DK160080B - Impraegneringssammensaetning og fremgangsmaade til fremstilling deraf samt dens anvendelse - Google Patents

Description

i

DK 160080 B

Den foreliggende opfindelse angår en imprægnerings-sammensætning, dens fremstilling og anvendelse til præservering af tømmer og andre materialer. Sammensætningerne ifølge opfindelsen har udmærkede egenskaber, hvad 5 angår interaktion mellem intrabestanddele og interaktion mellem imprægneringssammensætningen og både materialet og atmosfæren. Mere specielt angår opfindelsen creosot-baserede emulsioner, der i det følgende benævnes pigmentemulgeret creosot, PEC. Sammensætningerne ifølge 10 opfindelsen udviser nye materialeinteraktioner med andre kendte præserverings- eller imprægneringsmidler af en lignende eller en helt modsat gruppe, og dette resulterer i ren supplerende forøget præserverings- eller imprægneringsvirkning og en særdeles fordelagtig materi-15 alemorfologibehandling.

Creosot har været anvendt i over 300 år, idet det kendes fra UK patent nr. 214, udstedt i 1681. Dets primære anvendelse har været i træ og tekstilpræservering med udløbere til områder indenfor medicin, farmakologi, 20 farvestoffer, kemikalier, kønrøgstyper og brændsler.

Den alsidige og farverige historie, der knytter sig til creosotpræserverings- eller imprægneringsmidlers anvendelse og fordele, er kun blevet skæmmet af dertil knyttede ulemper i form af lugt, hudirritation og dermed 25 forbundne håndteringsproblemer.

Ulemper, der har vist sig ved anvendelse af creosot i nyere tid, er opvarmningsomkostninger i fabriksanvendelse, brændbarhed, lugt, forurening og uacceptable olie-agtige, tjæreagtige eller smudsdækkede afsætninger på 30 overfladerne af behandlet træ. Nogle eller alle ovennævnte ulemper begrænser anvendelsen af creosot til behandling af tømmer, som har ringe sandsynlighed for at komme i berøring med mennesker eller dyr. De iboende egenskaber for rå creosot udelukker dets brug i boligan-35 vendelser og ved bygnings- eller fabrikationstømmer, hvor en æstetisk behagelig træpræserveringsbehandling 2

DK 16 O C B C B

kunne spille en vital rolle ved konservering og forbehandling af et alsidigt og ønskeligt bygningsmateriale.

Den foreliggende opfindelse tillader creosot at anvendes som et præserveringsmiddel eller imprægnerings-5 middel til lignocellulosematerialer og andre materialer i simple og komplekse former, der væsentligt formindsker ulemperne, der knytter sig til anvendelsen af creosot som præserverings- eller imprægneringsmiddel. Disse ulemper omfatter dannelse af sorte, våde, udskillende, 10 plettede, tjæreagtige, olieagtige eller smudsige overflader på det behandlede materiale. Hudirritation og bronckieirritation hos arbejderne, der håndterer creosot og creosotbehandlede emner. Brandfare og høje energiomkostninger er forbundet med anlæg til imprægnering af 15 creosot i materialer såsom træ. De potentielle fordele, der knytter sig til en renere creosotbaseret præserve-ringsmiddelsammensætning eller imprægneringsmiddelbehandling er langtrækkende og lige så alsidige som variationerne i behandlingsmethoderne og imprægneringssammen-20 sætningens håndtering, der knytter sig til opfindelsen.

I et forsøg på at overvinde nogle af problemerne forbundet med brugen af sædvanlig creosot, blev højtem-peraturcreosot (HTC) introduceret i Australien i 1969.

Højtemperaturcreosot er en blanding af oliefraktioner 25 fra destillation af kultjære udvundet fra højtemperatur koksovne. Imidlertid fortsatte klagerne over håndteringsvanskelighederne forbundet med HTC i Australien.

Mange pæle svedte voldsomt i varmt vejr og udviklede klæbrige, fedtede eller viskøse tjæreglinsende overfla-30 der, som blev benævnt smuds eller "crud". HTC forårsagede hudberøringssensibilisering, irritation og forbrænding på mange personer, der håndterede det behandlede tømmer. Andre lande har haft lignende erfaringer med creosotlbehandlede produkter. Trods omfattende arbejde i 35 forskellige dele af verden på at forklare mekanismerne bag udsvedning, udskilning og cruddannelsen har forsker- 3

DK 16Q0BQB

ne ikke haft held til at fremstille en industrielt acceptabel forbedret creosot, og ulempen er stadig til stede.

I 70'erne blev i Australien udviklet ultrafint 5 pigmenterede HTC-emulsioner, som blev benævnt "pigmenteret emulgeret farvet creosot", som i det følgende benævnes "pigmentemulgeret creosot". Emulsionerne består af HTC, vand og pigment, samen med små mængder emulgatorer og stabilisatorer. Resultatet var et træpræserverings-10 middel baseret på creosot, som giver et rent, æstetisk tiltalende produkt.

Australsk patentskrift nr. 514.897 angår olie i vand creosotemulsioner, der indeholder prædispergerede microniserede pigmenter, og blev produceret under ultra-15 høje forskydningsforhold. Sådanne emulsioner har ikke så god stabilitet som sammensætningerne i den foreliggende opfindelse under tilstedeværelse af træekstrakter. I brug under vanskelige forhold, hvad angår høje temperaturer og tryk samt kontinuerlig forskydning, er sammen-20 sætningerne ifølge opfindelsen mere stabile i forhold til sammensætningerne, der kendes fra det australske patentskrift nr. 514.897. Sammensætningerne ifølge opfindelsen er langt mindre påvirkelige for forurening end sammensætningerne i australsk patentskrift nr. 514.897.

25 Til at begynde med blev creosotemulsionen ifølge australsk patentskrift nr. 514.897 anvendt til påbørst-nings-, påsprøjtnings- eller dypningsbehandling til almindelige boliganvendelser, såsom behandling af indhegninger og udendørs møbler. I 1975 afprøvede State 30 Electricity Commission of Victoria, SECV, sammen med The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO, den oprindelige emulsion i en prøveopstilling med trykbehandling af runde pælestykker af eucalyptustræ. De behandlede prøver var, da de blev 35 fjernet fra cylinderen, meget våde og udviste en mudderlignende pigmentbelægning. Overfladeemulsionen blev 4

DK -60000 B

imidlertid hurtigt nedbrudt ved udsættelse for luft, og stykkerne tørrede hurtigt.

En yderligere forsøgsrække blev derpå foretaget, hvorved 200 telegrafmaster blev behandlet med den fra 5 det australske patentskrift nr. 514.897 kendte emulsion.

Dette forsøgs succes viste ikke blot emulsionens stabilitet, men resulterede i behandlede master, som var tørre og æstetisk tiltalende. På basis af dette resultat blev der indgået en kontrakt om behandling af 3.000 10 eucalyptuspæle i fuld størrelse, og dette industrielle forsøg påbegyndt i 1979. Med henblik på at fremstille store mængder af emulsionen fra dette australske patentskrift til forsøget blev der afgivet bestilling på et nyt emulsionsfremstillingsanlæg. Uheldigivis var emulsi-15 onen forurenet med tilbageværende tanalit C-opløsning, som var tilbage i behandlingsanlægget, og dette førte til en ustabil emulsion, som blev nedbrudt efter 14 behandlinger. Emulsionen viste sig at være en grov dispersion af vand/creosotblanding og ikke en ultrafin 20 emulsion som oprindeligt anvendt. Forsøget blev afsluttet efter at mindre end 1/3 af de planlagte pæle var behandlet, fordi emulsionen ikke kunne rekonstitueres.

Nyere intensive forsøg har ført til udviklingen af den foreliggende opfindelse, som tilvejebringer en meget 25 mere stabil emulsion. Et eksperiment er blevet tilrettelagt til sammenligning af den foreliggende opfindelse med HTC, hvad angår vægtbibeholdelse, indtrængning, fordeling, udsvedning, vådhed, overfladetørring, renlighed og lugt.

30 Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt en imprægne ringssammensætning, som er højstabilt under tilstedeværelse af træekstrakter samt består af en emulsion, der omfatter en creosot af træpræserveringstypen for 5-95% vand og en eller flere prædispergerede microniserede 35 pigmenter, hvor emulsionen er fremstillet under ultrahøje forskydningsforhold. Sammensætningen ifølge opfindel- 5

DK 160C0C B

sen er ejendommelig ved, at sammensætningen indeholder fra en spormængde til 2,5 vægtprocent rheologistruktu-rerende middel valgt blandt af højmolekylære carboxyvi-nyl polymere, bentonitler, brændt silica, polysaccari-5 der, naphtalen, fede syrederivater og vandopløselige polyethylenoxider, med molekylvægt mellem 300.000 og 5 millioner, fra 0,25-10 vægtprocent af et alkalimetalsalt af en træbaseret harpiks, fra 0,1 til 5 vægtprocent emulgator eller overfladespændingspåvirkende middel 10 valgt blandt nonylphenyl ethoxylater, alkanolamider, soya lecithin, ethoxylerede sorbitanestere, alkyl- og glycolestere, sulfonerede castorolier, amine ethoxylater, aerylcopolymere, befugtningsmidler, fluorinderiva-ter, siliconer, aminer, fede syrer, fede syrerester, 15 sæber, detergenter, alkanater, natrium lauryl sulfater, oety1-phenol-ethoxylater, cetyl-stearyl-alkohol-ethoxy-later, propylen-glycol- ethoxylater, alkyl-aryl-estere, ethylenoxid kondensater og -sulfonater, fra 0,25 til 2 vægtprocent naturlig eller syntetisk pigmentmodificeren-20 de harpiks eller anti-hærdningsadditiver valgt blandt copalgummi, kolofonium harpiksgummi, vatica harpiks, shellack, trærosin, tall oil rosin, kinesisk træolie, højmolekylære primære aminer udvundet af pineharpikssy-re, casein, aliphatiske harpikser, aromatiske harpikser, 25 courmaroneindener, terpene harpikser, polyterpene har pikser, terpene phenol, alkylharpiks, rhodenes, polyure-thanharpiks, siliconeharpikser og hydrogeneret castor-olie-derivativer, og fra 0,25 til 5 vægtprocent lignin-sulfonat, hvilke vægtprocenter er relateret til emulsio-30 nens totale vægt.

Emulsionerne ifølge opfindelsen kan være af typen vand i olie eller olie i vand i afhængighed af de tilstedeværende bestanddeles forhold. Vand i olie-emulsioner foretrækkes.

35 Sammensætningerne ifølge opfindelsen er tilstrække lig stabil til kontinuerlig anvendelse ved temperaturer 6 DK ΙηΟΟΠΟΒ over 100°C under tryk. Stabiliteten er sådan, at emulsionen uden nedbrydning kan modstå væsentlig forurening af inerte materialer, modvirkende ioner og kemikalier samt sure ekstrakter fra tømmermaterialerne.

5 Når sammensætningerne ifølge opfindelsen anvendes til industriel vacuumtrykimprægnering, VPI, af tømmer, foretrækkes det, at de indeholder fra 0,1-0,2 vægtprocent af rheologistrukturerende middel, fra 1-5 vægtprocent af alkalimetalsaltet af en træbaseret harpiks, fra 10 0,1-0,5 vægtprocent af det overfladespændingspåvirkende middel, fra 0,25-1 vægtproceht af ligninsulfonatet og fra 0,25-2 vægtprocent af den pigmentmodificerende harpiks. Til andre anvendelser, såsom påsprøjtning, på-børstning eller pårulning, kan andre mængder være mere 15 velegnede.

