FI114920B - Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI114920B
FI114920B FI20021609A FI20021609A FI114920B FI 114920 B FI114920 B FI 114920B FI 20021609 A FI20021609 A FI 20021609A FI 20021609 A FI20021609 A FI 20021609A FI 114920 B FI114920 B FI 114920B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wood
tall oil
oil
crude tall
treated
Prior art date
Application number
FI20021609A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021609A (fi
FI20021609A0 (fi
Inventor
Ulf Hotanen
Matti Hautala
Juuso Kuusela
Jaakko A Lehto
Original Assignee
Upm Kymmene Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Upm Kymmene Corp filed Critical Upm Kymmene Corp
Priority to FI20021609A priority Critical patent/FI114920B/fi
Publication of FI20021609A0 publication Critical patent/FI20021609A0/fi
Priority to AU2003255545A priority patent/AU2003255545A1/en
Priority to PCT/FI2003/000616 priority patent/WO2004022291A1/en
Publication of FI20021609A publication Critical patent/FI20021609A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI114920B publication Critical patent/FI114920B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/52Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents
    • B27K3/36Aliphatic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/001Heating

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

114920
Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi
Keksinnön tausta
Esillä oleva keksintö koskee puuta suojaavaa ainetta. Tarkemmin ottaen keksintö koskee ainetta, joka antaa puulle kosteussuojan. Keksintö kos-5 kee myös menetelmää tällaisen aineen valmistamiseksi sekä menetelmää puun käsittelemiseksi keksinnön mukaisella puuta suojaavalla aineella. Saatu "öljypuu" soveltuu ulkokäyttöön, erityisesti puutarha- ja maisemarakentami-seen, kevyisiin aitoihin ja meluaitoihin, terasseihin, puulaatoitukseen ja design-rakentamiseen.
10 Puutuotteita on käsitelty jo kauan erilaisilla öljyillä ja biosideillä puun suojaamiseksi lahoamiselta. Lahottajasienten aiheuttamia vaurioita vastaan puuta suojataan nykyisin erilaisilla kyllästysmenetelmillä. Nykyisin käytetyt puunsuoja-aineet voidaan jakaa karkeasti kolmeen pääluokkaan: 1) vesipohjaiset kyllästeet, 2) öljypohjaiset kyllästeet ja 3) kreosoottiöljy.
15 Vesipohjaisissa suolakyllästeissä tehoaineina ovat kupari, kromi ja arseeni (CCA-kyllästeet) tai kupari ja kromi (CC-kyllästeet).
Öljypohjaiset kyllästeet sisältävät yhden tai useamman aktiivisen aineen orgaanisessa liuottimessa, yleensä lakkanaftassa. Aktiivisina aineosina ovat eräät orgaaniset yhdisteet: tributyylitinanaftenaatti (TBTN), tributyylitina-20 oksidi (TBTO), bis-(N-sykloheksyylidiatsoniumdioksi)-kupari (Cu-HDO)-Wolmanit CX-8 -seos sekä kvaternäärisen Cu.n sisältävät biosidit.
\ Kreosoottiöljy on hiilitervan yli 200 °C:n lämpötilassa tislautuva osa.
•. Kreosoottiöljyssä on yli 300 yhdistettä, joiden yhteisvaikutuksesta johtuu öljyn tehokkuus organismeja vastaan. Kreosoottiöljyllä käsiteltyä puuta ei saa käyt-25 tää kuluttajatuotteiden valmistukseen, joten käyttökohteeksi jäävät esimerkiksi / pylväät ja ratapölkyt.
* * ‘ · ’ Näiden yleisimpien puunsuoja-aineiden käyttöön liittyy huomattavia epäkohtia. Ne sisältävät terveydelle ja ympäristölle vaarallisia aineita, kuten ..,·* karsinogeeneja, ja niiden käyttöönotto edellyttää viranomaisten hyväksyntää.
30 Terveydelliset riskit kohdistuvat sekä kasveihin, eläimiin että ihmisiin.
Suomessa on terveydelle erittäin haitallisten CCA- ja CC- • · " kyllästeiden käyttöä rajoitettu lailla viime vuosina voimakkaasti. Tällä hetkellä . näillä kyllästeillä saa käsitellä ainoastaan järeää puutavaraa, eikä tällaista puu- ν'.: ta saa käyttää enää leikkikentillä, leikkivälineissä, sisätiloissa eikä elintarvik- 35 keiden tai ravintokasvien kanssa kosketuksiin joutuvissa rakenteissa. CCA-ja CC-kyllästeillä sekä kreosoottiöljyllä käsitelty puutavara luokitellaan lisäksi on- 114920 2 gelmajätteeksi, jonka keräilyssä ja käsittelyssä on noudatettava ongelmajätteitä koskevia säännöksiä.
