DK160749B

DK160749B - Fremgangsmaade og apparat til impraegnering af traemateriale

Info

Publication number: DK160749B
Application number: DK446385A
Authority: DK
Inventors: Terje Rosenlund
Original assignee: Terje Rosenlund
Priority date: 1984-02-02
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1991-04-15
Also published as: AU3933685A; US4637952A; PL147603B1; IT1183143B; FI79796B; KR920003975B1; JPS61501141A; EP0172188B1; KR850700224A; ATE43281T1; JPH0620727B2; TR22661A; BR8505006A; DE3570388D1; YU45697B; DK160749C; DK446385A; PL251830A1; DK446385D0; FI79796C

Description

DK 160749B

i

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til imprægnering af træmaterialer ved hjælp af en imprægneringsvæske, således som nærmere angivet i krav l's indledning.

5 Det har i nogen tid været kendt at behandle træmaterialer ved trykimprægnering eller dyb imprægnering. Formålet er at gøre træmaterialet mere modstandsdygtigt imod råd, svampeangreb og borende insekter. Imprægneringsmidlet er normalt en væske med et indhold af forskellige opløste j 10 salte, som i reglen har en vis giftvirkning.

Ved den for tiden mest praktiserede fremgangsmåde anbringes tørt træmateriale i en trykbeholder og underkastes vakuum. Hensigten hermed er at udtrække så meget af luften i træets celler som muligt. Derefter indføres imprægne-15 ringsvæske under atmosfæretryk i imprægneringstanken fra en særlig reservoirbeholder, og træet vil derpå opsuge imprægneringsvæsken. En ulempe ved denne fremgangsmåde er, at træets evne til at absorbere imprægneringsvæsken er ! i stærkt begrænset, fordi det tager tid, før træmaterialet 20 er fuldstændigt omgivet af imprægneringsvæsken. I mellem- | tiden, før materialerne er fuldstændigt omgivet af væsken, vil træet opsuge luft, og træets celler fyldes med luft i stedet for med væsken. Derfor vil trykket uden for og inden for cellevæggene i høj grad blive udlignet, og 25 imprægneringsvæskens indtrængning i træet er ret ringe.

Ved nærmere undersøgelse af denne kendte proces er det blevet iagttaget, at til trods for den kendsgerning, at træmaterialet taber størsteparten af det gasrumfang, som dets celler indeholder, bliver ikke hele det volumen, som 30 engang var optaget af denne gas, erstattet af imprægneringsstoffet, selv efter at materialerne er blevet fuldstændigt nedsænket i væsken. Eftersom der heller ikke sker nogen deformering af materialerne, må det antages, at det resterende rumfang er blevet optaget af et eller andet 35 stof, som ikke er imprægneringsvæsken.

DK 160749 B

2

Logisk set kan dette stof kun være gas. Denne gas består delvis af luft, der absorberes af træet, mens væsken tilføres, som nævnt ovenfor, men det er desuden sandsynligt, 5 at der trækkes gas ud af væsken i overensstemmelse med loven om gassers opløselighed i væske som funktion af gastrykket over væsken. Træets cellemembraner har sådanne egenskaber, at de f.eks. kan tilbageholde glucosemoleky-ler, men tillader vandmolekyler at passere igennem. Med 10 andre ord kan små molekyler passere lettere gennem membranen end store molekyler. En stor andel af de molekyler, som i den kendte imprægneringsmetode passerer gennem membranen ind i cellerne, vil derfor være gasmolekyler fra imprægneringsvæsken, og dette nedsætter muligheden for 15 væskemolekylerne i imprægneringsstoffet til at trænge ind i cellerne. Dette bevirker selvsagt en ringere indtrængen af imprægneringsvæsken i de træsorter, særligt fyr, som for tidén betragtes som emner for imprægnering ved denne metode. Det betyder også, at andre vigtige træsorter, 20 såsom gran, for tiden betragtes som uegnede for trykimprægnering, på grund af forskéllen i de to nåletræarters cellestruktur. Som følge heraf behandles i Norge kun fyrretræ i overensstemmelse med den ovenfor beskrevne metode, og denne begrænsning udgør selvsagt en alvorlig ulempe ved 25 metoden.

