книги из ГПНТБ / Бокщанин Ю.Р. Обработка и применение древесины лиственницы

ПРОПИТКА ДРЕВЕСИНЫ

При пропитке древесины растворами антисептиков увеличива­

ными антисептиками очень важно для решения возможности ее

0,1—0,2 мм в сутки, а вдоль волокон по заболони глубина про­ питки 8,2 — 10 мм; по ядру 20,4 —21,0 мм.

Вымачивание древесины в течение того же времени в 5%-ном растворе пентахлорфенолята натрия (ПХФН) дало среднюю глу­ бину пропитки боковой поверхности заболони 2,2 мм, ядра — 1,2 мм.

ФХМ получена средняя глубина пропитки по заболони в радиаль­ ном направлении по хрому и мышьяку —2,1 мм, по фтору — 6,4 мм.

Приведенные данные свидетельствуют о низкой способности древесины лиственницы к пропитке различными антисептическими препаратами.

Обработка сырых лиственничных столбов [6] доналитовой пас­ той с последующей выдержкой в течение 50—70 суток в укрытых штабелях обеспечивает глубину проникания антисептика на 9,3— 12,2 мм. Выдержка изделий в водном растворе доналита в течение 10—15 дней обеспечивает глубину проникания антисептика в дре­ весину 6 мм, при 25 днях— 10 мм, при 45 днях— 15 мм. Пропитка методом горяче-холодных ванн дает привес антисептического рас­ твора к весу сухой древесины, равный 10,9—15,1%, к весу сырой — 7,4—12,7%. Пропитка древесины лиственницы под давлением в те­ чение 3 ч при 8 ати с предварительным прогревом в течение 1—3 ч без наколов не имеет преимуществ по сравнению с пропиткой методом горяче-холодных ванн.

В настоящее время есть данные об улучшении пропптываемости за счет удаления из древесины лиственницы арабогалактана, обра­ зующего пробки в проводящих элементах. В экспериментальных работах [74] арабогалактан удаляли из обр'азцов трехкратной циклической обработкой древесины горячей водой. Смолы удаляли

130

экстрагированием спиртобензольной смесью. Пропитка образцов велась 5%-ным раствором железного купороса и антраценовым маслом. Результаты пропитки приведены в табл. 71. Они показали, что предварительная циклическая обработка древесины горячей водой, в процессе которой удаляется значительная часть арабогалактапа и происходит частичный распад гемицеллюлоз, значи­ тельно улучшает проницаемость ядровой древесины лиственницы (и сосны) водорастворимыми и маслянистыми антисептиками. Уда­ ление только смолы дает меньший эффект.

Т а б л и ц а 7

П р о п и т к а м е т о д о м г о р я ч е-х о л о д и ы х в а н н а н т р а ц е н о в ы м м а с л о м

всех сторон защитную оболочку в зоне заболони и в зоне ядра. Практика показывает, что удовлетворительным качеством про­ питки можно считать проникновение антисептика на глубину 12 — 15 мм.

Сортименты для эксплуатации при переменных температурновлажностных условиях пропитывают, как правило, масляными

Накалывание шпал перед пропиткой на глубину 15—16 мм, осу­ ществляемое специальными машинами по определенной сетке,

131

пропитывать древесину лиственницы по ядру и заболони при сокра­ щении времени на пропитку. Пропитка антипиренами требует вве­

достигается потеря веса древесины при поджигании по методике Всесоюзного института авиационных материалов (ВИАМ) ниже нормы для трудносгораемых материалов.

Пропитка антипиренами без накола не дает необходимых результатов.

Заслуживают внимания предложения о введении накалывания для снижения растрескивания крупных сортиментов из листвен­

с растрескиванием крупных лиственничных сортиментов. Испытания с лиственничными шпалами подтвердили, что шпалы

с наколами после сушки имеют значительно меньше трещин и меньший их размер. Еще меньше шпалы растрескиваются при предварительном накалывании и пропитке каменноугольным про­ питочным маслом.

Объяснение этому явлению может быть дано на основании гра­ фика высыхания шпал во времени, приведенного на рис. 30.

Наколотые и пропитанные до сушки шпалы высыхают медлен­ нее и равномернее по сравнению с непропитанными, и особенно, не

равномерно и теряют в весе в активный период сушки ежемесячно почти одинаковое количество влаги. Равномерное высыхание с за­ медлением поверхностного испарения приводит к значительному уменьшению напряжений в наружных слоях древесины и сниже­ нию растрескивания.

Накалывание крупных сортиментов (шпал) с высокой началь­ ной влажностью в процессе последующей сушки снижает напряже­ ние в периферийных слоях древесины, пропитка каменноугольным маслом замедляет испарение влаги из поверхностных слоев, а сов­ местное действие этих видов обработки уменьшает количество тре­ щин и в ряде случаев позволяет почти полностью избежать растре­ скивания.

