Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
31
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВЧ / ДРЕВЕСИНА / МОДИФИКАЦИЯ / ЛИСТВЕННИЦА / ПРОНИЦАЕМОСТЬ / ПОВЫШЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ / ПРОПИТКА

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Елисеев С.Г., Ермолин В.Н., Ступников С.С.

Древесина лиственницы сибирской за счет имеющихся в сибирском регионе значительных запасов является перспективным объектом для модификации. Однако из-за низкой проницаемости древесины ее пропитка модифицирующими составами практически невозможна. В работе представлены результаты исследований направленных на повышение проницаемости ядровой древесины лиственницы сибирской за счет воздействия СВЧ-излучения. Экспериментальные исследования проводились на образцах древесины размерами 50×50×150 мм (последний вдоль волокон) изготовленных из свежесрубленной ядровой древесины лиственницы сибирской с исходной влажностью 55 %. Обработка древесины СВЧ осуществлялась в микроволновой камере при частоте 2,45 ГГц с фиксированной мощностью 0,9 кВт. Продолжительность обработки СВЧ составляла 270 с и 330 с. После обработки СВЧ древесина пропитывалась в автоклаве при давлении 0,5 МПа в течение 40 мин. Для моделирования процессов происходящих в сортиментах промышленных размеров, у части образцов производилась герметизация торцов. В качестве пропиточного состава использовался водный раствор FeSO4. Полученные экспериментальные данные показывают, что СВЧ-обработка древесины лиственницы позволяет эффективно повышать проницаемость древесины как вдоль, так и поперек волокон. В ходе исследований установлено, что СВЧ-обработка обеспечивает увеличение поглощения древесиной пропиточного раствора в 2,5-2,6 раза, а глубины пропитки поперек волокон в 2,3 раза. При пропитке короткомерных сортиментов СВЧ-обработка позволяет добиться сквозного пропитывания древесины. Чрезмерная обработка СВЧ может приводить к образованию разрывов древесины вдоль волокон.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH OF THE INFLUENCE OF MICROWAVE RADIATION

The wood of Siberian larch, due to the significant reserves available in the Siberian region, is a promising object for modification. However, because of the low permeability of wood, its impregnation with modifying compositions is practically impossible. The research presents the results of studies aimed at increasing the permeability of the heartwood of Siberian larch as a result of exposure to microwave radiation. Experimental studies were carried out on wood samples with dimensions of 50×50×150 mm (the latter along the fibers) made from freshly cut heartwood of Siberian larch with an initial moisture content of 55 %. Microwave wood processing was carried out in a microwave chamber at a frequency of 2.45 GHz with the fixed power of 0.9 kW. The duration of microwave processing was 270 s and 330 s. After microwave treatment, the wood was impregnated in an autoclave at a pressure of 0.5 MPa for 40 minutes. To simulate the processes occurring in assortment of industrial sizes, the ends of some samples were sealed. An aqueous solution of FeSO4 was used as the impregnating composition. The obtained experimental data show that microwave processing of larch wood can effectively increase the permeability of wood both along and across fibers. In the course of research, it was found that microwave treatment provides an 2.5-2.6 times increase in the absorption of the impregnating solution by wood, and the depth of impregnation across the fibers by 2.3 times. When impregnating short assortments, microwave processing allows achieving thorough impregnation of wood. Excessive microwave processing may cause the wood to break along the fibers.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ»

ТЕХНОЛОГИЯ ЗАГОТОВКИ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ДРЕВЕСИНЫ

УДК 674.048.5

Хвойные бореальной зоны. 2021. Т. XXXIX, № 2. С. 120-127

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ

С. Г. Елисеев, В. Н. Ермолин, С. С. Ступников

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31

E-mail: serezha-stupnikov@mail.ru

Древесина лиственницы сибирской за счет имеющихся в сибирском регионе значительных запасов является перспективным объектом для модификации. Однако из-за низкой проницаемости древесины ее пропитка модифицирующими составами практически невозможна. В работе представлены результаты исследований направленных на повышение проницаемости ядровой древесины лиственницы сибирской за счет воздействия СВЧ-излучения.