Mængden af pigment anvendt i sammensætningerne ifølge opfindelsen afhænger af den ønskede farvedybde, men der kan dog anvendes op til 60 vægtprocent pigment af sammensætningens totale vægt.

20 Til industriel VPI er den foretrukne pigmentmængde 3,5 til 6 vægtprocent og sædvanligvis mere til andre anvendelser.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen udviser en overraskende høj bufferkapacitet. Eksempelvis har det 25 vist sig, at selv om emulsionen er nedbrudt ved tilsætning af 10% iseddike, kan den let tilbageføres til sin oprindelige tilstand, hvad angår kemisk og mikroskopisk integritet ved forøgelse laf pH-værdien. Det forventes normalt, at alkaliske emulsioner, som er blevet nedbrudt 30 ved tilsætning af syre, ikke kan genemulgeres ved tilbageføring af de oprindelige pH-værdier.

pH-værdien af præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen kan modificeres med tilsætning af syre, alkalier eller buffere. Polymere, polymeremulsion, kaut-35 sjukker, tjærearter, lerarter og inerte kemikalier kan tilsættes for at strukturere emulsionen rheologisk, 7 DK 'encans f.eks. for at gøre sammensætningen viskos, tixotropisk eller rheopektisk eller for at omdanne emulsionen til en gel eller til en voksagtig halvfast pasta.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen kan også inde-5 holde yderligere uorganiske pigmenter, fyldstoffer eller blandinger deraf, såvel ubehandlede som forbehandlede, organiske pigmenter, pigmenter syntetiseret i sammensætningerne ifølge opfindelsen og farver, der er dannet kemisk i og baseret på en eller flere bestanddele i sam-10 mensætningerne ifølge opfindelsen.

Af ønskede andre bestanddele i præserveringssammensætningen ifølge opfindelsen kan nævnes forbehandlede og/eller forbelagte mikroniserede pigmenter eller inerte fyldstoffer, der er i stand til at reagere i emulsionen 15 samt på eller i materialestrukturen til dannelse af specielle effekter og forøget præserveringseffekt i det behandlede materiale.

Både creosotfasen og/eller vandfasen kan modificeres kemisk eller forstærkes ved tilsætning af vand-20 og/eller olieopløselige giftstoffer, fasedispergerede uopløselige giftstoffer og/eller giftstofmodificerede, langsomt frigivende polymere eller inerte fyldstoffer til dannelse af en varig, længe virkende, bredspektret og/eller meget specifik bakteriedræbende, algedræbende, 25 svampedræbende, insektdræbende og termitdræbende effekt samtidig med et rent, ikke-forurenende og æstetisk tiltalende behandlet materiale.

Vandopløselige polymere er et ønskeligt additiv til at danne bro over vægtfyldeforskellen mellem olie og 30 vand, til strukturering af den endelige emulsion rheolo-gisk og til at hindre pigmentudfældning og/eller kagedannelse under emulsionens lagring. Det foretrækkes, at der anvendes destilleret, blødgjort eller demineraliseret vand, som kan modificeres til dannelse af tixotropi-35 ske eller rheopektiske emulsionssammensætninger af en anionisk, neutral eller kationisk natur.

8

Π W ί ·'' ^ ·Λ ο η π Ur\ χ.. . i Ο ! i D

Eksempler på egnede emulgatorer er siliconer, aminer, fede syrer, fede syrerester, ethoxylerede aminer, sæber, detergenter, alkanater, natriumlaurylsulfater, nonylphenolethoxylater, oxylphenolethoxylater, cetylste-5 arylalkoholethoxylater, propylenglycolethoxylater, al ky lary lether, ethylenoxidkondensater og -sulfonater.

Af andre mulige bestanddele for den præserverende sammensætning ifølge opfindelsen kan nævnes kultjærearter, voksarter, naturlige og/eller syntetiske harpikser, 10 kolofoniumharpikser, latexer, polymere, copolymere, tripolymere, tørringsmidler, antioxidanter, krystalliseringspunktsænkningsmidler, viskositetsindex og overfladespændingsforbedringsmidler , antiskindannelsesmidler, absorberingsmidler for ultraviolet stråling, befugt-15 ningsmidler, plastificeringsmidler, langvarigt tørrende additiver, tixotropigivende additiver, rheopektiske additiver, struktureringsmidler, krydsbindingsadditiver, farvebibeholdelsesmidler, fyldstoffer, overfladespændingspåvirkende midler, antihærdningsadditiver, farve-20 stoffer, metalsuspensioner, vegetabilske olier, mineral olier, termohærdningsadditiver, metalsæber, hydrerings-katalysatorer, toxiske additiver, geldannelsesmidler og bindemidler.

Ud over anvendelsen af pigmenter og farvestoffer 25 kan farver dannes ved kendte reaktioner mellem creosots bestanddele. Eksempelvis kan en rød farve dannes ved opvarmning af creosot med koncentreret svovlsyre og glycerin til dannelse af røde sulfonsyrer. For megen sulfonsyre kan neutraliseres eller fjernes fra den far-30 vede creosot før emulsionen tilberedes.

De typer kultjærer, som kan anvendes i præserve-ringssammensætnignerne ifølge opfindelsen, er anført i australsk standard af S 5007. De kan blive opløst i creosoten før emulgeringen eller i den færdige emulsion 35 i forhold op til 10 vægtprocent af creosoten eller af den færdige emulsion. Tjære kan opløses i forhold op til 9

DK 16 π r π rB

35% af creosotindholdet i emulsionen, således at denne bliver egnet til anvendelse i maritime omgivelser. Den raffinerede tjære, der skal opløses i creosoten eller dennes emulsion, kan være enhver af typerne betegnet T 5 0,008 til T 0,500 eller en kombination af forskellige typer. Tjæreopløsningen giver en udmærket behandling for tømmer og sveller, en smørende/præserverende behandling for skinnenagler og/eller en mere klæbrig belæg-ning/præserveringsmiddel til markanvendelser og/eller 10 under jorden og jordlinievedligeholdelse af telegrafmaster, hegnspæle, stakitter etc. Tjæreopløsningen virker som et fordrivnings- eller frastødningsmiddel for kvæg eller dyr, der ellers måtte indtage almindelig creosotemulsion.

15 Bitumen, bitumenderivater og bitumenemulsioner kan indgå på samme måde som kultjære, og dettes derivater kan indgå i sammensætningen som forklaret i det foregående .

Vokstyper, som anvendes i præserveringssammensæt-20 ningerne ifølge opfindelsen, er paraffinvokser af forskellige smeltepunkter fra 47°C til 127°C, bivoks i rå eller raffineret form, vandopløselige vokser af forskellig sortering og molekylvægt tilsat i forhold op til 10 vægtprocent af den endelige emulsion. Disse vokser kan 25 tilsættes individuelt eller sammen i afhængighed af den endelige emulsion og dennes ønskede, iboende egenskaber. Vokstyperne kan tilsættes i form af rå petroleumvoks, paraffin. Voksarterne tilsættes til opnåelse af forøget vandtæthed, selvpolerende egenskaber i specielle form-30 ler, til støtte for partikler i emulsionen, til afgrænsning og/eller lettelse af indføringen af stærkt mikroni-serede pigmenter i den færdige emulsion. Voksarterne hver for sig eller i kombination indgår i mængder op til 10% af den endelige emulsion. Naturlige vokser, såsom 35 montanvoks, Carnauba-voks, ataktiske vokser og/eller voksemulsioner kan indgå i sammensætningerne ifølge

DK i6nnsnB

10 opfindelsen til forøgelse af vandfastheds-, vedhængnings- eller poleringsegenskaberne samt fremme af immobiliteten for de præserverende sammensætninger inde i materialet.

5 Naturlige harpikser anvendt i de præserverende sammensætninger ifølge opfindelsen er harpikser, der forekommer naturligt i plante- eller fossile produkter og ekstraheres eller fremstilles ud fra disse produkter. Sådanne harpikser, der kan anvendes i opfindelsen, om-10 fatter: copalgummi, kolofoniumharpiksgummi, vaticahar-pikser, shellac, træharpikser af den polymeriserede eller hydrogenerede type, tallolieharpiks, kinesisk træolie, "AMINE-D", registreret varemærke for Hercules Powder Company Inc., for en blanding af med høj molekyl-15 vægt forsynede primæraminer udvundet fra fyrreharpikssy-rer, hvoraf den overvejende amin er dehydroabietylamin, samt kasein i forskellige sorteringer. Derivater af ovennævnte, såsom pentachlorophenolderivater af AMIN-D er ønskelige alternative bestanddele for opfindelsen.

20 Syntetiske harpikser anvendt i præserveringssammen sætningerne ifølge opfindelsen er harpikser udvundet fra naturprodukter og/eller udelukkende fremstillet ud fra carbonhydrider og/eller modificerede carbonhydrider. Syntetiske harpikser omfatter harpikser fremstillet ud 25 fra andre kemikalier eller forbindelser end carbonhydrider eller i forbindelse med carbonhydrider. sådanne harpikser, der kan anvendes i opfindelsen, omfatter: aliphatiske harpikser, aromatiske harpikser, cojmaron-carbonhydrider, terpeneharpikser, polyterpeneharpikser, 30 terpenephenol, alkydharpikser, rhodener, polyurethanhar-pikser og siliconharpikser.

Naturgummi-slibestøv, som er et spildprodukt i dækindustrien, kan indgå som syntetiske harpikser på grund af de allerede i kautsjukken værende additiver. De 35 syntetiske og naturlige harpikser samt kautsjukslibe- rester kan tilsættes i andele op til 10% af den endelige 11

DK IhflOfSO B

emulsion. Op til 50% syntetiske og naturlige harpikser kan tilsættes til specielle formler og effekter.

Latexer anvendt i de præserverende sammensætninger ifølge opfindelsen er naturlige og/eller syntetiske 5 kautsjukemulsioner eller blok-copolymeremulsioner.

Sådanne latexer, som kan anvendes i opfindelsen, omfatter acryllatexer, polyvinylchloridlatexer, styren-butadienlatexer, acrylstyrenlatexer, rene acryllatexer og methylmethacrylatbutadienlatexer.

10 Polymere anvendt i præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen omfatter polyisobutylener, polystyrener, blokcopolymere, styren-isopren-styren, styren-butadien-styren, styren-ethylen-butylen-styren, polyisobutylener, nitrilgummi, hydrin, epichlohydriner, termisk 15 aktive flydende polymere, carboxyl-afsluttet polybuta-dienacrylonitril, polyterpener, polyestere og ethylen-vinylacetatcopolymere. Disse polymere kan anvendes individuelt eller i kombination i op til 10% af den endelige emulsion og op til 50% til specielle formål.

20 Tørringsmidler, der er anvendelige i præserverings sammensætninger ifølge opfindelsen, omfatter: calcium-, bly-, cobolt- og mangannaphthenater, calcium-, mangan-, zink- og zirconiumoctoater, metalpexater, soyaoliefedt-syre, rapsfrøfedtsyrer, stearater, hørfrøolie, polymeri-25 seret hørfrø olie og linoleinolier, fumarsyrer, mangano-oxid og o-phenanthrolin.

Antioxidanter, der er anvendelige i præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen, indbefatter med høj molekylvægt hindrede phenoler, hydrosulfiter, buty-30 lerede hydroxytoluener, triphenylphosphiter, alkylerede phenoler, distearylthiodipropionater, organo-tinarter og organo-kviksølvarter, methylethylketoxim og hydroquinon.

Et krystalliseringspunktsænkningsmiddel, som har vist sig anvendeligt i præserveringssammensætningen 35 ifølge opfindelsen, er FLUXAN, et registreret varemærke for BASF.