Fl-patenttijulkaisu 104706 B koskee menetelmää öljyn kiinnittämiseksi puuhun. Puutuote käsitellään öljykoostumuksella, joka sisältää kasviöl-5 jyä, kuten pellavaöljyä, rypsiöljyä tai mäntyöljyä, ja happoanhydridiä sekä alkoholia. Apuliuottimena toimivan alkoholin avulla öljy ja happoanhydridi saadaan sekoittumaan keskenään. Kyllästyksen jälkeen puutuote ensin kuivataan ja sitten lämpökäsitellään yli 150 °C:n lämpötilassa öljyn kiinnittämiseksi puuhun.
Fl-kuulutusjulkaisu 97707 koskee menetelmää puuaineksen suo-10 jäämiseksi mikro-organismien vaikutuksia vastaan sekä puunsuoja-ainetta. Puunsuoja-aineena käytetään raakamäntyöljykoostumusta, jota on laimennettu sopivalla liuottimena. Mäntyöljyn sisältämien rasvahappojen ja hartsihappojen välinen painosuhde on suurempi kuin 1, ja rasvahappoja öljyssä on noin 45 -70 % ja hartsihappoja noin 40-10 % ja loput neutraaliaineita. Tätä puunsuoja-15 ainetta voidaan julkaisun mukaan käyttää kyllästeenä tai pintasivelyaineena. Tämän puunkäsittelyaineen ongelmaksi on todettu kuitenkin, että ainetta tihkuu puusta varsinkin korotetussa lämpötilassa kyllästyksen tai sivelyn jälkeen, jolloin puun pinta tulee erittäin tahmeaksi.
Saman tihkumisongelman on todettu koskevan myös muita inerttejä 20 tai synteettisiä öljyä, kuten mineraaliöljyjä, ja kasviöljyjä, joissa rasvahapot ovat triglyseridimuodossa. Triglyseridipohjaiset kasviöljyt toimivat lisäksi jopa hyvinä : *: kasvualustoina ja ravintona mikrobi- ja sienikannoille.
Fl-kuulutusjulkaisu 90951 koskee menetelmää ja ainetta puun suo- * * · ; jäämiseksi lahoamiselta. Puunsuoja-aine sisältää mikro-organismien kasvua ja 25 leviämistä estävää ainetta, joka sisältää ainakin yhden kompleksinmuodosta- » » ; jän, joka kykenee muodostamaan metallikompleksin puuaineksessa luontai- • · · sesti esiintyvien metallien kanssa, jotka ovat oleellisia mikro-organismien kas-' vun kannalta. Kompleksinmuodostajana voi olla esimerkiksi etyleenidiamiinitet- ra-asetaatti (EDTA), polyfosfaatti tai mikro-organismien siderofori. Käytetyt .· 30 kompleksinmuodostajat ovat kuitenkin ympäristön kannalta haitallisia. Ne ovat * · ♦ biologisesti huonosti hajoavia ja sitovat raskasmetalleja. Lisäksi metallikomp-leksit ovat vesiliukoisia, joten ne huuhtoutuvat ajan myötä puusta luontoon, jossa N- ja P-yhdisteet toimivat ravinteina ja esimerkiksi vesistöjen rehevöittä- • · jinä. Edellä mainituista syistä on kompleksinmuodostajien käytöstä pyritty luo-ν’.·’ 35 purnaan tai niiden käyttöä vähentämään esimerkiksi paperiteollisuudessa ja pesuaineteollisuudessa.
114920 3
Keksinnön lyhyt selostus
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkohdat ja saada aikaan täysin uudenlainen, ympäristöystävällinen ratkaisu puun suojaamiseksi kosteuden vaihteluita ja siten myös 5 sieni- ja mikrobikasvustoa vastaan. Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan myös menetelmä puun suojaamiseksi keksinnön mukaisella aineella niin, ettei ainetta tihku ulos puusta korkeammissa lämpötiloissakaan.