Det er opfindelsens formål at videreudvikle den nævnte fremgangsmåde til imprægnering af træmaterialer med henblik på at forøge imprægneringsdybden og gøre det muligt at imprægnere træsorter, som hidtil er blevet betragtet 30 som uegnede for trykimprægnering eller dyb imprægnering.

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l’s kendetegnende del angivne trin.

DK 160749 B

3

Det er opfindelsens grundlæggende ide, at vakuumet i træmaterialet, eller mere korrekt, i dettes celler, oprettes og opretholdes før og under indførslen af væske, hvad der 5 bevirker, at imprægneringsvæsken "opsuges" gennem cellevæggene, således at cellerne fyldes med imprægnerings-væske. Der foreligger derfor ingen mulighed for en trykudligning mellem cellerne og omgivelserne, før imprægneringsvæsken trænger ind gennem cellevæggen.

10 Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og dette apparat er af den art, der er angivet i krav 4’ s indledning, og dette apparat er ifølge opfindelsen ejendommelig ved den i krav 4's kendetegnende del angivne udformning og indretning.

15 Hensigtsmæssige udførelsesformer for fremgangsmåden og apparatet, hvis virkninger vil fremgå af den efterfølgende specielle del af nærværende beskrivelse, er angivet i krav 2 og 3 henholdsvis 5-7.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under 20 henvisning til tegningen, der viser et udførelseseksempel på et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Træmaterialet 1, der skal imprægneres, anbringes i en i lufttæt, trykbestandig imprægneringstank 2. En eller flere i

25 elastiske beholdere 3 er anbragt inden i imprægneringstan- I

ken 2. Inden imprægneringen af træmaterialet 1 igangsættes, evakueres luften i beholderen 3 ved hjælp af en vakuumpumpe 4 gennem rør 5, 6, 7 og 8, mens ventiler 9, 10 i rørene er åbne. Efter at luften er blevet evakueret, 30 lukkes ventilen 10. Derefter evakueres en reservoirbeholder 11, der står i forbindelse med vakuumpumpen 4 gennem rør 12 og 13, ved at åbne en ventil 14, som senere lukkes, når evakueringen er tilendebragt. Ved hjælp af vakuumpumpen 4 evakueres derpå luften i imprægneringstanken 2

DK 160749 B

4 gennem rørene 5, 12 og 15, idet ventilerne 9 og 16 står åbne, indtil den ønskede evakuering er opnået, hvorpå de lukkes. Al eller praktisk taget al luft eller anden 5 luftart er nu blevet evakueret fra både imprægneringstanken 2 og reservoirbeholderen 11, der også fungerer som ekspansionsbeholder, og luften eller gasfraktionen er også blevet næsten fuldstændigt fjernet fra imprægneringsvæsken 17, der indeholdes i reservoirbeholderen 11.

10 Imprægneringsprocessen igangsættes ved at åbne ventilerne 18 og 19, der tillader imprægneringstanken 2 at fyldes med imprægneringsvæske fra reservoirbeholderen 11, idet denne er anbragt ved et højere niveau end imprægneringstanken 2.

Under overførslen af væske underkastes reservoirbeholderen 15 11 sugning ved hjælp af vakuumpumpen 4, idet ventilerne 9 og 14 er åbne, indtil gastrykket (gastensionen) i væsken er lig med gastrykket over væsken. Derpå lukkes ventilerne 18 og 19.

Fra en trykluftkilde P indføres et trykfluidum gennem en 20 ventil 20 til den elastiske beholder 3, hvorved denne udvider sig, indtil trykket i imprægneringstanken 2 stiger til 16 bar eller højere. Efter at dette tryk er blevet opretholdt i et tilstrækkeligt langt tidsrum - afhængigt af rumfanget og arten af det materiale, der imprægneres -25 sænkes trykket, og imprægneringsvæsken evakueres fra imprægneringstanken 2. Den elastiske beholder 3 forbindes til vakuumpumpen 4 og tømmes.