DK 16-nnROB

12

Et viskos itets indexforbedringsmiddel, der er anvendeligt i sammensætningerne ifølge opfindelsen, er OPPA-NOL, et registreret varemærke for BASF.

Methylethylketoxim og CRACALLAC SF, et registreret 5 varemærke for Cray Valley Products Ltd., England (et hydrogeneret castoroliederivat) er anvendeligt som antiskinddannelsesmiddel i præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen.

Eksempler på absorberingsmidler for ultraviolet 10 stråling i præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen er benzotriazolderivater, hæmmede aminer, benzo-phenoner, benzoinethere og coumaronederivater.

Dow Corning 470A, handelsbetegnelse, vandopløselige siliconcopolymer markedsført af Dow Corning er anvende-15 lig som befugtningsmiddel.

Plastificeringsmidler, som kan være nyttige i sammensætningen ifølge opfindelsen, er eksempelvis phthala- ter.

Eksempler på langvarigt tørrende additiver, som kan 20 anvendes i en præserveringssammensætning ifølge opfind elsen, er castorolie, rapsfrøolie, bomuldsfrøolie, hørfrøolie og kokosnødolie.

Anvendelige tixotropigivende additiver er CARBOPOL 940, 941, registreret varemærke for B.F. Goodrich Chemi-25 cal Co., Cleveland, Ohio (højmolekylære carboxyvinyl polymere) og bentonitlerarter og røgede siliciumilter.

Rheopektiske additiver, som kan anvendes, er eksempelvis naphthalen, fedtsyrederivater og POLYOX RESINS, registreret varemærke for Union Carbide Corporation, New 30 York (en række vandopløselige poly (ehyleneoxider) polymere med molekylvægte mellem 300.000 og 5 millioner).

Struktureringsmidler, som er anvendelige i sammensætningen ifølge opfindelsen, er eksempelvis CRAYVALLAC SF og bentonitlerarter.

35 Elastomere og filmdannere, som kan anvendes i sam mensætningerne ifølge opfindelsen, er f.eks. butylkaut- 13

DK " ^ Π P n ΓB

sjukker, naturkautsjukker, slibestøv, urethaner, metha-crylatharpikser, polyamidharpikser, aromatiske og ali-phatiske harpikser, paraffiner med højt smeltepunkt og kuludvundne vokser med højt smeltepunkt.

5 Overfladespændingspåvirkende midler, som kan anven des i præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen, er eksempelvis nonylphenylethoxylater, alkanolamider, soyalieithiner, ethoxylerede sorbitanestere, alkyl og glycolestere, sulfonerede castorolier, aminethoxylater, 10 acrylcopolymere, befugtningsmidler og fluorinderivater.

Eksempler på nyttige antihærdningsadditiver til sammensætningerne ifølge opfindelsen er anioniske og kationiske vandopløselige polymere og ANTI SETTLE CVP, registreret varemærke for Cray Valley Products Ltd., 15 U.K., (et hydrogeneret castoroliederivat).

De førnævnte tørringsmidler, antioxidanter, krystalliseringspunktsænkningsmidler, viskositetsindexfor-bedringsmidler, antiskinddannelsesmidler, absorberingsmidler for ultraviolet stråling, befugtningsmidler, 20 plastificeringsmidler, additiver til langvarig tørring, tixotropigivende additiver, rheopektiske additiver, strukturerende midler, tværbindingsadditiver, elastomere, filmdannere, overfladespændingspåvirkende midler, farvebibeholdelsesmidler og antihærdningsadditiver kan 25 anvendes hver for sig eller i kombinationer i mængder på op til 10%. For meget specielle slutprodukter eller endelige emulsioner og/eller reaktioner kan tilsætninger af nogle specielle additiver, såsom smektisk ler, være så høj som 15%.

30 Fyldstoffer, der er anvendelige i præserveringssara- mensætningerne ifølge opfindelsen, er eksempelvis natriuma luminatpulver, talkum, diatoméjord, calcit, barytter og silicater.

Farvestoffer, der er anvendelige i præserverings-35 sammensætningerne ifølge opfindelsen, er olieopløselige farvestoffer, som anvendes alene eller sammen med pig- 14

Pil/· Λ ί ί — ο r ^

Ur\ » () ·; ·. I'M D

menter til forøgelse af farve ved ældning eller ved startanvendelsen og til beskyttelse af det færdige produkt ved tilbagekastning af særlige lysbølgelængder, hæmning af virkninger fra ultraviolet lys og hindre 5 tjærelignende udsvedningsdannelse eller hæmme oxidering.

Uægte farvestoffer kan anvendes i sammensætningerne ifølge opfindelsen til frasigtning af ultraviolet og/el-ler infrarødt lys ved første udsættelse af malede eller behandlede overflader herfor. Efterhånden som farvestof-10 ferne fader forøges pigmentkolorering og udelukker enhver tjæredannelse eller mørkfarvning. Eksempler på egnede farvestoffer er KCA oliegul 2G (natriumsalt af aminoazobenzen-disulphonicsyre), KCA olieorange E (benzen-azo-beta-naphtol), KCA olierød A (benzen-15 azobenzen-azo-beta-naphtol), CHROMOFIN orange 2R550 (p-nitrobenzen-azo-salicyclic syre), CHROMOFIN rød B750 (natriumsalt af 4-p-sulpho-beta-naphtol-alpha-azo-l-phenyl-3-methyl-5-hydroxypyrazol), SEIKAFAST gul M35 (natriumsalt af m-sulphobenzen-azo-dipherylamin), CHROMO-20 FIN GREEN 2G550D (natriumsalt af 5-nitro-2-hydroxybenzen--azo-8-amino-l-naphtol-3, 6-disulphonicsyre) og CHROMOFIN BLUE 5275 (natriumsalt af 4-sulpho-alpha-naphtalen-azo-alpha-naphtol-5-sulphonicsyre) (alle er handelsbetegnelser) .

25 De metalliske pigmenter har vist sig velegnede til bibringelse af en "metallisk" og glansfuld finish alene eller i forbindelse med andre farvemidler. Denne funktion for sammensætningerne ifølge opfindelsen hviler ikke blot på creosotens indtrængning og præserverings-30 værdi, men giver forøget mekanisk beskyttelse til overfalder for områder, der udsættes for krævende forhold, hvad angår påvirkninger fra omgivelserne, såsom støv, vand, salt, radioaktivt nedfald, saltsprøjt, kemiske angreb etc. Egnede metalpigmenter er eksempelvis bronze-35 puddertyper og aluminiumpastaer. Pastaerne anvendes i mængder på op til 10% alene eller i forbindelse med 15 DK 1 ii Π O R r3 pigmenter og/eller farvestoffer.

Vegetabilske olier, der anvendes i sammensætningerne ifølge opfindelsen, er olier udvundet fra naturprodukter og anvendt som emulsionsstabilisatorer, tørrings-5 midler, strækmidler og opløsningsfremmere for særligt høje harpikstilsætninger. Disse olier anvendes til at sikre forenelighed for nogle ikke-aromatiske ingredienser, hvor lang oplagringslevetid forventes. De har været anvendt til ændring af damptrykegenskaberne for den 10 endelige emulsion, som dernæst er blevet anvendt i husdyrområder eller i bygnings- og befolkningsområder med stor tæthed. De anvendes til medvirken ved dannelsen af metalsæber. Nogle eksempler på disse vegetabilske olier er tallolie, talgfedtsyre, fedtsyreharpiks, rå hørfrø-15 olie, kogt hørfrøolie, polymeriseret hørfrøolie, soya-bønneolie, rapsfrøolie, træolier, standolier, castor-olier, stearinfedtsyre og kokosnødfedtsyre.

Disse olier anvendes i mængder til 10% af den endelige emulsion og i særlige anvendelser op til 25% af den 20 endelige emulsion.

Mineralolier, der er anvendelige i præserveringssammensætninger ifølge opfindelsen, er olier eller deres raffinerede fraktioner, såsom mineralsk terpentin anvendt som opløsningsadditiver, strækmidler eller til 25 formindskelse af emulsionens aromatiske indhold eller til at muliggøre fremstilling af særlige udformninger og vanskelige harpikstilsætningsstoffer. Disse olier fremmer opløsningen af nogle kautsjuktyper, naturlige som syntetiske, og fremmer også en klæbrig filmdannelse og 30 binding for pigmenterne. Eksempler på disse mineralolier er mineralsk terpentin, paraffinolie, lavaromatiske olier, flydende paraffiner, blødgøreolier, aromatiske olier med højt kogepunkt og specielt udvalgte tunge restprodukter, såsom tunge restprodukter fra ethylen-35 krakning. Disse olier anvendes i mængder op til 10% af den endelige emulsion og i højere procent til særlige DK "i-noac 3 16 anvendelser som strækmiddel eller opløselighedsfremmer.

Til termohærdningssammensætninger tilsættes omhyggeligt udvalgte polymere, harpikser, kautsjukker, tørringsmidler til den endelige emulsion til opnåelse af, 5 at en termisk hærdning kan gennemføres i eller på den behandlede enten metalliske eller af træ udformede overflade. Termohærdningen sker ved hjælp af blæselamper, varmlufttørreapparater, ovne, ultraviolet og/eller infrarød stråling eller simpelt hen varmt vejr. Egnede 10 additiver til fremme af en termisk hærdning er eksempelvis aliphatiske harpikser, aromatiske harpikser, blokco-polymere harpikser, shellak, copalgummi, kinesisk træolie, træharpikser, naturgummier, acrylemulsioner, epoxyharpikser, tokomponentsystemer med urethanemulsi-15 oner, copolymerharpikser, phenolharpikser og phenolform-aldehydekstraherede emulsionsadditiver. Disse harpikser blandes omhyggeligt i emulsionen til 10% af den endelige emulsion, hvor de 10% er en total sum af de blandede bestanddele eller en enkelt bestanddel.

20 Af kautsjukker anvendt i sammensætningerne ifølge opfindelsen kan nævnes naturlige og/eller syntetiske kautsjukker til dannelse af en klæbrig film eller forøget klæbemiddeleffekt for forskellige pigmentbelastninger og/eller pigmentblandinger. Kautsjukkerne tilsættes 25 til dannelse af en tyk og/eller elastisk film og til udfyldning af sprækker, huller og revner i dårligt eller forringet tømmer og/eller fibermateriale og til fremme af klæbning. Pigmenteret vulkaniserbart kautsjuk er ønskelige bestanddele i sammensætningerne ifølge opfind-30 elsen.

Kautsjukkerne anvendes specielt til fremstilling af højpigmentbelastede komplekse antibegroningsemulsioner til træskrogsbehandling.

Metalsæber kan tilsættes emulsioner af harpiksme-35 talkomplekser, ikke blandbare med vand, hvilket fremmer tørrende katalyserede reaktioner i eller på den behand- 17 DK 1600,-3 lede overflade og/eller virker som stabilisatorer, emulgatorer eller additionsprodukter i hele systemet. Metalsæberne anvendes til fremme af hærdning i de specielle udformninger, og hvor en særlig film er tilsigtet. De 5 understøtter toxicitetsniveauer i forbindelse med andre additiver. Sæberne støtter i høj grad suspensionen af metalliske pigmenter og andre pigmenter. Eksempler på egnede metalsæber er aluminiumstearat, zinkstearat, blystearat, vandopløselige stearater, lithiumhydroxyste-10 arat, bariumstearat, calciumstearat, zinkborat, zinkacetat og zirconiumsyntat. Metalsæberne anvendes i små mængder op til 3,5% af hele emulsionen og sædvanligvis i forbindelse med mindst en anden sæbe.

