ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

древесина, пропитанная фурановым полимером

Классы МПК:B27K3/15 пропитка с одновременной полимеризацией
B27K3/38 ароматические соединения 
B27K3/50 смеси различных органических пропиточных веществ 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ВУД ПОЛИМЕР ТЕКНОЛОДЖИЗ АСА (NO)
Приоритеты:
подача заявки:
2003-07-17
публикация патента:

Описана пропитанная фурановым полимером древесина, полученная посредством пропитывания древесины смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта, содержащей, по меньшей мере, воду, фурфуриловый спирт, стабилизирующий вспомогательный растворитель, выбранный из ацетона или спирта с низкой температурой кипения, такого как метанол, этанол или изопропанол и их комбинации, и инициатор, выбранный из малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, малеиновой кислоты, яблочной кислоты, фталевой кислоты, бензойной кислоты, лимонной кислоты, хлорида цинка, хлорида алюминия, других циклических органических ангидридов и кислот, а также их комбинаций. Описан также способ получения древесины, пропитанной фурановым полимером, путем одностадийного пропитывания древесины смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта с последующим этапом отверждения. Предложенная древесина имеет высокую стабильность размеров в условиях меняющейся влажности и повышенную стойкость к гниению. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 табл.

Область техники, к которой относится изобретение

Описанное в настоящем документе изобретение относится к пропитанной фурановым полимером древесине, которая однородна по цвету и плотности во всей обработанной зоне. Для получения такого продукта исходную древесную заготовку пропитывают смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта, причем указанная смесь содержит, по меньшей мере, воду, фурфуриловый спирт, стабилизирующий вспомогательный растворитель и, по меньшей мере, один инициатор. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления древесины, пропитанной фураном, и к ее применению.

Уровень техники

Фурфуриловый спирт в кислой среде полимеризуется (превращается в смолу). Реакцию полимеризации инициирует кислота. Сильные кислоты вызывают бурную полимеризацию, которая вследствие своей интенсивности широкого применения не находит. Однако указанную реакцию можно регулировать, применяя слабые, например органические, кислоты. Было показано, что в том случае, когда в качестве пропитывающего вещества для пористых материалов типа древесины желательно применить фурфуриловый спирт, важно выбрать слабую кислоту, не отделяющуюся от указанного спирта при его продвижении в объем пористой среды. Полезно также, чтобы эта слабая кислота по отношению к древесине обладала химическим сродством. Такая неотделяющаяся смесь, характеризующаяся повышенным сродством по отношению к древесине, описана в международной заявке WO 02/30638.

Для некоторых применений желательно пропитывать пористые материалы типа древесины фурфуриловым спиртом, менее инициированным, чем это описано в WO 02/30638. Оказалось, что в древесине уменьшенные концентрации полимеризованного фурфурилового спирта (такой полимер именуют также фурановым полимером или фурановой смолой), тем не менее, обеспечивают полезные свойства при низкой стоимости и незначительном изменении внешнего вида. Древесина, изготовленная согласно WO 02/30638, имеет очень темную окраску. При меньших концентрациях возможны цвета от светло-желтого до темно-коричневого.

Способ регулирования концентрации фуранового полимера в пористом материале заключается в применении жидкого носителя инициированного фурфурилового спирта. Носитель и фурфуриловый спирт совместно впитываются в пористый материал. После пропитывания носитель из пористого материала удаляют, а инициированный спирт остается в заданных зонах в объеме материала. Полимеризация инициированного фурфурилового спирта может происходить до выделения инертного носителя, в процессе такого выделения или после него. Древесина и древесные материалы являются главными объектами для применения рассмотренного изобретения, однако такому же пропитыванию можно подвергнуть и другие пористые вещества, включая кирпич, портландцементный бетон или камень.

Вода относится к недорогим соединениям, благоприятным для окружающей среды. Поскольку фурфуриловый спирт растворим в воде, ее можно применять в качестве носителя для разбавленного неинициированного фурфурилового спирта, однако в этом случае спирт полимеризоваться практически не будет.

