加壓處理法分以下幾種:
1. 滿細(xì)胞法
該法也稱完全浸注法(Full-cell Process,Bethell Process)、全吸收法,由英國(guó)工程師John Bethell于1838年發(fā)明,至今已有160余年的使用歷史。盡管處理設(shè)備和工藝有了很大的改進(jìn),尤其是自動(dòng)化程度有了極大提高,但是工作原理無(wú)變化。其工藝過(guò)程如下:木材→入罐→前真空→注藥→加壓→卸壓、排液→后真空→出罐→養(yǎng)護(hù)(木材干燥,防腐劑固著)。主要工藝說(shuō)明如下:
(1)前真空 將木材置于密閉的罐內(nèi),施加真空,令罐內(nèi)的絕對(duì)壓力值為65~80 kPa, 時(shí)間持續(xù)15~60 min (一般30 min以上)。其目的是抽出木材內(nèi)的空氣,減小液體浸注的阻力,同時(shí)減輕卸壓時(shí)防腐劑液體的反彈。
(2)注藥液并加壓 在保持前真空的前提下,向罐內(nèi)注入防腐劑藥液,待藥液達(dá)到一定的液位高度后,立即加壓(氣壓和液壓均可),直到一定的壓力值(罐內(nèi)壓力與大氣的壓力差,其數(shù)值為壓力表的讀數(shù),一般為0.8~1.5 MPa),保持壓力,并持續(xù)到規(guī)定時(shí)間或木材達(dá)到規(guī)定的吸收量或拒受點(diǎn)為止。在卸壓的同時(shí),排泄罐內(nèi)殘剩的藥液。
(3)后真空 排盡罐內(nèi)殘剩的藥液后,盡快施加一定程度的真空,令罐內(nèi)的絕對(duì)壓力值為80 kPa以下,使木材細(xì)胞內(nèi)多余的藥液排泄。保持真空,并持續(xù)時(shí)間10~30 min。 (4)卸真空 通大氣,排泄罐內(nèi)殘剩的藥液。然后,卸出木材。
該法適宜于油類藥劑和水載型藥劑處理野外露天用木材,藥液吸收量可達(dá)到200~400 kg/m3。有時(shí),為了提高藥液吸收量和藥液透入深度及其均勻度,在前真空前可對(duì)木材進(jìn)行噴蒸預(yù)熱;有時(shí)為了避免處理材排液不盡(油類藥劑),材面浮液過(guò)多,可在后真空前施加熱浴(或噴蒸),提高藥液溫度,盡可能使木材細(xì)胞內(nèi)多余的藥液排泄,然后施加后真空。顧名思義,此法使防腐劑或防腐液充滿木材細(xì)胞,木材中的防腐劑含量達(dá)到最大。因此,一般適用于水載性防腐液(常溫)處理氣干后的木材。當(dāng)用防腐油處理海港用材時(shí),也可采用此法,并將防腐油加熱至65~100℃,以便降低粘度和提高滲透性。 該法特點(diǎn):生產(chǎn)效率高,防腐劑含量高和透入度大,應(yīng)用廣泛
2. 空細(xì)胞法
該法也稱定量法和呂賓法(Rueping Process),由德國(guó)工程師Max Rüeping于1902年發(fā)明,至今已有100余年的使用歷史。其工藝過(guò)程如下:木材→入罐→前空壓→注入藥液→加壓→卸壓→后真空→出罐→養(yǎng)護(hù)(木材干燥,防腐劑固著)。主要工藝說(shuō)明如下:
(1)前期較低的空壓 將木材置于密閉的罐內(nèi),施加一定程度的氣壓,令罐內(nèi)的壓力高出大氣0.2~0.6 MPa (視藥劑類型、所需藥劑保持量及其透入度和處理樹種而定,易浸注樹種可稍高,難浸注樹種可稍低。), 氣壓持續(xù)時(shí)間為10~60 min,其目的是使木材細(xì)胞內(nèi)的空氣壓縮到一定程度,以便在藥液排泄時(shí)能將木材細(xì)胞腔內(nèi)的殘余液體反彈出去。
