FI112615B - Puunkäsittelykoostumus - Google Patents

Description

1 112615

Puunkäs i 11elykoostumus Träbehandlingss ammansättning

Oheisen keksinnön kohteena on koostumus puun käsittelemiseksi, jolla koostumuksella estetään puun halkeilu, päästään mittapy-syvyyteen, suojataan puu lahoamiselta ja termiittien aiheuttamilta vahingoilta ja jolla puu saadaan palamattomaksi, CCA: n vesiliuos (kromista, kuparista ja arseenista koostuva puun säilöntäaine) ja kreosoottiöljy ovat olleet tähän saakka tyypillisiä kemikaaleja, joita on käytetty puun suojaamiseksi matojen aiheuttamalta hajoamiselta ja vahingoittumiselta puun kestävyyden parantamiseksi.

Nämä kemikaalit ovat hyviä säilöntäaineita, mutta niillä ei ole sellaisia ominaisuuksia, jotka estäisivät puun halkeami-sen. Tällaisilla kemikaaleilla käsitelty puu halkeilee ja . murtuu hyvin todennäköisesti käsittelemättömän puun tavoin.

Käytäntöä varten käytettävissä olevien tekniikoiden avulla on « * > mahdotonta kyllästää puukappale, joka on mitoitettu erilaisia * »

Sovellutuksia kuten rakentamista varten ja joista esimerkkeinä V voidaan mainita särmätty puutavara tai puutiili, keskustaansa saakka tasaisesti tällaisella kemikaalilla. Puukappaleen sisä-: osa jää suureksi osaksi käsittelemättä, ja kun siihen pääsee halkeaman kautta sadevettä, lahottajasieniä ja muita vastaavia, niin puukappaleen sisäosa pilaantuu terveestä ulkoisesta ;; · vaikutelmasta huolimatta, mikä johtaa puukappaleen odottamatto-maan huonoon kestävyyteen.

CCA:ta pidetään haitallisena aineena, koska se on erittäin myrkyllinen kemikaali, joka tuottaa vihreätä väriä, ja sen käyttö onkin kielletty eräillä seuduilla. Näitä CCA: hän liit- I > 112615 2 tyviä ongelmia on korostettu japanilaisessa julkaistussa patenttihakemuksessa (KOKAI) 63-199603.

Kreosoottiöljy kykenee tunkeutumaan vain heikosti puuhun, jonka vesipitoisuus on suuri, koska se on lipofiilista ja hydrofobista. Siihen liittyvänä haittana on myös se, että siitä jää käsittelyn jälkeen jäljelle mustaa öljymäistä ainetta oleva jäännös, joka voi värjätä vaatteita, jne.

Japanilaisessa julkaistussa patenttihakemuksessa (KOKAI) 63-231902 on kuvattu menetelmä, jolla voidaan vähentää puuhun liittyviä haittoja kuten taipumusta lahota, palavuutta ja mittojen pysymättömyyttä, jossa menetelmässä puu kyllästetään orgaanisella aineella (esim. bariumkloridin tai boorihapon vesiliuoksella) ja se pinnoitetaan tai kyllästetään samanaikaisesti tai erikseen hartsilla (esim. ureahartsilla tai poly-etyleeniglykolimetakrylaatilla). Näillä kemikaaleilla ja käsittelymenetelmillä kyllästäminen on kuitenkin mahdollista vain puun pintakerroksen läpi, jolloin kemikaalit eivät kykene tunkeutumaan paksun ainepölkyn, esimerkiksi puutiilen keskustaan . .·. saakka.

Esimerkiksi sellaiset yhdisteet, kuten polyetyleeniglykoli tunkeutuvat helposti puuhun sen ansiosta, että ne kykenevät ; ; absorboimaan hyvin vettä, mutta niiden poisvaluminen on myös ’* * hyvin todennäköistä, joten ne ovat puutteellisia puun kestä-' vyyttä ajatellen. Oheisen keksinnön keksijöiden tekemässä aikaisemmassa keksinnössä, joka on kuvattu japanilaisessa julkaistussa patenttihakemuksessa (KOKAI) 2-98403, on käytetty orgaanista liuotinta ja kovettuvaa synteettistä hartsia yhdessä mittapysyvyyttä parantavan aineen kanssa. Orgaanisen liuotti-. men käyttö edellyttää kuitenkin kyllästettävän aineen täydel- ; listä kuivaamista, aineen murtumisen ollessa todennäköistä kuivaamisen aikana.