При смешивании инициатора, представляющего собой органическую кислоту, с фурфуриловым спиртом формируется сложный эфир. Он обладает ограниченной растворимостью в воде, т.е. образуется смесь двух фаз. При взбалтывании формируются эмульсии. В более раннем исследовании подобной смеси предполагалось, что эмульсия не будет хорошо проникать в древесину. Поэтому были проведены эксперименты, целью которых было превращение смеси в единую фазу. Указанные эксперименты показали, что к образованию стабилизированной однофазной смеси катализированного фурфурилового спирта и воды приводило добавление определенных химических препаратов. Такой подход описан в международной заявке WO 02/060660. Из полезных в этом плане стабилизирующих химических препаратов первыми были выявлены бура (декагидрат тетрабората натрия) и натриевые соли лигносульфоновых кислот.

Другой способ создания стабильных растворов не применяет упомянутые выше стабилизаторы и заключается в использовании стабилизирующих вспомогательных растворителей. К ним относятся метанол, этанол и ацетон. Такие растворители, с одной стороны, в достаточной степени растворяют фурфуриловый спирт, а с другой, являются хорошими агентами, инициирующими набухание древесины. Они удерживают рН на одном уровне во время хранения и пропитывания, продлевая тем самым полезный срок службы обрабатывающих растворов, причем при удалении их из пропитанного древесного материала перед отверждением рН уменьшается по мере испарения вспомогательного растворителя из древесины. Таким образом, к процессу обработки нужно добавить этап эффективного удаления этих растворителей. Предпочтительно, чтобы таким этапом был процесс вакуумной сушки, использующий систему восстановления вспомогательного растворителя с целью его повторного использования. При применении стабилизирующих вспомогательных растворителей отпадает необходимость в других стабилизаторах, а соотношение инициатор : фурфуриловый спирт можно понизить. Это приводит к уменьшению количеств выщелачиваемых веществ в конечном древесном продукте.

Стабилизирующие вспомогательные растворители поддерживают уровень рН пригодных обрабатывающих смесей до тех пор, пока древесина не пропитается. Затем рН понижается (среда делается более кислой), ускоряя тем самым отверждение.

Раскрытие изобретения

Одна из задач, на решение которых направлено изобретение, состоит в получении древесины, пропитанной фурановым полимером, посредством изменения стенки клеток древесины тем же химическим мономером, который описан в WO 02/30638, но с применением меньших количеств химического препарата.

Другой задачей изобретения является получение древесины, пропитанной фурановым полимером, которая имеет улучшенные свойства, в частности с точки зрения стабильности размеров и стойкости к гниению и атмосферным воздействиям.

Согласно настоящему изобретению указанные, а также другие задачи решаются посредством продукта, способа и вариантов их применения, как это изложено в формуле изобретения.

В одном из аспектов настоящее изобретение соответствует пропитанной фурановым полимером древесине, которая характеризуется тем, что была пропитана смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта. Эта смесь содержит, по меньшей мере, воду, фурфуриловый спирт, стабилизирующий вспомогательный растворитель, выбранный из ацетона или спирта с низкой температурой кипения, такого как метанол, этанол или изопропанол и их комбинации, и инициатор, выбранный из малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, малеиновой кислоты, яблочной кислоты, фталевой кислоты, бензойной кислоты, лимонной кислоты, хлорида цинка, хлорида алюминия, других циклических органических ангидридов и кислот, а также их комбинаций.

Следует отметить, что стабилизирующий вспомогательный растворитель можно применять как сам по себе, так и в комбинации, по меньшей мере, с другим растворителем такого же назначения. Это замечание относится и к указанному инициатору.

В другом аспекте изобретение соответствует способу изготовления древесины, пропитанной фурановым полимером. Способ характеризуется тем, что древесину пропитывают на единственном этапе пропитывания смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта. Эта смесь содержит, по меньшей мере, фурфуриловый спирт, стабилизирующий вспомогательный растворитель, выбранный из ацетона или спирта с низкой температурой кипения, такого как метанол, этанол или изопропанол и их комбинации, воду и, по меньшей мере, инициатор, выбранный из малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, малеиновой кислоты, яблочной кислоты, фталевой кислоты, бензойной кислоты, лимонной кислоты, хлорида цинка, хлорида алюминия, других циклических органических ангидридов и кислот, а также их комбинаций. За пропиткой следует этап отверждения.

