудностями и значительной длительностью процесса.

Пропитка леса в сухом состоянии, т.е. после его растрескивания, целесообразна только в том случае, если пропитанные сортименты будут работать в условиях, исключающих появление новых или расширение и углубление старых трещин. В этом случае целесообразно, чтобы влажность поступающих в пропитку лесоматериалов была равна эксплуатационной влажности или несколько ниже ее.

Известно, что при воздушной сушке лесоматериалы, пропитанные маслянистыми антисептиками, растрескиваются незначительно, поэтому в гидротехнических сооружениях такие материалы будут сохранять свою поверхность неповрежденной.

Слабая растрескиваемость пропитанной маслянистыми антисептиками древесины при воздушной сушке объясняется замедленной влагоотдачей.

Известно несколько методов пропитки сырой древесины:

1. прижизненная пропитка, когда древесина пропитывается на корню;

2. пропитка с торца, когда легче всего пропитывается сырой, только что срубленный лес;

3. пропитка с помощью осмотического давления в ваннах с концентрированным раствором солей; в штабелях с пересыпкой в рядах и между рядами антисептиком или пропитанными им опилками и т.п.

Однако все эти методы пригодны только при применении водорастворимых антисептиков. Пропитка ими идет сравнительно медленно и отличается значительной трудоемкостью и некоторыми другими недостатками.

Массовая пропитка сырых лесоматериалов практически может производиться, как и пропитка сухих лесоматериалов, в пропиточных цилиндрах по способам полного и ограниченного поглощения.

Способы обработки в пропиточных цилиндрах предусматривают и частичную сушку лесоматериалов, поэтому они составляют основу современных методов массовой пропитки сырых лесоматериалов. К тому же пропитка в пропиточных цилиндрах может производиться как маслянистыми, так и водорастворимыми антисептиками.

Пропитка сырых лесоматериалов указанными методами может осуществляться при условии, что древесина не является абсолютно мокрой по всей пропитываемой зоне. Если это условие не соблюдается, то часть воды из этой зоны должна быть удалена.

Например, сосновая древесина с влажностью по заболони более 100% пропитывается с большими трудностями, в то время как пропитка древесины с влажностью 80-60% и ниже не представляет технической сложности.

Частичная подсушка сырых лесоматериалов в цилиндрах производится путем удаления воды под вакуумом из предварительно нагретых или все время обогреваемых лесоматериалов. Нагрев осуществляется или паром (паровакуумный процесс), или горячим креозотом. В последнем случае вакуум может создаваться или после окончания нагрева древесины и удаления креозота из цилиндра (сушка без масла в комбинированном методе), или одновременно с нагревом (сушка в масле или масловакуумный процесс).

При этом нет необходимости доводить древесину до такой же конечной влажности, как и при обычной воздушной или искусственной сушке древесины. Для удовлетворительной пропитки древесины по заболони вполне достаточно высушить ее лишь частично.