Esimerkiksi puutiili, joka on muodostettu ytimen käsittävästä materiaalista ja jonka vesipitoisuus on suuri, kutistuu niin voimakkaasti kuivuessaan, että siihen voi syntyä kuivaamisen 112615 3 aikana suuri avoin halkeama. Tällainen suuri halkeama ei pilaa tiilen ulkonäköä vain etukäteen, vaan myöskin sen jälkeen, kun sitä on käytetty tiettyyn rakennustarkoitukseen, ja tällainen halkeama on myös haitallinen tiilen kestävyydelle. Puutiilien taipumus halkeilla ja niiden huono kestävyys heikentävät niiden arvoa ja rajoittavat niiden käytön lisääntymistä huolimatta niistä monista eduista, joita niillä on puutuotteina.

Tästä syystä tavanomaisia menetelmiä on voitu soveltaa vain ohuisiin puulevyihin, esimerkiksi vanereihin, jotka on tarkoitus laittaa pinnalle ja kiinnittää siihen.

Fosforihapon yhdisteet kuten ammoniumfosfaatit ja guanidiini-fosfaatit sekä disyaanidiamidi ovat esimerkkejä tunnetuista, puun palamista hidastavista aineista. Näiden palamista hidastavien aineiden haittana on kuitenkin se, etteivät ne kykene parantamaan puun mittapysyvyyttä, jolloin puu voi halkeilla. Mittapysyvyyttä parantavat aineet kuten polyetyleeniglykoli ovat palavia, eikä niitä voida käyttää yhdessä minkään palamista estävän aineen kanssa, koska ne vaikuttavat haitallises-: ti palamista estävän aineen tavoitteeseen. Niiden haittana on ; . myös se, että ne poistuvat puusta helposti.

: · Oheisen keksinnön tavoitteena on välttää edellä kuvatut, tekniikan nykytasoon liittyvät haitat, sekä saada aikaan koostu-mus puun käsittelemiseksi, jolla voidaan estää puun halkea-·' ’ minen, parantaa mittapysyvyyttä, suojata se lahoamiselta ja termiittien aiheuttamilta vahingoilta ja jolla puu voidaan saada palamattomaksi, sekä saada aikaan tällä koostumuksella käsiteltyä puuta. Erityisemmin, keksinnön tavoitteena on saada aikaan koostumus sekä menetelmä puun käsittelemiseksi, joilla voidaan taata se, ettei puussa tapahdu halkeilua tai vastaavaa edes silloin, kun se sisältää runsaasti vettä, kuivattaessa ' ; sitä ennen käsittelyä, jolloin saadaan hyvälaatuista käsiteltyä puuta.

Edellä mainittujen tavoitteiden saavuttamiseksi keksinnön mukainen koostumus puun käsittelemiseksi käsittää olennaisesti 112615 4 liuottimenaan vettä, mittapysyvyyttä parantavaa ainetta, joka kykenee estämään tehokkaasti puun halkeamisen ja parantamaan mittapysyvyyttä sekä turvottavan vaikutuksensa että kosteutta sopivasti pidättävän vaikutuksensa ansiosta, sekä synteettisistä hartseista koostuvaa kovettuvaa täyteainetta, joka kovettuu puuhun kyllästämisen jälkeen estäen mittapysyvyyttä parantavan aineen poistumisen puusta, täyttää siinä olevat onkalot kutis-tuvuutta rajoittaen sekä suojaa sitä lahoamiselta ja termiittien aiheuttamalta vahingoittumiselta.

Keksinnön mukainen käsittelymenetelmä käsittää puun kyllästämisen tällä puunkäsittelykoostumuksella, sopivalla tavalla menettelemällä, mukaan lukien tarvittaessa puun kyllästäminen synteettisellä hartsilla sen pinnan lujittamiseksi kuivaamisen jälkeen. "Sopivilla tavoilla" tarkoitetaan painetta kestävien astioiden käyttöä, joissa astioissa käytetään alennettua tai korotettua painetta puun kyllästämiseksi tällä koostumuksella, mutta myös muut menettelytavat ovat mahdollisia (esim. yksinkertainen kastamismenetelmä), joiden avulla puu voidaan kyllästää tehokkaasti kyseisellä koostumuksella.

Mittapysyvyyttä parantava aine on aine, jolla on on puusoluja turvottavaa ominaisuutta sekä kosteutta sopivasti pidättävää ominaisuutta, ja josta esimerkkeinä voidaan mainita emäksiset ! epäorgaaniset yhdisteet kuten natriumhydroksidi tai kalsium-kloridi sekä orgaaniset yhdisteet kuten urea, polyetyleeniglykoli (josta käytetään seuraavassa lyhennettä "PEG") tai poly-etyleeniglykolimetakrylaatti. Nämä yhdisteet ovat kuitenkin hydrofiilisia ja niiden tihkuminen tai poistuminen puusta on todennäköistä, mikäli niitä käytetään yksinään. Ammoniumfos-faateilla ja vastaavilla, jotka eivät ole tunnettuja mittapysyvyyttä parantavia aineita, on jonkin verran mittapysyvyyttä ; parantavaa vaikutusta, mikäli niitä käytetään yhdessä yhden tai useamman edellä mainitun yhdisteen, erityisesti urean kanssa.

