加压处理法分以下几种:
1. 满细胞法
该法也称完全浸注法(Full-cell Process,Bethell Process)、全吸收法,由英国工程师John Bethell于1838年发明,至今已有160余年的使用历史。尽管处理设备和工艺有了很大的改进,尤其是自动化程度有了极大提高,但是工作原理无变化。其工艺过程如下:木材→入罐→前真空→注药→加压→卸压、排液→后真空→出罐→养护(木材干燥,防腐剂固着)。主要工艺说明如下:
(1)前真空 将木材置于密闭的罐内,施加真空,令罐内的绝对压力值为65~80 kPa, 时间持续15~60 min (一般30 min以上)。其目的是抽出木材内的空气,减小液体浸注的阻力,同时减轻卸压时防腐剂液体的反弹。
(2)注药液并加压 在保持前真空的前提下,向罐内注入防腐剂药液,待药液达到一定的液位高度后,立即加压(气压和液压均可),直到一定的压力值(罐内压力与大气的压力差,其数值为压力表的读数,一般为0.8~1.5 MPa),保持压力,并持续到规定时间或木材达到规定的吸收量或拒受点为止。在卸压的同时,排泄罐内残剩的药液。
(3)后真空 排尽罐内残剩的药液后,尽快施加一定程度的真空,令罐内的绝对压力值为80 kPa以下,使木材细胞内多余的药液排泄。保持真空,并持续时间10~30 min。 (4)卸真空 通大气,排泄罐内残剩的药液。然后,卸出木材。
该法适宜于油类药剂和水载型药剂处理野外露天用木材,药液吸收量可达到200~400 kg/m3。有时,为了提高药液吸收量和药液透入深度及其均匀度,在前真空前可对木材进行喷蒸预热;有时为了避免处理材排液不尽(油类药剂),材面浮液过多,可在后真空前施加热浴(或喷蒸),提高药液温度,尽可能使木材细胞内多余的药液排泄,然后施加后真空。顾名思义,此法使防腐剂或防腐液充满木材细胞,木材中的防腐剂含量达到最大。因此,一般适用于水载性防腐液(常温)处理气干后的木材。当用防腐油处理海港用材时,也可采用此法,并将防腐油加热至65~100℃,以便降低粘度和提高渗透性。 该法特点:生产效率高,防腐剂含量高和透入度大,应用广泛
2. 空细胞法
该法也称定量法和吕宾法(Rueping Process),由德国工程师Max Rüeping于1902年发明,至今已有100余年的使用历史。其工艺过程如下:木材→入罐→前空压→注入药液→加压→卸压→后真空→出罐→养护(木材干燥,防腐剂固着)。主要工艺说明如下:
(1)前期较低的空压 将木材置于密闭的罐内,施加一定程度的气压,令罐内的压力高出大气0.2~0.6 MPa (视药剂类型、所需药剂保持量及其透入度和处理树种而定,易浸注树种可稍高,难浸注树种可稍低。), 气压持续时间为10~60 min,其目的是使木材细胞内的空气压缩到一定程度,以便在药液排泄时能将木材细胞腔内的残余液体反弹出去。
(2) 注入药液 在保持前期低的空压的前提下,向罐内注入药液。注入方式有2种:第一种是有机动罐的前提下,机动罐在处理罐的上方,利用药液的落差药液自动流入处理罐,并将处理罐内的空气排向机动罐。第二种是借助于液压泵,在维持原有的前空压的前提下,将药液泵入处理罐内。
(3) 加压 向处理罐内施加压力(气压和液压均可),直到一定的压力值(一般为0.8~1.4 MPa),保持压力,并持续到规定时间或木材达到规定的吸收量或拒受点为止。压力的大小和持续时间视处理木材树种、规格和用途等而定。一般地说,易浸注树种压力为0.8~1.0 MPa,持续时间2~4 h;难浸注树种压力为1.0~1.4 MPa,持续时间4~6 h,个别为7~8 h。
(4) 卸压 保持压力,并持续一定的时间后,释放罐内压力。当木材细胞内的压力高于大气时,木材细胞腔内的空气膨胀,将细胞腔内的残余液体反弹出去。反弹的程度与压力差(细胞腔内的气压与大气压之差)成比例。有时,为加大反弹量,可进行热浴(或喷蒸)处理,升高药液的温度,以便防止处理木材的“溢油”。
(5)后真空 为了尽可能将木材细胞腔内残剩的药液排除,需要尽快施加一定程度的真空,令罐内的绝对压力值为80 kPa以下,并持续时间30~60 min。
(6)卸真空 通大气,排泄罐内残剩的药液。
该法施加前空压,卸压后有反冲,将木材细胞内过量的防腐剂反弹出来,可节约药剂,即以最小的防腐剂吸收量,达到最大的防腐剂透入度。与完全浸注法相比,防腐剂使用量较低,降低成本;或者说,在防腐剂吸收量相同的前提下,防腐剂透入度高于完全浸注法。定量浸注法适用于防腐油和有机溶剂防腐剂处理枕木、电杆和室外用材等。
3. 半空细胞法
该法也称半定量浸注法或劳莱空细胞法(Lowry Process),由美国科学家Cuthbert B.Lowry于1906年发明的,当时使用较少。但是,到第二次世界大战期间,因该法无须空气压缩机和李宾机动罐,使木材防腐厂可以用相同的设备进行完全浸注法和半定量浸注法处理,所以得到较多的应用。其工艺过程基本上同空细胞法。
该法特点:在注入药液前既不施加真空也不施加压力,而是在大气压力下,向处理罐内注入药液,再施加压力,木材内的空气受到压缩,当卸压时,木材内受压缩的空气将细胞腔内残余药液反弹出去(其数量相当于定量浸注法的40%~50%),一定程度上能避免木材“溢油”现象。但与定量浸注法相比,木材内空气受压缩的程度较小,残余药液反弹量也较小。半定量浸注法适用于防腐油和有机溶剂防腐剂处理处理枕木、电杆和室外用材等。
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