EP0199092A1

EP0199092A1 - Verfahren zur beschleunigten Fixierung chromathaltiger Holzschutzsalze

Info

Publication number: EP0199092A1
Application number: EP86103757A
Authority: EP
Inventors: Richard Dr. Stanek; Hans-Norbert Marx; Wendelin Hettler; Claus Dr. Wagner
Original assignee: Dr Wolman GmbH
Current assignee: Dr Wolman GmbH
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1986-10-29
Also published as: FI860957A; US4716054A; DE3510364A1; DK130786A; DK130786D0; FI860957A0; NO861118L

Abstract

Verfahren zur beschleunigten Fixierung chromathaltiger Holzschutzsalze, bei dem frisch imprägnierte Hölzer einer Heißdampffixierung unterworfen werden, wobei die frisch imprägnierten Hölzer zuvor einer Wärmebehandlung unterliegen, bei der sowohl die Holzoberfläche, wie die Innenwände der Heizkammer auf 60-100°C, vorzugsweise 80-95°C aufgewärmt werden und anschließend in bekannter Weise die Hölzer mit überhitztem Dampf behandelt werden.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verhinderung bzw. Verminderung einer möglichen Auswaschung von wasserlöslichen, fixierenden Schutzsalzen unmittelbar nach der Imprägnierung.
Es ist bekannt, daß die wasserlöslichen Bestandteile von chromathaltigen Schutzsalzen erst im Laufe mehrerer Wochen sich in schwer auswaschbare Verbindungen umwandeln. Eine geschützte Lagerung während der Fixierungszeit wird inbesondere für Schnittholz und schwach dimensioniertes Rundholz nur selten durchgeführt. Bei Beregnung frisch imprägnierter Hölzer kann es zur Auswaschung der Wirkstoffe und der damit verbundenen Kontamination der Umwelt kommen. Zur Beschleunigung der Fixierung chromathaltiger Holzschutzsalze wird immer häufiger im Anschluß an eine Kesseldrucktränkung eine Heißdampfbehandlung vorgenommen.
Durch einstündige Einwirkung mit überhitztem Dampf von 110 bis 120°C wird dabei in dem äußeren Holzbereich eine Spontanfixierung erzielt.
Als gravierender Nachteil dieses Verfahrens muß die Bildung von großen Mengen Kondensats angesehen werden. Bei den Bedampfungen entstehen durch Abkühlung des Heißdampfes am kalten Holz und an der Kesselwandung beachtliche Mengen (ca. 3,5 bis 4 m³ je Tränkcharge in einem Tränkkessel von 50 m³ Inhalt) von Kondensatwasser, das mit herausgewaschenen Schutzsalzmengen bis zu 0,5 Gew.7 verunreinigt ist. Wegen dieser Restmengen von Schutzsalz kann das Kondensat nicht ungereinigt in das Abwasser geleitet werden. Eine Rückführung in den Lagertank führt zu unerwünschten Verdünnung der Imprägnierlösung und vermehrter Schlammbildung, was auf die herausgewaschenen Holzinhaltsstoffe zurückzuführen ist. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist die Verminderung der Schutzmittelanreicherung im äußeren Holzbereich im Vergleich zu normal fixierenden Hölzern. Dieses Phänomen wird von zwei Faktoren verursacht. Einerseits werden Wirkstoffe mit dem abtropfenden Kondensat der Holzoberfläche entzogen, andererseits wirkt sich die schnell herausbildende Fixierzone als eine Hemmschicht, die den Nachschub von noch mobilen Wirkstoffen aus dem Holzinnern an die Oberfläche unterbindet.
Die bisherigen Versuche zur Beseitigung der technischen Nachteile des Heißdampfverfahrens brachten keine brauchbaren Ergebnisse. Die naheliegende Erhöhung der Prozeßtemperatur, zwecks Verminderung der Kondensatbildung, führt zur starken Rißbildung bei Rundhölzern. Ähnliche Ergebnisse bringt der Umtausch des Wärmeträgers, in Form einer Heißluftbehandlung; im Bereich von über 100°C führt die damit verbundene Intensivtrocknung zum Aufplatzen stärker dimensionierter Hölzer.
Ein Ausweichen auf eine schonendere Holzbehandlung durch einen Warmluftstrom von nur 60°C führt wiederum im Endeffekt zu einer stärkeren Schutzmittelauswaschung in den ersten Tagen nach der Fixierung. Die gemessenen Auswaschraten liegen dabei nicht nur wesentlich höher als bei der Heißdampffixierung, sondern auch höher als bei frisch imprägnierten Hölzern, die keiner zusätzlichen Wärmebehandlung unterworfen wurden. Eine Warmluftbehandlung von frisch imprägnierten Hölzern bewirkt damit gerade das Gegenteil des angetrebten Ziels. Die Ursache dafür liegt im schnellen Entzug des für die Fixierungsreaktion notwendigen Wassers.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die gravierenden Nachteile des bekannten Heißdampfverfahrens zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur beschleunigten Fixierung chromathaltiger Holzschutzmittel sieht hierfür eine zweistufige Behandlung der frisch imprägnierten Hölzern mit unterschiedlichen Wärmeträgern gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor.