Kovettuvan täyteaineen tehtävänä on tunkeutua puuhun mittapysyvyyttä parantavan aineen kanssa ja kovettua puuta kuivat 112615 5 taessa, ja se voi olla esimerkiksi urea-, fenoli-, melamiini-tai alkydihartsia. Melamiinihartsin käyttö on kuitenkin vaikeata, koska sen viskositeetti on suuri ja koska se kutistuu voimakkaasti kovettuessaan. Myös fenolihartsi kutistuu voimakkaasti kovettuessaan. Vaikka oheisesa keksinnössä voidaankin käyttää näitä hartseja, niin kuitenkin edullisia kovettuvia täyteaineita ovat ureahartsi (urean ja formaliinin kondensaa-tiotuote) sekä alkydihartsi.

Kovettuva täyteaine käsittää edellä mainittujen hartsien seoksen, esimerkiksi sopivina osuuksina läsnäolevan PEG: n ja alky-dihartsin seoksen ja/tai urean ja formaliinin seoksen. Koostumuksessa läsnäolevien komponenttien osuuksille ei aseteta mitää rajoituksia, kunhan nämä osuudet ovat vain käytännössä hyväks yttäviä.

Seuraavassa tarkastellaan esimerkinomaisesti mittapysyvyyttä parantavan aineen ja kovettuvan täyteaineen komponenttien osuuksia koostumuksessa, ja todetaan, että lopullinen koostumus voi sisältää 1-50 paino-% yhdistettä PEG. Mikäli se sisälsi/ tää yhdistettä PEG vähemmän kuin 1 %, niin puun halkeaminen : : : kyllästämisen jälkeen, kuivaamisen aikana on todennäköistä, ·· kun taas mikäli se sisältää yhdistettä PEG 1 % tai enemmän, : .·. niin puun halkeaminen muuttuu koko ajan epätodennäköisemmäksi : PEG: n pitoisuuden kasvaessa. Yli 50 % oleva PEG-pitoisuus on . ' käytännössä epätoivottavaa, koska tällöin koostumukseen liittyy lukuisia ongelmia, kuten kuivaamisen vaikeus, tihkuminen kuivaamisen jälkeen ja maalauskelpoisuuden huononeminen, vaikka tällainen pitoisuus voikin parantaa puun murtumislujuutta ja mittapysyvyyttä.

: : : Koostumus voi sisältää 2-40 paino-% alkydihartsia. Alle 2 % oleva pitoisuus ei riitä estämään PEG: n tihkumista. Mikäli koostumus sisältää enemmän kuin 40 % alkydihartsia, se ei tunkeudu puuhun riittävästi siten, että päästäisiin toivottuun kyllästymiseen. Lisäksi hartsin erottuminen koostumuksesta on todennäköistä, erityisesti talvella vallitsevissa matalissa 112615 6 lämpötiloissa, mikä on epätoivottavaa tuotteen laadun ja työskentelyn tehokkuuden kannalta.

Koostumus voi sisältää 5-40 paino-% ureaa ja samansuuruisesta määrästä kaksinkertaiseen määrään olevan määrän formaliinia (grammamolaarisena määränä). Mikäli se sisältää ureaa alle 5 %, niin urea ei kykene täyttämään puuta tyydyttävällä tavalla, jolloin puu voi muuttaa muotoaan helposti ja rajusti kutistumalla kyllästämisen jälkeen tapahtuvan kuivaamisen aikana. Mikäli koostumus sisältää ureaa yli 40 %, niin tällöin urean ja formaliinin välinen kondensaatiotuote johtaa puupinnan vaalenemiseen kuivaamisen jälkeen. Siinä tapauksessa, että ureaa käytetään myöskin mittapysyvyyttä parantavana aineena, niin ureaa on luonnollisestikin käytettävä enemmän kuin formaliinia.

Keksinnön mukaisessa puunkäsittelykoostumuksessa kokonaiskiin-toainepitoisuus on 10-60 paino-%.

Puu kyllästetään käyttämällä 10-100 paino-osaa koostumusta, kiintoaineesta laskien, puun jokaista 100 ehdottoman kuivaa : : paino-osaa kohden.