Экспериментальные исследования проводились на образцах древесины размерами 50*50*150 мм (последний вдоль волокон) изготовленных из свежесрубленной ядровой древесины лиственницы сибирской с исходной влажностью 55 %. Обработка древесины СВЧосуществлялась в микроволновой камере при частоте 2,45 ГГц с фиксированной мощностью 0,9 кВт. Продолжительность обработки СВЧ составляла 270 с и 330 с.

После обработки СВЧ древесина пропитывалась в автоклаве при давлении 0,5 МПа в течение 40 мин. Для моделирования процессов происходящих в сортиментах промышленных размеров, у части образцов производилась герметизация торцов. В качестве пропиточного состава использовался водный раствор FeSO4.

Полученные экспериментальные данные показывают, что СВЧ-обработка древесины лиственницы позволяет эффективно повышать проницаемость древесины как вдоль, так и поперек волокон. В ходе исследований установлено, что СВЧ-обработка обеспечивает увеличение поглощения древесиной пропиточного раствора в 2,5-2,6 раза, а глубины пропитки поперек волокон в 2,3 раза. При пропитке короткомерных сортиментов СВЧ-обработка позволяет добиться сквозного пропитывания древесины. Чрезмерная обработка СВЧ может приводить к образованию разрывов древесины вдоль волокон.

Ключевые слова: СВЧ, древесина, модификация, лиственница, проницаемость, повышение проницаемости, пропитка.

Conifers of the boreal area. 2021, Vol. XXXIX, No. 2, P. 120-127

RESEARCH OF THE INFLUENCE OF MICROWAVE RADIATION ON THE PERMEABILITY

OF SIBERIAN LARCH WOOD

S. G. Eliseev, V. N. Ermolin, S. S. Stupnikov

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: serezha-stupnikov@mail.ru

The wood of Siberian larch, due to the significant reserves available in the Siberian region, is a promising object for modification. However, because of the low permeability of wood, its impregnation with modifying compositions is practically impossible. The research presents the results of studies aimed at increasing the permeability of the heartwood of Siberian larch as a result of exposure to microwave radiation.

Experimental studies were carried out on wood samples with dimensions of 50*50*150 mm (the latter along the fibers) made from freshly cut heartwood of Siberian larch with an initial moisture content of 55 %. Microwave wood processing was carried out in a microwave chamber at a frequency of 2.45 GHz with the fixed power of 0.9 kW. The duration of microwave processing was 270 s and 330 s.

After microwave treatment, the wood was impregnated in an autoclave at a pressure of 0.5 MPa for 40 minutes. To simulate the processes occurring in assortment of industrial sizes, the ends of some samples were sealed. An aqueous solution of FeSO4 was used as the impregnating composition.

The obtained experimental data show that microwave processing of larch wood can effectively increase the permeability of wood both along and across fibers. In the course of research, it was found that microwave treatment provides an 2.5-2.6 times increase in the absorption of the impregnating solution by wood, and the depth of impregnation across the fibers by 2.3 times. When impregnating short assortments, microwave processing allows achieving thorough impregnation of wood. Excessive microwave processing may cause the wood to break along the fibers.

Keywords: microwave, wood, modification, larch, permeability, increased permeability, impregnation.

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно потребление натуральной древесины в мире только растет. Этому способствуют уникальные свойства древесины, такие как относительно высокая удельная прочность, экологичность, декоративный внешний вид, возобновимость ресурса и т. д.

На мировом рынке ассортимент древесины представлен весьма обширным перечнем различных видов древесных пород. При этом древесина отдельных пород за счёт привлекательного цвета, текстуры или высоких физико-механических свойств пользуется повышенным спросом. Это негативно сказывается на размерах популяций данный пород, способствует формированию дефицита предложения, а следовательно, и росту цены такой древесины.

Одним из способов удовлетворения спроса на древесину с востребованными свойствами может являться направленная модификация древесины менее ценных пород, произрастающих в северных широтах.

Перспективной породой для направленной модификации древесины является широко распространенная в сибирском регионе лиственница сибирская [1]. Древесина лиственницы имеет достаточно высокие физико-механические свойства, сравнимые с такими породами, как дуб, ясень, бук [2]. А ее модификация может обеспечить высокую био- и огнестойкость, повышение физико-механических и декоративных свойств.

