Модифицированная древесина

Модифицированной называют цельную древесину с направленно измененными, физическими или химическими методами, свойствами. Со­гласно ГОСТ 23944-80 и ГОСТ 24329-80 различают пять основных спосо­бов модифицирования и соответствующие виды продукции.

Древесина термомеханической модификации. Иначе этот вид про­дукции называют - прессованная древесина (ДП). При прессовании предварительно пропаренной или нагретой древесины, обычно в плоскости поперек волокон, происходит изменение макроструктуры древесины, увеличение плотности и улучшение показателей, связанных с ней свойств. Работы по термомеханической модификации, проведенные Воронежским лесотехническим институтом и другими организациями, позволили предложить различные технологические процессы и приемы получения уплотненной древесины.

Прессованную древесину целесообразно получать, используя мягкие лиственные породы, а в ряде случаев хвойные и даже твердые лиственные породы. Требования к сырью для изготовления ДП регламентированы ГОСТ 23551-79. Марки, размеры и показатели физико-механических свойств брусковых и досковых заготовок, а также цилиндров, втулок и т. д. из прессованной древесины установлены ГОСТ 24588-81 и ГОСТ 9629-81.

Плотность ДП находится в пределах 800-1350 кг/м³. Прессованная древесина имеет в несколько раз большую прочность, твердость и ударную вязкость, чем натуральная древесина. Она обладает достаточно хорошими антифрикционными свойствами и может быть использована при изготов­лении подшипников вместо бронзы, баббита и других металлов. Прессо­ванная древесина хорошо гасит вибрации, имеет способность поглощать абразивные частицы, что предохраняет от повреждения валы. В воде прес­сованная древесина разбухает, и задержанные деформации возвращаются. Однако в некоторых случаях разбухание и распрессовка ДП могут оказать­ся полезными, например, в уплотнительных устройствах гидравлических машин. Прессованную древесину можно применять для изготовления вту­лок опорных катков, шестерен, паркета и других целей. Прессованную древесину можно дополнительно модифицировать, наполняя ее маслами, металлами, полимерами, главным образом, с целью улучшения ее свойств как антифрикционного материала.

Древесина химико-механической модификации. При этом спосо­бе модификации древесину предварительно (или одновременно) обрабаты­вают аммиаком, мочевиной или другими веществами, а затем уплотняют. Наиболее полно разработана Институтом химии древесины АН Латвии технология получения лигнамона - материала из древесины, под­вергнутой обработке аммиаком, прессованию и сушке.

Предварительная химическая обработка вызывает изменение свойств клеточных стенок, древесина пластифицируется, ей легко придать новую форму. Пластифицированная аммиаком древесина поглощает воду, разбу­хает и распрессовывается. Воздействием повышенной температуры можно уменьшить эти недостатки. Показатели физико-механических свойств за­готовок из лигнамона приведены в ГОСТ 9629-81, Из цельной пластифи­цированной аммиаком, прессованной древесины изготовляют детали мебе­ли, паркет, музыкальные инструменты. Модифицированную мочевиной прессованную древесину - дестам, используют для покрытия полов.

Древесина термохимической модификации. Это материал, полу­чаемый пропиткой древесины мономерами, олигомерами или смолами и последующей термообработкой для полимеризации или поликонденсации пропитывающего состава.

В некоторых случаях наблюдается химическая прививка модифика­тора к полимерным компонентам древесины. Древесину пропитывают ча­ще всего фенолформальдегидными смолами, например, в виде водного раствора фенолоспиртов, смолами фуранового типа, полиэфирными смо­лами и др. Работы по термохимической модификации проведены в Белорусском технологическом институте, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко и дру­гих организациях.

Модификация древесины синтетическими смолами снижает ее гигроскопичность, водопоглощение и водопроницаемость, уменьшает разбухание, повышает прочность, жесткость и твердость, но часто снижается ударная вязкость. Разработаны рецептуры смол, которые позволяют получить необходимое улучшение свойств без увеличения хрупкости материала; созданы трудногорючие и биостойкие материалы. Модифицированная этим способом древесина используется в строительных конструкциях, мебельном, лыжном производствах.

Древесина радиационно-химической модификации. В данном случае полимеризация введенных в древесину веществ происходит под воздействием ионизирующих излучений. Древесину пропитывают метилметакрилатом, стиролом, винилацетатом, акрилонитрилом и другими мономерами, а также их смесями. Работы, проведенные в филиале физико-химического института им. В.Л. Карпова, показали, что такой способ модификации также улучшает формоустойчивость, механические и эксплуатационные свойства древесины. Модифицированная древесина используется для паркета, деталей машиностроения и др. целей.

Древесина химической модификации. Так называется древесина, подвергнутая обработке аммиаком, уксусным ангидридом или другими веществами, изменяющими тонкую структуру и химический состав древе­сины. Обработку аммиаком предпринимают, как уже отмечалось, для по­вышения податливости древесины, а также для самоуплотнения при сушке и изменения цвета.

Обработку уксусным ангидридом проводят с целью ацетилирования древесины, т. е. введения ацетильных групп в состав ее химических компо­нентов. У ацетилированной древесины лишь несколько изменяются механи­ческие свойства, но существенно снижается водо- и влагопоглощение, разбухание и усушка. Ацетилированную древесину целесообразно использовать для изготовления изделий повышенной формоустойчивости. Работы в облас­ти ацетилирования древесины проведены в Латвийской сельскохозяйствен­ной академии. Более подробные сведения о свойствах древесины, подвергну­той модифицированию всеми рассмотренными способами, изложены в ряде публикаций [25,53,60].

Дата добавления: 2015-04-30