: Keksinnön mukaisella menetelmällä käsitelty puu voidaan lisäk si kyllästää tarvittaessa pintaa lujittavalla synteettisellä hartsilla. Tämä pintaa lujittava synteettinen hartsi voidaan valita esimerkiksi sellaisten kemikaalien kuten uretaanihart-sin, akryyli harts in, epoksihartsin ja alkydihartsin joukosta. Uretaanihartsi on edullista, koska se tunkeutuu puuhun helposti, edesauttaa puun pinnan ulkonäön säilymistä ja parantaa sen ’ säänkestoa.

Sopivissa menetelmissä puun pinnan kyllästämiseksi lujittavalla hartsilla käytetään hieman korotettua painetta, mutta keksinnössä voidaan myös käyttää kaikkia muitakin menetelmiä, esimerkiksi upotusmenetelmää, mikäli tällaiset menetelmät ovat 112615 7

Puu, johon keksintöä voidaan soveltaa, voi olla peräisin havupuista kuten setreistä, punamännyistä, lehtikuusista, sypres-seistä ja katkosta (hemlock) tai lehtipuista kuten pyökistä, tammesta tai puulajeista Betula maximo wicziana reqel, chinquapin, lauan ja apitong.

Keksinnön mukaista käsittelymenetelmää voidaan soveltaa hirsinä, palkkeina tai lautoina olevaan puuhun tai missä tahansa muussa muodossa kuten tiilenä olevaan puuhun tai suorakulmaiseen puukappaleeseen, jonka koolle tai muodolle ei olla asetettu erityisiä rajoituksia.

Puu, jota ei olla kuivattu, vaan jonka vesipitoisuus on suuri, erityisesti ohut suorakulmainen puukappale, jossa on suuri leikkauspinta, halkeaa nopeasti ja voimakkaasti kuiväessään. On todennäköistä, että leikkauspinta alkaa halkeilla, kun se jätetään seisomaan muutamaksi tunniksi leikkaamisen jälkeen.

Keksinnön mukainen koostumus tunkeutuu helposti puuhun, jonka vesipitoisuus on suuri, koska se on hydrofiilista ja koska sen : : ' molekyylipaino ja viskositeetti ovat pienet. Puu, joka on : kyllästetty tällä koostumuksella edellä kuvattuja sopivia J menetelmiä käyttäen, ei halkeile, vaikka sitä kuivataan kier-: tävän kuuman ilman avulla. Puuta, joka on kuivattu kertaal- : leen, voidaan liottaa vedessä ja kuivata kuumalla ilmalla moneen kertaan peräkkäin sen halkeilematta. Tämä johtuu ilmeisesti PEG: n turvottavasta ja kosteutta sopivasti pidättävästä vaikutuksesta, urean ja formaliinin kondensoitumisesta, tämän kondensaatiotuotteen täyttävästä ja tihkumista estävästä vaikutuksesta sekä alkydihartsin kovettuneiden hiukkasten tai siitä muodostuneen kovettuneen kalvon vedenkestoa parantavasta ja tihkumista estävästä vaikutuksesta.

Puu, joka on kyllästetty keksinnön mukaisella koostumuksella sopivaa menetelmää käyttäen, ja joka on tämän jälkeen kuivattu, on saatu suojatuksi erinomaisella tavalla myös lahoamista ja termiittien aiheuttamaa vahingoittumista vastaan. Tämä 112615 8 johtuu ilmeisesti formaliinin fungisidisesta vaikutuksesta ennen sen kondensoitumista urean kanssa, sekä siitä tosiseikasta, etteivät lahottajasienet kykene ottamaan ravinteita PEG:llä, alkydihartsilla sekä urean ja formaliinin välisellä kondensaatiotuotteella täytetystä ja suojatusta puusta osmoottisen paineen seurauksena, sekä siitä tosiseikasta, etteivät termiitit kykene ravitsemaan itseään tällä koostumuksella puuta tällä tavalla vahingoittaen, koska termiittien suolistossa ei ole sellaisia entsyymejä, jotka kykenisivät sulattamaan koostumuksen komponentteja.

Puu, joka on kyllästetty keksinnön mukaisella koostumuksella sopivaa menetelmää käyttäen, ei ole värjäytynyt luonnottomalla tavalla, se on vaaratonta ja se on säilyttänyt puulle tunnusomaisen pinnan.

Mahdollista on myös puun pinnan kyllästäminen lujittavalla kovettuvalla synteettisellä hartsilla sekä toivottaessa maalin levittäminen ruiskupinnoituksella tai pensselillä.

‘ Keksinnön mukainen koostumus voi sisältää lisäksi tunnettua säilöntäainetta kuten boorihappoa tai booraksia sekä pigment-. tiä tai väriainetta värjäävänä aineena.