Большинство технологий направленного изменения свойств древесины основаны на глубоком или даже сквозном ее пропитывании модифицирующими составами. При этом проницаемость древесины для жидкостей является обязательным условием реализации таких технологий. Древесина лиственницы относится к труднопропитываемым породам. Почти весь объем ствола лиственницы занимает ядровая древесина, имеющая низкую проницаемость для жидкостей и газов [3]. Поэтому без повышения проницаемости древесины ее практически невозможно пропитывать.

Исследованию причин низкой проницаемости ядровой части ствола хвойных пород в сравнении с за-болонной просвещено большое количество работ. В них низкая проницаемость ядровой древесины объясняется изменением положения торусов в порах вертикальных трахеид [6], отложением экстрактивных веществ в клеточных стенках [3] и закупоркой экстрактивными веществами маргинальных зон пор лучевых трахеид [7].

К настоящему времени разработан широкий спектр методов повышения проницаемости древесного сырья: путем накалывания [4], применения переменного давления [7], предварительного заражения

деревоокрашивающими грибами [8], за счет прожигания лазерным лучом [9; 10], повышения температуры [3] и др. Перечисленные методы имеют серьезные недостатки: нарушают целостность древесины, энер-гозатратны, технически сложны при реализации в промышленных условиях, имеют неприемлемо длительную продолжительность процесса и т. д.

В последнее время во всем мире активно разрабатываются методы повышения проницаемости древесины за счет ее обработки СВЧ. Так, в работах [12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19] отмечается высокая эффективность СВЧ-обработки древесины в целях повышения проницаемости при приемлемом снижении механических свойств. В исследовании [12] за счет обработки СВЧ поглощение древесины пихты китайской увеличилось на 156 % в сравнении с контрольной необработанной древесиной, а в работе [13] это значение удалось увеличить до 308 %. Повышение проницаемости древесины лиственных пород также указывает на эффективность СВЧ-воздействия. Установлено, что обработка СВЧ древесины европейского бука обеспечивает увеличение проницаемости вдоль волокон до 159 % [15].

В приведенных работах [20; 21; 22; 23; 24] механизм повышения проницаемости древесины при воздействии СВЧ объясняется в первую очередь нагревом и испарением содержащейся в ней воды, вследствие чего возникает парогазовое давление, происходит частичное разрушающее клеточных стенок анатомических элементов. При этом в большинстве рассмотренных источников авторы основное внимание уделяют повышению проницаемости вдоль волокон. В то время как именно поперечная проницаемость древесины при пропитке сортиментов длиной более 0,5 метра является определяющей [6]. В связи с этим не меньший интерес вызывает возможность повышения поперечной проницаемости за счет воздействия СВЧ.

Учитывая имеющиеся литературные данные о высоком потенциале СВЧ-обработки на повышение проницаемости древесины и с учетом полученных предварительных результатов [11], было решено исследовать возможность повышения проницаемости ядровой древесины лиственницы сибирской с учетом структурных направлений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Для целей исследований из свежесрубленной ядровой древесины лиственницы было изготовлено 120 образцов с ориентированным расположением годичных слоев относительно пластей, размерами 50^50x150 мм (последний вдоль волокон). Исходная влажность образцов составляла 55 %.

Обработка образцов древесины СВЧ осуществлялась в микроволновой камере при частоте 2,45 ГГц с фиксированной мощностью 0,9 кВт. По продолжительности обработки СВЧ (с учетом полученных предварительных данных [11]), все образцы были разделены на две группы обработки: СВЧ 270 с и СВЧ 330 с. Контрольные образцы обработке СВЧ не подвергались.

После обработки СВЧ все образцы пропитывались в автоклаве при давлении 0,5 МПа в течение 40 мин. Поскольку проницаемость древесины вдоль волокон многократно превосходит поперечную [2], для моделирования процессов происходящих в сортиментах промышленных размеров у части образцов производилась герметизация торцов. Перед пропиткой образцы первой и второй группы были разделены на две подгруппы. Образцы первой подгруппы пропитывались без гидроизоляции торцов, второй для исследования поперечной проницаемости с гидроизолированными торцами для предотвращения продольной пропитки. Гидроизоляция образцов производилась путем нанесения трех слоев ПФ-115 и одного слоя силиконового герметика. В качестве пропиточного состава использовался водный раствор Ге804. Данный раствор изменяет цвет ядровой древесины лиственницы, позволяя фиксировать глубину продвижения фронта пропитки. Для определения поглощения раствора образцы взвешивались, и рассчитывалось поглощение в кг/м3. Определение глубины пропитки производилось после раскалывания образцов вдоль волокон на четыре части.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследований влияния СВЧ-обработки на продольную проницаемость ядровой древесины для жидкостей представлены на рис. 1, 2.