Esillä oleva keksintö koskee siten puuta suojaavaa ainetta, jolle on tunnusomaista, että se sisältää raakamäntyöljyä tai muuta vapaita rasvahap-10 poja ja/tai hartsihappoja sisältävää öljyä ja ainakin toista muuta ainetta ryhmästä puun natiiviset neutraaliaineet ja kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodostamat suolat. Keksintö koskee myös menetelmää tällaisen puuta suo-jaavan aineen valmistamiseksi, jolle on tunnusomaista, että puuta suojaavan aineen sisältäessä mainittuja kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodosta-15 mia suoloja liuotetaan nämä ensin happamaan veteen, raakamäntyöljyn valmistuksen happamaan emäveteen tai vesipitoiseen raakamäntyöljyyn, jonka pH on 4,5 - 5,5, minkä jälkeen saatu suolaliuos lisätään raakamäntyöljyyn, mikäli ei ole siihen jo liuotettu, tai muuhun vapaita rasvahappoja ja/tai hartsihappoja sisältävään öljyyn, ja sitten neutraaliaineet lisätään mainittuun öljyyn ja 20 näin saatua seosta lämmitetään ajanjakson, joka vaihtelee muutamasta tunnista useaan vuorokauteen, 80-200 °C:n lämpötilassa.
» « .; : Keksintö koskee lisäksi menetelmää puun käsittelemiseksi keksin- nön mukaisella puuta suojaavalla aineella, jolle menetelmälle on tunnusomais- ta, että puuta käsitellään puuta suojaavalla aineella, joka sisältää raakamän- , * · 25 työljyä tai muuta vapaita rasvahappoja ja/tai hartsihappoja sisältävää öljyä ja : ·, · ainakin toista muuta ainetta ryhmästä puun natiivit neutraaliaineet ja kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodostamat suolat, tunnin ajan lämpötilassa 100 -150 °C ja paineessa 6-15 bar, minkä jälkeen paine alennetaan tasolle 0,1 - , 0,2 bar, ja lopuksi puulle tehdään jälkikäsittelynä vesihöyrytys tai kiehu- ’;;; 30 va/kuumavesikäsittely pinnan tahmaisuuden poistamiseksi ja tihkuvuuden eh- » · ·;·* käisemiseksi.
*:· : Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että puutavaraa käsitellään öl- ·:··: jykoostumuksella, joka sisältää puussa natiivisesti esiintyviä uuteaineita (ras vahappoja, hartsihappoja, steroliestereitä ja muita ns. neutraaliaineita). Ky-35 seessä ei ole biosidisesti vaikuttava puunsuojakemikaali vaan keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen teho perustuu sen fysikaaliseen suojavaikutukseen 114920 4 eli puun kostumisen estoon. Kosteuden vähäisen imeytymisen johdosta puutavaran kosteuseläminen pienenee ja samalla saavutetaan hyvä biologinen suoja puuta tuhoavia mikrobeja ja sieniä vastaan.
Esillä olevan keksinnön yhteydessä on yllättäen todettu, että kek-5 sinnön mukaisella puuta suojaavalla aineella saadaan aikaan tehokas ja taloudellinen puunsuojaus täysin ilman biosidien käyttöä. Tässä keksinnössä käytetään hyväksi ainoastaan puun omia, natiiveja yhdisteitä, jotka ovat ei-toksisia, vettä hylkiviä (lipofiilisiä) yhdisteitä. Siten keksinnön mukaisella puuta suojaavalla aineella ja menetelmällä käsiteltyä puuainesta voi hävittää kuten muuta 10 puuainesta, koska puuhun lisätyt aineet ovat täysin luonnosta peräisin. Käsitelty materiaali on myös rajoituksitta työstettävissä.
Keksinnön mukaisen aineen hyvä suojavaikutus perustuu siihen, että puunkäsittelyssä käytetty öljy tunkeutuu puumateriaalin huokosiin ja vähentää täten veden hylkivyyden tähden veden absorptiota käsiteltyyn materiaaliin.
15 Keksinnön mukaisen öljyn viskositeettiominaisuudet säädetään niin, että korkeassa lämpötilassa (> 100 °C) imeytyminen on hyvää, kun sen sijaan puutavaran säilytyslämpötilassa (< 80 °C) viskositeetti on huomattavasti korkeampi ja käsittelyaine pysyy puussa eikä tihku muodostaen samalla vettähylkivän pinnan. Täten vähenee myös mikrobien ja sienten kasvu puuaineksessa. Kek-20 sinnön mukaisella puuta suojaavalla aineella käsittely vähentää myös puun kosteuselämistä, jolloin ongelmallinen pintahalkeilukin vähenee.