Katalysatorer, som kan indgå i sammensætningerne 15 ifølge opfindelsen, er metalkomplekser eller findelt metal tilsat creosoten før emulgeringen. Katalysatoren anvendes til at fremme farvedannelsen og -bibeholdelsen ved hæmning af creosotens egen oxidering. De anvendte katalysatorer synes at give den endelige farveeffekt med 20 meget ringe "hydrerings"reaktion initieret af fortyndet NaOH eller KOH eller HCl-tilsætning under emulgeringen. Eksempler på sådanne katalysatorer er aktiveret Raney nikkelkatalysator, aktiveret Raney nikkel, bariumoxid, wolframcarbid, zirconium, zirconiumoxid, "thorium kata-25 lysator", "lithium katalysator", vanadiumpentoxid, jernpulver, tinhydroxid, borsyre, aluminiumhydroxid, phos-phorsyre og grafit.

Toxiske additiver dispergeres i emulsion opløst i vandfasen og/eller oliefasen til forøgelse af præserve-30 ringsvirkninger i meget udsatte områder, hvor svampe, bakterier og termitter repræsenterer forøget risiko på grund af særlige omstændigheder, såsom fugt, meget tørre forhold, oversvømmelser, mørke og dampe, saltsprøjt, kemiske dampe, tropiske forhold, subtropiske forhold, 35 kraftig ultraviolet stråling, etc. Den foreliggende opfindelse gør det muligt at fremstille simple og meget 18 HU' i c η η o n n urs ’) i nu d komplekse og/eller specielle udformninger til at sikre effektiv præservering på særdeles stærkt - og/eller specielt udsatte steder og situationer. Eksempler på sådanne toxiske additiver er pyrethriner, cresylsyre, 5 blandede xylenoler, phenylkviksølvforbindelser, hexa- chlorophen, penta-chlorophenol, TCMTB, kobber pentachlo-rophenat, amin-D-pentachlorophenat, kviksølvforbindelser, arsenikforbindelser, borkomplekser, dibutyltindi-laurat, chlorinerede carbonhydrider, metalnaphthenater, 10 kobberethanolamin 8-quinolinat. Disse additiver disper-geres individuelt eller i en ønsket kombination til dannelse af op til 10% af den endelige emulsion. Under specielle forhold eller ved særlige startbehandlinger kan der anvendes tilsætninger op til 15%.

15 Antikoagulanter, koagulanter, reaktionsforsinkel- sesinitiatorer, flydepunktssænkningsmidler, dampundertrykkelsesmidler, gelbelægningsinitiatorer, modificerede vokser, klarhedspunktnedsætningsmidler, brandhæmningsmidler og deodoranter kan også tilsættes til sammensæt-20 ningerne ifølge opfindelsen. Eksempler på sådanne additiver er vandopløselige vokser, siliconer, siliconehar-pikser, alkoholer, borderivater, antikorrosionsmidler, E.D.T.A., metalchelater, aminer og aminderivater og/eller -komplekser. Disse additiver anvendes hver for sig 25 eller i kombination op til 10% af den endelige emulsion til stærkt specielle funktioner.

Geldannelsesmidler, som er anvendelige i sammensætningerne ifølge opfindelsen, er opløselige polymerer, der anvendes til at forøge vandfasens viskositet og 30 således emulsionens viskositet og til dannelse af tixo-tropi. Gelen kan fremstilles af olieopløselige polyme rer. Nogle eksempler på egnede geldannelsesmidler er CARBOPOLS, POLYOX, registreret varemærke, UNITHANES, registreret varemærke (urethanpolymere fremstillet af 35 Cray Valley Products Ltd., England), CRAYVALLAC SF.

Disse additiver er meget omhyggeligt kontrolleret i hver DK 3 19 fase før emulgeringen og tilsætningsniveauet og/eller temperaturen og/eller omrøringen kan benyttes til at styre gelstrukturen eller den endelige tixotropi, rheo-peksi i den endelige emulsion. Op til 5%, men sædvanlig-5 vis langt lavere til omkring 0,5% af den endelige emulsion anvendes.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af imprægneringssammensætningen ifølge opfindelsen, hvilken fremgangsmåde består af følgende trin: 10 (i) opløsning af fra en sporværdi til 2,5 vægtprocent af sammensætningens totale vægt af et rheologi- strukturerende middel valgt blandt 15 højmolekylære carboxyvinyl polymere, bentonitler, brændt silica, polysaccharider, naphtalen, fede syrederivater og vandopløselige polyethylenoxider med molekylevægte mellem 300.000 og 5 millioner i fra 5 til 95 vægtprocent vand af sammensætningens 20 totale vægt til dannelse af en første opløsning, (ii) ældning af den første opløsning mindst 8 timer, (iii) opløsning eller dannelse af fra 0,25 til 10 vægtprocent af sammensætningens totale vægt af et alkalimetalsalt af en træbaseret harpiks samt 25 opløsning af fra 0,1 til 5 vægtprocent af sammen sætningens totale vægt af et overfladespændingspåvirkende middel eller emulgator valgt blandt nonylphenylethoxylater, alkanolamider, soyaleci-thin, ethoxylerede sorbitanestere, alkyl- og 30 glycolestere, sulfonerede castorolier, amine ethoxylater, acrylcopolymere, befugtningsmidler, fluorinderivater, siliconer, aminer, fede syrer, fede syrerester, sæber, detergenter, alkanater, natrium-lauryl-sulfater, octylphenol ethoxylater, 35 cetyl-stearyl-alkohol- ethoxylater, propylen- glycol ethoxylater, alkyl-aryl estere, ethylenoxid kondensater og -sulfonater i den ældede 20 Π [/ Λ ' ^ f~. ··'; η ^

Ur\ : η ' i =, Ο !..* Ο første opløsning, samtidigt eller successivt i en vilkårlig rækkefølge, til dannelse af en anden opløsning, (iv) tilsætning af den anden opløsning til creosot og 5 dannelse af en første emulsion under ultrahøje forskydningsforhold, (v) tilsætning af mindst et prædispergeret mikronise-ret pigment til den første emulsion, (vi) tilsætning af fra 0,25 til 5 vægtprocent af den 10 totale sammensætnings vægt af et ligningsulfonat til dannelse af en anden emulsion, og tilsætning af fra 0,25 til 2 vægtprocent af sammensætningens totale vægt af en naturlig eller syntetisk pigmentmodificerende harpiks, som 15 angivet i krav 1, idet der efter hvert af trinnene (v), (vi) og (vii) sker en blanding under ultrahøje forskydningsforhold.

Blandingen af alle komponenterne under ultrahøje forskydningsforhold frembringer en meget fin emulsion 20 med enestående egenskaber, idet den udviser exceptionel stabilitet, hvad angår temperatur, tryk og kontinuerlig forskydning under svære brugsbetingelser. Præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen udviser usædvanlig stabilitet under nærværelse af ioner med modsat ladning 25 i forhold til emulsionens ioner, syre, salte og kemisk forurening såvel som ved eller nær kritisk inversionsniveau for vandindhold.

Præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen udviser usædvanlig stabilitet under vacuumkogningsfor-30 hold i lange perioder under tilstedeværelse af frisk tømmer, boultoniseringsproces, og lange perioder med temperaturer over 130°C under tryk op til 5500 kPa.

Præserveringssammensætningerne ifølge opfindelsen er kemisk fremstillet under høje forskydningsforhold, så 35 de udviser tixotropisk opførsel i hvile og newtonsk opførsel, når deres flydeværdi overskrides ved forskyd- 21

DK 16 Π *° Π O B

ning eller pumpning og anvendelse over 60°C.

Hvor den hidtil kendte creosotpræservering af tømmer krævede høje tryk og temperaturer, kan creosotsam-mensætningen ifølge opfindelsen anvendes ved enhver af 5 de kendte fremgangsmåder til påføring af en belægning på eller imprægnering af en overflade eller splintved i elmaster, naturligt runde pæle og stolper samt blødt og hårdt træ. De flydende præparationer ifølge opfindelsen kan påføres porøse materialer ved imprægnering under 10 omgivelsernes eller højere tryk, og ved omgivelsernes eller højere temperaturer. Væskesammensætninger ifølge opfindelsen kan også påføres overflader ved påsprøjt-ning, påbørstning eller pårulning. Viskositeten af sammensætningen kan justeres således, at sammensætningerne 15 har konsistens som en flydende pasta-voks eller gel. Når sammensætningerne ifølge opfindelsen er i disse udformninger, kan de også påføres overflader ved gnidning. Som nævnt i det foregående kan de påførte belægninger hærdes ved tilførsel af varme, når der i sammensætningerne 20 ifølge opfindelsen indgår termohærdende additiver.

Præserveringssammensætningen ifølge opfindelsen sammensættes og fremstilles til at udvise optimal rheo-logisk opførsel ved eller omkring 60°C i tømmerbehand-lingsprocesser, hvad enten det drejer sig om dypning, 25 udblødning, påbørstning, pårulning og/eller autoklavering ved lave eller høje tryk.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen er udformet og sammensat til at forbedre rheologisk opførsel og mikroskopisk integritet, d.v.s. hvad angår partikelstørrelse 30 og fordeling af alle faser og bestanddele, med kontinuerligt og/eller gentagen anvendelse i trykanlægs indretninger.

Der er derfor ifølge opfindelsen også tilvejebragt en anvendelse af imprægneringssammensætningen ifølge 35 opfindelsen ved, at sammensætningen påføres lignocellu-lose-materialer og andre materialer til præservering af 22 DK ΐήηηηοΒ disse.

Opfindelsen tilvejebringer således en fremgangsmåde til behandling af tømmer til opfyldelse af standardspecifikationer ved langt lavere temperaturer end hidtil 5 nødvendigt under anvendelse af højtemperatur-creosoter og lignende oliebaserede præserveringsmidler til opnåelse af væsentlige energibesparelser, besparelse i fabriksbehandlingstid og udstyrsslitage.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen udviser stærkt 10 reducerede dampafgivelser ved temperaturer til 95°C umiddelbart efter, at autoklaveringsdøren åbnes ved trykimprægnering af tømmer og i den umiddelbare nærhed af det behandlede tømmer, som er fjernet varmt fra autoklaven. Dampene spredes hurtigt og er forskellige fra 15 basiscreosotens dampe. Ved påbørstning, påsprøjtning, dypning, rulning eller udblødning ved omgivelsernes eller hævede temperaturer er dampene ligeledes meget reducerede og er af en mindre irriterende natur end HTC ved samme temperatur.

20 Sammensætningerne ifølge opfindelsen udviser meget reduceret hudirritation, endog når tømmeret er nybehand-let, tømmerstykkerne er ikke fedtede, langt sikrere at håndtere og tørrer hurtigt i fri atmosfære. Reduceret udsvedning optræder ved lagring, og overfladen af det 25 PEC-behandlede tømmer tørrer til et æstetisk tiltalende "pudret" tør naturtræsudseende under yderligere påvirkninger uafhængig af høje overfladetemperaturer i nærheden af 65°C. Intet creosot udsvedes fra den behandlede tømmeroverflade efter at tørringsprocessen er fuldført.

30 Eksempler på lignocellulosematerialer er tømmer, krydsfinér, partikelplader, såsom spånplader, SCRIMBER, registreret varemærke for Repco Ltd. for genanvendt træ, og træfiberplade. Andre materialer er f.eks. metal og murværk, eftersom sammensætningerne ifølge opfindelsen 35 også er anvendelige som maritime antibegroningsmidler og kan anvendes som belægninger for svømmenbades vægge og

DK 6 nr n r B

23 gulve til minimering af algevækst.