Возможны самые различные применения древесины, пропитанной фурановым полимером. Однако предпочтительно ее использование в качестве конструктивных элементов зданий (облицовка, карниз, наружная обшивка, наружные подоконники и пороги, рамы, столярные изделия), корабельных деталей (поручни, обшивка, настил палубы), прибрежных сооружений и устройств (доки, пирсы, ловушки для омаров, опоры плотин), объектов, находящихся на открытом воздухе (мебель, настилы, ограды и лестницы, пешеходные дорожки, тротуары, оборудование для игровых площадок), деталей мостов (балки, перила, настил), железнодорожных спальных вагонов, жалюзи башенных охладителей, опор коммуникаций, тяжелых пиломатериалов, почтовых ящиков, столбов, автодорожных объектов (стойки и панели дорожного ограждения, указательные стойки, осветительные столбы), настилов полов и контейнеров (цистерны, бадьи, черпаки).

Ключевым моментом изобретения является применение вспомогательного растворителя, выполняющего функцию стабилизатора и разбавителя катализированного мономера фурфурилового спирта. Указанный растворитель позволяет инициированному мономеру стать водорастворимым и оставаться стабильным при хранении.

Сродство по отношению к древесине у вспомогательных растворителей и инициаторов примерно такое же, как и у фурфурилового спирта. Поэтому они проникают в древесину, сохраняясь в растворе по всей глубине его проникания. В любой точке проникания раствор сохраняет способность к полимеризации. Инициаторы выбирают из любых водорастворимых органических соединений, содержащих ангидрид, а также из кислот, в том числе из малеиновой, яблочной, фталевой, лимонной и бензойной кислот. Однако предпочтительно применять соединение, выбранное из малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, лимонной кислоты и их комбинаций. Более предпочтителен малеиновый или фталевый ангидрид в комбинации с лимонной кислотой, а наиболее предпочтительно применение комбинации всех трех указанных соединений, т.е. малеинового ангидрида, фталевого ангидрида и лимонной кислоты. Перечень стабилизирующих вспомогательных растворителей включает в себя ацетон, а также органические спирты, обладающие низкой температурой кипения и высоким давлением паров. Предпочтительны такие спирты, как метиловый, этиловый и изопропиловый, причем наиболее предпочтительными являются два первых соединения.

Если требуется ограниченное поверхностное пропитывание или проникание в текстуру на торце, можно применять нанесение кистью, прокатку валиком, распыление или смачивание с использованием пропитывающей смеси.

Для легко пропитываемых пород древесины, в случае, когда нет необходимости в проникании на большую глубину, можно ограничиться только вакуумной обработкой. Для обеспечения глубокого и равномерного проникания имеются три варианта: а) только давление (1×10-5-10×10 5 Па), б) вакуум с последующим давлением (процесс антисептирования древесины под давлением с предварительным вакуумированием) и в) атмосферное или низкое (1×105 Па) давление с последующим его увеличением и, далее, в заключение, вакуум (процесс пропитывания древесины под давлением без предварительного вакуумирования, так называемый способ ограниченного поглощения).

Для пород древесины с плохой проникающей способностью, таких как ель, можно применить способ осциллирующего давления.

Продолжительности всех трех процессов зависят от многих факторов, включая мощность оборудования, размер древесины, породы древесины и требуемое проникание.

Применяемый обычно способ пропитывания (процесс антисептирования древесины под давлением с предварительным вакуумированием) согласно настоящему изобретению выглядит следующим образом:

1) загрузка емкости древесиной и страхующим грузом, предотвращающим всплывание древесины,

2) закрывание загрузочного люка и создание надлежащего низкого (неполного) вакуума,

3) заполнение емкости обрабатывающей смесью, сопровождаемое поддерживанием вакуума,

4) приложение давления к погруженной древесине, при этом давление повышается до величины в интервале 5×10 -5-14×105 Па, зависящей от пород древесины и других факторов,

5) после выдержки под давлением в течение достаточного времени понижение давления до 2×10 5 Па или 3×105 Па и вытеснение обрабатывающей текучей среды остающимся давлением,

6) полный сброс давления, открывание загрузочного люка и перемещение обработанной древесины на участок отверждения.

Для зоны, подлежащей обработке, содержание влаги (СВ) в древесине должно быть ниже точки насыщения волокон (СВ приблизительно 30%). Чем меньше содержание влаги, тем большее количество химического препарата может быть впитано. Если требуется специфическое запланированное количество указанного вещества, необходимо учесть содержание влаги в древесине, а также количество впитавшейся смеси и соответствующим образом отрегулировать концентрацию обрабатывающего химического препарата.