Из полученных данных следует, что поглощение образцов, обработанных СВЧ и пропитанных без гидроизоляции торцов, увеличилось в сравнении с контрольными образцами (рис. 1) в 1,7-2 раза. Причем наиболее весомое увеличение показателя поглощения наблюдалось у образцов второй группы проходивших более длительную обработку СВЧ. Сравнение погло-

щения образцов СВЧ 270 с и СВЧ 330 с показало 18 % превосходство последних.

160

140

* 120

0) 100

^

X 8и

(II

=1 Ы)

¡5 40

о 1= 20

0

138,7

117,3

69,3

270 330 Контроль

Продолжительность обработки СВЧ, с

Рис. 1. Влияние СВЧ-обработки на величину поглощения образцов без гидроизоляции торцов

При раскалывании образцов были выявлены следующие особенности проникновения пропиточного раствора (рис. 2). У всех образцов, обработанных СВЧ и пропитанных без гидроизоляции торцов, было уставлено сквозное проникновение пропиточного раствора с локальными непропитанными участками (рис. 2, а). В то время как средняя глубина продвижения пропиточного раствора у контрольных образцов составила немногим более 16 мм (рис. 2, б). В поперечном направлении глубина проникновения пропиточного раствора для образцов, пропитанных без гидроизоляции, не фиксировалась, поскольку раствор проникал, прежде всего, вдоль волокон.

Пропитывание образцов древесины с герметизированными торцами показало следующие результаты (табл. 1, рис. 3). Поглощение раствора такими образцами предсказуемо оказалось в 4-6 раз ниже в сравнении с образцами, пропитанными без герметизации торцов. В то же время у образцов, обработанных СВЧ, так же, как и в предыдущем эксперименте, отмечался существенный рост поглощения раствора относительно контрольных образцов. Поглощение образцов СВЧ 270 с превысило контроль на 38,1 %, а СВЧ 330 с на 82,5 %. При этом поглощение образцов с продолжительностью обработки СВЧ 330 с оказалось на 44 % выше обработанных 270 с.

Рис. 2. Образцы древесины после пропитывания без гидроизоляции торцов: а - обработанные СВЧ; б - необработанные СВЧ (контроль)

Таблица 1

Результаты пропитки древесины с герметизированными торцами

Продолжительность Поглощение, кг/м3 Глубина пропитки по структурным направлениям, мм

СВЧ-обработки, с радиальное тангенциальное

270 22,1±0,86 1,20±0,04 0,52±0,02

330 29,2±1,16 1,65±0,05 0,55±0,02

Контроль 16,0±0,37 1,15±0,04 0,56±0,027

Продолжительность обработки СВЧ, с

Рис. 3. Влияние СВЧ-обработки на величину поглощения образцов с гидроизоляцией торцов

После оценки поглощения, все образцы древесины, пропитанные с закрытыми торцами, были расколоты на четыре части для измерения глубины продвижения фронта пропитки. Результаты измерений представлены в табл. 1 и на рис. 4.

Несмотря на существенное увеличение относительной глубины пропитки образцов группы СВЧ 330 с в радиальном направлении, фактически глубина продвижения фронта пропитки составила менее 2-х мм, что нельзя назвать значительным результатом.

Полученные результаты показали существенное увеличение проницаемости ядровой древесины лиственницы вдоль волокон и менее значительное поперек волокон. По-видимому, возникающего при СВЧ-обра-ботке избыточного давления (вследствие его активной релаксации вдоль волокон) оказалось недостаточно для создания путей переноса поперек волокон.

