Термомеханическое модифицирование древесины

 

Самый старый из известных способов модифицирования древесины. Прессованная древесина впервые была получена в Германии братьями Пфлеймер в 1915г. под названием лигностон (дерево-камень).

Физическая сущность способа заключается в сжатии (прессовании) древесины под механическим давлением, при котором уменьшается ее объем и увеличивается ее плотность. Древесина является пористым материалом и от 20 до 80 % ее объема, в зависимости от породы, занимает воздух. При сжатии древесины объем, занимаемый воздухом, уменьшается и, соответственно, увеличивается объем, занимаемый собственно древесным веществом. Наибольшее развитие прессование древесины получило в СССР, где учеными Н.Т. Нысенко, Б.Т. Ивом, Г. Матвеевым, П.Н. Хухрянским были разработаны теория и практика прессования древесины.

Теория прессования древесины, сформулированная Хухрянским, включает 3 положения:

1. Прочность древесины всех пород можно повысить путем ее уплотнения, т.е. за счет увеличения количества древесного вещества в единице объема, если это уплотнение не будет связано с разрушением клеток.

2. Прессование древесины следует производить поперек волокон, причем, все хвойные и лиственные кольцесосудистые породы следует прессовать в радиальном направлении, а лиственные рассеянно-сосудистые породы – в радиальном и тангенциальном направлении.

3. Прессовать древесину необходимо в размягченном состоянии с последующей сушкой и охлаждением деформированной древесины для закрепления ее формы.

    При изучении этого раздела следует ознакомиться с информацией изложенной в учебнике, а также в методических указаниях к проведению лабораторных работ по модификации древесины в лабораторных работах №1-3.

    Важно уметь пользоваться диаграммой «напряжение-деформация»  и уметь рассчитывать степень прессования с учетом изменения влажности после сушки для одноосного, контурного сплошного, контурного полого прессования, объемного прессования. Следует четко знать и применять 3 положения теории П.Н. Хухрянского.

 

    Примеры:

3.3.1 Модифицированием древесины называется…

Ответ: направленное изменение одних свойств без ухудшения других свойств

3.3.2 Основными техническими приемами модифицирования являются…

Ответ: 1. пропитка; 2. прессование; 3. сушка

3.3.3 При сжатии образца древесины березы до 30 % происходит следующее...

Ответ: наблюдается значительный скачок деформации, в результате чего происходит смятие стенок крупных и мелких сосудов, особенно в местах наибольшего скопления крупных сосудов

3.3.4 Одно из положений теории Хухрянского гласит…

Ответ: Прессование древесины следует производить поперек волокон, причем, все хвойные и лиственные кольцесосудистые породы следует прессовать в радиальном направлении, а лиственные рассеянно-сосудистые породы – в радиальном и тангенциальном направлении

3.3.5 При прессовании в полурадиальном направлении…

1.полости клеток сжимаются в обоих направлениях

2.полости клеток сжимаются в радиальном направлении

3.полости клеток сжимаются в поперечном направлении

3.3.6 Рациональные конструкции подшипников для наружных диаметров до 50 мм…

Ответ: из сегментов прессованной древесины с радиальным расположением волокон, склеенных между собой или скрепленных бумажной лентой, а также контурного прессования

 

    Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое прессование древесины?

2. Каковы 3 положения теории П.Н. Хухрянского?

3. Как рассчитать степень прессования для одноосного, контурного и объемного прессования?

4. Какое оборудование применяется при ТММ?

5. Какая оснастка используется при прессовании древесины?

6. Какие режимы пропаривания древесины?

7. Каковы режимы сушки прессованной древесины и почему они отличаются от режимов сушки натуральной древесины?

8. Что такое гнутье древесины?