Осуществление изобретения

Следующие далее примеры представлены для дополнительной иллюстрации изобретения, причем их не следует рассматривать как вносящие какие-либо ограничения в объем изобретения.

В Таблице 1 приведены примеры составов обрабатывающей смеси, успешно прошедших проверку. В этих составах вспомогательный растворитель + вода составляют 50-84 мас.% раствора.

Данные по влиянию изменения различных компонентов обрабатывающего раствора на некоторые физические и механические свойства древесины представлены в Таблицах 2 и 3.

Таблица 1

Составы различных обрабатывающих растворов, полученные с применением стабилизирующих вспомогательных растворителей
Химический препаратОбрабатывающий состав (мас.% от общей массы раствора)
  №1№2 №3№4№5 №6№7№8
Фурфуриловый спирт (ФС)22,5 22,522,5 21,515,030,0 47,50-
Малеиновый ангидрид- -0,501,2 0,300,400,44 -
Фталевый ангидрид 0,500,50 --0,15 0,200,22-
Лимонная кислота- 1,01,0 -0,801,2 1,50-
Малеиновая кислота1,0- --- ---
Борная кислота- --0,1 --- -
Крафт-лигнин --- 2,5-- --
Этанол 71,071,0 71,055,139,80 34,1- -
Метанол- -- -39,8030,0 47,00-
Триэтаноламин -- --0,10 0,10,04-
Вода5,0 5,05,019,6 4,054,03,30 100,0
Общая масса 100,0100,0100,0 100,0100,0 100,0100,0100,0
Поглощение жидкости (моль/моль %) заболонью сосны, 5×5×25 см117 125124*) 125134134 136
Поглощение жидкости (л/м 3) заболонью сосны, 5×5×25 см 681725723 *)731712 698680
Поглощение жидкости (л/м3) заболонью бука, 4×8×45 см615623 667*)*) 687648630
*) нет данных

Данные по влиянию изменения различных компонентов обрабатывающего раствора на некоторые физические и механические свойства древесины представлены в Таблицах 2 и 3.

Выход (% теоретической величины) реакции происходящего в древесине превращения мономера в полимер реально увеличивается с повышением степени разбавления (при концентрации ФС 15% выход составляет 80%). К этому следует добавить, что в случае составов №№5-7 испарение вспомогательного растворителя было проведено посредством вакуумной сушки. По сравнению с обычной сушкой при низких температурах, проведенной, например, в опытах №№1-4, вакуумная сушка приводит к более высоким выходам. Эффективность противодействия набуханию (ЭПН) в третьем цикле вымачивание-сушка (каждый цикл состоит из пяти дней погружения в воду с последующими двумя днями сушки) была чрезвычайно высокой, причем даже при весьма низком увеличении содержания (УС) в мас.%. Однако эффективность удаления влаги (ЭУВ) была гораздо ниже, чем в опытах с высокими значениями УС, как это можно наблюдать в случае древесины, обработанной согласно патентному документу NO-A-20005137 (эквивалентному WO 02/30638). В модифицированном выщелачивающем цикле согласно европейскому стандарту EN84, где модификация состоит в применении метанола вместо воды во время первой недели выщелачивания, общая потеря массы обработанной древесины вследствие выщелачивания эквивалентна общей потере массы для необработанной древесины или меньше этого уровня. Отсюда следует, что древесный продукт заполняется полимером и веществами, не способными выщелачиваться, а применение вспомогательного растворителя не влияет на полимеризацию ФС.

Таблица 2

Воздействие обрабатывающего состава на некоторые свойства заболони Шотландской сосны (Pinus sylvestris)
Измеренное

свойство
Единица

измерения
Обрабатывающий составКонтрольный

(необработан.) материал
№1 №2№3№4 №5№6№7
УС% 201720 301532 44-
Выход % от теор.67 5362*) 807467 -
ЭПН3 %56 48*)31 375571 0
ЭУВ3 %17 8*)36 *)*)*) 0
Потеря массы (3 цикла ЭПН) мас.%2,2 3,4*)2,1 3,02,51,2 1,9
Потеря массы (модифицированный **)EN84)мас.% *)*) *)*)2,4 1,70,62,4
Экстрагируемый ацетон мас.% при экстракции в аппарате Сокслета 3,43,83,2 *)*)*) *)1,5
Ударная прочностьКДж/м2 9,310,1 10,3*)12,0 7,06,616,0
*) нет данных

