DK149462B - Fremgangsmaade til behandling af produkter af traesorter med hoejt harpiksindhold - Google Patents

Description

1 149462

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til behandling af produkter af træsorter med højt harpiksindhold, hvorved træprodukterne bringes i kontakt med et opløsningsmiddel fra gruppen af chlorerede carbonhydrider.

5 Til mange formål anvendes træprodukter I form af finér af forskellige træsorter, deriblandt sådanne,som i ubehandlet tilstand indeholder en anselig mængde harpiks, f.eks. finér af fyr og andre nåletræer. Harpiksindholdet i en tømmerstok kan variere i afhængighed af forskellige faktorer, f.eks. jordforholdene på voksestedet og 10 breddegraden for voksestedet. Den kan endog variere stærkt mellem forskellige partier af en og samme stok. Et for højt harpiksindhold besværliggør finerets bearbejdning, blandt andet ved hyppig fornyelse af slibepapir og ujævn opsugning af overfladebehandlingsmiddel. Harpiksindholdet kan også medføre en forringelse af produktets 15 udseende og derved en lavere markedspris. Der er derfor et behov for en fremgangsmåde til ved påvirkning af harpikskoncentrationen i finér af harpiksholdige træsorter at eliminere eller mindske disse ulemper.

Fra svensk patentskrift nr. 51.590 kendes en fremgangs-20 måde til udvinding af garvestoffer, harpikser og andre opløselige bestanddele fra massive træprodukter ved behandling med acetone ved meget højt tryk. Acetone er som ekstraktionsmiddel for harpikser imidlertid ikke alt for effektiv, og dertil kommer, at acetone er en lavtkogende, yderst brand- og eksplosionsfarlig forbindelse at 25 arbejde med.

Fra Chemical Abstracts, C A 46: 9866 f-g er det kendt at udvinde harpiks fra fyrretræstubbe, der har været efterladt i jorden adskillige år, efter at træerne er blevet fældet, under anvendelse af dichlorethan som ekstraktionsmiddel. Det angives, at 30 ved gentagen ekstraktion af træstubbene i form af terninger er det muligt at ekstrahere over 90% af det totale harpiksindhold i træet, og at ekstraktionsgraden og -hastigheden er langt bedre end ved anvendelse af benzin som ekstraktionsmiddel. I denne litteraturreference er opgaven imidlertid øjensynlig kun at udvinde så meget af harpik-35 sen som muligt fra det omhandlede træprodukt og ikke at tilvejebringe et træprodukt med et bestemt, lavt, ensartet harpiksindhold, hvorfor der da heller ikke findes nogen konkrete anvisninger om, hvorledes et sådant træprodukt opnås.

2 149462

Fra Chemical Abstracts, CA 52: 10572 d er det endvidere kendt at ekstrahere beg- eller harpiksstoffer fra groft formalet træ med dichlorethan ved stuetemperatur. Det angives, at 96% af harpiksen kan ekstraheres i føbet af 3-4 minutter. Også dette litteratursted 5 beskæftiger sig således udelukkende med at opnå størst muligt udbytte af harpiks fra et givet træprodukt og ikke med at tilvejebringe et efter ekstraktionen særligt anvendeligt og ensartet træprodukt.

Endefig er det fra Chemical Abstracts, CA 53: 12701 b kendt, at der kan opnås kolofonium med forskellige egenskaber af-10 hængigt af, hvilket opløsningsmiddel der anvendes ved ekstraktionen af kofofoniet fra træharpiksen, herunder anvendelsen af dichlorethan.

Også dette litteratursted tager udelukkende sigte på fremstillingen af harpiks eller rettere fraktioner af denne, og giver ingen anvisninger på fremstilling af et efter ekstraktionen særligt anvendeligt og ensar-15 tet træprodukt.

I forhold til den ovenfor omtalte kendte teknik er formålet med nærværende opfindelse nærmest den omvendte, idet opfindelsen ikke sigter på at udvinde harpiks i størst muligt udbytte eller med bestemte egenskaber fra givne (affalds-)træprodukter men derimod 20 ud fra træsorter med højt harpiksindhold at tilvejebringe særligt anvendelige træprodukter i form af finér med en forudfastlagt lav, ensartet harpiks koncentration. Det er samtidig et formål, at dette opnås ved en energiøkonomisk fremgangsmåde, som ikke er forbundet med nogen særlig brand- eller eksplosionsrisiko.