Ved kendte tætheder absorberer tømmer eller andre materialer, som er behandlet med sammensætningerne ifølge opfindelsen, totalt mere væske, næsten 30% masse pr.

5 volumenenhed, end tilsvarende prøver, der er blevet behandlet med højtemperaturcreosot under identiske betingelser og tidsplaner. Den totale nettooptagning af højtemperaturcreosot er tilsvarende.

Anvendt som tømmerpræserveringsmiddel anses sammen-10 sætningerne ifølge opfindelsen at trænge igennem cellevæggene til indføring af creosot og/eller bredsprektre-de, og/eller stærkt specielle giftstoffer ind i de mest sårbare mikrostrukturer af træet. Giftstofferne, som er båret ind i cellevæggen og muligvis ind i kapillæerne 15 inde i cellevæggen i vandfasen for PEC afsættes ved nedbrydning af emulsionen i det sure materiale inde i celler til dannelse af præservering af det ultrastrukturel le område.

I tømmer trænger sammensætningerne ifølge opfindel-20 sen ind i ringporerne som følge af den naturlige affinitet for vand, der blev transporteret i det levende træ fra celle til celle via ringporerne, der virker som ventiler i splintveddet for levende træer. Lukningen af disse "døre" i det delvist tørrede splintved, der er 25 klart til behandling, virker som en begrænsning for højtemperaturcreosots indtrængning, men ikke for PEC, hvis emulsion bryder ind i materialet straks efter behandling til afsætning af giftstoffer og creosot i cellerne, som bliver forseglet mod tab af creosot eller 30 tilsat giftstof ved afsætning af pigment og/eller fyldstoffer i disse "døre". Den samme gunstige funktion ifølge opfindelsen forebygger udsvedning i tidens løb eller af temperaturårsager.

Anvendt til tømmerpræservering trænger sammensæt-35 ningerne ifølge opfindelsen med eller uden additiver let ind fra marvstrålerne og ind i dødtræets tracheider, kan 24

πι/’ Ί c ^ rj ^ D

U!\ μ.? ·.· c i>b strømme og/eller emulgere harpikser og gummier til udvidelse af væskeledende elementer for præserveringsvæsken og ved nedbrydning af emulsionen ved hjælp af det sure medium og tiden afsætte giftstoffer, som forsegles i det 5 behandlede tømmer ved afsætning af pigment og/eller fyldstoffer, der forhindrer udsvedning.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen kan varieres til en grad, der tillader ønsket regulering af fordelingen for præserveringsmidlerne og additiverne indenfor 10 strukturen af de gennemtrængelige bløde- og hårde træarter, hvor helheden yderligere påvirkes ved varme og/eller tryk og/eller tid, som følge af den forud fastlagte kemiske sammensætning og emulsionernes stabilitet.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen giver en ul-15 trastabil emulsion, som kan ændres ved tilsætning af inerte fyldstoffer, specialiserede kemikalier og ikke-brændbare, organiske væsker samt komplekse opløsninger, kolloider og/eller andre emulsioner til bibringelse af brandhæmmende egenskaber til det præserverings-20 behandlede tømmer. Særligt bemærkelsesværdigt er området af brandhæmmende organiske væsker, som kan opløses i og/eller emulgeres med creosoten til dannelse af et brandhæmmende præserveringsmiddel uden de dampproblemer, der knytter sig til nogle af de organiske væsker alene.

25 Nogle brandhæmmende kemikalier, der kan emulgeres i sammensætningen ifølge opfindelsen, udviser iboende præserverende effekt og vil supplere sammensætningerne ifølge opfindelsen.

Brandhæmmende sammensætninger ifølge opfindelsen 30 kan anvendes til behandling af tømmer, der er egnet til indendørs og udendørs bygningstømmer til tilvejebringelse af farvet brandhæmmende præserveret tømmerkonstruktionsmaterialer, der er fri for vedligeholdelse i et stort område af arkitektoniske eller industrielle an-35 vendelser.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen udviser en

DK 16 ΠΠ.1 C B

25 naturlig brandhæmning, der bibringes tømmermater i a1et, som er behandlet med PEC ved dypning, diffusion, udblødning eller trykimprægnering.

PEC kan anvendes i konventionelle trykimprægne-5 ringssystemer ved meget lavere temperaturer end HTC eller konventionelt oliebaserede præserveringsmidler til opnåelse af standardspecifikationer, en ren tør overflade og opretholde miljømæssigt acceptable anlæg, maskiner og produkter. Damptryk er lavt, organiske dampe er neg-10 ligible, og alle rester er genanvendelige i processen.

Varmetilførslen er minimal, og varmetabene til omgivelserne negligible.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen er exotherme under pumpning og recirkulation, således at opvarmnings-15 tider er korte og energibevarende.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen udviser naturlig affinitet til tantalit- og andet uorganisk saltpræ-serveringsbehandlet tømmer og giver en vid variation af dobbeltpræserveringsbehandlingsmuligheder, der kan udfø-20 res for tømmer, der skal anvendes i maritime omgivelser, såvel som tømmer, der udsættes for kemikalier eller hårdt belastende omgivelser.

Selv om alle creosottyper kan komme i betragtning i sammensætningerne ifølge opfindelsen, er de foretrukne 25 creosoter de, der er udvundet fra højtemperaturkultjæredestillater, især krystal frie olier og klare olier. Eksempelvis de olier, der opfylder American Wood Preservers Association's standard AWPA P 1-69 og også ASTM D390, AS K55, AS 1143, BS3051, BS 144 OG SABS 538/539/ 30 540.

En væsentlig fordel ifølge opfindelsen er, at der er tilvejebragt en virkeligt træpræserverende maling, som kan påføres af ufaglærte, og som tørrer til en ren overflade, og et sådant produkt har ikke tidligere været 35 til rådighed. Hvis det var ønsket at dække tømmer i en eksisterende installation, såsom et hus eller et hegn, 26

DK 160080B

var valget mellem et præserveringsmiddel, som ikke fuldstændigt tørrede, og havde en utiltalende finish, eller en maling, der havde en attraktiv finish og ikke var et virkeligt tømmerpræserveringsmiddel. Bygningstømmer og 5 andre materialer, der er forbehandlet med sammensætninger ifølge opfindelsen, kan anvendes ved bolig-, industri- og landbrugsfabrikationer eller i præfabrikerede produkter.

Anvendelser for præserveringssammensætningen ifølge 10 opfindelsen ligger i området fra specialiserede anvendelser, såsom trykimprægnering af telegrafmaster og mine-, hegns-, vingårds- og østerspæletømmer og til indendørs og udendørs husholdningsbyggeprodukter. Creo-sot har været anvendt til at lægge afmærkningslinier på 15 græsset til fodboldbaner, men det har haft den ulempe, at det slog græsset ihjel. Sammensætningerne ifølge opvindelsen kan anvendes til denne anvendelse, specielt til dem, der indeholder kasein, idet sammensætningerne ifølge opfindelsen gør mindre skade på græsset end regu-20 lær creosot. Sammensætningen påføres sådanne produkter ved påsprøjtning, påbørstning, påsmøring, pågnidning, polering, udblødningsdypning i alle former for industri-træ-præserveringsbehandling. Vigtigst er, at sammensætningen ifølge opfindelsen kan påføres ved højt tryk og 25 høj- eller lavtemperaturpræservering.

Egnede mixere til blanding af emulsionen under ultrahøje forskydningsforhold er apparater fremstillet af Janke og Kunkel K.G. i Forbundsrepublikken Tyskland og solgt under varemærkerne "Ultra Turax" og "Dispax-30 -Reactor".

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret i forbindelse med nogle udførelseseksempler og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser kvadranter af en pæl behandlet i 35 eksempel 124, og

DK 1 Τι Π O Π n B

27 fig. 2 viser, hvorledes en kvadrant i fig. i blev udskåret til afprøvning efter behandling.

De følgende eksempler illustrerer fremstillingen af sammensætningerne ifølge opfindelsen.

5 Eksempel 1 Følgende blev blandet i Ultra Turrax under anvendelse af en T 45 66 generator ved 1050 rad. see-·1· ved en temperatur på 35°c og i nedenfor anførte rækkefølge til fremstilling af en bruntfarvet creosot anionisk emulsion af 10 vand-i-olie-typen.

Vægtandele destilleret vand 30 polysaccharid (1) 0,12 harpikssæbe (2) 3,42 alkansulfonatnatriumsalt (3) 0,14 15 højtemperaturcreosot (AS 1143) 70 pigment MC.l brunt oxid (4) 3,5 ligninsulfonat (5) 0,46 antihærdnings C.V.P. (6) 0,32 (fremstillet af Cray Valley Products U.K.) 20 (1) kenzan D (en højdemolekylær xanthangummipolysac- charid, markedsført af Merck & Co., New Jersey, USA) (2) alkalimetalsalt af Vinsolharpiks (af træ udvundet harpikssyre) (3) Lutensit A.P.S. (et natrium-alkan-sulfonat, 25 fremstillet af BASF, BRD) (4) Harshaw all phase prædispergeret pigment (pigment fremstillet af Harshaw Chemical Company) (5) polyphon F (et ligninsulfonat fremstillet af

Westvaco Corporation, New York, USA) 30 (6) Cray Valley Products U.K.

28 DK 160080 3

Eksempel 2

Proceduren i eksempel 1 blev fulgt under anvendelse af følgende komponenter til fremstilling af en bruntfarvet creosotemulsion modificeret ved tilsætningen og fase-5 dispergeringen af Busan 30, idet eksemplets emulsion blev toxisk forstærket og virkningsfuld til især præservering af lignocellulosematerialer i for hvidbakteriose udsatte områder.

Vægtandele 10 destilleret vand 30 polysaccharid 0,12 harpikssæbe 3,42 lutensit A.P.S. (alkansulphonatnatriumsalt) 0,14 højtemperaturcreosot (AS 1143) 70 15 Vægtandele pigment MC.l brun oxid 3,5 ligninsulfonat 0,36 antihærdning C.V.P. 0,32

Busan 30 (indeholder 30% TCMTB, markesført af 3,0 20 Buckman Laboratories Pty., Ltd., Australien)

Eksempel 3

Proceduren i eksempel 1 blev fulgt under anvendelse af følgende komponenter til fremstilling af en bruntfarvet 25 creosotemulsion, som under tryk blev imprægneret i splintveddet på kvadratformede emner skåret af runde eucalyptusstubbe. Denne blanding frembragte en tynd pigmenteret vandtæt creosotfilm på overfladen af prøveemnerne.

30 Kinesisk træolie (tung oil) tilføres til overfladen af det behandlede tømmer efter at det er blevet fjernet fra trykimprægneringscylinderen og før fordampningen af emulsionsvandet.

29 r> { / / - ^ ο λ λ ϋ'Κ i*»;.· η Vægtandele destilleret vand 30 polysaccharid 0,12 harpikssæbe 3,42 5 lutensit A.P.S. 0,14 højtemperaturcreosot (AS 1143) 70 pigment MC.-l brun oxid 3,5 ligninsulfonat 0,46 antihærdning C.V.P. 0,32 10 flydende polybutadienharpiks (hydroxy1-kæde- 4,0 afsluttet)

Eksempel 4 til 102

Proceduren i eksempel 1 blev fulgt under anvendelse af følgende bestanddele i de i tabel 1 angivne mængder.

15 1. vand

2. kelzan D

3. Vinsol harpikssæbe 4. Lutensit A.P.S.

5. Polyfon F

20 6. Antihærdnings CVP

7. højtemperaturcreosot (AS 1143) 8. Pigment MC.l (brun) 9. Pigment MC-W .... (hvid) I tabel 1 er alle værdier vægtandele i relation til 25 emulsionens totale vægt.

