Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4900
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_265206.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=265206&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB265206A
[]
- - - 1 1 A h T Si - l -FON
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): январь. 26, 1926.
265,206 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): январь. 26, 1927. № 2309/27.
Завершено: октябрь. 6, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный процесс пропитки древесины.
Мы, компания MONTAN, INC., корпорация, организованная и действующая в соответствии с законами штата
Массачусетс, Соединенных Штатов Америки, расположенная по адресу: Бруклин, 25, Бруклайн-авеню,
Бостон, штат Массачусетс, Соединенные Штаты Америки (правообладатели Джозефа Рэндольфа Кулиджа III,
гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего по адресу: Уолнат-стрит, 258, Бруклин, округ
Норфолк, штат Массачусетс, Соединенные Штаты Америки), настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к пропитке древесины с целью улучшения ее характеристик и, в частности,
повышения ее устойчивости к гниению.
В настоящее время широко распространена практика пропитки конструкционной древесины, подвергающейся
воздействию погодных условий, каким-либо консервантом, наиболее часто используемым из которых
является креозотовое масло. Хотя это масло является очень эффективным консервантом, оно нежелательно
по той причине, что выделяется из древесины при высоких температурах, поэтому древесину, пропитанную
им, нельзя использовать в местах, где она будет контактировать с людьми или одеждой. Подобное выделение
креозота также нежелательно, поскольку приводит к постепенному уменьшению его количества в древесине.
Кроме того, при воздействии погодных условий на обработанную таким образом древесину креозот
постепенно вымывается дождем, и этот процесс происходит гораздо быстрее, если древесина используется
под водой.
В спецификации № 254795 описан способ пропитки древесины, который устраняет эти возражения, при этом
креозот или другой консервант не используется [Цена 1/-].
в сочетании с достаточным количеством воска с высокой температурой плавления, предпочтительно
монтанового воска, чтобы предотвратить как вытекание консерванта из древесины, так и описанное выше
выщелачивание. 50 Таким образом, воск удерживает консервант в древесине неограниченно долго и сам по
себе является важным защитным средством, поскольку обладает высокой водостойкостью и остается
твердым и относительно хрупким даже при высоких температурах воздуха. Таким образом, это более раннее
изобретение представляет собой важный шаг вперед в данной области техники и особенно ценно при
обработке телеграфных и телефонных столбов, свай, конструкционной древесины и других материалов,
предназначенных для использования на открытом воздухе. Настоящее изобретение направлено на
разработку процесса пропитки древесины, который позволит получить преимущества, аналогичные ранее
описанному процессу, и который может быть реализован еще более экономично. Изобретение также
включает в себя новый продукт. В частности, изобретение направлено на сокращение времени, необходимого
для процесса пропитки, на облегчение пропитки труднопропитываемых пород древесины, а также на более
экономичное и эффективное использование пропиточных материалов.
В соответствии с настоящим изобретением усовершенствованный способ пропитки древесины,
древесноволокнистой плиты и тому подобного воском с высокой температурой плавления или веществом, в
котором такой воск преобладает, включает предварительную обработку материала веществом, которое легко
проникает в указанный материал и смешивается с указанным воском. Предпочтительно, обрабатываемый
материал предварительно обрабатывается под давлением и, желательно, при повышенной температуре.
Также установлено, что в соответствии с изобретением предпочтительно, чтобы значительная часть
предварительных пропиточных веществ 90 265,206 была удалена подходящими способами, такими как
вакуум, до пропитки воском или воскообразным материалом.
В вышеупомянутом патенте № 5 описаны как процесс пропитки древесины монтановым воском или
соединением, в котором монтановый воск является преобладающим ингредиентом, так и вариант этого
процесса, в котором консерванты сочетаются с монтановым воском. Настоящее изобретение также
охватывает обе эти фазы нашего предыдущего изобретения.
Рассматривая сначала обработку воском монтан или его заменителями, или составом, в котором один из этих
восков является важным компонентом, настоящее изобретение предлагает осуществлять пропитку в два
этапа или в два движения.
Древесина, подлежащая пропитке, подготавливается, по сути, так же, как и для пропитки с использованием
известных промышленных процессов. То есть, его либо тщательно пропитывают водой, либо, если он не
пропитан водой, подвергают предварительной обработке для удаления излишков влаги.
В случае, если древесина содержит избыточное количество влаги, ее можно поместить в обрабатывающий
цилиндр, обработать паром, а затем подвергнуть вакуумной обработке для удаления избытка воды.