Для подтверждения выдвинутого предположения. Была изготовлена партия образцов в количестве 60 шт., аналогичных размеров и влажности (50x50x150 мм W - 55 %). При этом, в отличие от предыдущего эксперимента, перед обработкой СВЧ образцы проходили специальную подготовку, заключавшуюся в многослойной герметизации торцовых поверхностей образцов. Герметизация проводилась для исключения релаксации давления за счёт переноса вдоль волокон, что позволило моделировать процессы, протекающие в сортиментах реальных размеров. Торцы образцов покрывались слоем силиконового герметика, затем на них одевались пластиковые заглушки с вложенными резиновыми прокладками. Перед помещением в камеру СВЧ заглушки противоположных торцов стягивались струбциной изготовленной из термостойкого пластика (рис. 5).

Рис. 4. Влияния СВЧ-обработки на глубину пропитки древесины поперек волокон

Из гистограммы на рис. 4 следует, что увеличение глубины проникновения пропиточного раствора (в сравнении с контрольными образцами) наблюдается только в радиальном направлении и только у образцов, обработанных СВЧ 330 с (на 43,5 %). В то время как образцы, обработанные СВЧ 270 с, показывают лишь тенденцию к увеличению глубины пропитки (в пределах точности опыта). В тангенциальном направлении, напротив, была отмечена некоторая тенденция к снижению проницаемости у образцов, обработанных СВЧ. В целом при пропитке в поперечном направлении, большая глубина продвижения раствора во всех случаях наблюдалась в радиальном направлении. У образцов СВЧ 270 с радиальное направление превысило тангенциальное в 2,3 раза, а СВЧ 330 с в 3 раза, у контрольных образцов разница была 2-х кратной.

Рис. 5. Герметизация торцов образцов для обработки СВЧ:

1 - пластиковая струбцина; 2 - термостойкий силиконовый герметик; 3 - образец древесины; 4 - резиновая прокладка; 5 - пластиковая заглушка

Как и в предыдущем эксперименте, образцы были разделены по продолжительности обработки СВЧ 270 с и СВЧ 330 с. После СВЧ-обработки на торцах образцов проводилось восстановление герметизирующего слоя и затем, осуществлялась пропитка в течение 40 мин водным раствором Бе804 при избыточном давлении 0,5 МПа. После пропитки оценивались величина поглощения и глубина продвижения фронта

пропитки. Результаты исследований приведены в табл. 2 и на рис. 6 и 7.

Полученные результаты показывают (рис. 6), что обработка образцов СВЧ 270 с с закрытыми торцами позволила увеличить поглощение древесины в 2,1 раза и в 2,6 раза при обработке СВЧ 330 с. При этом группа прошедшая более длительную обработку СВЧ имела поглощение в 1,25 раза выше, чем у образцов СВЧ 270 с. В сравнении с образцами, обрабатывавшимися СВЧ без герметизации торцов (рис. 3), показатель поглощения увеличился в 1,6 раза для образцов СВЧ 270 с и в 1,5 раза для СВЧ 330 с.

Разница по поглощению раствора между образцами с разной продолжительностью обработки СВЧ, в случае герметизации торцов во время обработки, оказалась не такой значительной - 25 %, как без герметизации - более 44 % (рис. 3).

Отдельно необходимо отметить, что у части образцов, прошедших обработку СВЧ в течение 330 с, были выявлены сомкнутые трещины, образовавшиеся в процессе обработки. Это указывает на чрезмерную продолжительность обработки. Полученные значения поглощения по треснувшим образцам в расчете среднего значения поглощения не учитывались.

Результаты измерения глубины пропитки образцов, обработанных СВЧ с герметизированными торцами выявил следующие особенности (рис. 7). Глубина продвижения фронта пропитки увеличилась у всех

образцов, прошедших СВЧ-обработку, как в радиальном, так и в тангенциальном направлении. В сравнении с контролем увеличение глубины пропитки составило в радиальном направлении от 74 до 131 %, а в тангенциальном 122-127 %.

Наибольшее значение продвижения фронта пропитки (как и в предыдущем эксперименте) было отмечено в радиальном направлении у образцов, прошедших более длительную обработку СВЧ 330 с. На 33 % выше, чем у образцов, обработанных СВЧ 270 с. В тангенциальном направлении достоверное различие по глубине пропитки между образцами разной продолжительности обработки установлено не было. В целом при одинаковых режимах обработки СВЧ в радиальном направлении глубина продвижения фронта пропитки превышала тангенциальное на 59-107 %.