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Keksinnön mukaisen puuta suojaavan aineen sisältämä muu vapai- • « .; ta rasvahappoja ja/tai hartsihappoja sisältävä öljy voi olla mikä tahansa ylei- 25 sesti saatavissa oleva öljy. Käytetyt rasvahapot voivat olla tyydytettyjä rasva-.; happoja, kuten esimerkiksi steariinihappo ja palmitiinihappo, tai tyydyttymättö- : miä rasvahappoja, kuten esimerkiksi linolihappo tai öljyhappo.
Raakamäntyöljyllä tarkoitetaan tämän keksinnön puitteissa yleisesti koostumusta, joka sisältää puusta peräisin olevia rasva- ja hartsihappoja ja 30 jonkin verran nk. neutraaliaineita. Raakamäntyöljy saadaan tyypillisesti sulfaat-^selluteollisuuden rinnakkaistuotteena hapottamalla puun saippuoituneita uu-teaineita eli suopaa. Näin saadun raakamäntyöljyn happoluku HL on tyypillisesti 100 - 165 mg KOH/g.
| Varsinaisista kasviöljyistä (esimerkiksi pellava-, rypsi- tai soijaöljy) • 35 poiketen mäntyöljyssä rasvahapot ovat vapaina eivätkä triglyserideiksi sitoutu- ·. neina. Raakamäntyöljyssä olevien vapaiden rasva- ja hartsihappojen sitomi- 114920 5 seksi estereiksi öljyyn lisätään nk. puun neutraaliaineita. Nämä neutraaliaineet käsittävät yleisesti ottaen pitkäketjuisia alkoholeja, kuten triterpeenialkoholeja, esimerkiksi betulinolia, prenoleja, ja steroleja. Neutraaliaineita voidaan saada puusta eristämällä tai sellunkeitosta muodostuvasta suovasta hiilivetyseoksella 5 uuttamalla. Myös raakamäntyöljytislaamojen tislausjäännöstä, pikeä, voidaan seokseen lisätä viskositeetin säätämiseksi.
Keksinnön mukaan raakamäntyöljyyn lisätään neutraaliaineita 0 -70 paino-%, edullisesti 40 - 60 paino-%, edullisemmin 50 paino-%.
Keksinnön mukainen puuta suojaava aine voi sisältää myös kaksi-10 tai useampiarvoisten kationien muodostamia suoloja. Nämä ovat edullisesti epäorgaanisia vesiliukoisia suoloja, kuten esimerkiksi Ca(OH)2:a, CaCCV.a tai AI(OH)3:a. Näiden määrä on korkeintaan 5 %, edullisesti 0,2 - 2,0 paino-%. Raakamäntyöljyn esteröitymättömät rasva- ja hartsihapot muodostavat tällöin tahmeita Ca-saippuoita, jotka nostavat seoksen viskositeettia varsinkin alhai-15 sissa lämpötiloissa. Nämä suolat varmistavat edelleen puuta suojaavan aineen tihkumattomuuden puusta.
Keksinnön mukainen puuta suojaava aine sisältää edullisesti raa-kamäntyöljyä ja neutraaliaineita. Tällöin raakamäntyöljy, jonka pH on noin 5, on samalla mahdollista säätää neutraalille alueelle.
20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä puuta suojaavan aineen valmistamiseksi siinä tapauksessa, että puuta suojaava aine sisältää edellä : mainittuja kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodostamia suoloja, liuote taan nämä ensin happamaan veteen, raakamäntyöljyn valmistuksen happa-maan emäveteen tai vesipitoiseen raakamäntyöljyyn. Edullisesti ne lisätään • 25 suoraan vesipitoiseen raakamäntyöljyyn. Tämän jälkeen saatu suolaliuos lisä- : tään raakamäntyöljyyn, mikäli ei ole siihen jo liuotettu, tai muuhun vapaita ras- , · \ vahappoja ja/tai hartsihappoja sisältävään öljyyn. Sopivia tällaisia öljyjä on » » mainittu edellä. Lopuksi lisätään neutraaliaineet ja näin saatua seosta lämmitetään ajanjakson, joka vaihtelee muutamasta tunnista useaan vuorokauteen, 80 30 - 200 °C:n lämpötilassa. Edullisesti seosta lämpökäsitellään 120 °C:ssa, jotta * ·; · * osa raakamäntyöljyn vapaista rasva- ja hartsihapoista saadaan esteröidyiksi.
