Екатеринбург

+7 (953) 388-81-68
+7 (909) 023-31-76

Напишите нам
s-proff2016@mail.ru



ГлавнаяНовостиИмпрегнация, что это?

19.10.2016

Импрегнация, что это?

Импрегнация-автоклавная пропитка древесины,   которая позволяет максимально защитить ее от вредителей как насекомых, так и различных типов грибов. Именно при этом способе пропитки древесины антисептирующие средства проникают максимально глубоко в древесину, консервируя ее таким образом на многие годы.

Древесина пропитанная в автоклаве

При такой защите древесины она может использоваться в самых суровых условиях и в различных средах, в том числе морской воде, довольно часто таким способом пропитывают деревянные детали морских судов.

Пропитка в автоклаве используется преимущественно в промышленных масштабах, так как древесина пропитывается большими партиями, в основном это шпалы, опоры линий электропередач, мостовые и т.д., но пропитке подобным образом подвергаются и пиленные лесоматериалы. Пропитке подвергается древесина различных пород и твердости, зачастую именно этот способ выбирают для защиты труднопропитываемых лесоматериалов, так как он дает максимальный эффект.

В зависимости от того в каких условиях будет применяться та или иная древесина и какая ее твердость различают следующие способы автоклавной пропитки.

  1. Давление – давление – вакуум (ДДВ).
  2. Вакуум –давление – вакуум (ВДВ).
  3. Вакуум – атмосферное давление – вакуум (ВАДВ).
  4. Автоклавно – диффузионная пропитка.
  5. Вакуум – атмосферное давление (ВАД).
  6. Многоцикличный метод пропитки древесины.
  7. Совмещенная сушка – пропитка.
  8. Давление – вакуум (ДВ).

Рассмотрим каждый способ более подробно.

Давление – давление – вакуум (ДДВ)

Предусматривает следующую последовательность действий.

  1. Загрузка древесины.
  2. Создание воздушного давления.
  3. Выдерживание древесины под воздушным давлением.
  4. Закачка жидкости в автоклав.
  5. Создание жидкостного давления.
  6. Выдержка под жидкостным давлением.
  7. Сброс давления.
  8. Слив жидкости из автоклава.
  9. Создание вакуума.
  10. Выдержка в вакууме.
  11. Сброс вакуума.
  12. Выгрузка древесины из автоклава.

При создании воздушного давления в клетки древесины поступает дополнительный объем воздуха, который после сброса давления и создания вакуума выталкивает излишки антисептирующей жидкости из древесины. Делается это, во-первых, для уменьшения содержания токсичных антисептиков в древесине, если такие применяются и во-вторых для экономии тех же антисептиков. Эту технологию также называют способом Рюпинга и относят к методу ограниченного поглощения. Данный метод подразумевает умеренное поглощение защитной жидкости и при этом равномерное и глубокое проникновение ее по всей площади древесины. Т.е. ставится задача не максимально насытить древесину жидкостью, а при ограниченном количестве используемого антисептика достичь максимальной пропитки древесины.

Вакуум – давление – вакуум (ВДВ)

Имеет следующую последовательность.

  1. Создание вакуума.
  2. Выдержка в вакууме.
  3. Закачка жидкости в автоклав.
  4. Создание жидкостного давления.
  5. Выдержка в жидкостном давлении.
  6. Сброс давления до уровня атмосферного.
  7. Слив жидкости из автоклава.
  8. Создание вакуума.
  9. Выдержка древесины в вакууме.
  10. Сброс вакуума.
  11. Выгрузка древесины из автоклава.

Первоначальный вакуум выгоняют из древесины лишний воздух, благодаря чему ее проницаемость становится выше и антисептирующая жидкость соответственно проникает глубже. После выдержки и откачки жидкости повторный вакуум удаляет из древесины лишнее количество антисептика, подсушивая ее таким образом.

В зависимости от используемого средства для пропитки, данный способ защиты древесины может иметь разные названия, если пропитка древесины осуществляется креозотом, то данная технология называется методом Бетелла, если в качестве пропитывающего средства используется водорастворимые соли, то технология называется методом Барнетта.

Кроме того, данную технологию пропитки древесины также называют методом полного поглощения. Этот метод подразумевает максимальное насыщение древесины антисептиком, соответственно и защита древесины при этом будет максимальной. ВДВ как правило используется при пропитке шпал, а в качестве антисептика используется каменноугольное масло, но может использоваться ЖТК, а также препарат Ултан, аналог которого применяется для антисептирования в странах ЕС.

Вакуум – атмосферное давление – вакуум (ВАДВ)

Последовательность данного способа следующая.

  1. Загрузка древесины.
  2. Создание вакуума.
  3. Выдержка древесины в вакууме.
  4. Закачка жидкости в автоклав.
  5. Сброс вакуума до атмосферного.
  6. Пропитка древесины при атмосферном давлении.
  7. Создание вакуума для подсушки древесины.
  8. Выгрузка древесины из автоклава.

Особенность этого способа в том, что пропитка древесины происходит за счет атмосферного давления, которое становится избыточным по отношению к древесине.

ВАДВ можно также отнести к способу ограниченного поглощения, так как при нем происходит неглубокая пропитка древесины с ограниченным количеством антисептика.

Автоклавно-диффузионная пропитка

При данном способе пропитка происходит за счет диффузии, т.е. за счет смешивания пропитывающей жидкости, находящейся на поверхности пропитываемой древесины и влаги находящейся в глубине древесины. Этот процесс можно сравнить с каплей красителя попавшего в ведро воды, рано или поздно эта вода будет окрашена полностью, тоже самое происходит и с древесиной.