• Kestävyyden paraneminen ja pinnan vahvistuminen ovat erityisen toivottavia puutiilien tapauksessa, koska puutiilejä käytetään rajuissa olosuhteissa, joissa ne ovat alttiina tuulelle, sateelle tai lumelle, auringon paahtavalle lämmölle sekä alituiselle jalankulkuliikenteelle. Puutiilien pinnan kyllästäminen kylmässä kovettuvalla polyuretaanihartsilla sopivia menetelmiä käyttäen parantaa puutiilien kokonaiskestävyyttä, pinnan kovuus ja vedensieto mukaan lukien, samalla kun saadaan kaunis ulkonäkö, tunnusomaista puupintaa kuitenkaan olennaisesti menettämättä.

Keksinnön mukainen koostumus puun käsittelemiseksi tunkeutuu helposti puuhun, joka sisältää runsaasti vettä, ja tätä koostumusta käyttävällä käsittelyllä saadaan aikaan käsiteltyä 112615 9 puuta, jolla ei ole epäluonnollista väriä, joka on vaaratonta, ja jossa on säilynyt puulle tunnusomainen pinta. Käsitelty puu vastustaa voimakkaasti halkeilua, mistä syystä sillä on miellyttävä ulkonäkö ja erinomainen kestävyys. Se on saatu myös suojatuksi erinomaisella tavalla lahoamiselta ja termiittien aiheuttamalta vahingoittumiselta.

Oheisen keksinnön puitteissa ollaan todettu, että puun kyllästäminen urean ja formaliinin välisellä seoksella, joka sisältää ylimäärin ureaa sekä (esimerkiksi) fosforihappoyhdistettä, parantaa mittypysyvyyttä, koska urea toimii mittapysyvyyttä parantavana aineena, käyttämättä apuna tunnettuja, mittapysyvyyttä parantavia aineita kuten PEG: tä, ja johtaa siihen, että mittapysyvyyttä parantavan aineen mittapysyvyyttä parantava vaikutus säilyy pitkien ajanjaksojen ajan aineen poistumatta puusta. Eräs lisäkeksintö perustuu tähän havaintoon. Tämä lisäkeksintö käsittää puun kyllästämisen vesiliuoksella, joka sisältää tunnettua palamista hidastavaa ainetta kuten fosfori-happoyhdistettä, ureaa ja formaliinia, ja sen kuivaamisen urean ja formaliinin välisen kondensaatiotuotteen muodostami-• J· seksi, minkä jälkeen tuote kovetetaan palamattoman puun aikaan-: ; : saamiseksi.

: ,·. Tässä lisäkeksinnössä käyttökelpoinen palamista hidastava aine : voidaan valita tunnettujen, fosforihaposta saatujen, palamista hidastavien aineiden joukosta, joista aineista voidaan mainita ammonium- ja guanidiinifosfaatti sekä polyfosforihappojen ja ammoniakin sekä disyaanidiamidin seokset. Näillä aineilla on se ominaisuus, että ne tekevät puusta palamatonta.

Urea on vesiliukoista ja sitä on helposti saatavilla ja se parantaa puun mittapysyvyyttä. Lisäksi se reagoi formaliinin kanssa, jolloin syntyy urean ja formaliinin välistä kondensaa-tiotuotetta (ureahartsia), joka kovettuu lämmön vaikutuksesta kuivaamisen aikana, estäen tällä tavalla ylimääräisen urean ja palamista hidastavana aineena käytetyn fosforihappoyhdisteen poistumisen puusta. Urean ja formaliinin vesiseoksen viskositeetti on niin pieni, että sitä voidaan ruiskuttaa (injektoi 112615 10 da) helposti puuhun millä tahansa tunnetulla ruiskutusmenetelmällä, vaikka alennetussa tai korotetussa paineessa toteutettava ruiskutusmenetelmä onkin edullinen.

Tämän lisäkeksinnön mukaisessa koostumuksessa läsnäolevien komponenttien osuuksia ei olla rajoitettu millään erityisellä tavalla, kunhan ne vain ovat käytännössä hyväksyttäviä. Kuitenkin, mitä tulee edullisiin osuuksiin, esimerkiksi ammonium-fosfaatin osuus voi olla alueella 3-30 paino-%, ja minkä tahansa muun fosforihappoyhdisteen osuus voi olla olennaisesti samansuuruinen. Fosforihappoyhdisteiden osuus riippuu kuitenkin toivottavasta palamattomuusasteesta. Urean edullinen osuus on 10-30 paino-%. Mikäli sen osuus on alle 10 paino-%, sillä ei ole tyydyttävää mittapysyvyyttä parantavaa ja täyttävää vaikutusta. Mikäli sen osuus on suurempi kuin 30 paino-%, niin urean ja formaliinin välinen kondensaatiotuote aiheuttaa puun pinnan vaalenemista sitä kuivattaessa. Formaliinin edullinen määrä on sellainen, että suurin piirtein puolet käytetystä ureasta reagoi sen kanssa.