Eksempel nr. Komponent (vægtandele) 30

DK 16C0B0 B

TABEL 1 _12_3 4 5 6 7 8 9 4 30 1 0.25 2.5 2.5 2 70 5 - 5 30 1 0.25 2.5 5 1 70 5 6 30 1 0.25 2.5 5 2 70 5 - 7 30 1 0.25 5 2.5 1 70 5 8 30 1 0.25 5 2.5 2 70 5 9 30 1 0.25 5 5 1 70 5 10 30 1 0.25 5 5 2 70 5 - 11 ' 30 1 10 2.5 2.5 1 70 5 - 12 30 1 10 2.5 2.5 2 70 5 13 30 1 10 2.5 5 1 70 5 14 30 1 10 2.5 5 2 70 5 15 30 1 10 5 2.5 1 70 5 - 16 30 1 10 5 2.5 2 70 5 - 17 30 1 10 5 5 1 70 5 - 18 30 1 10 5 5 2 70 5 - 19 30 5 0.25 2.5 2.5 1 70 5 - 20 30 5 0.25 2.5 5 2 70 5 21 30 5 0.25 5 2.5 2 70 5 22 30 5 0.25 5 5 1 70 5 - 23 30 5 0.25 5 5 2 70 5 - 24 30 5 10 2.5 2.5 1 70 5 - 25 30 5 10 2.5 2.5 2 70 5 26 30 5 10 2.5 5 1 70 5 27 30 5 10 2.5 5 2 70 5 - 28 30 5 10 5 2.5 1 70 5 - 29 30 5 10 5 2.5 2 70 5 - 30 30 5 10 5 5 1 70 5 - 31 30 5 10 5 5 2 70 5 32 70 1 0.25 2.5 2.5 1 30 5 - 33 70 1 0.25 2.5 2.5 2 30 5

Eksempel nr. Komponent (vægtandele) 31 DK ν>πη-Γ,0 3 __1 2_3 4 5 6 7 8_9 34 70 1 0.25 2.5 5 1 30 5 35 70 1 0.25 2.5 5 2 30 5 36 70 1 0.25 5 2.5 1 30 5 37 70 1 0.25 5 2.5 2 30 5 38 70 1 0.25 5 5 1 30 5 - 39 70 1 0.25 5 5 2 30 5 .40 70 1 10 2.5 2.5 1 30 5 - 41 70 1 10 2.5 2.5 2 30 5 - 42 70 1 10 2.5 5 1 30 5 43 70 1 10 2.5 5 2 30 5 44 70 1 10 5 2.5 1 30 5 - 45 70 1 10 5 2.5 2 30 5 - 46 70 1 10 5 5 1 30 5 - 47 70 1 10 5 5 2 30 5 48 70 5 0.25 2.5 2.5 1 30 5 - 49 70 5 0.25 2.5 2.5 2 30 5 - 50 70 5 0.25 2.5 5 1 30 5 51 70 5 0.25 2.5 5 2 30 5 52 70 5 0.25 5 2.5 1 30 5 53 70 5 0.25 5 2.5 2 30 5 54 70 5 0.25 5 5 1 30 5 - 55 70 5 0.25 5 5 2 30 5 - 56 70 5 10 2.5 2.5 1 30 5 57 70 5 10 2.5 2.5 2 30 5 - 58 70 5 10 2.5 5 1 30 5 59 70 5 10 2.5 5 2 30 5 60 70 5 10 5 2.5 1 30 5 - 61 70 5 10 5 2.5 2 30 5 - 62 70 5 10 5 5 1 30 5 63 70 5 10 5 5 2 30 5 - 64 30 1 0.25 2.5 2.5 2 70 - 5

Eksempel nr. Komponent (vægtandele) 32

DK'hnnaøB

_1 2_3 4 5 6 7 8_9 65 30 1 0.25 2.5 5 1 70 - 5 66 30 1 0.25 2.5 5 2 70 - 5 67 30 1 0.25 5 2.5 1 70 - 5 68 30 1 0.25 5 2.5 2 70 - 5 69 30 1 10 2.5 5 2 70 - 5 70 30 5 0.25 2.5 2.5 1 70 - 5 71 70 1 0.25 2.5 2.5 1 30 - 5 72 70 1 0.25 2.5 2.5 2 30 - 5 73 70 1 0.25 2.5-5 1 30 - 5 74 70 1 0.25 2.5 5 2 30 - 5 75 70 1 0.25 5 2.5 1 30 - 5 76 70 1 0.25 5 2.5 2 30 - 5 77 70 1 0.25 5 5 1 30 - 5 78 70 1 0.25 5 5 2 30 - 5 79 70 1 10 2.5 2.5 1 30 - 5 80 70 1 10 2.5 2.5 2 30 - 5 81 70 1 10 2.5 5 1 30 - 5 82 70 1 10 2.5 5 2 30 - 5 83 70 1 10 5 2.5 1 30 - 5 84 70 1 10 5 2.5 2 30 5 85 70' 1 10 5 5 1 30 - 5 86 70 1 10 5 5 2 30 - 5 87 70 5 0.25 2.5 2.5 1 30 - 5 88 70 5 0.25 2.5 2.5 2 30 - 5 89 70 5 0.25 2.5 5 1 30 - 5 90 70 5 0.25 2.5 5 2 30 - 5 91 70 5 0.25 5 2.5 1 30 - 5 92 70 5 0.25 5 2.5 2 30 - 5 93 70 5 0.25 5 5 1 30 - 5 94 70 5 0.25 5 5 2 30 - 5 95 70 5 10 2.5 2.5 1 30 - 5 96 70 5 10 2.5 2.5 2 30 - 5

Eksempel nr. Komponent (vægtandele) 33

DK VK™ B

_1 2_3 4_5 6 7 8_9 97 70 5 10 2.5 5 1 30 - 5 98 70 5 10 2.5 5 2 30 - 5 99 70 5 10 5 2.5 1 30 - 5 100 70 5 10 5 2.5 2 30 - 5 101 70 5 10 5 5 1 30 - 5 102 70 5 10 5 5 2 30 - 5 5 Opskrifterne fremstillet i eksemplerne 4-63 blev udsat for syv cykler af frysning ved -18°C i 16 timer efterfulgt af optøning i 8 timer. Emulsionerne forblev stabile visuelt. Eksemplerne 64-102 blev opvarmet til 100°C i 7 dage og derpå afkølet til omgivelsernes tempe-10 ratur. Emulsionerne forblev stabile visuelt.

Det følgende sammenlignende eksempel illustrerer forskellen mellem sammensætningerne ifølge opfindelsen og de, der blev fremstillet ifølge australsk patentskrift nr. 514.897.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL

15 Formlen i eksempel 1 fra australsk patent nr.

514.897 (formel A) blev sammenlignet med formlen i ovenstående eksempel 1 (formel B), hvad angår stabilitet overfor varme, tilsætning af træekstrakter, kationtilsætninger og frysning/optøning.

1. Varmestabilitet 20 (i) 3 sæt IL prøver af formel A og formel B blev an bragt i ovne ved temperaturer på 50°C, 70°c og 90°C i 4 dage. Hver prøve blev derpå vurderet visuelt.

(ii) Ovennævnte prøver blev udsat for yderligere opvarmning ved samme temperatur i 3 dage mere. Stabilitet 25 for hver prøve blev igen vurderet visuelt.

34

DK 16C0R0B

2. Stabilitet overfor træekstrakter

Frisk træekstrakt udtrukket fra friske eucalyptus-stubbe og anvendt til opskrift A og opskrift B. 1, 2,5, 5,0, 7,5 og 10 procent af ektraktionsmassen blev tilsat 5 de friske prøver emulsion og grundigt omrørt. Den endelige masse af hver prøve var 100 g. De forurenede prøver blev tilladt at stå natten over før visuel vurdering.

3. Stabilitet overfor Tanalith-C oplosning 2 vægtprocent Tanalith-C opløsning blev anvendt.

10 Forurening af friske emulsioner blev udført som i ovenfor anførte punkt 2, og stabiliteten for hver prøve blev vurderet visuelt.

4. Stabilitet overfor frvsninq/opteninq IL· frisk opskrift A og IL frisk opskrift B blev 15 anbragt i en fryser ved -18°C i 7 dage. Prøverne blev tilladt at tø op, før vurdering af emulsionsstabiliteten blev udført visuelt.

TABEL 2

Prøver opskrift A opskrift B

1. varmestabilitet (i) 50°C i 4 dage bundfald upåvirket 70°C i 4 dage nedbrydning og bundfald upåvirket 90°C i 4 dage nedbrydning og bundfald upåvirket (ii) 50°C i 7 dage bundfald upåvirket 70°C i 7 dage nedbrydning og bundfald upåvirket 90°C i 7 dage nedbrydning og bundfald upåvirket 2. stabilitet mod 2 lag dannet, kunne upåvirket tilsætning af ikke genblandes træekstrakt TABEL 3 3. stabilitet mod 2 lag dannet, kunne synes i star- kationtilsætning ikke genblandes ten at sepa- (2% Tanalith-C) reres og gen emulgeredes ved omrøring 35 DK ioGOftQ3 4. nedfrysning- væsentlig krystaldan- Emulsio- optøning-stabili- nelse. Emulsionen nen størk- tet -18°C nedbrudt og bundfæl- net og op- det ved optøning tøet til en homogen emulsion

Eksempel 103 1,4 m stammer af otte ask type eucalyptusstammer, indbefattende eucalyptus regnans, Eucalyptus obliqua og Eucalyptus eugeniodies, blev afsavet fra rodstokenden af 5 lufttørrede, 11 m lange pæle. Til eksperimentet blev hver stamme skåret i fire kvadranter, nummereret og placeret til behandling som vist i fig. 1.

For hvert kvadrant blev splintvedtykkelsen ved begge ender bestemt på tre steder under anvendelse af methylorangein-10 dikator og det volumen beregnet, som skulle behandles.

Hver prøve blev derpå dobbeltbelagt med impermeabel epoxyharpiks på begge savfladerne 1 og på den øverste ende 2 som vist i fig. 1. Dette var for at sikre, at endetræsindtrængning af præserveringsmidlet blev begrænset til rod-15 stokenden 3, den ikke-forseglede ende, såvel som til den udvendige krumme overflade. Overfladetilstandene for hvert kvadrant blev noteret og fotograferet.

Lowry-skemaet blev anvendt til behandling af alle kvadranter med 1400 kPa tryk i 100 minutter efterfulgt af et 20 afsluttende vacuum på -85 kPa i 30 minutter. Behandlingstemperaturerne var 60°C og 90°C for både emulsionen tilberedt jfr. eksempel 1 og HTC. Kvadrant A blev behandlet med emulsionen ved 60°C, kvadrant B blev behandlet med emulsionen ved 90°C, medens kvadranterne C og D blev be-25 handlet med HTC ved 90°C henholdsvis 60°C. I Australien udføres den industrielle behandling af pæle med HTC sædvanligvis ved 90°C eller højere temperaturer. Eftersom Hosli og Bosshard i Holz als Roh- und Werkstoff 37:445-461 (1979) har påpeget, at der ikke er nogen nævneværdig

DK 160080 B

36 formindskelse i viskositet for creosot, når dets temperatur forøges over 60°C/ blev en del af forsøget foretaget ved 60°C. Mange typer emulsioner kan destabiliseres ved forhøjet temperatur, og til afprøvning af stabiliteten for 5 emulsionen i eksempel 1 blev den termisk påvirket ved 90°C i halvdelen af det totale antal påfyldninger.