Сравнение глубины пропитки образцов, обработанных СВЧ с открытыми и закрытыми торцами, показало следующее. При одинаковых режимах обработки образцы с герметизированными во время обработки СВЧ торцами показали глубину пропитки выше, чем с негерметизированными. В радиальном направлении разница составила 65-71 %, в тангенциально 140-148 %. Характерные примеры продвижения фронта пропитки в радиальном и тангенциальном направлениях у образцов СВЧ 330 с и 270 с представлены на рис. 8.

Таблица 2

Показатели пропитки древесины, обработанной СВЧ с герметизированными торцами

Продолжительность СВЧ Поглощение, кг/м3 Глубина пропитки по структурным направлениям, мм

обработки,с радиальное тангенциальное

270 34,7±1,08 2,05±0,08 1,29±0,04

330 43,4±1,78 2.73±0,11 1,32±0,05

Контроль 16,4±0,39 1,18±0,02 0,58±0,015

50

270 330 Контроль

Продолжительность обработки СВЧ, с

Рис. 6. Влияние СВЧ-обработки на величину поглощения образцов с герметизацией торцов при обработке СВЧ и пропитке

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 7. Влияния СВЧ-обработки на глубину пропитки древесины поперек волокон с закрытыми торцами при обработке СВЧ и пропитке

Рис. 8. Фрагменты образцов древесины обработанных СВЧ и пропитанных с закрытыми торцами: а - радиальное направление; б - тангенциальное направление

ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- СВЧ-воздействие на ядровую древесину лиственницы сибирской позволяет повышать ее проницаемость, как в продольном, так и в поперечных направлениях. Что подтверждается существенным увеличением поглощения и глубины пропитки древесины.

- Поскольку обработка СВЧ позволяет обеспечить сквозное пропитывание древесины вдоль волокон и 2,5 кратное увеличение поглощения пропиточной жидкости, это создает хорошие перспективы использования СВЧ для подготовки к пропитке корот-комерных сортиментов.

- Увеличение продолжительности обработки СВЧ положительно сказывается на результатах повышения проницаемости ядровой древесины лиственницы. Но чрезмерная обработка СВЧ может приводить к разрывам древесины вдоль волокон. Их образование, по всей вероятности, связанно с высоким парогазовым давлением, возникающим в древесине.

- При пропитке длинномерных сортиментов, моделирование которых осуществлялась путём герметизации торцов образцов, происходит существенное увеличение проницаемости древесины лиственницы

поперек волокон. Глубина пропитки увеличилась в 2,3 раза, а поглощение более чем в 2,6 раза. Это свидетельствует о том, что СВЧ обработка длинномерных сортиментов перед пропиткой так же имеет хорошие перспективы для повышения их проницаемости.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Уткин А. И., Замолодчиков Д. Г., Честных О. В. Органический углерод лиственничных лесов России // Хвойные бореальной зоны. 2003. Т. 21, №. 1. С. 66-76.

2. Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение : учебник. М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. 351 с.

3. Харук Е. В. Проницаемость древесины газами и жидкостями. Новосибирск : Наука, 1976. 197 с.

4. Баракс А. М., Никифиров Ю. Н. Глубокая пропитка древесины путем применения наколов. М. : Лесн. пром-сть, 1969. 156 с.

5. Баженов В. А., Москалева В. Е. О проницаемости древесины заболони и ядра сосны жидкостями и возможности ее регулирования // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1953. Т. 9. С. 205-216.

6. Джапаридзе Л. И., Брегадзе Н. Н. Особенности в смещении торусов при возникновении спелой древесины // Ботанический журнал СССР. 1940. Т. 25, № 4-5. С. 310-317.

7. Ермолин В. Н. Основы повышения проницаемости жидкостями древесины хвойных пород : монография ; Сиб. гос. технология. ун-т. Красноярск, 1999. Т. 100.

8. Горшин С. Н. Консервирование древесины. М. : Лесн. пром-сть, 1977. 336 с.

9. Wang Y., Ando K., Hattori N. Changes in the anatomy of surface and liquid uptake of wood after laser incising // Wood Sci Technol. 2013. Vol. 47, No. 3. P. 447-455.