**) Выщелоченный в метаноле в течение одной недели и затем в течение одной недели в воде вместо выщелачивания в воде в течение двух недель

Таблица 3

Воздействие обрабатывающего состава на прочностные свойства заболони Шотландской сосны
Обрабатывающий раствор УСППИа МОУб Твердостьв (*)Ударная прочностиг
(%)МПаГПа Кг/мм2КДж/м 2
(статич. у-во) (статич. у-во)(статич. у-во) (статич. у-во)
отсутствует 091,8±9,5 15,5±1,71890±252 16,0±2,8
5 15103,1±5,616,7±1,6 2065±14412,0±1,6
632 94,6±14,216,3±1,5 2187±1307,0±1,0
747 97,4±13,116,3±2,1 2223±1176,6±1,1
*) Твердость по методу Бринелля

а) Предел прочности на изгиб (древесина, пропитанная фурановым полимером, патент № 2309836 b) при 4-точечном изгибе согласно EN 408:1995

б) Модуль упругости при 4-точечном изгибе согласно EN 408:1995

в) Твердость по методу Бринелля согласно EN 1534

г) Ударная прочность при резком ударе согласно ASTM D4508:1993 (ASTM - American Society for Testing Materials)

Представленные в Таблице 3 данные показывают, что в результате обработки твердость, прочность на изгиб и модуль упругости немного увеличиваются, в то время как ударная прочность уменьшается. Однако при высоких уровнях разбавления ФС (при использовании обрабатывающего состава №5) это уменьшение незначительно.

Стойкость к гниению

Величины потери массы (см. Таблицу 4) для каждого грибка и двух пород древесины позволяют согласно EN 113 отнести обработанную древесину к интервалу от "стойкой" до "высокостойкой".

Как показано в Таблице 5, величины потерь массы вследствие гниения в условиях контакта с землей (КЗ) демонстрируют еще более однозначное проявление высокой стойкости к микробиологическому гниению. К тому же КЗ-тесты по сравнению с тестом EN 113 ближе к реальной действительности.

Таблица 4

Результаты теста на гниение в биоиспытаниях чистых грибковых культур
Обрабат. состав  EN 113 ENV 807
УС (после отверждения)Усредненная потеря массы (%)(мягкая гниль)
Poria placenta Coriolus versicolorConiophora puteanaПотеря массы (%)
СоснаБук Сосна (Pinus sylv.)Бук (Fagus sylvatica) СоснаБук СоснаБук
отсутств.00 272235 281512
515 22-4 271 3
634 301 310 -1
7 5357 0-- -0-

древесина, пропитанная фурановым полимером, патент № 2309836

Было показано, что защиту древесины от влаги и гниения обеспечивают растворы на основе смесей, имеющих концентрацию фурфурилового спирта приблизительно 9-90%, причем преимущество в этом плане имеют более высокие концентрации. Однако пониженные концентрации также улучшают свойства материала, делая их более привлекательным для применений, при которых необработанная древесина портится. Особый интерес такие пониженные концентрации представляют вследствие низкой стоимости и светлой окраски. Вместе с тем, представляется практичным и полезным обеспечить защиту полного интервала концентраций предложенной смеси на основе воды, соответствующего следующим граничным значениям процентного содержания (в расчете на раствор)

Фурфуриловый спирт ИнициаторСтабилизирующий вспомогательный растворитель
Нижнее ВерхнееНижнееВерхнее НижнееВерхнее
290 150,5 95

Процесс обработки

Операцию смешивания обычно начинают, нагревая воду до приблизительно 40°С. Это создает благоприятные условия для добавления малеиновой или лимонной кислоты. После полного растворения этих твердых добавок в воде раствор охлаждают до 20-25°С. На второй стадии растворяют, взбалтывая, малеиновый или фталевый ангидрид в фурфуриловом спирте (инициация ФС), добавляют, кроме того, к ФС охлажденную слабую кислоту, разбавляют раствор вспомогательным растворителем (метанол и/или этанол) и полученный продукт хранят при температуре 15-20°С. В порядке альтернативы все другие ингредиенты можно добавить непосредственно в вспомогательный растворитель во время взбалтывания. Однако при повышенной температуре провести эту операцию практически невозможно, т.к. в смеси может произойти полимеризация.