Dersom materialerne 1 har opsuget for meget væske, kan der igen sættes vakuum på imprægneringstanken 2 for at trække 30 den overskydende imprægneringsvæske ud af træmaterialet.

Under evakuering af imprægneringstanken 2 bør trykket sænkes til eller næsten til imprægneringsvæskens kogepunkt så hurtigt som muligt, hvorpå ventilerne 18 og 19 øjeblikkeligt åbnes til indførsel af imprægneringsvæsken i

DK 160749 B

5 imprægneringstanken 2.

I stedet for den elastiske beholder 3 kunne der anvendes et fortrængningsstempel til at formindske rumfanget og 5 derved forøge trykket i imprægneringstanken 2. Rørsystemet til udpumpning af luft og gas i beholderne kan være udformet på forskellige måder, f.eks. under anvendelse af to pumper.

Trykforøgelsen i imprægneringstanken 2 kan også opnås ved 10 at anbringe en pumpeenhed i reservoirbeholderen 11 eller i en ledning mellem denne og imprægneringstanken, hvilken enhed er indrettet til at pumpe væske fra reservoirbeholderen 11 til imprægneringstanken 2, under sådanne betingelser, at væsken ikke kommer i berøring med gas eller 15 luft. Trykket i imprægneringstanken 2 vil derpå stige til den ønskede værdi, mens trykket i reservoirbeholderen 11 vil falde. Eftersom trykket i reservoirbeholderen 11 på grund af evakueringen allerede ligger ved væskens kogepunkt, vil væskens overflade koge. Rumfangstabet vil 20 således blive kompenseret af væskedamp.

j

Der er blevet udført sammenlignende forsøg med imprægnering, på den ene side i et konventionelt anlæg af den art, der er nævnt i tredje i afsnit i nærværende beskrivelses almindelige del, og på den anden side i et 1 j 25 anlæg ifølge opfindelsen, i begge tilfælde med træmateri- i aler af samme type og antal. Der blev foretaget to forsøg, nemlig et første forsøg med ti stykker 50 x 100 mm lægter, og derefter et andet forsøg med ti 20 x 150 mm brædder til udvendig beklædning. I begge anlæg blev der anvendt 2% 30 "TANALITH K 33" og et tryk på 12 kg/cm2 i 2 timer. Resultaterne er angivet i nedenstående tabeller:

DK 160749 B

6

Imprægnering i konventionelt anlæg af 20 x 150 mm udv. brædder

Nr. Vægt før Vægt efter Sp.v. % optaget 5 1 6.950 10.200 0,46 46 2 7.600 10.650 0,50 40 3 7.450 9.450 0,48 26 4 7.500 9.200 0,55 22 5 8.200 10.000 0,53 22 10 6 5.900 7.600 0,54 29 7 6.150 11.000 0,46 79 8 6.150 8.200 0,56 33 9 8.200 10.200 0,53 24 10 5.150 7.000 0,50 35 15 - G.snit 0,50 33,4

Imprægnering i anlæg ifølge opfindelsen af 20 x 150 mm udv. brædder 20 Nr. Vægt før Vægt efter Sp.v. % optaget 1 7.450 12.300 0,50 65 2 5.350 7.800 0,50 45 3 7.850 10.300 0,53 31 4 4.950 7.400 0,50 50 25 5 5.550 9.650 0,46 74 6 5.750 7.350 0,55 28 7 7.950 11.750 0,50 48 8 7.800 11.100 0,52 42 9 6.600 11.000 0,47 67 30 10 6.850 11.350 0,48 66 G.snit 0,50 51,6

DK 160749 B

7

Imprægnering i konventionelt anlæg af 50 x 100 mm planker

Nr. Vægt før Vægt efter Sp.v. % optaget 5 1 11.550 12.600 0,58 90,0 2 11.900 14.400 0,52 21,0 3 9.700 13.400 0,48 34,0 4 11.550 13.200 0,52 13,0 5 8.650 10.650 0,47 23,0 10 6 13.300 15.000 0,50 12,8 7 11.750 13.700 0,47 17,0 8 8.900 13.600 0,49 52,8 9 11.750 14.350 0,48 22,2 10 12.500 14.500 0,53 16,0 15 - G.snit 0,50 22,0