·:··: Seoksen happoluku HL on lämpökäsittelyn jälkeen noin 30 - 70.
• : Muodostuneet esterit ovat hydrofobisia yhdisteitä ja niiden viskositeettiominai- .·. suudet ovat puun käsittelyä ajatellen sopivat. Seoksen viskositeetti on alhainen *·’·’ 35 korkeissa lämpötiloissa, mikä edesauttaa puunsuoja-aineen imeytymistä puuta käsiteltäessä, mutta huomattavasti korkeampi alhaisemmissa lämpötiloissa, 6 1 1 4920 jolloin vältetään käsitellyn puun tihkuminen. Tihkumattomuutta voidaan lisätä vielä sisällyttämällä puunsuoja-aineeseen edellä mainittuja kaksi- tai useam-piarvoisten kationien muodostamia suoloja, kuten Ca(OH)2:a, CaCCVa tai AI(OH)3:a.
5 Keksinnön mukaisen puuta suojaavan aineen lämpökäsittelyaika vaihtelee muutamasta tunnista useaan vuorokauteen. Edullisesti tämä on yhdestä kahteen vuorokautta. Lämpökäsittelyaikaan vaikuttavat lopputuotteen tavoitearvot, esimerkiksi happoluku, jonka tulee olla noin 30 - 70, ja viskositeetti, jonka tulee olla noin 200 - 3000 mPa-s (Brookfield, 50 °C).
10 Keksinnön mukainen puuta suojaavalla aineella -käsittely antaa puulle vaaleanruskean värisävyn ilman pigmentti- tai väriainelisäyksiä. Jos halutaan tummempia värisävyjä, käyttökelpoisia epäorgaanisia pigmenttejä ovat rautaoksidipigmentit ja hiilimusta. Orgaanisia väriaineita ovat esimerkiksi atso-yhdisteet, jotka antavat sinisen sävyn, ja ftalosyaniini, joka antaa vihreän sä-15 vyn.
Keksintöä havainnollistavat seuraavat esimerkit.
Esimerkit
Analyyttisiksi menetelmiksi saadun öljymäisen puuta suojaavan aineen laadun seurantaan soveltuvat erityisen hyvin IR-analyysi sekä viskositee-20 tin määritykset lämpötilan funktiona. Myös happoluvun määritys, joka tässä keksinnössä on tehty SCAN-T 11:72 -standardimenetelmän mukaisesti, ja kui-. * va-aineen ja vesipitoisuuden seuranta ovat hyödyllisiä.
Esimerkki 1 : Raakamäntyöljyyn (happoluku 148) lisätään 0,2 % CaC03:a. Kal- ·:··· 25 siumkarbonaatti liuotetaan vesipitoiseen mäntyöljyyn (pH 4,5 - 5,5). Puusta ; ‘ . j eristetty neutraaliaine lisätään edellä mainittuun mäntyöljyseokseen painosuh- .···. teessä 1:1, minkä jälkeen saatua seosta lämmitetään 1 vrk 120 °C:n lämpöti- • · lassa, jolloin vesi höyrystyy ja toivottua esteröitymistä tapahtuu. Seoksen pH säädettiin alueelle 6,5 - 7,5. Seoksen kuiva-ainepitoisuus oli 98,7 %, vesipitoi-·;;; 30 suus 0,3 %, happoluku 56,6, pH 7,4, Brookfield-viskositeetti 50 °C:ssa 215 * *; · ’ mPa-s ja 110 °C:ssa 24 mPa-s.
Esimerkki 2 ;·'! Puusta eristettyä neutraaliainetta sekoitetaan raakamäntyöljyyn (happoluku 148) painosuhteessa 1:1 ilman muita kemikaalilisäyksiä, minkä jäl-’ ’ 35 keen seosta lämmitetään 1 vrk 120 °C:n lämpötilassa. Seoksen kuiva- 7 1 1 4920 ainepitoisuus oli 98,5 %, vesipitoisuus 0,1 %, happoluku 49,4, pH 6,8, Brook-field-viskositeetti 50 °C:ssa 240 mPa-sja 110 °C:ssa 14 mPa-s.