Til beregning af bibeholdelserne blev vægten af hvert kvadrant bestemt før og efter behandling. Selvom der blev observeret nogen præserveringsindtrængning i kernetræet i 10 få prøver, blev det antaget, at kun splintveddet var blevet fuldstændigt behandlet.

Der blev foretaget observationer af præserveringsmidlernes dampafgivelse, især ved den højeste temperatur, håndtering af de behandlede prøver og deres overfladeudseende. Der 15 blev taget prøver af emulsionen før og efter hver påfyldning, og prøverne blev analyseret for vandindhold, pigmentniveau, pH-værdi, viskositet, rheologisk opførsel over mange shear-hastigheder/temperaturer og den mikroskopiske struktur for emulsionen. En plade (4) på 25 mm tykkelse blev 20 fjernet fra midten af hvert behandlet kvadrant (5) som vist i fig. 2 og lagret ved -18°C til senere visuel vurdering af præserveringsmiddelfordelingen i tværoverfladen. Rodstokdel (6) af den overskårne kvadrant (5) blev lagret ved 5°C til senere vurdering af længdefordelingsmønstret. Den 25 tilbageværende halvlængde (7) blev udsat for påvirkninger i det fri til vurdering af overfladetilstanden over en forlænget periode.

Fjorten af de seksten kvadranter, som blev behandlet med emulsionen, opnåede højere bibeholdelsesværdier, baseret 20 på emulsionen, end de tilsvarende sidesammenhørende prøver behandlet med HTC ved samme temperatur, se tabel 3.

37 DK α;ΠΓΗΓ 3

TABEL 3 - VÆGTBIBEHOLDELSER

Stamme Pigmentemulgeret creosot_ højtemperatur-

Nr. 60°C 90^ crgosot

emulsion creosot*emulsion creosot* 60°C 90°C

1 279 188 386 264 354 329 2 439 296 482 330 203 365 3 514 348 314 213 296 253 4 766 519 569 386 421 409 5 420 282 299 208 226 191 6 336 226 243 169 300 236 7 318 214 568 396 607 535 8 391 263 400 279 362 362 gennemsn.433 292 408 281 346 335 * for emulsion er bibeholdelsesværdierne baseret på den virkelige mængde creosot, d.v.s. at vand, pigment, emulgeringsmiddel etc, er blevet udeladt i udregningen.

5 Der var ingen nævneværdig forskel i bibeholdelserne af creosot mellem emulsionen og HTC. Svingningen indenfor bibeholdelsesværdierne for hvert præserveringsmiddel og temperatur svarer til den, der var opnået ved andre forsøg. Der var ingen sammenhæng mellem synlige defekter i 10 kvadranterne og de opnåede bibeholdelsesniveauer.

30°C-forøgelsen i behandlingstemperatur resulterede ikke i højere bibeholdelsesværdier for nogen af præserveringsmidlerne. Hvis tilfredsstillende behandlinger kan opnås ved lavere temperaturer i industrielle processer, vil 15 resultatet være væsentlige besparelser i energiforbrug.

Alle de behandlede kvadranter registrerede individuelle vægtbibeholdelser af creosot, der lå langt over den angivne værdi på 134 kg/m i australsk standard nr. 2209-1979.

Trykimprægneringsanlæggets tilstand umiddelbart efter 20 behandlingen.

38

DK 160030 B

HTC-dampafgivelsen var kraftig med gule dampringe ved cylindermundingen og kvadrantoverfladerne. HTC-dampafgi-velser var vedvarende på prøverne timevis efter behandling. Vejrtrækning var vanskeliggjort, og forsøg på at udtrække 5 behandlede prøver måtte forsinkes. Selv ved 90°C var dampafgivelsen fra emulsionen i denne prøve langt mindre end HTC. Emulsionens lugt fra prøven var ikke typisk for creo-sot, og den var heller ikke frastødende. iNogle mindre slamdannelser i cylinderen blev noteret efter 90°C-behandlinger-10 ne. Visuel stabilitet for emulsionen i denne prøve under meget vanskelige betingelser blev ikke påvirket.

Overfladeforhold for de behandlede prøver. Kvadranterne, som var behandlet med dette eksempels emulsion, forekom næsten tørre, da de blev fjernet fra behandlingscylinderen 15 og især efter 90°C behandlingerne. En smule eller ingen fedtethed på kvadranterne gjorde manuel håndtering let og sikker. Til at begynde med syntes kvadrantoverfladerne, som var behandlet med HTC i de første få behandlingsrunder, tørre, men efterfølgende behandlinger frembragte prøver, der 20 var våde og olierede. Dette kan skyldes, at nogle bestanddele af lavt kogepunkt i HCT'en er fordampet under de første behandlingsforløb og iltningen samt polymerisation af nogle creosotbestanddele under yderligere trykbehandlinger har dannet den observerede, snavsede overflade. De våde og 25 slibrige HCT-behandlede kvadranter var usikre at håndtere.

Der blev bemærket udbredt overfladerevnedannelse i prøverne efter behandling med HCT sammenlignet med de prøver, der blev behandlet ifølge den foreliggende opfindelse. Vand-bestanddelen i emulsionen må have fået tømmermaterialet til 30 at svulme op og bevirke nogle revner at åbne.

I de første få dage efter behandling var creosot-udsondrin-gen tydelig langs store revner og spalter i begge prøvesættene. Noget pigment var mistet fra kvadrantoverfladerne behandlet ifølge opfindelsen som følge af let regn og natte-

DK 160080 B

39 frost, men de forblev ret tørre og tiltalende i udseende. De HTC-behandlede prøver var våde og olierede. Prøver blev udskåret fra de behandlede kvadranter, og anbragt på understøtninger i det fri således, at prøvernes buede overflade 5 blev påvirket af vejret. Efter ca. 8 måneders udsættelse for vejrliget viste mange af kvadranterne med dette eksempels emulsioner nogen "tilsmudsning", især nær revner og spalter.

Det meste af dette "smuds" eller "crud" forblev tørt og blankt. Temmelig omfattende "tilsmudsning" blev iagttaget på 10 de fleste af HTC-prøverne, og dette ekssudat var blødt og klæbrigt i varmt vejr, meget lig en tjærebelægning. Overfladerne for prøverne behandlet ifølge opfindelsen var stadig tørre, hvorimod de fleste HTC-behandlede prøver var våde og olierede.

15 Indtrængning og makrofordeling.

Udskæring og høvling af creosotbehandlet tømmer ved normal temperatur vil mobilisere præserveringsmidlet. Udtværing og vandring af creosot på snitoverfladerne vil give et ukorrekt visuelt indtryk af præserveringsmidlets indtræng-20 ning og fordeling. I et forsøg på at afhjælpe denne ulempe blev alle udskårne prøver frosset i mange uger. De frosne plader, se fig. 2, blev derpå maskinhøvlet og umiddelbart derefter fotograferet til senere visuel vurdering af den behandlede zone på tværs af årringene. Ligeledes blev det 25 langsgående indtrægningsmønster for den behandlede zone registreret ved først at skære langs den frosne rodstoksektion, jfr. fig. 2, og en afsnitfladerne blev maskinhøvlet og umiddelbart derefter fotograferet.

Både sort/hvid fotografier og farvebilleder af alle de 30 behandlede kvadranter blev udført, og der syntes ikke at være nogen tydelig forskel i makrofordelingen for begge præserveringsmidler i de samhørende kvadranter. I alle prøver, bortset fra sårpåvirket splintved, var den fuldstændige dybde af splintvedindtrængning synlig.

Emulsionsanalyse af denne prøve over 12 påfyldninger.

DK 160080 B

40 a. Vandindhold.

Vandindholdet i alle emulsionsprøverne blev bestemt ved Dean og Starks metode i henhold til STPTC CO-2 standard.

Ved hver påfyldning faldt vandindholdet efter behandling 5 med en større forskel i de tidligere påfyldninger. Mellem nogle påfyldninger var det nødvendigt at tilsætte frisk emulsion, og dette frembragte en forøgelse i vandindhold.

Total under 12 trykcylinder behandlingforløb faldt vandindholdet 3%. Selvom der ikke blev foretaget nogen korrek- 10. tioner for vand under disse studier, vil det være nødvendigt at udføre en sådan operation i industrielle behandlingsanlæg ved et forud fastlagt vandindhold. Ændringen i vandindhold har ikke nogen synlig effekt på emulsionsstabiliteten eller på de i kvadranterne opnåede bibehol-15 d delsesniveauer. Dette resultat er særligt opmuntrende, idet seks ud af tolv påfyldninger blev udført ved 90°C, og det er generelt accepteret, at høje temperaturer er ødelæggende for emulsionsstabiliteten.

20 b. Pigment

Der viste sig intet til indikering af, at der forekom pigmentforening, -separation eller -udfældning i emulsionen. Prøvernes pigmentindhold blev bestemt ved langsom fordampning af præserveringsmidlet i glaserede porcelæns-25 digler efterfulgt af antændelse i tre dage ved 550°C.

I alle 12 behandlingsforløb viste emulsionerne intet voksende tab af pigment.

c. pH-værdi 30 pH-værdien af alkalinsk anionisk emulsion varierede en smule under behandlingens forløb. Resultaterne viste ikke nogen konsekvensformindskelse af pH-værdien i løbet af de 12 påfyldninger. Dette er især opmuntrende, eftersom surheden for de anvendte hårdttrætyper, som normalt er 35 af pH-værdi 4-5, ikke drastisk har påvirket emulsionens alkalitet.

DK 160080B

41 d. Viskositet.

Viskositeten og rheologien for hver prøve blev nøjagtigt bestemt og undersøgt ved 20°C, 35°C, 50°C, 70°C og 90°C over et bredt område af shear-hastigheder. Viskositet-5 temperaturkurver og rheogrammer/ der således blev dannet, udviste lille ændring for alle 12 behandlingsforløb. I betragtning af behandlingsforholdene, som emulsionen var udsat for, eksempelvis høj temperatur og shearing under tryk i tilstedeværelse af tømmer, er emulsionens rheolo-10 giske opførsel til dato meget tilfredsstillende. Emulsionen var udformet og fremstillet til at udvise pseudoplastisk opførsel med en bestemt flydeværdi. Over 60°C udviste emulsionen newtonsk opførsel.

15 e. Mikroskopi.

Adskillige prøver af emulsionen blev mikroskopisk undersøgt. Emulsionen viste sig at være blevet bedre hvad angår synlig homogenitet under behandlingerne. Intet synligt bevis på forening af pigmenter eller vand blev bemærket. MEget små 20 partikelstørrelser var overvejende med pigmentet vel fordelt i begge faser.

Eksempel 104

Mere end 300.000 L af de følgende emulsioner blev fremstil-25 let af Koppers Australia Pty. Limited ved deres behandlingsanlæg i Victoria.

_Opskrift A_ _Opskrift B_

Som i eksempel 1 med undtagel- Som eksempel 1 med undtagelse af indholdet af pigmenterne, se af indholdet af pigment, 30 som var til stede, var 5% som som var til stede, var 5% MC-1 brun MC-W hvid

Dette anlæg omfatter to cylindre, henholdsvis 12,0 mx 1,1 m og 15,2 mx 1,8 m med kapacitet til at behandle produkter især pæle op til tryk på 6900 kPa. En prototypeinstallation 35 til fremstilling af creosotemulsioner ifølge opfindelsen

DK 160080B

42 var blevet bygget til betjening af behandlingscylindrene. Anlægget har behandlet næsten 4000 telegrafmaster. Desuden er et antal jernbanesveller også blevet behandlet med emulsionen fra dette eksempel. Lufttørrede sveller af 5 adskillige slags fra det nordlige New South Wales og Tasma-nien blev behandlet med et Bethel-skema, medens nogle sveller først blev konditioneret ved Boultonisering og trykbehandlet i konventionel HTC og dernæst trykbehandlet med emulsionen ifølge dette eksempel.