Imprægnering i anlæg ifølge opfindelsen af 50 x 100 mm planker 20 Nr. Vægt før Vægt efter Sp.v. % optaget 1 10.700 16.300 0,46 52 2 8.350 12.600 0,47 51 3 10.050 13.750 0,50 37 4 11.700 13.400 0,55 15 25 5 9.950 12.700 0,53 27 6 11.200 12.650 0,54 13 7 8.100 9.600 0,52 19 8 8.850 13.150 0,46 48 9 7.850 9.100 0,52 10 30 10 10.150 13.400 0,48 32 G.snit 0,50 31

Claims

1. Fremgangsmåde til imprægnering af træmaterialer (1) ved hjælp af en imprægneringsvæske (17), hvorved træ- 5 materialet anbringes i en lufttæt, trykbestandig imprægneringstank (2), hvorfra luften evakueres fuldstændigt eller næsten fuldstændigt, og imprægneringsvæsken efter at være blevet indført i imprægneringstanken underkastes et forøget tryk, kendetegnet ved, 10 a) at imprægneringsvæsken (17) afluftes og/eller afgasses til fuldstændig eller næsten fuldstændig fjernelse af sit luft- og/eller gasindhold, før den indføres i imprægneringstanken (2), og b) at imprægneringen udføres under sådanne fuldstændigt 15 lufttætte betingelser, at væsken under imprægneringen, dvs. når væsken trænger ind i træmaterialet (1), er fuldstændigt eller næsten fuldstændigt fri for gas eller luft, og at der ikke er nogen mulighed for gas og/eller luft til at trænge ind i træet (1) efter eva- 20 kueringen af imprægneringstanken og før imprægneringen af træmaterialet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at imprægneringsvæsken (17) afluftes eller afgasses ved hjælp af vakuum i en særskilt reservoirbeholder (11), og derpå 25 indføres i imprægneringstanken (2).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at trykforøgelsen på imprægneringsvæsken (17) efter dennes indførsel i imprægneringstanken (2) frembringes ved at formindske imprægneringstankens rumfang eller ved un- 30 der tryk at indføre en væske, der er fri for gas eller luft.

4. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et eller flere af kravene 1-3 og af den art, der omfatter a) en imprægneringstank (2) til at indeholde det træma- DK 160749B 9 teriale (1), der skal imprægneres, hvilken tank omfatter det fornødne udstyr til frembringelse af vakuum i tanken, og 5 b) rør, der forbinder tanken (2) med en reservoirbeholder (11), der indeholder imprægneringsvæske for tilførsel heraf til imprægneringstanken, efter at denne er blevet evakueret, kendetegnet ved, 10 c) at apparatet i forbindelse med reservoirbeholderen (11) omfatter udstyr til fuldstændig eller næsten fuldstændig evakuering af luft eller anden gas fra imprægneringstanken (2) og fra imprægneringsvæsken (17), og 15 d) at apparatet i forbindelse med imprægneringstanken (2) omfatter udstyr til at forøge trykket i imprægneringstanken (2) under fuldstændigt lufttætte betingelser.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at udstyret til forøgelse af trykket i imprægneringstanken 20 (2) består af et organ til at formindske imprægnerings tankens rumfang, som f.eks. en eller flere oppustelige, elastiske blærer (3), der er anbragt i imprægneringstanken (2) eller i et hermed forbundet væskeledende rør.

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet 25 ved en fælles vakuumpumpe (4) for reservoirbeholderen (11) og imprægneringstanken (2).

7. Apparat ifølge et eller flere af kravene 4-6, kendetegnet ved ved en trykpumpe til at indføre den tidligere afluftede eller afgassede imprægneringsvæske fra 30 reservoirbeholderen til imprægneringstanken.