v.v Puussa, joka on kyllästetty lisäkeksinnön mukaisella koostumuk-* : · sella sopivan menetelmän avulla, ja joka on sitten kuivattu, · ei esiinny epäluonnollista väriä, se on vaaratonta ja siinä on i säilynyt puulle tunnusomainen pinta. Tämä koostumus voi lisäk-·, ; si sisältää tunnettua säilöntäainetta kuten boorihappoa tai booraksia.

Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkkeihin viitaten.

Esimerkki 1

Ytimen käsittävä särmätty puutavara, joka oli valmistettu Akita-setristä ohentamalla, jossa särmän pituus oli 97 mm ja jonka pituus oli noin 1900 mm ja joka sisälsi vettä 80-120 %, leikattiin poikkisuunnassa näytteiden saamiseksi 97 mm: n särmätyiksi kappaleiksi, joiden paksuus oli 37 mm.

112615 11 Käsittelemättömät näytteet valmistettiin antamalla suuren määrän näitä särmättyjä kappaleita kuivua varjossa pitkän ajanjakson ajan, minkä jälkeen valittiin ne kappaleet, joissa ei esiintynyt halkeamia, ja näiden kappaleiden pinnat kyllästettiin lujittavalla hartsilla, koska lähes kaikki kappaleet olisivat haljenneet, jos ne olisi jätetty alkuperäiseen tilaansa.

Keksinnön mukaisina näytteinä käytettiin puutiilejä, jotka oli saatu kyllästämällä särmättyjä kappaleita keksinnön mukaisella puunkäsittelykoostumuksella sopivasti menettelemällä välittömästi leikkaamisen jälkeen, minkä jälkeen ne kuivattiin ja niiden pinta kyllästettiin kovettuvalla täyteaineella.

Erityisemmin, 10 paino-osaa yhdistettä PEG liuotettiin 40 paino-osaan vettä. Sitten tähän liuokseen lisättiin 10 paino-osaa vesiliukoista alkydihartsia ja siihen liuotettiin 20 paino-osaa ureaa, seosta koko ajan huolellisesti sekoittaen. 20 paino-osaa 37 %: sta formaliiniliuosta sekoitettiin tasaisen koostumuksen valmistamiseksi, jolla koostumuksella haluttiin : estää puun halkeaminen, parantaa sen mittapysyvyyttä ja suoja ni’; ta sitä lahoamiselta ja termiittien aiheuttamilta vahingoilta.

• Särmättyjä kappaleita tai näytteitä laitettiin sylinterimäi-*,* j seen, painetta kestävään astiaan, joka käsitti välineen alen-netun paineen ja korotetun paineen aikaansaamiseksi, ja astian sisään aiheutettiin noin suuruusluokkaa -700 mm Hg oleva alennettu paine noin 30 minuutin ajaksi kaasujen poistamiseksi puusta ja muita tavoitteita varten.

Sitten astiaan lisättiin koostumusta särmättyjen kappaleiden liottamiseksi ja astian sisään aiheutettiin noin suuruusluokkaa 10 kg/cm2 oleva korotettu paine kappaleiden kyllästämisek-’ si tällä koostumuksella. Tämän kyllästämiskäsittelyn jälkeen koostumus poistettiin astiasta, astia avattiin ja puukappaleet otettiin ulos. Sen jälkeen, kun puukappaleita oli kuivattu kuumailmakuivurissa 60 *C:n lämpötilassa, ne upotettiin poly-uretaanihartsiin, laitettiin tähän painetta kestävään astiaan 112615 12 ja alistettiin korotetussa lämpötilassa toteutettuun kyllästä-miskäsittelyyn, joka toteutettiin nostamalla astiassa vallitseva paine arvoon 5 kg/cm2. Puukappaleet otettiin pois upotus -astiasta ja niiden annettiin seisoa ympäristön lämpötilassa hartsin kovettamiseksi ja näytteiden saamiseksi.

Todettiin, että riittämätön paine ja liian lyhyt painekäsitte-ly johtivat riittämättömään kyllästymissyvyyteen, kun taas liian suuren paineen käytön todettiin johtavan koostumuksen liialliseen tunkeutumiseen siten, että puu vääristyi ja halkei li.