Этап пропитывания проводится так, как это описано выше.

Этап вакуумной сушки проводится при комнатной температуре, а во время конечной фазы сушки температуру поднимают до приблизительно 40°С. Функцию нагревающей среды в вакуумной печи может выполнять трубопровод с теплой водой. Для сбора вспомогательного растворителя вакуумную печь нужно оборудовать конденсатором.

Отверждение может происходить в интервале температур от приблизительно 25°С до приблизительно 140°С. Пониженные температуры (ниже примерно 40°С) требуют долгого времени отверждения (дни или недели). В интервале от приблизительно 70°С до приблизительно 100°С время отверждения составляет часы. Выше 100°С длительность отверждения даже короче, но при этом необходимо регулировать влажностные условия, т.к. в противном случае быстрое высушивание может стать причиной растрескивания или расщепления древесины.

Согласно настоящему изобретению отверждение паром или горячим влажным воздухом в температурном интервале приблизительно 70-100°С является эффективным при использовании фиксированной температуры, лежащей в этом интервале. Кроме того, в процессе отверждения и сушки температуру можно увеличить. По существу, указанные температуры соответствуют обычным значениям для сушки в печи. К хорошим результатам приводят также отверждение и сушка в горячем масле с температурами от 70°С до 120°С как при фиксированной температуре в этом интервале, так и при увеличении ее внутри указанного интервала по мере протекания процессов отверждения и сушки. Так же положительно можно оценить отверждение и сушку в режиме контролируемой влажности с фиксированной или увеличивающейся температурой в интервале 100-120°С. Эти значения соответствуют сушке при повышенной температуре печи. При применении заданного соотношения фурфуриловый спирт/инициатор фурфуриловый спирт будет легко отверждаться при этих температурах. Для материала толщиной 10-20 мм процесс отверждения будет протекать за два или три часа, однако сушка до конечного уровня содержания влаги занимает больше времени.

Древесина

Исходным материалом является древесный материал. Обычно это пиломатериал, в том числе доска (толстый пиломатериал), но возможны также и древесные композиты, такие как плита с ориентированными волокнами и древесностружечная плита. Можно применять древесные материалы любых размеров.

С точки зрения однородности пропитывания и длительности интервалов времени обработки важным параметром является длина древесных материалов, т.к. обрабатывающая смесь перемещается по длине очень быстро, а поперек волокон (перпендикулярно продольной оси) очень медленно. В случае древесины, обладающей хорошей проницаемостью, такой как бук или береза, однородность обработки определяется тем, насколько удовлетворительно пропитывающая смесь движется от пор к волокнам и сохраняет однородность при своем перемещении по длине. После завершения пропитывания такой древесины сформированный посредством указанного способа древесный материал имеет однородные свойства по всему объему. Постоянны по всему объему цвет, механические свойства, а также стойкость к влаге, атмосферным воздействиям и разложению. Различные породы древесины и даже различные плиты из одних и тех же пород из-за различий в проницаемости могут пропитываться по-разному. Причина этого явления лежит в природе древесины. Для сортов древесины, обладающих низкой проницаемостью, пропитывание вдоль волокон протекает медленно и главное направление пропитывания может быть ориентировано поперек волокон. В этом случае обрабатывающая смесь и приобретаемые свойства остаются однородными в пределах глубины проникания.

В результате различный древесный материал, в том числе дешевые модификации и отходы, можно использовать для производства ценных материалов из древесины, имитирующих, например, тиковое дерево, красное дерево и др., а также для придания указанным материалам новых свойств, таких как стойкость к влаге и атмосферным воздействиям и простые и пониженные требования по уходу в процессе эксплуатации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Пропитанная фурановым полимером древесина, полученная посредством пропитывания древесины смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта, содержащей, по меньшей мере, воду, фурфуриловый спирт, стабилизирующий вспомогательный растворитель, выбранный из ацетона или спирта с низкой температурой кипения, такого как метанол, этанол или изопропанол и их комбинации, и инициатор, выбранный из малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, малеиновой кислоты, яблочной кислоты, фталевой кислоты, бензойной кислоты, лимонной кислоты, хлорида цинка, хлорида алюминия, других циклических органических ангидридов и кислот, а также их комбинаций.

