DK148956B - Traebeskyttelsesmiddel og fremgangsmaade til anvendelse deraf - Google Patents

Description

148956

Denne opfindelse angår et træbeskyttelsesmiddel, der er udformet som et legeme, der er fast ved brugstemperaturen og formet til at passe til et borehul i træ. Soln eksempel på anvendelsen af denne opfindelse kan nævnes beskyttelse af jernbanesveller, trædøre og vinduesrammer, træbroer og træbåde. Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til beskyttelse af en jernbanesvelle med skinnebeslag ved hjælp af et træbeskyttelsesmiddel ifølge opfindelsen.

148958 2

Det er normal praksis at beskytte strukturtræ ved imprægnering med en træbeskyttelse såsom metalsalte eller kreosot, men denne metode bliver med tiden ineffektiv. Mangelfuld beskyttelse bliver først synlig i dele af strukturen, hvor fugt, regn eller kondens med størst sandsynlighed samles.

F.eks. starter råddannelsen i jernbanesveller, efter at disse har været nedlagt i nogle år under beslagene, som bærer jernbanesporene.

Afsvampningsmidler såsom natriumfluorid og natriumborat har også været brugt som træbeskyttelsesmiddel, f.eks. ved indførelse af et pulver i huller boret i træet.

Fra beskrivelsen til dansk patent nr. 50.778 og engelsk patent nr. 912.381 kendes træbeskyttelseslegemer, som er fremstillet ved presning, og som kan indføres i et hulrum i et træemne.

Sådanne fremstillede legemer lider imidlertid af visse mangler, især er koncentrationen af det aktive materiale i legemet ikke maksimalt, idet komprimeringen af materialet har visse praktiske grænser. Endvidere optager eventuelle bindemidler plads, hvorfor koncentrationen af det aktive materiale reduceres tilsvarende.

Sådanne fremstillede legemer kan derfor ikke altid anvendes, uden at det giver problemer, når der skal laves huller i konstruktionsdele, såsom bærende konstruktioner, hvor der kun må ske en meget begrænset nedsættelse af styrken i trædelene. For eksempel ved jernbanesveller, hvor rådangrebet sker inde under skinnebeslaget, netop der, hvor belastningen er størst.

Endvidere er de komprimerede emner tilbøjelige til at krumme 148956 3 før indsætningen i huller, hvorfor der må laves huller i overstørrelse, for at de kan indføres.

Endelig er der en tendens til, at emnerne falder ud, da de ikke har nogen særlig formstabilitet, ligesom der kan fremkomme uensartetheder i fordelingen af de aktive stoffer i emnerne.

Pra beskrivelsen til US patent nr. 4.042.402 kendes endvidere brugen af knust boroxid som svampe- og insektdræbende middel i malinger. Her udnyttes boroxidet som et additiv til overfladebeskyttende maling for træemner, i en ikke særlig koncentreret form.

I modsætning hertil angår ansøgningen et træbeskyttelsesmiddel, der er udformet som et legeme, der er fast ved brugstemperaturen og formet til at passe i et borehul i træ, hvilket træbeskyttelsesmiddel er ejendommeligt ved, at legemet består af boroxid, som er smeltet og udstøbt i den ønskede form, og som kan indeholde mindre mængder af et materiale, der regulerer opløsningshastigheden.

Sådanne stænger eller propper vil indeholde det maksimale kvantum aktivt stof, og endvidere vil de være helt homogene.

Den høje koncentration af aktive stoffer betyder, at man ikke behøver at udbore i overstørrelse, hvorfor den størst mulige styrke bevares i træemnet. Der kan på denne måde indføres det størst mulige kvantum aktivt stof pr. hul.

Hertil kommer en god formstabilitet, som gør det muligt at inddrive emner i en stram pasning, og da der ved fugtoptagelse vil ske en kvælning af emnets overflade, vil det blive presset ind mod hullets sider og derved forankres i hullet.

4 148956

Det har vist sig, at skønt en sammenpresset, men usmeltet stav af boroxid opløses ret hurtigt i fugt i træ, der er udsat for vejr og vind, så opløses en smeltet stav langsommere og giver således en beskyttelse i længere tid.