Käsittelemättömillä näytteillä ja keksinnön mukaisilla näytteillä toteutetuista kokeista saadut tulokset on esitetty taulukoissa 1 ja 2.

Taulukossa 1 on esitetty tulokset niistä kokeista, joiden avulla pyrittiin selvittämään halkeilu tai sen puuttuminen kolmen toteutetun jakson jälkeen, joista jaksoista jokaisessa näytteitä liotettiin vedessä ympäristön lämpötilassa 24 tunnin ajan siten, että niihin imeytyi vettä j a ne paisuivat, minkä jälkeen näytteitä kuivattiin kuumailmauunissa, 60 ’C:ssa 24 tunnin ajan siten, että näytteet supistuivat, neljännen jakson • ’ käsittäessä näytteiden liottamisen vedessä 7 vuorokauden ajan, minkä jälkeen niitä kuivattiin kuuman ilman avulla 60 *C:ssa ; · seitsemän vuorokautta.

Taulukossa 2 on esitetty tulokset, jotka saatiin tutkittaessa lahoamista standardin JIS A 9302 mukaisella menetelmällä eli "menetelmällä puun säilöntäaineen suojaavan vaikutuksen testaa-i miseksi", sekä ne tulokset, jotka saatiin tutkittaessa termiit-: tien aiheuttamia vahinkoja lääkkeen JTCAS no. 1 b(c) vaikutus - ; tehoa testaavalla toimenpiteellä, jonka Japanese Termite Countermeasure Association on hyväksynyt.

Taulukossa 1 ja 2 esitettyjen tulosten perusteella on ilmeistä, että keksinnön mukaisella koostumuksella käsitellyn puun kyky vastustaa halkeamista ja sen mittapysyvyys ovat erinomai 112615 13 set, ja että se on saatu samalla suojatuksi lahoamiselta ja termiittien aiheuttamilta vahingoilta.

Esimerkki 2

Kahdeksan ohutta setripuukappaletta, jotka sisälsivät vettä 70-80 %, ja joiden paksuus oli 20 mm, pituus oli 97 mm ja leveys oli 97 mm, upotettiin liuokseen, joka oli valmistettu liuottamalla 400 g ureaa ja 150 g polyfosforihappoa 600 g:aan vettä, lisäämällä 300 g ammoniakin 25 % vesiliuosta ja 150 g 37 % formaliiniliuosta, ja liuottamalla 32 g booraksia ja 32 g boorihappoa. Puukappaleita pidettiin alennetussa paineessa (-700 mm Hg) 30 minuutin ajan ja korotetussa paineessa (10 kg/cm2) samoin 30 minuutin ajan painetta kestävässä astiassa, jolloin liuos saatiin tunkeutumaan puuhun, jonka vesipitoisuus aleni 40 %: iin. 16 tunnin pituisen kovettamisen jälkeen puu-kappaleita kuivattiin kuumalla ilmalla 80 *C:n lämpötilassa niin kauan, kunnes niiden vesipitoisuus oli saatu alueelle 10-15 %. Puukappaleissa ei todettu lainkaan halkeamia tai murtumista.

Esimerkki 3

Setripuulautoj a, jotka sisälsivät vettä 70-80 %, ja joiden ; paksuus oli 13 mm, pituus oli 220 mm ja leveys oli 220 mm, upo-• tettiin liuokseen, joka oli valmistettu liuottamalla 300 g ureaa ja 150 g polyfosforihappoa 850 g: aan vettä, lisäämällä 100 g guanidiinifosfaattia ja 100 g ammoniumfosfaattia, lisäämällä 300 g ammoniakin 25 % vesiliuosta ja 200 g 37 % formalii-niliuosta, ja liuottamalla 40 g booraksia ja 40 g boorihappoa. Lautoja pidettiin alennetussa paineessa (-700 mm Hg) 30 minuutin ajan ja korotetussa paineessa (10 kg/cm2) samoin 30 minuutin ajan painetta kestävässä astiassa, jolloin liuosta saatiin tunkeutumaan puuhun 40 %: n määränä. 16 tunnin pituisen kovettamisen jälkeen lautoja kuivattiin kuumalla ilmalla 80 * C: n lämpötilassa niin kauan, kunnes niiden vesipitoisuus oli saatu alueelle 10-15 %. Tällä tavalla käsitelty puu todettiin hyväksyttäväksi palamattoman materiaalin pintaan kohdistuvalla 112615 14 kokeella, joka on kuvattu julkaisussa No. 2 Notice of the Ministry of Construction No. 1231, vuodelta 1976, sekä kaasun myrkyllisyyskokeella, joka on kuvattu numerolla 4 tässä samassa julkaisussa. Kun käsittelemättömiä ja käsiteltyjä materiaaleja kuivattiin niin kauan, kunnes niiden vesipitoisuudeksi saatiin 15 %, käsittelemättömän materiaalin todettiin kutistuvan noin 5 mm leveyssuunnassa, kun taas käsitellyn materiaalin alkuperäiset mitat säilyivät, eikä materiaalin todettu kutus-tuvan merkittävällä tavalla. Kahdeksan ohutta puukappaletta, jotka sisälsivät vettä 70-80 %, ja joiden paksuus oli 20 mm, pituus oli 97 mm ja leveys oli 97 mm, kyllästettiin tällä samalla liuoksella ka ne kuivattiin kuumalla ilmalla 80 *C: n lämpötilassa. Puukappaleissa ei todettu lainkaan halkeilua eikä murtumista.