На железных дорогах СССР из-за появления трещин в процессе эксплуатации выбраковывается до 50% шпал. Разработанные пред­ ложения помогут значительно увеличить срок службы изделий из древесины. В первую очередь это относится к шпалам из листвен­ ницы.

132

В табл. 72 приведены режимы пропитки древесины масляными антисептиками на шпалопропиточных заводах. Эти режимы реко­ мендуются для пропитки наколотых шпал, брусьев для строитель-

Рис. 30. Потеря веса лиственничных шпал при высыхании:

1 — непаколотых пепропнтанных; 2 — наколотых непропитанных; 3 — наколотых пропитан­ ных. Сплошная н пунктирная линии — соответственно участки Горьковскои и СевероКавказской железных дорог

ства мостов, гидротехнических сооружений, свай и т. д. Накалыва­ ние производится со всех четырех сторон по установленной сетке на глубину не менее 15 мм.

Пропитанные с накалыванием для уменьшения растрескивания шпалы и брусья из лиственницы при прочих равных условиях, как показал опыт их эксплуатации, служат на 30—50% Дольше сос­ новых.

133

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ

ПОПЕРЕЧНОЕ ПИЛЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ ЦЕПНЫМИ ПИЛАМИ

Сравнительные исследования поперечного пиления лиственницы цепными пилами, оснащенными пильными цепями ПЦУ-15М, при положительных и отрицательных температурах проводились в СибТИ [50]. Для распиловки были взяты образцы четырех по­ род — ели, сосны, березы и лиственницы.

Исследования показали, что производительность поперечного пиления лиственничных сортиментов при прочих равных условиях близка к производительности пиления сосны. Удельный расход электроэнергии при пилении лиственницы несколько выше, чем при пилении сосны и ели. При прочих равных условиях производитель­ ность пиления березы значительно ниже, а удельное сопротивление резанию выше, чем эти же показатели для сосны, ели и листвен­ ницы.

Особенность пиления лиственницы летом—засмаливание пиль­ ных цепей. Смола покрывает поверхности звеньев, на смолу нали­ пает кора. Поэтому снижается производительность пиления, ухуд­ шаются и другие показатели пиления. Засмаливание цепи снимают нанесением растворителей на ее поверхность.

В целом результаты проведенной в СибТИ работы показали, что цепями переносных пил древесину лиственницы можно распи­ ливать зимой и летом так же, как сосну и ель. Причем производи­

венницы и других пород нужно применять цепи с равным сниже­ нием высот подрезающих и скалывающих зубьев.

По данным Н. П. Дингеса [26], сравнение работы пильных це­ пей ПЦУ-1 и ПЦ-15М при распиловке лиственницы показало преи­ мущество цепей ПЦУ-1. Эти цепи снимают стружку в любых на­ правлениях резания при мало меняющихся усилиях резания и удельной работе резания. Цепь ПЦ-15М при значительных откло­ нениях от поперечного направления пиления сминает и вырывает волокна. Это нужно учитывать в производственных условиях.

Существующие рекомендации (в инструкциях и другой техниче­ ской литературе) снижения производительности пиления листвен­ ницы недостаточно обоснованы. При повале и раскряжевке лиственницу следует относить к хвойным и мягколиственным на­ саждениям, а не к твердолиственным, как это предусматривают действующие «Нормы выработки, расценки и оплата труда на ле­ созаготовках».

Работы Лукашина М. И. и Дингеса Н. П. [50, 26] по попереч­ ному пилению лиственницы пильными цепями позволили вскрыть ряд зависимостей, которые необходимо учитывать в практических условиях. Так, увеличение толщины стружки от 0,2 до 1 мм при _ пилении цепными пилами уменьшает удельное сопротивление ре­

занию.

134

Минимальное удельное сопротивление резанию найдено при толщине стружки, близкой к 1 мм. Для сосны и лиственницы эти данные имеют общий характер.

РАСПИЛОВКА НА ЛЕСОПИЛЬНЫХ РАМАХ

Рекомендации по подготовке рамных пил и совершенствованию их конструкции для распиловки лиственницы разработаны и вне­

крупных бревен и брусьев с малыми посылками рекомендуются передний угол у = 1 5 ° и задний угол а = 2 5 ° , при работе с большими посылками у = 2 0 ° и а = 20°. Угол заострения при распиловке лист­ венницы следует принимать с учетом наибольшей устойчивости и износостойкости зуба равным 50°.

При больших высотах пропила и площадях снимаемых стружек больше площади впадин оптимальная высота зуба 1г3 для пил с ша­ гом t = 26 мм равна 22 мм; с шагом 32 мм — 24 мм, с шагом 40 мм — 30 мм. При величине подачи 1,0—1,8 мм, когда устойчивость зуба более высока, рекомендуют следующие параметры зубьев пил: t—26 мм, /i 3 =2 0 мм; t=32 мм, /г3 = 22 мм; t = 40 мм, /г3 = 24 мм.