In der Stufe 1 werden die frisch imprägnierten Holzstapel trocken so lange aufgewärmt, bis die Temperatur der Holzoberfläche auf 60 bis 100°C, vorzugsweise 80 bis 95°C angestiegen ist. Das Aufwärmen kann z.B. mit Heißluft, heißen Abgasen, Heizstrahlgeräten oder IR-Lampen bewerkstelligt werden. In der Stufe II werden die aufgewärmten Holzstapel mit überhitztem Dampf auf etwa 1100C gebracht, welche Temperatur nach den bekannten Erfahrungen dann auch ca. 30 Minuten zu halten ist.
Die Wärmebehandlung kann auch in einer herkömmlichen Trockenkammer durchgezogen werden, eine technisch bevorzugte Lösung besteht aber in der Verwendung einer speziellen Fixierungskammer, die eine exakte Steuerung der beiden Verfahrensphasen erlaubt.
Entsprechende Versuche haben ergeben, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kondensatbildung entweder überhaupt nicht stattfindet oder vergleichsweise nur geringe Restmengen von 0,2 bis 0,5 m² (das sind 5 bis 15 der normalerweise anfallenden Kondensatmengen) im Tränkkessel vorhanden sind. Die Analysen der Wirkstoffmengen in den Randzone^ ergaben dabei keine wesentlichen Unterschiede zu normal fixierten, nicht bedampften Vergleichshölzern.
Damit wurde die Möglichkeit zur Schnellfixierung von chromathaltigen Holzschutzsalzen geschaffen, ohne daß dabei eine Verminderung der Schutzfraktion des Imprägnates bzw. eine Entsorgung chromathaltiger Abwässer ins Gewicht fällt.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand folgender Praxisversuche erläutert werden.
In einem Tränkkessel von 50 m³ Inhalt wurden 20 m³ Kiefernmasten mit einer 3,6 /igen Lösung eines CKB-Salzes herkömmlicherweise imprägniert. Durch die teilweise geöffnete Kammterür wurde danach eine flexible Warmluftleitung von Heizstrahlgerät bis ans Ende des Tränkkessels verlegt. Der Heißluftstrom umspülte die Kiefernmasten auf ihrer ganzen Länge und entwich zusammen mit dem Wasserdampf über den Türspalt. Nach ca. 30 Minuten Wärmebehandlung konnte über die verlegten Temperatursonden ein Anstieg der Oberflächentemperatur am hinteren Ende der Kiefernmasten auf 90 bis 95°C und der Kesselinnenwand auf 70 bis 76°C gemessen werden. In Richtung Kesseltür fiel die Oberflächentemperatur der Kiefernmasten kontinuierlich auf 58-65°C u nd der Kesselinnenwand auf 60 bis 64°C ab. Nach 30 Minuten wurde die Warmluftbehandlung unterbrochen, die Kesseltür geschlossen und über die Entlüftungsventile überhitzter Dampf von 120°C in den Kessel geleitet. Nach weiteren 10 Minuten signalisierten die Sonden einen Anstieg der Oberflächentemperatur an den Kiefernmasten auf ca. 110°C, die dann weitere 30 Minuten gehalten wurde.
Nach Abschluß der Dampfbehandlung war die Holzoberfläche vollkommen trocken. Am Kesselboden waren geringe Mengen Kondensat vorhanden, die in etwa 0,2 m³ betrugen.
In einem weiteren Versuch wurde unter gleichen Bedingungen das Verhalten einer 18 m³ großen Charge Fichtenrundholz überprüft. Nach einem ähnlichen Prozeßverlauf (der Anstieg der Holzoberflächentemperatur im hinteren Teil des Tränkkessels erfolgte ca. 5 Minuten schneller als im Beispiel I), war auch hier die Holzoberfläche trocken und die Kondensatbildung hat hier überhaupt nicht stattgefunden.
Anhand der beiden Praxisversuche, die jeweils im Anschluß an eine Kesseldruckimprägnierung stattgefunden haben, sollte die praktische Verwertbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden, ohne jedoch den Einsatzbereich einzuschränken. Es ist durchaus denkbar, die Wärmebehandlung in eine speziell konstruierte Fixierungskammer zu verlegen, die einerseits eine wesentliche bessere Prozeßsteuerung garantieren würde, andererseits auch die Nachbehandlung von frisch imprägnierten Hölzern aus anderen großtechnischen Anlagen, wie Trogtränkbecken, Einstelltränkbecken, Sprühtunnels u. dgl. ermöglichen würde.

Claims

1. Verfahren zur beschleunigten Fixierung chromathaltiger Holzschutzsalze, bei dem frisch imprägnierte Hölzer einer HeiBdampffixierung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die frisch imprägnierten Hölzer zuvor einer Wärmebehandlung unterliegen, bei der sowohl die Holzoberfläche, wie die Innenwände der Heizkammer auf 60-100°C, vorzugsweise 80-95°C aufgewärmt werden und anschließend in bekannter Weise die Hölzer mit überhitztem Dampf behandelt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an eine Kesseldruck-, Kesselvakuum- oder Wechseldruckimprägnierung die Wärmebehandlung und die Heißdampffixierung im Imprägnierkessel direkt durchgeführt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frisch imprägnierten Hölzer in einer gesonderten Fixierungskammer zuerst der Wärmebehandlung und danach der Heißdampffixierung unterworfen werden.