(2) 注入藥液 在保持前期低的空壓的前提下,向罐內(nèi)注入藥液。注入方式有2種:第一種是有機(jī)動(dòng)罐的前提下,機(jī)動(dòng)罐在處理罐的上方,利用藥液的落差藥液自動(dòng)流入處理罐,并將處理罐內(nèi)的空氣排向機(jī)動(dòng)罐。第二種是借助于液壓泵,在維持原有的前空壓的前提下,將藥液泵入處理罐內(nèi)。
(3) 加壓 向處理罐內(nèi)施加壓力(氣壓和液壓均可),直到一定的壓力值(一般為0.8~1.4 MPa),保持壓力,并持續(xù)到規(guī)定時(shí)間或木材達(dá)到規(guī)定的吸收量或拒受點(diǎn)為止。壓力的大小和持續(xù)時(shí)間視處理木材樹種、規(guī)格和用途等而定。一般地說(shuō),易浸注樹種壓力為0.8~1.0 MPa,持續(xù)時(shí)間2~4 h;難浸注樹種壓力為1.0~1.4 MPa,持續(xù)時(shí)間4~6 h,個(gè)別為7~8 h。
(4) 卸壓 保持壓力,并持續(xù)一定的時(shí)間后,釋放罐內(nèi)壓力。當(dāng)木材細(xì)胞內(nèi)的壓力高于大氣時(shí),木材細(xì)胞腔內(nèi)的空氣膨脹,將細(xì)胞腔內(nèi)的殘余液體反彈出去。反彈的程度與壓力差(細(xì)胞腔內(nèi)的氣壓與大氣壓之差)成比例。有時(shí),為加大反彈量,可進(jìn)行熱浴(或噴蒸)處理,升高藥液的溫度,以便防止處理木材的“溢油”。
(5)后真空 為了盡可能將木材細(xì)胞腔內(nèi)殘剩的藥液排除,需要盡快施加一定程度的真空,令罐內(nèi)的絕對(duì)壓力值為80 kPa以下,并持續(xù)時(shí)間30~60 min。
(6)卸真空 通大氣,排泄罐內(nèi)殘剩的藥液。
該法施加前空壓,卸壓后有反沖,將木材細(xì)胞內(nèi)過(guò)量的防腐劑反彈出來(lái),可節(jié)約藥劑,即以最小的防腐劑吸收量,達(dá)到最大的防腐劑透入度。與完全浸注法相比,防腐劑使用量較低,降低成本;或者說(shuō),在防腐劑吸收量相同的前提下,防腐劑透入度高于完全浸注法。定量浸注法適用于防腐油和有機(jī)溶劑防腐劑處理枕木、電桿和室外用材等。
3. 半空細(xì)胞法
該法也稱半定量浸注法或勞萊空細(xì)胞法(Lowry Process),由美國(guó)科學(xué)家Cuthbert B.Lowry于1906年發(fā)明的,當(dāng)時(shí)使用較少。但是,到第二次世界大戰(zhàn)期間,因該法無(wú)須空氣壓縮機(jī)和李賓機(jī)動(dòng)罐,使木材防腐廠可以用相同的設(shè)備進(jìn)行完全浸注法和半定量浸注法處理,所以得到較多的應(yīng)用。其工藝過(guò)程基本上同空細(xì)胞法。
該法特點(diǎn):在注入藥液前既不施加真空也不施加壓力,而是在大氣壓力下,向處理罐內(nèi)注入藥液,再施加壓力,木材內(nèi)的空氣受到壓縮,當(dāng)卸壓時(shí),木材內(nèi)受壓縮的空氣將細(xì)胞腔內(nèi)殘余藥液反彈出去(其數(shù)量相當(dāng)于定量浸注法的40%~50%),一定程度上能避免木材“溢油”現(xiàn)象。但與定量浸注法相比,木材內(nèi)空氣受壓縮的程度較小,殘余藥液反彈量也較小。半定量浸注法適用于防腐油和有機(jī)溶劑防腐劑處理處理枕木、電桿和室外用材等。
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