Edellä esitetyillä esimerkeillä halutaan ainoastaan havainnollistaa keksintöä sitä millään tavalla, esimerkiksi numeroarvojen suhteen rajoittamatta.

Oheisen keksinnön avulla voidaan käsitellä rakennusmateriaale-. .’. ja, sisä- tai ulkopintojen viimeistelyyn tarkoitettuja materi-. aaleja, puutiileja ja muita vastaavia siten, että nämä materi-aalit saadaan palamattomiksi, että ne saadaan suojatuiksi laho-amiselta ja että niiden mittapysyvyys saadaan paremmaksi.

112615 15

Taulukko 1 Käsittelemätön Keksinnön Näyte_tuote_mukainen tuote

Ensimmäinen jakso:

Liotus vedessä (24 h)

Imeytynyt vesi (%) 57,1 3,2

Mittojen muutos (%) 2, 08 0,22

Kuivaus (60 ‘C, 24 h)

Imeytynyt vesi (%) 7, 8 20,6

Mittojen muutos (%) -1, 06 0,16

Halkeilu kyllä ei

Toinen jakso:

Liotus vedessä (24 h) Mittauksia ei

Imeytynyt vesi (%) jatkettu halkei- 3,6

Mittojen muutos (%) lusta johtuen 0,40

Kuivaus (60 ‘C, 24 h) . Imeytynyt vesi (%) 23,9

Mittojen muutos (%) 0,21 . Halkeilu ei ; Kolmas jakso:

Liotus vedessä (24 h) ’.· ‘ Imeytynyt vesi (%) 5,5

Mittojen muutos (%) 0,42

Kuivaus (60 ’C, 24 h)

Imeytynyt vesi (%) 25,5

Mittojen muutos (%) 0,3 7

Halkeilu ei 112615 16

Neljäs jakso:

Liotus vedessä (7 vrk. )

Imeytynyt vesi (%) 18,1

Mittojen muutos (%) 0,72

Kuivaus (60 ' C, 7 vrk. )

Imeytynyt vesi (%) 19,6

Mittojen muutos (%) 0,28

Halkeilu ei

Taulukko 2

Keskimääräinen painohäviö (%) Vaikutus Näyte Käsitte- Keksinnön Keksinnön CCA: 11a lemätön mukainen mukainen käsitelty

Kokeet_tuote_tuote_tuote_tuote_ Säänkesto- ke ke keke käsittely-*·

Coriolellus 41,7 30, 2 0 0 100 100 98 100 palustris-*· ; ·'. Coriolus 19, 3 13, 9 0 0 100 100 ;;; versicolor* : Säänkesto- 40, 8 6, 0 4,0 ; käsittely3

Kuolevuus3 10, 0 88, 4 93,2 -*- Lahoamiskokeet 3 Termiittien aiheuttamia vahinkoja selvittävät kokeet k = kyllä e = ei

Claims (3)

112615 17

1. Puunkäsittelykoostumus, tunnettu siitä, että se käsittää 5-40 paino-% ureaa ja samansuuruisesta määrästä kaksinkertaiseen määrään olevan määrän formaliinia (gramma-molaarisena määränä) ja että puunkäsittelykoostumuksen koko-naiskiintoainepitoisuus on 10 - 60 paino-% ja että puu kyllästetään käyttämällä 10 - 100 paino-osaa koostumusta, kiinto aineesta laskien, puun 100 osaa ehdottoman kuivaa paino-osaa kohden.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunkäsittelykoostumus, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi palamista hidastavaa ainetta, joka käsittää vähintään yhtä fosforihappo-yhdisteen ja disyaanidiamidin joukosta valittua ainetta, sekä vesiliukoisen palamista hidastavan aineen liuosta, joka sisältää ureaa ja formaliinia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puunkäsittelykoostumus tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi säilöntäainetta kuten boorihappoa tai booraksia. Patenttikrav 112615 18