При выпиливании обычного бруса толщиной меньше половины диаметра бревна или двух брусьев рекомендуется тот же шаг

. 135

зубьев, что и для распиловки бревен вразвал. В каждом поставе крайние 2—4 нилы (1—2 пилы с каждой стороны) следует брать с ближайшим меньшим шагом, указанным в таблице. Толщину брусующих пил на лесопильных рамах первого ряда и пил, нахо­ дящихся против ножей направляющего аппарата лесопильных рам второго ряда, берут по верхнему пределу.

Оптимальные посылки для лиственницы могут быть близкими к посылкам для сосны, но при одинаковом профиле зубьев пил посылки, установленные для сосны, должны быть уменьшены в среднем на 10%.

При пользовании таблицей посылок для распиловки сосиы сле­ дует учитывать, что сбежистость лиственничных бревен крупных диаметров больше, чем у сосны, поэтому при выборе посылок для лиственницы необходимо вносить поправки на большие диаметры

ницы, является засмаливание рамных пил. Интенсивность засмали- 6

охлаждать. Для охлаждения применяется специальное приспособ­ ление для распыления воды на пилы.

В зимнее время в неотапливаемых лесопильных цехах вместо охлаждения рамных пил водой рекомендуется их смазывать керо­ сином.

Так как с увеличением влажности лиственничного сырья засма­ ливание пил уменьшается, рекомендуется применять влажный спо­ соб его хранения. Засмаливания пил можно избежать также, если через 5—7 бревен пропускать бревно другой породы.

Для распиловки лиственницы необходимо резко улучшить пило-" ставное дело. Технический надзор за работой оборудования при распиловке лиственницы влияет на повышение производительности лесопильных рам и на уменьшение нагрева пильных полотен в еще большей степени, чем при распиловке сосны.

Наконец, в один постав следует подавать бревна не более двух смежных размеров по диаметру. Несоблюдение этого условия, по­ мимо снижения процента полезного выхода пилопродукции, сни­ жает производительность рам из-за «заноз», увеличивает коли­ чество правок и засмаливание пил.

Распиловка лиственничного сырья средних размеров на лесо­ пильных рамах с применением приспособлений для распыления воды на пилы позволяет ликвидировать «блуждание» пил и обра­ зование смоляных брикетов около зубчатого венца. Эти затруд­ нения не полностью исключаются при распиловке крупных бревен, а такого сырья в отдельных районах Сибири до 35%.

136

По исследованиям СибНИИЛП, особенно большие усилия реза­ ния возникают при распиловке лиственничных брусьев крупных размеров (табл. 74). На рис. 31 особенно заметно нарастание уси­ лий в период интенсивного прессования опилок во впадине зубьев при высотах пропила 300, 600, 900 мм. Данные табл. 74 позволяют сделать следующие выводы:

Т а б л и ц а 74

1. Несмотря на пропорциональное уменьшение подачи на зуб, силы резания с переходом на большие высоты пропила резко воз­ растают. Силы скобления за холостой ход также возрастают, до­ стигая максимума в начале холостого хода.

3. Резкое увеличение усилий резания наблюдается в период переполнения впадин зубьев опилками и увеличения сил трения полотна о стенки пропила из-за образования плотных брикетов из: опилок. Запрессованные в пазухе опилки при холостом ходе пилы часто не выпадают из впадин, а это ведет к резкому увеличению' горизонтальной составляющей силы резания.

137

Параметры зубьев рамных пил для распиловки крупномерного лиственничного сырья приведены на стр. 135.

Параметры пил обеспечивают надежную работу лесопильных

(J ^

ленточнопилыюм станке любой конструкции, рассчитанном для распиловки бревен диаметром до 70 см. Схемы раскроя кряжей на брусья рекомендуются по данным СвердНИИПДрев и СибНИИЛП и приведены на рис. 32.

В условиях производства следует учитывать, что при распи­ ловке фаутных кряжей целесообразно выпиливать сердцевинные вырезки больших размеров. Если древесина мелкослойная, выпи­ ливается сердцевинная вырезка размером 50—80 мм; при широких годичных слоях толщина вырезки увеличивается до 120 мм. Это повышает качество фанеры.

Кряжи диаметром 36—60 см укладываются на тележку лесо­ пильной рамы вершиной вперед. Если кряж имеет сбег более 1 см на 1 пог. м, то распиловка производится в следующем порядке: первый горбыль / и подгорбыльная доска 2 отпиливаются так, чтобы плоскость строгания каждого бруса после распиловки кряжа пополам была не менее 80 мм, так же отпиливаются второй и тре­ тий горбыль и подгорбыльные доски. Для обеспечения выхода из

138