Предполагая, что древесина была должным образом подготовлена, ее сначала пропитывают жидкостью,
которая легко смешивается с монтановым воском, или в которой последний является смешиваемым или
растворимым. В качестве подходящих растворителей для этой цели можно использовать четыреххлористый
углерод, скипидар, керосин и бензин, но для большинства обработок предпочтительнее использовать
нефтяной дистиллят, который находится между керосином и бензином и который довольно широко
используется в лакокрасочной промышленности в качестве растворителя. Один из сортов этого масла,
который показал себя весьма удовлетворительно, продается под названием Atlantic Safety Solvent. Первичная
пропитка может быть проведена способом, аналогичным тому, который используется при пропитке древесины
креозотом, с помощью любого подходящего оборудования. Как правило, предпочтительнее отрабатывать
весь процесс с помощью аппаратов высокого давления, которые обычно используются на промышленных
предприятиях по обработке древесины. Древесина, которая может иметь различную форму, например, балки
моста или телефонные столбы, помещается в цилиндр, цилиндр закрывается, и в него подается
обрабатывающая жидкость, погружая древесину.
Затем прикладывается соответствующее давление в 60 градусов. Обычно жидкость также нагревают, хотя это
не всегда необходимо, а в случае некоторых растворителей нежелательно. Предполагая, что в качестве
растворителя используется вышеупомянутое масло, предпочтительно нагреть его примерно до 180 °F (82 °C)
и вдавить в поры и трахеиды древесины при этой температуре, используя для этой цели давление, скажем,
сто пятьдесят фунтов. Однако очевидно, что используемое давление и температура будут сильно
варьироваться в зависимости от природы растворителя, размера и породы обрабатываемых кусков
древесины, содержания влаги в древесине и различных других условий. Указанные выше растворители очень
легко проникают в древесину даже при нормальных температурах.
После достижения желаемой степени пропитки древесины этой жидкостью, 80 которую можно определить на
основе опыта и по показаниям манометров, используемых на аппарате, давление сбрасывается, и в цилиндре
создается вакуум, скажем, на полчаса, чтобы удалить из древесины большую часть жидкости, которая была в
него вдавлена.
В результате клетки древесины остаются относительно пустыми, но клеточные стенки пропитываются
маслом. Горячий монтановый воск (90%) подается в цилиндр, предпочтительно при температуре от 225 до
240 °F, и вдавливается в древесину под давлением, которое будет зависеть от желаемой степени пропитки и
природы обрабатываемого материала. Если пропитке воском монтан подлежат только внешние слои
древесины, то никакого давления, кроме атмосферного, не требуется. С другой стороны, если требуется
тщательная пропитка, можно использовать значительное давление, скажем, сто пятьдесят фунтов или более.
Предварительная пропитка растворителем 105, по-видимому, оказывает два важных эффекта: во-первых,
подготавливает древесину к обработке воском, благодаря чему воск легче проникает в поры и трахеиды
древесины, и, во-вторых, передает тепло воска во внутренние части древесины гораздо быстрее, чем это
было бы возможно в противном случае. Хорошо известно, что сухая древесина является очень хорошим
теплоизолятором, и этот факт имеет очень важное значение для продолжительности обработки такими
материалами, как воски с высокой температурой плавления.
Начиная с холодных условий, требуется несколько часов, чтобы передать тепло от 120-градусного горячего
воска к сердцевине довольно большого куска дерева, например, телеграфного столба. Однако, если
древесина предварительно пропитана маслом, передача тепла происходит очень быстро, и, следовательно,
время, необходимое для пропитки, значительно сокращается. В некоторых случаях желательно
предварительно обработать древесину маслом, затем извлечь ее из цилиндра и некоторое время хранить
перед обработкой маслом. В этих случаях также установлено, что предварительная обработка значительно
облегчает и существенно сокращает время, необходимое для второго этапа процесса, а именно, для пропитки
монтаном. Обычно, если между двумя этапами процесса проходит значительное время, масло извлекается из
древесины лишь частично в конце первого этапа, а удаление оставшегося масла осуществляется путем
создания вакуума в древесине сразу после ее повторного помещения в цилиндр перед пропиткой ее воском
монтан.
Описанный выше процесс особенно подходит для тех случаев, когда конечной целью является пропитка
монтановым воском или каким-либо соединением, в котором он или один из его заменителей является
важным компонентом. Если главной целью пропитки является сохранение древесины, описанный выше
процесс может быть изменен путем проведения первой обработки креозотовым маслом вместо относительно
инертного растворителя, например, описанных выше. Креозотовое масло и монтановый воск легко
смешиваются, поэтому между этими двумя пропитывающими веществами существует та же общая
взаимосвязь, которая была описана выше.