10. Islam M. N., Ando K., Yamauchi H., Kobayashi Y., Hattori N. Comparative study between full cell and passive impregnation method of wood preservation for laser incised Douglas fir lumber // Wood Sci Technol. 2008. Vol. 42, No. 4. P. 343-350.

11. Ступников С. С. Increasing longitudinal permeability of siberian larch wood // Молодежь. Общество. Современная наука, техника и инновации. 2019. № 18. С. 390-391.

12. He S., Lin L., Fu F., Zhou Y., Fan M. Microwave Treatment for Enhancing the Liquid Permeability of Chinese Fir // BioResources. 2014. Vol. 9, No. 2. P. 1924-1938.

13. Li X. J., Lu K. Y., Lin L. Y., Zhou Y. D., Cai Z. Y., Fu F. Fundamental characteristics of microwave explosion pretreatment of wood I. Properties of temperature development // Forestry Studies in China. 2010. Vol. 12, No. 1. P. 9-13.

14. Dashti H., Shahverdi M., Taghiyari H., Salehpur S. and Heshmati S. Effects of steaming and microwave pretreatments on mass transfer characteristics of aleppe oak (Quercus infectoria) // BioResources. 2012. Vol. 7, No. 3. P. 3262-3273.

15. Domeny J., Kois V., Dejmal A. Microwave radiation effect on axial fluid permeability in false heartwood of beech (Fagus sylvatica L.) // BioResources. 2014. Vol. 9, No. 1. P. 372-380.

16. Hong-Hai L., Qing-Wen W., Lin Y., Tao J., Ying-Chun C. A. I. Modification of larch wood by intensive microwave irradiation // Journal of Forestry Research.

2005. Vol. 16, No. 3. P. 237-240.

17. Terziev N., Daniel G., Torgovnikov G., Vinden P. Effect of Microwave Treatment on the Wood Structure of Norway Spruce and Radiata Pine // BioResources. 2020. Vol. 15, No. 3. P. 5616-5626.

18. Daian G. Delamination in Timber Induced by Microwave Energy // Delamination in Wood, Wood Products and Wood-Based Composites. Springer, Dordrecht, 2010. С. 159-172.

19. Врублевская В. И., Матусевич В. О., Невзорова А. Б. Взаимодействие СВЧ-излучений с гигроскопической влагой в древесине // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины.

2006. № 6. С. 42-48.

20. Torgovnikov G., Vinden P. Microwave wood modification technology and its applications // Forest Products Journal. 2010. Vol. 60, No. 2. P. 173-182.

21. Torgovnikov G., Vinden P. New wood based materials "Torgvin" and "Vintorg" // Proceedings of 5th Pacific Rim Bio-based Composites Symposium, Canberra, Australia. 2000. P. 756-764.

22. Torgovnikov G., Vinden P. Microwave modification of wood properties: improvements in wood permeability // The International Research Group on Wood Preservation, Kona, Hawaii, IRG/WP 00-40181. 2000.

23. Vinden P., Torgovnikov G. The physical manipulation of wood properties using microwave // Proceedings, International Conference of IUFRO, The Future of Eucalypts for wood production, March 19-24, Tasmania, Australia. 2000. P. 240-247.

24. Yang L. Modification on the permeability of larch wood by microwave // Thesis of master degree, Northeast Forestry University, Harbin, China, 2004.

REFERENCES

1. Utkin A. I., Zamolodchikov D. G., Chestnykh O. V. Organic carbon in larch forests of Russia // Coniferous boreal zones. 2003. Vol. 21, No. 1. P. 66-76.

2. Ugolev B. N. Wood science and forest commodity science : Textbook. Moscow, GOU VPO MGUL, 2007, 351 p.

3. Kharuk E. V. Permeability of wood to gases and liquids. Novosibirsk, Science, 1976, 197 p.

4. Baraks A. M., Nikifirov Yu. N. Deep impregnation of wood by applying pricks. Moscow, Timber industry, 1969, 156 p.

5. Bazhenov V. A., Moskaleva V. E. On the permeability of sapwood and pine kernels by liquids and the possibility of its regulation // Tr. Institute of forests of the USSR Academy of Sciences. 1953, Vol. 9. P. 205216.