De andre materialer, som kan indeholdes i træbeskyttelsesmidlet ifølge opfindelsen, vil normalt bestå af mindre dele metaloxider, som virker på den ene eller begge af de følgende måder: (i) Styring af opløsningshastigheden i vand.

(ii) Forøgelse af den beskyttende effekt af borsyre.

Typiske eksempler på (i) er alkali metaloxider (som forøger opløsningshastigheden) og jordalkalimetaller eller siliciumoxider (som formindsker opløsningshastigheden). Kiseldioxid,

SiC>2, er særlig god til forsinkelse af opløsningen af boroxid .

Typiske eksempler på (ii) er kobberoxid, tinoxid, zinkoxid.

Nogle afsvampningsmidler styres mest effektivt ved hjælp af kobberoxid eller en af de andre metaloxidér med borsyre.

Det smeltede legeme ifølge denne opfindelse er formet som en prop til at passe med et tilsvarende formet hul boret i træet. Den mest bekvemme propform er en stav eller cylinder, f.eks. en cirkulær cylinder med en længde, der er længere end dens største diameter. Alternative former omfatter blokke, piller og kugler. Disse i forvejen tildannede legemer kan laves ved extrudering af træbeskyttelsen i smeltet tilstand eller ved formning eller presning af partikelformede materialer i en form, og så smelte dem ved varme til en sammenhængende struktur. Til boroxid foretrækkes at smelte partikelformet materiale.

5 148956

Efter at legemet er blevet indført i hullet/ kan hullet lukkes til for at undgå direkte indtrængning af fugt. Der kan indsættes mere end et sådant formet legeme, som vist nedenfor med et eksempel med jernbanesveller.

Brug af et smeltet legeme ifølge opfindelsen har mange fordele i forhold til brug af andre træbeskyttelser. Efter smeltning har proppen en høj tæthed således, at volumenet for en given vægt af træbeskyttelsen er mindre end for et partikelformet materiale. Som følge deraf er hulrummene, hvori proppen er placeret, mindre, således at den mekaniske svækkelse af træet er mindre. Det er også billigere og hurtigere at bore et lille hul end et stort hul. Ydermere opløses det smeltede materiale langsommere i fugt i træet, end det samme materiale på partikelform gør, og alligevel kan det stadig opløses tilstrækkelig hurtigt til at opretholde den ønskede koncentration af afsvampningsmiddel i det område af træet, der er mest udsat for svampeangreb.

Boroxid opløses i fugt i træ ved dannelse af borsyre, som i sig selv er den aktive bestanddel. Borsyren diffunderer ind i træet med en hastighed, som er bestemt af mængden af tilgængeligt frit vand, d.v.s. at jo fugtigere træet er, jo hurtigere bevæger beskyttelsen sig ind i træet. 1 ml smeltet boroxid danner 3 ml borsyre.

Ifølge opfindelsen foretrækkes det, at legemet yderligere indeholder SiC>2, da opløsningen af boroxid-proppen derved især kan forsinkes for at give proppen en længere levetid.

Under betingelser, hvor levetiden for borsyre-pasta kunne forventes at være fem år, kan levetiden for proppen ifølge opfindelsen forventes at være 12-15 år.

Ved en anden foretrukken udførelsesform for opfindelsen 6 148956 indeholder legemet et alkalimetalorid, som har vist sig særlig velegnet til at forøge opløsningen af legemet, når dette ønskes for at få en hurtig virkning.

Idet de smeltede propper er mindre for en given vægt af træbeskyttelse, behøver de kun små huller og bevirker således mindre mekanisk skade og svækkelse af træet. Hvis en tresbeskyttelse, . der er lettere opløselig i vand end boroxid, er til stede sammen med boroxid i det smeltede legeme ifølge opfindelsen, vil den også kun diffundere langsomt, fordi den er indkapslet i den mindre opløselige boroxid.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til beskyttelse af en jernbanesvelle med skinnebeslag, ved hjælp af træbeskyttelsesmidlet ifølge opfindelsen, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der anbringes et eller flere legemer i borehuller tæt ved beslagets ene side, hvilke huller forlø-ber skråt ind under beslaget. Herved opnås, at legemer anbringes, så at de udøver deres beskyttende virkning netop der, hvor der er størst risiko for angreb uden at man svækker træet mekanisk i væsentlig grad.