25 Dette opnås ved, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at træprodukterne indføres i en behandlingsbeholder i form af et stort antal finérblade, og at opløsningsmidlet tilføres behandlrngsbeholderen og bringes til at trænge ind i hvert enkelt finérblad fra begge sider af bladet og i opvarmet tilstand bringes til 30 at opløse en del af den deri forekommende harpiks, at harpikskoncentrationen i opløsningsmidjet i behandlingsbeholderen holdes under 2 vægtprocent, fortrinsvis under 1 vægtprocent, og at tiden for opløsningsmidlets kontakt med finérbladene samt trykket og temperaturen i behandlingsbeholderen styres eller vælges på en sådan 35 måde, at harpiks koncentrationen i finérbladene stort set overalt bringes under 1 vægtprocent', fortrinsvis under 0,5 vægtprocent, at det harpiksholdige opløsningsmiddel fjernes fra behandlingsbeholderen, og at i finérbladene tilbageværende opløsningsmiddel fjernes ved opretholdelse af et subatmosfærisk tryk i. beholderen under varmetilførsel.

3 149462

Fortrinsvis anvendes methylenchlorid, CHgClg, som opløsningsmiddel. Andre halogenerede carbonhydrider med forholdsvis lavt kogepunkt, fortrinsvis under 100°C, som i lighed med methylen-chlorid ikke er letantændelige/ kan dog anvendes. Her kan nævnes 5 kloroform, trichlorethan og trichlorethen, dichlorethan og dichlorethen og carbontetrachlorid.

Behandlingen udføres hensigtsmæssigt på et antal bundter af løst sammenholdte finérblade, imellem hvilke opløsningsmidlet let kan trænge ind, således at finérbladene hurtigt og fra begge sider 10 af de enkelte finérblade bringes i kontakt med opløsningsmidlet.

Under gennemvædningsfasen bør opløsningsmidlet cirkuleres i behandlingsbeholderen, f.eks. ved hjælp af en eller flere omrørere. Til opløsningsmidlet benyttes fortrinsvis mindst to tanke, hvoraf den ene tank er indkoblet til cirkulation af opløsningsmidlet, medens den 15 anden står til rådighed for genvinding af opløsningsmidlet ved afdrivning og recirkulation. Det efter inddampningen tilbageværende harpiks fjernes fra tanken og kan eventuelt afsættes til specielle formål.

Efter at det væskeformige opløsningsmiddel er fjernet fra 20 behandlingsbeholderen afdrives tilbageværende opløsningsmiddel i finérbladene hensigtsmæssigt ved sænkning af gastrykket og ved varmetilførsel. Trykket i beholderen bør herunder ligge under ca.

600 mm Hg, hensigtsmæssigt mellem 250 og 500, og fortrinsvis mellem 350 og 450 mm Hg,når opløsningsmidlet er methylenchlorid.

25 Den afgående damp af opløsningsmiddel kan kondenseres eller absorberes i en med aktivt kul arbejdende absorbator og kan recirkuleres til processen. Genvindingen indebærer økonomiske og miljømæssige fordele.

For at fremskynde processen kan opløsningsmidlet ved til-30 førslen til behandlingsbeholderen være forvarmet, hensigtsmæssigt til nær kogepunktet, f.eks. til mellem 35 og 40°C når det gælder methylenchlorid. Opløsningsmidlets opholdstid i behandlingsbeholderen bør kunne indskrænkes til højst ca. 30 minutter, selvom dette ikke er nogen betingelse for processens vellykkede gennemførelse. Lige-35 ledes bør afdrivningen af opløsningsmiddeldampe fra finérbladene kunne udføres på højst ca. 30 minutter, uden at dette skal opfattes som en nødvendig betingelse. Under afdrivningen bør der tilføres varme til behandlingsbeholderen, hensigtsmæssigt ved hjælp af elektriske modstandsvarmeelementer eller udefra ved hjælp af en varmekappe omkring et eller flere partier af behandlingsbeholderen.

4 149462

Harpiksindholdet i finérbiadene bør stort set overalt nedbringes til højst 1%, og fortrinsvis til højst 0,5%.

Under behandlingen forekommer der foruden en ekstraktion af harpiks fra finérbiadene en omfordeling af harpiks koncentrationen 5 i bladene, hvorved det kan forekomme, at dele af et finérblad, der fra begyndelsen udviser en lav harpikskoncentration, efter behandlingen udviser en forhøjet harpikskoncentration, hvilket imidlertid er acceptabelt, så længe harpiksindholdet fortsat ikke overstiger den foreskrevne værdi.