Если предположить, что телефонные столбы, опоры и тому подобное необходимо пропитать для защиты от
гниения, то сначала их следует обработать креозотом, предпочтительно методом с использованием пустых
ячеек, который хорошо известен в коммерческом плане. Затем следует пропитка воском монтан, точно так же,
как описано выше. Однако в таком случае пропиткой монтановым воском достаточно лишь наружных слоев
древесины, скажем, на четверть или половину дюйма. Внутренние слои или пласты древесины, обработанные
таким образом, пропитываются креозотовым маслом, поры и трахеиды заполняются в той или иной степени, в
зависимости от желаемого состояния, а внешние слои древесины пропитываются монтановым воском.
Промежуточные слои на глубине, удаленной от поверхности, в зависимости от степени пропитки монтаном,
пропитаны смесью монтанового воска и креозотового масла, причем относительные пропорции воска и масла
меняются с увеличением глубины.
Таким образом, становится очевидно, что продукт, полученный описанным выше способом, обладает
токсичностью или защитой от гниения, обеспечиваемой креозотовым маслом, и эта токсичность сохраняется
навсегда благодаря тому, что монтановый воск герметизирует креозот в древесине, защищает его от
выщелачивания и предотвращает вытекание креозота из древесины при воздействии высоких температур
окружающей среды. Температура внешней поверхности телефонного столба, железнодорожной шпалы или
открытой части сваи может легко достигать 1200 °F (540 °C), если такая древесина подвергается воздействию
высоких температур в летнюю погоду. При такой температуре масло очень обильно вытекало бы из
обработанной древесины, если бы не было воска Montan 75. Однако монтановый воск при этой температуре
остается неизменным, и поэтому внешняя поверхность столба, обработанного описанным выше способом,
остается твердой, сухой и нелипкой. На самом деле, монтановый воск не размягчается даже при гораздо
более высокой температуре, поскольку его температура плавления составляет около 1800 °F, и он обладает
свойством оставаться очень твердым и хрупким по мере повышения температуры, пока почти не будет
достигнута точка плавления.
Затем происходит очень резкий переход из твердого состояния в жидкое. Таким образом, обработанная таким
образом древесина может использоваться во многих местах и для многих целей, где использование
древесины, обработанной креозотом, в противном случае было бы запрещено.
Этот процесс занимает лишь немного больше времени, чем обычная обработка креозотом, и имеет то
преимущество, что он чрезвычайно экономичен с точки зрения расхода материалов. Как правило,
железнодорожные шпалы, сваи, балки мостов и тому подобное, пропитанные креозотом, содержат не менее
шести фунтов креозота на 100 кубических футов древесины, а очень часто это количество значительно
больше. Было точно установлено, что 0,34 фунта креозотового масла класса С на кубический фут древесины
достаточно, чтобы придать древесине необходимую степень токсичности для защиты от грибков,
вызывающих гниение. Избыточное количество креозота, обычно вводимое в древесину, необходимо из-за
того, что креозот так быстро вымывается из древесины, поэтому необходимо обеспечить его избыток, чтобы
гарантировать защиту древесины через пять-шесть лет. Однако, используя описанный выше процесс,
отпадает необходимость в пропитке чрезмерным количеством креозота (11.5).
Нерентабельно пытаться получить такую легкую пропитку, как 0,34 фунта креозота на кубический фут
древесины, но очень легко получить пропитку в два с половиной или три фунта на кубический фут древесины.
Этого вполне достаточно с точки зрения консервации, и для удержания такого количества креозота в
древесине требуется очень небольшое количество — всего 125 г монтанового воска. Поскольку монтановый
воск обладает высокой устойчивостью к воздействию погодных условий и исключительной
водонепроницаемостью, он будет удерживать креозот в древесине в течение неопределенного периода
времени. При обработке довольно крупных кусков дерева, таких как телеграфные столбы, железнодорожные
шпалы и тому подобное, не менее 80% всего используемого в описанном выше процессе обрабатываемого
материала будет составлять креозот, а менее 20% — монтановый воск. Конечно, количество креозота на
кубический фут древесины или доля монтанового воска могут быть увеличены по желанию, но, используя в
основном описанные выше пропорции, можно получить обработку, которая будет даже более экономичной,
чем обычно применяемая обработка креозотом, и она намного превосходит данную обработку по причинам,
указанным выше.