Edellä mainittujen parametrien lisäksi esimerkin 1 ja 2 mukaisten puunsuoja-aineiden laadunvarmistuksessa käytettiin FTIR-spektroskopiaa, 5 jossa estereiden ja vapaiden happojen suhdetta tarkkailtiin vastaavista IR-värähtelysignaaleista.
Esimerkki 3
Vesipitoiseen raakamäntyöljyyn (happoluku 148, vesipitoisuus 2,0 %, pH 4,8) lisätään 0,25 % Ca(OH)2. Seosta kuumennetaan 2 vrk 120 °C:n 10 lämpötilassa sekoittaen, jolloin liuenneet Ca2+-ionit sitoutuvat raakamäntyöljyn vapaisiin rasva- ja hartsihappomolekyyleihin kohottaen seoksen viskositeettia. Seoksen kuiva-ainepitoisuus oli 98,5 %, vesipitoisuus 0,2 %, pH 7,1, Brook-field-viskositeetti 50 °C:ssa 280 mPa-s ja 110 °C:ssa 30 mPa-s.
Esimerkki 4 15 Keksinnön mukaisella puuta suojaavaila aineella käsiteltiin sahata varaa 1 tunnin ajan 110 - 120 °C:n lämpötilassa ja 10 - 13 baarin paineessa, jolloin ainetta imeytyi noin 10-20 % (100 - 200 kg/m3). Painevaihetta seurasi tyhjövaihe, jolloin paine oli 0,1 - 0,2 bar. Jälkikäsittelynä tehtiin 1 tunnin mittainen vesihöyrytys 3 baarin paineessa pinnan tahmaisuuden poistamiseksi ja 20 tihkuvuuden ehkäisemiseksi. Vaihtoehtona tälle voidaan tehdä kiehu-va/kuumavesikäsittely (esimerkiksi keitto vedessä korkeintaan muutaman tunnin ajan).
>, Näin käsitelty sahatavara oli väriltään vaaleanruskeaa, pinta ei ollut tahmeaa eikä tihkumista esiintynyt korkeissakaan lämpötiloissa (< 80 °C).
; * 25 Kuviossa 1 ja 2 on esitetty veden imeytyminen ajan funktiona kah della eri puutavaraerällä, jotka on käsitelty keksinnön mukaisella puuta suojaa-': valla aineella. Kuvio 1 kuvaa tilannetta, jossa lankkujen päitä ei ole suojattu, ja ·, j kuvio 2 tilannetta, jossa lankkujen päät on suojattu lakalla, öljypuu 6/02 vastaa esimerkin 2 mukaista puuta suojaavaa ainetta ja öljypuu 6/02 C esimerkin 1 30 mukaista ainetta, jossa on mukana CaC03:a.
Käyristä voidaan todeta, että keksinnön mukaisella aineella käsitellyt laudat imevät huomattavasti vähemmän vettä sekä CCA-kyllästeillä käsitel-. * tyyn että lämpökäsiteltyyn ja luonnollisesti käsittelemättömiin kuusi- ja mänty- : lautoihin verrattuna. Tihkumista ei todettu tapahtuvan edes lankkujen suojaa- 35 mattomista päistä.
» >

Claims (16)

114920 O
1. Liuotin- ja booraksivapaa puuta suojaava aine, tunnettu siitä, että se sisältää raakamäntyöljyä tai muuta vapaita rasvahappoja ja/tai hartsi-happoja sisältävää öljyä ja ainakin toista muuta ainetta ryhmästä puun natiivi- 5 set neutraaliaineet ja kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodostamat suolat, jolloin suolojen määrä on korkeintaan 5 paino-%.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puuta suojaava aine, tunnettu siitä, että öljynä käytetään raakamäntyöljyä.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen puuta suojaava aine, t u n -10 n e 11 u siitä, että se sisältää raakamäntyöljyä ja neutraaliaineita.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen puuta suojaava aine, tunnettu siitä, että raakamäntyöljyyn on sekoitettu neutraaliaineita 0-70 paino-%, edullisesti 40 - 60 paino-%, edullisemmin 50 paino-%.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen puuta suojaava aine, 15 tunnettu siitä, että kaksi- tai useampiarvoiset kationit ovat peräisin vesiliukoisista epäorgaanisista suoloista, kuten Ca(OH)2:sta, CaC03:sta tai AI(OH)3:sta, edullisesti CaC03:sta.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu siitä, että suolan määrä on 0,2 - 2,0 paino-%.