10 For at sikre det tilsigtede resultat må harpiksindholdet i det cirkulerede opløsningsmiddel regelmæssigt undersøges. Ved et for højt harpiksindhold kan der tilsættes rent opløsningsmiddel, eller der kan omkobles til en anden tank med renere opløsningsmiddel. Har-piksindhoidet i opløsningsmidlet mi højst være 2%, hensigtsmæssigt 15 højst 1% og fortrinsvis højst 0,5%.

Ved anvendelse af methylenchlorid og andre i vand tungt-opløselige harpiksekstraktionsmidler påvirkes finérbladenes fugtig-hedsindhoid ikke eller kun ubetydeligt under behandlingsprocessen, hvilket oftest er en fordel. Dels kan den altid fornødne konditione-20 ring af finérbiadene med hensyn til fugtighedsindholdet foregå på sædvanlig måde uden at forstyrres af processen til fjernelse af harpiksen, dels kan man ved den sidstnævnte proces behandle finér med et vilkårligt fugtlghedsindhold, også færdigkonditioneret sådant.

Ved praktiske forsøg med fremgangsmåden ifølge opfin-25 delsen undersøgtes harpiksindholdet i. finérblade i et bundt af sådanne, hvorved nogle finérblade først fjernedes fra bundtet og undersøgtes for sig med hensyn til harpiksindholdet, medens de øvrige underkastedes behandlingen ifølge opfindelsen, hvorefter deres harpiksindhold bestemtes. Ved processens vigtigere trin be-30 nyttedes nedenstående tider. Opløsningsmidlet var CHgClg· 5 149462 __tid min._

Indpumpning af til 38°C forvarmet opløsningsmiddel i behandlingsbeholder ifyldt et finérbundt 10 5 Harpiksekstraktion med cirkulerende opløsningsmiddel 60

Aftapning af beholderen og afdrypning af opløsningsmiddel fra finérbladene 30 10 Afdrivning af opløsningsmiddel fra finérbladene ved 300-400 mm Hg under varmetilførsel (max, temp. 75°C)_60

Ovennævnte tider kan antageligt forkortes ved optimal udførelse af processen.

15 For forskellige bundter finérblade opnåedes nedenstående resultater.

Harpiksindhold %

Bundt Antal undersøgte finérblade (middelværdi) 20 nr._ubehandl._behandl._ubehandl. behandl.

1 2 21 5,7 0,52 2 2 14 2,5 1,1 32 14 6,2 0,50 _4_2_8_2j3_0,30 25

Methylenchlorid og lignende halogensubstituerede carbonhy-drider har på grund af deres gode harpiksopløsningsevne i forbindelse med, at de er tungt antændelige, vist sig andre almindeligt forekommende opløsningsmidler klart overleg‘.e til det ifølge opfindelsen til-30 sigtede formål.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnås væsentligt forbedrede overfladeegenskaber af finér fra harpiksrige træsorter med en tilsvarende forøgelse af produkternes værdi til følge. Desuden kan finérpartier, som tidligere skulle have været kasseret på grund af for 35 højt harpiksindhold, nu finde anvendelse som tilsigtet efter en behandling ifølge opfindelsen.

Det anvendte opløsningsmiddel kan indeholde tilsætningsmidler til specielle formål, f.eks. farvepigmenter af forskellig slags, såsom anilinfarveemner, substanser til forøgelse af produkternes brand 6 149462 modstandsdygtighed, trækonserveringsmidler og andre træmodificerende substanser.

På den tilhørende tegning er vist et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Anlægget er vist skematisk og 5 set fra siden samt delvis i snit.

På. en lokalitet, som er begrænset af vægge 1, er installeret en behandlingsbeholder 3 til finérblade. Beholderen er langstrakt, f.eks. ca. 3-4 m, og kan have et rundt tværsnit med en diameter på f.eks. 0,5-1 m. Andre tværsnitsformer er naturligvis 10 mulige. Ved beholderens ene ende 5 er beholderen åben og tilgængelig for indskydning af et langstrakt trug 9, som delvis er vist i snit, hvoraf det fremgår, at dens indre udviser et antal i trugets længderetning forløbende rum 11, der hver for sig er beregnet til at optage et antal finérblade, f.eks. 10-30. Truget kan hensigtsmæssigt 15 indrettes til at løbe på hjul, der ruller på langsgående bæreskinner, som ikke er vist på tegningen.