10 De industrielle operationer har involveret både Lowry og Bethel-behandlingsskemaer med et stort område hårdttræs-tømmer under anvendelse af en brunpigmenteret formel A og en hvidpigmenteret formel B-emulsion. Sidstnævnte fremstiller produkter med tiltalende let olivenfarvede overfla-15 der. De lufttørrede sveller, som er blevet behandlet med den hvide opskrift, har udviklet en grå farve, der på ingen måde kan sammenlignes med konventionelle creosot-behandlede svellers farve. Lugt fra både hvid og brun emulsion imprægnerede pæle og sveller er mærkbart reduceret.

20 Behandlingsdetaljerne har indikeret, at forbrugerkrav kan opfyldes tilfredsstillende, især hvad angår bibeholdelsesværdier og indtrængningskriterier. Et resumé af udvalgte data opnået ved industri- og pilotanlægs operationer ses i tabel 4.

25 TABEL 4 3

Produkt Emulsion Bibeholdel- kg/m <1> Indtræng- (nr. i prøve) gennemsnit sesværdi- regmnt<2> ningsdybde<3> _område_ hårdttræpæle 30 klasse 1, hold- fuldt - barhed 772 250 121-694 170 splintved hårdttræpæle klasse 2, hold- fuldt barhed 234 353 136-389 170 splintved 43

DK I*'."': a C B

hårdttræspæle klasse 3, hold- fuldt barhed 297 283 122-612 200 splintved blødttræpæle fuldt- (75) 141<4> 78-248 128 tilhuggede hårdttræspæle (12) -splintved 170<5> 99-248 65<6> fuldt splint- -hårdtved ved. Indskæ ring til ca.

11 mm <1> Individuelle produkter, baseret på splintvedrumfang-målinger, bortset fra splintvedpæle, hvor totalvolumen blev anvendt. Bemærk, at ca. 5% af alle pælene ikke opfyldte kravene, men disse blev alle med held genbe-5 handlet.

<2> Minimum påfyldning, fuld creosot (HTC).

<3> Visuel bestemmelse fra kerner eller tværsnit.

<4> Blandingsgennemsnit for forskellige behandlingsforløb.

<5> Data for mere end 200 yderligere sveller er ikke blevet 10 fuldstændigt behandlet hvad angår individuelle bibehol delsesværdier og indtrængningsmønstre. De viste bibeholdelsesværdier blev opnået ved ekstraktionsanalyser.

<6> New South Wales krav alene, baseret på totalt rumfang.

Håndteringsegenskaberne er acceptable, selv når der tages 15 hensyn til det lille antal udsondrende pæle, som optrådte blandt mængden af flere tusinde emulsionsbehandlede pæle til dato. I denne henseende er det tydeligt, at de overvejende klimatiske forhold og efterbehandlingens forsinkelsestid kan påvirke overfladekvaliteten. Desuden er det 20 blevet iagttaget, at pælestabelformen mærkbart påvirker overfladetørringsegenskaberne. Lugtafgivelsen er negligibel, endda i varmt vejr.

DK 160080B

44

Eksempel 105

Proceduren i eksempel 1 blev fulgt under anvendelse af følgende bestanddele til fremstilling af en hvidfarvet creosot anionisk olie-i-vand-emulsion.

Vægtandele 5 destilleret vand 80 (1) polysaccharid 0,2 (2) harpikssæbe 1,5 (3) Alkansulfonatnatriumsalt 0,12 højtemperaturereosot (AS 1143) 20 10 (4) Pigment MC.W hvid 5 (5) Ligninsulfonat 0,4 (6) Antihærdning C.V.P. 0,5 (7) TCMTB (forkortelse for (2-thiocyanomethyl- 0,12 thio) benzothiazole)

(1) Kelzan D

15 (2) Alkalimetalsalt af Vinsolharpiks (3) Lutensit A.P.S.

(4) Harshaw All Phase prædispergeret pigment

(5) Polyfon F

(6) Cray Valley Products U.K.

20 (7) Registreret varemærke Buckman Laboratories Inc., U.S.A.

Claims (12)

1. Imprægner ingsamxnensætning, som er høj stabilt under tilstedeværelse af træekstrakter samt består af en emulsion, der omfatter en creosot af træpræserveringsty-pen, fra 5-95% vand og en eller flere prædispergerede 5 mikroniserede pigmenter, hvor emulsionen er fremstillet under ultrahøje forskydningsforhold, kendetegnet ved, at sammensætningen indeholder fra en spormængde til 2,5 vægtprocent rheologistrukturerende middel valgt blandt højmolekylære carboxyvinyl polymere, ben-10 tonitler, brændt silica, polysaccarider, naphtalen, fede syrederivater og vandopløselige polyethylenoxider, med molekylvægt mellem 300.000 og 5 millioner, fra 0,25-10 vægtprocent af et alkalimetalsalt af en træbaseret harpiks, fra 0,1 til 5 vægtprocent emulgator eller overfla-15 despændingspåvirkende middel valgt blandt nonylphenyl ethoxylater, alkanolamider, soya lecithin, ethoxylerede sorbitanestere, alkyl- og glycolestere, sulfonerede cas-torolier, amine ethoxylater, acrylcopolymere, befugt-ningsmidler, fluorinderivater, siliconer, aminer, fede 20 syrer, fede syrerester, sæber, detergenter, alkanater, natrium lauryl sulfater, octyl-phenol-ethoxylater, cetyl-stearyl-alkohol-ethoxylater, propylen-glycol-ethoxylater, alkyl-aryl-estere, ethylenoxid kondensater og -sulfonater, fra 0,25 til 2 vægtprocent naturlig eller syntetisk 25 pigmentmodificerende harpiks eller anti-hærdningsadditi- ver valgt blandt copalgummi, kolofonium harpiksgummi, vatica harpiks, shellack, trærosin, tall oil rosin, kinesisk træolie, højmolekylære primære aminer udvundet af pineharpikssyre, casein, aliphatiske harpikser, aromati-30 ske harpikser, courmaroneindener, terpene harpikser, polyterpene harpikser, terpene phenol, alkylharpiks, rhodenes, polyurethanharpiks, siliconeharpikser og hydrogeneret castor-olie-derivativer, og fra 0,25 til 5 vægtprocent ligninsulfonat, hvilke vægtprocenter er relateret DK < b α o a π B til emulsionens totale vægt.

2. Sammensætning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den indeholder fra 0,1 til 0,2 vægtprocent af det rheologistrukturerende middel, fra 1 til 5 vægt- 5 procent af alkalimetalsaltet af en træbaseret harpiks, fra 0,1 til 0,5 vægtprocent af emulgatorerne eller det overfladespændingspåvirkende middel, fra 0,25 til 2 vægtprocent af den naturlige eller syntetiske pigmentmodificerende harpiks, og fra 0,25 til 1 vægtprocent af 10 ligninsulfonatet.

3. Sammensætning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at pigmentet er til stede i en mængde på op til 60 vægtprocent, fortrinsvis fra 3,5 til 6 vægtprocent af sammensætningens totale vægt.

4. Sammensætning ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at creosotet er kemisk modificeret til dannelse af en farve fra en af dets bestanddele, før emulsionen blev dannet.

5. Sammensætning ifølge et eller flere af kravene 20 1-4, kendetegnet ved, at den er en olie i vand-emulsion.

6. Sammensætning ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at den er en vand i olie-emulsion.

7. Fremgangsmåde til fremstilling af en imprægne ringssammensætning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bestå af følgende trin: (i) opløsning af fra en spormængde til 2,5 vægtprocent af sammensætningens totale vægt af et 30 rheologistrukturerende middel valgt blandt høj- molekylære carboxyvinyl polymere, bentonitler, brændt silica, polysaccharider, naphtalen, fede syrederivater og vandopløselige polyethylenoxider med molekylevægte mellem 300.000 og 5 millioner i 35 fra 5 til 95 vægtprocent vand af sammensætningens totale vægt til dannelse af en første opløsning, DK ' K D c:! η 3 (ii) ældning af den første opløsning mindst 8 timer, (iii) opløsning eller dannelse af fra 0,25 til 10 vægtprocent af sammensætningens totale vægt af et alkalimetalsalt af en træbaseret harpiks samt 5 opløsning af fra 0,1 til 5 vægtprocent af sammen sætningens totale vægt af et overfladespændingspåvirkende middel eller emulgator valgt blandt nonylphenylethoxylater, alkanolamider, soyaleci-thin, ethoxylerede sorbitanestere, alkyl- og 10 glycolestere, sulfonerede castorolier, amine ethoxylater, acrylcopolymere, befugtningsmidler, fluorinderivater, siliconer, aminer, fede syrer, fede syrerester, sæber, detergenter, alkanater, natrium-lauryl-sulfater, octylphenol ethoxylater, 15 cetyl-stearyl-alkohol-ethoxylater, propylen- glycol ethoxylater, alkyl-aryl estere, ethylen-oxid kondensater og -sulfonater i den ældede første opløsning, samtidigt eller successivt i en vilkårlig rækkefølge, til dannelse af en anden 20 opløsning, (iv) tilsætning af den anden opløsning til creosot og dannelse af en første emulsion under ultrahøje forskydningsforhold, (v) tilsætning af mindst et prædispergeret mikronise- 25 ret pigment til den første emulsion, (vi) tilsætning af fra 0,25 til 5 vægtprocent af den totale sammensætnings vægt af et ligningsulfonat til dannelse af en anden emulsion, og (vii) tilsætning af fra 0,25 til 2 vægtprocent af sam- 30 mensætningens totale vægt af en naturlig eller syntetisk pigmentmodificerende harpiks, eller anti-hærdningsadditiver valgt blandt copalgum-mi, kolofonium harpiksgummi, vatica harpiks, shellack, trærosin, tall oil rosin, kinesisk 35 træolie, højmolekylære primære aminer udvundet af pineharpikssyre, casein, aliphatiske harpikser, DK 6 C O -s O B aromatiske harpikser, courmaroneindener, terpene harpikser, polyterpene harpikser, terpene phenol, alkylharpiks, rhodenes, polyurethanharpiks, sili-coneharpikser og hydrogeneret castor-olie-deriva-5 tiver, idet der efter hvert af trinnene (v), (vi) og (vii) sker en blanding under ultrahøje forskydningsforhold.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at creosotet i et yderligere trin kemisk mo- 10 dificeres til dannelse af en farve fra en af dets bestanddele før dannelsen af emulsionen.

9. Anvendelse af en imprægneringssammensætning ifølge et eller flere af kravene 1-6, kendetegnet ved, at sammensætningen påføres lignocellulosema- 15 terialet og andre materialer til præservering af disse.

10. Anvendelse ifølge krav 9, kendetegnet ved, at sammensætningen påføres ved imprægnering ved omgivelses- eller højere tryk og ved omgivelseseller højere temperatur.

11. Anvendelse ifølge krav 9, kendeteg net ved, at sammensætningen påføres ved påsprøjtning, påbørstning eller pårulning.

12. Anvendelse ifølge et eller flere af kravene 9-11, kendetegnet ved, at sammensætningen 25 indeholder mindst et termohærdningsadditiv, og at ligno-cellulosematerialet eller det andet materiale opvarmes efter sammensætningens på- eller indføring.