2. Способ получения древесины, пропитанной фурановым полимером, путем одностадийного пропитывания древесины смесью на основе полимеризуемого мономера фурфурилового спирта, содержащей, по меньшей мере, фурфуриловый спирт, стабилизирующий вспомогательный растворитель, выбранный из ацетона или спирта с низкой температурой кипения, такого как метанол, этанол или изопропанол и их комбинации, воду и, по меньшей мере, один инициатор, выбранный из малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, малеиновой кислоты, яблочной кислоты, фталевой кислоты, бензойной кислоты, лимонной кислоты, хлорида цинка, хлорида алюминия, других циклических органических ангидридов и кислот, а также их комбинаций, с последующим этапом отверждения.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверждение включает промежуточный этап удаления вспомогательного растворителя с последующим этапом теплового отверждения.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверждение проводят поддерживанием комнатной температуры в течение нескольких дней или недель.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверждение проводят при температуре 70-140°С.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверждение проводят сушкой в печи с применением нормальных температурных режимов для сушки необработанного сырого пиломатериала таких же размеров и породы, что и у пропитанного материала, с температурами в начале отверждения приблизительно 45°С и в конце приблизительно 90°С, с конечным этапом дополнительной термообработки при температуре 100-140°С для материала с максимальными твердостью и степенью высушивания.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что отверждение и сушку проводят с применением высокотемпературных режимов печи в температурном интервале 80-120°С с конечным этапом дополнительного отверждения при температуре 120-140°С для материала с максимальными твердостью и степенью высушивания.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что отверждение проводят погружением обработанного материала в горячее масло при температуре 80-120°С, причем температуру выбирают фиксированной или увеличивают по мере протекания отверждения и сушки, начиная от нижней части указанного интервала.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2309836

patent-2309836.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B27K3/15 пропитка с одновременной полимеризацией

Патенты РФ в классе B27K3/15:
способ обработки древесины -  патент 2441748 (10.02.2012)
способ сокращения выделения формальдегида в древесных материалах -  патент 2437755 (27.12.2011)
лигноцеллюлозный материал с низким содержанием формальдегида и способ его получения -  патент 2416625 (20.04.2011)
способ производства композиционного материала, в основе которого полуфабрикаты из древесины -  патент 2377120 (27.12.2009)
композиция для обработки древесины -  патент 2362671 (27.07.2009)
способ повышения долговечности, стабильности размеров и твердости поверхности древесных изделий -  патент 2360792 (10.07.2009)
способ глубокой пропитки древесины -  патент 2339504 (27.11.2008)
способ обработки корпуса декового музыкального инструмента и устройство для реализации этого способа -  патент 2329547 (20.07.2008)
древесина, пропитанная фурановым полимером -  патент 2309837 (10.11.2007)
древесина, пропитанная фурановым полимером, и способ обработки древесины -  патент 2276010 (10.05.2006)

Класс B27K3/38 ароматические соединения 

Класс B27K3/50 смеси различных органических пропиточных веществ 

Патенты РФ в классе B27K3/50:
композиция для изготовления материалов из древесины, содержащая олефины, применение олефинов для придания гидрофобности сырьевым древесным материалам и способ изготовления материалов из древесины -  патент 2492196 (10.09.2013)
композиция для защиты древесины против синевы, содержащая галоалкинильное соединение, азол и ненасыщенную кислоту -  патент 2489252 (10.08.2013)
способ получения модифицированной древесины -  патент 2476311 (27.02.2013)
составы активных веществ для получения древесно-полимерных композитов (дпк), содержащие 2-тиазол-4-ил-1н-бензимидазол (тиабендазол или tbz) -  патент 2461193 (20.09.2012)
нефтяная антисептическая жидкость для пропитки древесины -  патент 2455154 (10.07.2012)
фунгицидные смеси для защиты древесины -  патент 2432743 (10.11.2011)
консервант для древесины и способ изготовления консерванта для древесины -  патент 2422265 (27.06.2011)
фунгицидные смеси -  патент 2420962 (20.06.2011)
применение жирных мягких восков в качестве гидрофобизирующих агентов в изделиях из лесоматериалов, изделия из лесоматериалов, полученные таким образом, и способ введения жирных мягких восков в изделия из лесоматериалов -  патент 2420396 (10.06.2011)
применение анилинопиримидинов для защиты древесины -  патент 2420395 (10.06.2011)


Наверх