Omkring beholderen 3 kan der være anbragt varmekapper 13. På figuren er der også vist en opsamlingstank 15 til anvendt opløsningsmiddel samt to tanke 17 og 19 til i det væsentlige har-20 piksfri opløsningsmiddel. Tegningen viser også en beholder 21 med ikke viste tilslutninger, hvilken beholder er beregnet til at blive tilført beholdervæske fra tanken 15 til afdrivning af opløsningsmiddel, som kan tilføres tankene 17 og 19, hvorved tilbagebleven harpiks kan fjernes fra beholderen 21 på i og for sig kendt måde. Tegningen 25 viser også et antal ledninger og ventiler til dirigering af væske mellem enhederne i anlægget på en ifølge opfindelsen hensigtsmæssig måde. Med 23 betegnes en trevejs-venti I indsat mellem beholderen 3 og tanken 15 samt forbundet med tankene 17 og 19 via ventiler 25 henholdsvis 27. Med 29 betegnes en ventil i en ledning som går fra 30 tanken 15 og fører til tankene 17 og 19 via ventiler 35 og 37. Nyt opløsningsmiddel tilføres tankene gennem en ledning via ventiler 43, 31 og 33.

Anlægget ifølge tegningen anvendes på følgende måde.

Efter at rummene 11 i truget 9 er blevet forsynet med løse bundter 35 af finérblade, indskydes truget i beholderen 3, hvorefter der påfyldes opløsningsmiddel, og behandlingen påbegyndes. Under behandlingen cirkuleres opløsningsmidlet ved hjælp af en eller flere omrørere, såsom indiceret ved 8. Efter foreskreven tid tappes opløsningsmidlet på tanken 15, og efter at opløsningsmidlet er løbet af 7 149462 fra finérbladene, afdrives det ! bladende tilbageværende opløsningsmiddel ved hjælp af vakuum. For at temperaturen ikke skal blive for lav og fordampningen gi i sti, opvarmes beholderen ved hjælp af varmekapper 13 på elektrisk måde. Efter at opløsningsmidlet er 5 forsvundet fra finérbladene, trækkes truget 9 ud og lades med et nyt hold ubehandlede finérblade. Anvendt opløsningsmiddel i tanken 15 ledes til destillation i tanken 21 på tidligere beskrevet måde.

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til behandling af produkter af træsorter med højt harpiksindhold, hvorved træprodukterne bringes i kontakt med 5 et opløsningsmiddel fra gruppen af chlorerede carbonhydrider, kendetegnet ved, at træprodukterne indføres i en behandlingsbeholder i form af .et stort antal finérblade, og at opløsningsmidlet tilføres behandlingsbeholderen og bringes til at trænge ind i hvert enkelt finérblad fra begge sider af bladet og i opvarmet tilstand 10 bringes til at opløse en del af den deri forekommende harpiks, at harpiks koncentrationen i opløsningsmidlet i behandlingsbeholderen holdes under 2 vægtprocent, fortrinsvis under 1 vægtprocent, og at tiden for opløsningsmidlets kontakt med finérbladene samt trykket og temperaturen i behandlingsbeholderen styres eller vælges på en 15 sådan måde, at harpikskoncentrationen i finérbladene stort set overalt bringes under 1 vægtprocent, fortrinsvis under 0,5 vægtprocent, at det harpiksholdige opløsningsmiddel fjernes fra behandlingsbeholderen, og at i finérbladene tilbageværende opløsningsmiddel fjernes ved opretholdelse af et subatmosfærisk tryk i beholderen under varmetil-20 førsel.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opløsningsmidlet udgøres af methylenchlorid,

3. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at de behandlede finérblade 25 udgøres af fyrrefinér.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at opløsningsmidlet under gen-nemvædningen af finérbladene recirkuleres mellem behandlingsbeholderen og en tank for opløsningsmidlet.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at gastrykket under afdrivning af opløsningsmidlet fra finérbladene under anvendelse af methylenchlorid som opløsningsmiddel holdes mellem 250 og 500 mm Hg, fortrinsvis meiiem 350 og 450 mm Hg.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående 35 krav, kendetegnet ved, at opløsningsmidlet tilføres behandlingsbeholderen i forvarmet tilstand, hensigtsmæssigt opvarmet til en temperatur ganske lidt under opløsningsmidlets kogepunkt.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at opløsningsmidlet holdes i kontakt med finérbladene i højst 30 minutter.