Хотя креозот был особо упомянут в описанном выше процессе, поскольку это наиболее часто используемый
консервант при пропитке древесины, его можно заменить другими консервантами. Например, бета-нафтол,
представляющий собой выделенный или концентрированный продукт, содержащий наиболее токсичные
компоненты креозотового масла, может использоваться с относительно инертным маслом, таким как сырая
нефть или дешевый сорт рафинированного масла. Три процента бета-нафтола, смешанного практически с
любым из распространенных минеральных масел, сделают их достаточно токсичными для грибков, чтобы их
можно было использовать в описанном выше процессе.
Бета-нафтол также может быть смешан с монтановым воском, чтобы придать ему токсичные свойства. В
некоторых случаях может быть вполне достаточно сначала просто пропитать древесину минеральным
маслом, а затем запечатать или запечатать масло внутри древесины, пропитав ее внешние слои воском
монтан. Однако во втором случае предпочтительнее использовать бета-нафтол или какой-либо другой
токсичный компонент в составе монтанского воска. Также для облегчения проникновения монтанового воска
можно использовать растворители при более низких температурах, чем это было бы необходимо в противном
случае.
Ещё один вариант этого процесса, который может быть успешно применен на практике, заключается в том,
чтобы сначала пропитать древесину водным раствором фторида натрия, хлорида цинка или любого другого
водорастворимого яда, затем дать древесине высохнуть или удалить излишки влаги, и, наконец, слегка
обработать её воском монтан, чтобы предотвратить выщелачивание. Этот же процесс E может быть с
успехом использован там, где необходимо придать древесине огнестойкость, например, с помощью
огнезащитного агента, такого как биборат натрия.
вводится в водный раствор, а затем герметизируется с помощью обработки монтаном. Однако в этих
последних вариантах первая пропитка не способствует второй.
Хотя мы предпочитаем использовать монтановый воск для герметизации или удержания консерванта или
другого вещества, которым пропитываются внутренние слои древесины, очевидно, что другие вещества,
такие как масла, воски и тому подобное, могут быть смешаны с монтановым воском. Использование
растворителей с монтановым воском уже упоминалось выше, и этот воск может быть разбавлен или смешан
со значительными количествами других материалов, особенно минеральных масел, прежде чем его
температура размягчения снизится до такой степени, что он станет непригодным для использования в данном
процессе. По этой причине для придания пропитанной древесине желаемого цвета в нее можно добавлять
красящие вещества, в частности, маслорастворимые красители. Как канделильский, так и карнаубский воск
обладают свойствами, схожими со свойствами монтанского воска, и могут использоваться в качестве его
замены, хотя они значительно дороже, 85 и монтанский воск предпочтительнее любого из них. Монтановый
воск может быть затвердеван методами, известными в отрасли производства, и примером такого
затвердевшего воска является так называемый ромалиновый воск (90).
Вполне возможно покрасить поверхность древесины, обработанную описанным выше способом, без
отслаивания или вздутия краски, поскольку монтановый воск эффективно 9,5 отделяет краску от креозота и
защищает краску от воздействия креозота, содержащегося в древесине.
Описанный выше процесс, при котором сначала в древесину вдавливается свободный проникающий
растворитель, а затем проводится обработка монтаном, может также с успехом использоваться при
обработке древесноволокнистых плит, особенно если на втором этапе процесса монтан разбавляется
растворителем в соотношении 1:05. Такое разбавление облегчает проникновение при заданной температуре.
Иными словами, разбавление монтанового воска, скажем, 10% вышеупомянутого нефтяного дистиллята,
позволит снизить температуру пропитки примерно с 200°F до 400°F. Это выгодно при пропитке
древесноволокнистых плит и при обработке труднообрабатываемых пород древесины. 115 Хотя выше мы
упоминали некоторые жидкости в качестве растворителей для монтанского льна, поскольку, по-видимому,
именно такова природа взаимоотношений между ними при температурах пропитки, возможно, что в случае
некоторых из этих жидкостей они просто легко смешиваются с расплавленным монтанским воском.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы заявляем, является 1. Усовершенствованный процесс пропитки древесины,
древесноволокнистых плит и подобных материалов воском с высокой температурой плавления или
веществом, в котором такой воск преобладает, включающий предварительную обработку материала
веществом, которое легко проникает в указанный материал и смешивается с указанным воском.
2.
Усовершенствованный процесс пропитки древесины, древесноволокнистых плит и тому подобного.
Соседние файлы в папке патенты