При автоклавно-диффузионной пропитке древесина должна иметь довольно высокую влажность, от 70% и выше, если влажность недостаточна, то древесину насыщают влагой с помощью горячего водяного пара и затем выдерживают определенное количество времени в вакууме. В результате действий вакуума верхние слои древесины подсушиваются, затем в эти слои под давлением вводят антисептирующую жидкость, при этом подбирают антисептики, которые легко диффундируют, т.е. легко смешиваются с жидкостью в древесине.

После проделанных действий древесину выгружают из автоклава и выдерживают в каком-либо помещении определенное время, от 2 недель до 1 месяца, в зависимости от породы дерева и степени насыщения ее влагой. За это время благодаря диффузии антисептик смешивается с жидкостью в древесине и таким образом проникает в ее глубь, после чего древесина готова к использованию.

Вакуум – атмосферное давление (ВАД)

С помощью данного метода часто пропитывают древесину опасными для здоровья, но при этом трудно вымываемыми антисептиками на основе мышьяка. При пропитке нужно снизить время контакта древесины с пропитывающей жидкостью и не допустить ее (жидкости) нагрева. Пропитка подобными средствами позволяет эксплуатировать древесину в тяжелых условиях, при частичном или полном контакте с водой.

Последовательность пропитки следующая.

  1. Загрузка древесины в автоклав.
  2. Создание вакуума в автоклаве.
  3. Закачка жидкости в автоклав.
  4. Выдержка древесины под вакуумом.
  5. Сброс вакуума.
  6. Пропитка древесины под атмосферным давлением.

Данный способ более прост в техническом плане, т.е. не требует сложного дорогостоящего оборудования и при этом требуются не большие энергозатраты. А также как уже отмечалось выше позволяет решить две основные задачи, это не допустить нагрева жидкости и уменьшить время контакта ее (жидкости) с пропитываемой древесиной.

Многоцикличный метод пропитки древесины

Многоцикличный способ пропитки основан на повторении циклов пропитки способов ВДВ и ДДВ, что позволяет увеличить защиту древесины вдвое. В МЛТИ был разработан способ многоцикличной пропитки древесины в вакууме с жидкостью для пропитки («мокрый» вакуум), который показал отличный результат. В результате удалось достичь увеличения глубины пропитки ядровой зоны на 50% по сравнению с обычными способами многоцикличной пропитки.

Давление – вакуум (ДВ)

Данный способ известен также как способ полуограниченного поглощения, он не предусматривает предварительного избыточного давления в отличии от ДДВ. Он применяется если необходимо более высокое насыщение древесины пропитывающим составом.

Последовательность следующая.

  1. Загрузка древесины в автоклав.
  2. Закачка пропитывающей жидкости.
  3. Создание избыточного давления.
  4. Выдержка под давлением.
  5. Сброс давления.
  6. Создание вакуума.
  7. Выгрузка древесины.

Здесь насыщение древесины происходит исключительно за счет избыточного давления, а последующий вакуум удаляет излишки жидкости.

Пропитками происходит маслянистыми веществами, предварительно разогретыми до 105-110 °С, увеличении температуры свыше 110 °С отрицательно сказывается на физико-механических свойствах древесины. Повышение температуры пропитывающий жидкости делает ее менее вязкой, а чем меньше вязкость, тем лучше проникающая способность данной жидкости.

Такой способ применяется в основном для пропитки твердых пород древесины, а также для пропитки сырой древесины.

Совмещенная сушка – пропитка

Совмещенная сушка - пропитка позволяет высушивать и пропитывать древесину в одном автоклаве, что с одной стороны очень удобно, а с другой требует более сложного и дорогостоящего оборудования.

Сушка происходит гидрофобными жидкостями, данные жидкости не содержат, не смешиваются и не растворяются в воде. Благодаря чему их можно нагреть выше температуры кипения воды, обычно нагрев происходит до 130 °С.

Нагретая жидкость из маневрового автоклава поступает в автоклав с древесиной, где с помощью насоса начинает циркулировать, нагревая таким образом сортименты и заставляя выкипать жидкость внутри древесины. Остывая жидкость при помощи насоса вновь попадает в маневровый автоклав, где снова нагревается до 130 °С и затем возвращается в автоклав с древесиной, так происходит до тех пор, пока древесина не будет высушена до установленного состояния.

В качестве сушильных гидрофобных жидкостей используются масла, парафины и антисептики в органических растворителях.

Сушка может проходить как в вакууме, так и при атмосферном давлении, при использовании второго способа можно ограничится ваннами, в которых достаточно будет поддерживать температуру на уровне 120-130 °С, что делает этот способ более дешевым.

Но у него есть и минусы, это: низкое качество сушки из-за неравномерного распределения влаги в древесине, загрязнение поверхности древесины, большой расход жидкости и негативное воздействие высокой температуры жидкости на прочность древесины.

При сушке в вакууме температуру жидкости можно снизить до 90 °С и ниже, тем самым устранить негативное влияние на древесину. Температура кипения в вакууме многих жидкостей ниже чем при атмосферном.

Минусом сушки в вакууме является более сложное и соответственно дорогостоящее оборудование.

После сушки в этом же автоклаве происходит и пропитка, ранее описанными способами. (ВДВ, ДДВ, ДВ).

Рассмотренный список способов автоклавной пропитки древесины является исчерпывающим, все описанные способы могут отличаться на каждом конкретном предприятии технологическими процессами, т.е. где-то вакуум будет больше, где-то температура антисептика, а где-то будет использоваться другая антисептирующая жидкость.