Efter indsættelsen af de beskyttende -propper i træet kan de forsegles med en kapsel af plast eller andet passende materiale. Når beskyttelsen er diffunderet gennem træet, kan hulrummene simpelt hen fyldes igen med frisk beskyttelse ved fjernelse af kapslen og indsættelse af yderligere propper.

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til et eksempel på beskyttelse af jernbanesveller. Opfindelsen er naturligvis lige anvendelig til andre trækonstruktioner, som anført nedenfor.

148956 7

Skønt levetiden for jernbanesveller på et spor, som kun bruges lidt, kan være adskillige årtier, behøver de fleste sveller behandling med træbeskyttelse efter omkring 10-15 år, hvis de skal vedblive at være slidstærke.

Råd i jernbanesveller forekommer i begyndelsen omkring fastgørelsesbeslaget for sporet, især i området tæt ved skruehullerne, hvor beslaget er fastgjort til svellen.

En typisk prop ifølge opfindelsen til brug i jernbanesveller er en cirkulær cylinder, der er 80 mm lang og 12 mm i diameter. Denne har en masse på omkring 16 g.

Hulrum, normalt 8 med 2 placeret på hver side af hvert rektangulært beslag, bores til en dybde, der ikke er mere end halvdelen af svellens tykkelse. Hvert hul er netop stort nok til at modtage en prop og skråner nedad mod et sted under den midterste del af beslaget, som vist på den medfølgende tegning. Hullerne er boret i retning imod en position under beslaget for at træbeskyttelsen kan placeres direkte i området, der er mest udsat for råd. Ydermere er dette område bedst beskyttet med hensyn til udvaskning af vandopløselig beskyttelse, hvis svellerne ligger i områder med megen regn. Området under beslaget indeholder mest fugt, på grund af kondensvand under beslaget, hvilket fremmer diffunderingen af træbeskyttelsen gennem svellen.

På tegningen viser fig. 1 en del af en svelle set fra oven, hvorpå der er monteret et beslag, fig. 2 svellen set fra siden, og 8 148956 fig. 3 svellen set fra enden.

Svellen 10 bærer beslaget 11. Detaljerne af beslaget med dets fjedrende fastgørelse til sporet, der er skitseret som 12, er ikke vist, da det ikke udgør en del af denne opfindelse. Beslaget er fastgjort til svellen med fire skruer, som hver er benævnt 13.

Hullerne, som er boret til propperne ifølge opfindelsen, er benævnt 14. Hældningen af hulrummene ses i fig. 2 og 3, og i fig. 1 er retningen af hulrummene vist med stiplet linie.

En prop ifølge opfindelsen indsættes derefter i hvert hul, som derefter kan tilkapsles. Hvis hullerne er boret til en længde, der er større end 150-200 mm, som kan være nødvendigt, hvis de skråner meget fra lodret, kan to eller tre propper bruges i hvert hul. Mens et pulver eller en pasta af træbeskyttelse er tilbøjelig til at blive presset ud af trykket, som bliver overført gennem træsvellen ved passage af tog, forbliver den smeltede prop urokkeligt på plads.·

En' yderligere interessant fordel ved smeltede legemer ifølge opfindelsen er, at de ikke forøger træets ledeevne. Dette er i nogle tilfælde vigtigt, når træet indgår i et automatisk signalsystem.

Størrelsen af det formede legeme ifølge opfindelsen afhænger af den tilsigtede anvendelse. Til jernbanesveller er en cylindrisk stang med en masse på 10-100 g passende. Til vinduesrammer og døre er en cylindrisk stang med en masse på 1-10 g passende, f.eks. 18 mm lang og 9 mm i diameter med en masse på 2-2½ g.

9 148956

Toppen af træpæle er udsat for råd, som kan standses ved indsættelse af en stor smeltet pille eller stang på f.eks.

100 g af træbeskyttelse såsom boroxid i et hul boret i pælen eller direkte i det af råd blødgjorte træ.

I træbroer, hvor det er vigtigt at begrænse den mekaniske svækkelse, som er forårsaget af boring af huller, anbefales det at anvende stænger med de samme egenskaber som for jernbanesveller.