6. Dzhaparidze L.I., Bregadze N.N. Features in the displacement of tori during the emergence of ripe wood // Botanical Journal of the USSR. 1940. Vol. 25, No. 4-5. P. 310-317.

7. Ermolin V. N. Fundamentals of increasing the permeability of coniferous wood liquids : Monograph ; Siberian State Technical University. Krasnoyarsk, 1999. T. 100.

8. Gorshin S. N. Wood preservation. Moscow, Timber industry, 1977, 336 p.

9. Wang Y., Ando K., Hattori N. Changes in the anatomy of surface and liquid uptake of wood after laser incising // Wood Sci Technol. 2013, Vol. 47, No. 3, P. 447-455.

10. Islam M. N., Ando K., Yamauchi H., Kobayashi Y., Hattori N. Comparative study between full cell and passive impregnation method of wood preservation for laser incised Douglas fir lumber // Wood Sci Technol. 2008, Vol. 42, No. 4. P. 343-350.

11. Stupnikov S. S. Increasing longitudinal permeability of siberian larch wood // Young people. Society. Modern science, technology and innovation. 2019, Vol. 18, P. 390-391.

12. He S., Lin L., Fu F., Zhou Y., Fan M. Microwave Treatment for Enhancing the Liquid Permeability of Chinese Fir // BioResources. 2014, Vol. 9, No. 2, P. 1924-1938.

13. Li X. J., Lu K. Y., Lin L. Y., Zhou Y. D., Cai Z. Y., Fu F. Fundamental characteristics of microwave explosion pretreatment of wood I. Properties of temperature

development // Forestry Studies in China. 2010, Vol. 12, No. 1, P. 9-13.

14. Dashti H., Shahverdi M., Taghiyari H., Salehpur S. and Heshmati S. Effects of steaming and microwave pretreatments on mass transfer characteristics of aleppe oak (Quercus infectoria) // BioResources. 2012, Vol. 7, No. 3, P. 3262-3273.

15. Domeny J., Kois V., Dejmal A. Microwave radiation effect on axial fluid permeability in false heartwood of beech (Fagus sylvatica L.) // BioResources. 2014, Vol. 9, No. 1, P. 372-380.

16. Hong-Hai L., Qing-Wen W., Lin Y., Tao J., Ying-Chun C. A. I. Modification of larch wood by intensive microwave irradiation //Journal of Forestry Research. 2005, Vol. 16, No. 3, P. 237-240.

17. Terziev N., Daniel G., Torgovnikov G., Vinden P. Effect of Microwave Treatment on the Wood Structure of Norway Spruce and Radiata Pine // BioResources. 2020. Vol. 15, No. 3, P. 5616-5626.

18. Daian G. Delamination in Timber Induced by Microwave Energy // Delamination in Wood, Wood Products and Wood-Based Composites. Springer, Dordrecht, 2010, P. 159-172.

19. Vrublevskaya V. I., Matusevich V. O., Nevzoro-va A. B. Interaction of microwave radiation with

hygroscopic moisture in wood // Bulletin of F. Skorina Gomel State University. 2006, No. 6, P. 42-48.

20. Torgovnikov G., Vinden P. Microwave wood modification technology and its applications // Forest Products Journal. 2010, Vol. 60, No. 2, P. 173-182.

21. Torgovnikov G., Vinden P. New wood based materials "Torgvin" and "Vintorg" // Proceedings of 5th Pacific Rim Bio-based Composites Symposium, Canberra, Australia. 2000, P. 756-764.

22. Torgovnikov G., Vinden P. Microwave modification of wood properties: improvements in wood permeability // The International Research Group on Wood Preservation, Kona, Hawaii, IRG/WP 00-40181, 2000.

23. Vinden P., Torgovnikov G. The physical manipulation of wood properties using microwave // Proceedings, International Conference of IUFRO, The Future of Eucalypts for wood production, March 19-24, Tasmania, Australia, 2000, P. 240-247.

24. Yang L. Modification on the permeability of larch wood by microwave // Thesis of master degree, Northeast Forestry University, Harbin, China, 2004.

© Елисеев С. Г., Ермолин В. Н., Ступников С. С., 2021

Поступила в редакцию 26.11.2020 Принята к печати 19.03.2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.