7. Menetelmä puuta suojaavan aineen valmistamiseksi, joka sisäl tää raakamäntyöljyä tai muuta vapaita rasvahappoja ja/tai hartsihappoja sisäl-: tävää öljyä ja ainakin toista muuta ainetta ryhmästä puun natiiviset neutraaliai- : neet ja kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodostamat suolat, tunnet- tu siitä, että puuta suojaavan aineen sisältäessä mainittuja kaksi- tai useam-.· 25 piarvoisten kationien muodostamia suoloja, jolloin suolojen määrä on korkein- .·. : taan 5 paino-%, liuotetaan nämä ensin happamaan veteen, raakamäntyöljyn ,··.’ valmistuksen happamaan emäveteen tai vesipitoiseen raakamäntyöljyyn, jonka pH on 4,5 - 5,5, minkä jälkeen saatu suolaliuos lisätään raakamäntyöljyyn, mikäli ei ole siihen jo liuotettu, tai muuhun vapaita rasvahappoja ja/tai hartsihap- 30 poja sisältävään öljyyn, ja sitten mahdolliset neutraaliaineet lisätään mainittuun * * *·;·* öljyyn ja näin saatua seosta lämmitetään ajanjakson, joka vaihtelee muuta- ; : masta tunnista useaan vuorokauteen, 80 - 200 °C:n lämpötilassa.
: 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosta lämmitetään yhdestä kahteen vuorokautta. ’· ' 35
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu ’ ‘ siitä, että seosta lämmitetään 120 °C:n lämpötilassa. 114920
10. Jonkin patenttivaatimuksista 7 - 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaksi- tai useampiarvoisten kationien muodostamat suolat liuotetaan vesipitoiseen raakamäntyöljyyn, jonka pH on 4,5 - 5,5.
11. Menetelmä puun käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että puuta 5 käsitellään jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisella puuta suojaavalla aineella tunnin ajan lämpötilassa 100 - 150 °C ja paineessa 6-15 bar, minkä jälkeen paine alennetaan tasolle 0,1 - 0,2 bar, ja lopuksi puulle tehdään jälkikäsittelynä vesihöyrytys tai kiehuva/kuumavesikäsittely pinnan tahmaisuuden poistamiseksi ja tihkuvuuden ehkäisemiseksi.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että puuta käsitellään 110 - 120 °C:n lämpötilassa.
13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että puuta käsitellään 10-13 baarin paineessa.
14. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 13 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että puun pintaa käsitellään 3 baarin vesihöyryllä.
15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puun pintakäsittely tapahtuu 90- 100 °C:lla vedellä.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puun pintakäsittely vedellä tapahtuu vesisuihkun avulla tai 20 upottamalla käsitellyt puut kiehuvaan tai kuumaan veteen korkeintaan muutaman tunnin ajaksi. » 1 i ♦ » · t k » ' i f » • k k » k • k » „n 1 1 4920
FI20021609A 2002-09-09 2002-09-09 Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi FI114920B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021609A FI114920B (fi) 2002-09-09 2002-09-09 Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi
AU2003255545A AU2003255545A1 (en) 2002-09-09 2003-08-21 A wood protective substance and a method for its manufacture
PCT/FI2003/000616 WO2004022291A1 (en) 2002-09-09 2003-08-21 A wood protective substance and a method for its manufacture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021609A FI114920B (fi) 2002-09-09 2002-09-09 Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI20021609 2002-09-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021609A0 FI20021609A0 (fi) 2002-09-09
FI20021609A FI20021609A (fi) 2004-03-10
FI114920B true FI114920B (fi) 2005-01-31

Family

ID=8564553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021609A FI114920B (fi) 2002-09-09 2002-09-09 Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003255545A1 (fi)
FI (1) FI114920B (fi)
WO (1) WO2004022291A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI122233B (fi) * 2006-05-22 2011-10-31 Hoeljaekkae Oy Menetelmä puun tai puutuotteiden painekyllästämiseksi kasviöljyä sisältävällä puunsuoja-aineella ja kyllästetty puu
CN114953074B (zh) * 2022-05-25 2022-12-06 安徽农业大学 可进行原位修复的木材热处理方法及其所得改性木材

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2373709A (en) * 1941-12-30 1945-04-17 William J Rice Coating composition and method of making same
US2448621A (en) * 1945-04-10 1948-09-07 William J Rice Composition containing tall oil resins
US2616814A (en) * 1949-09-30 1952-11-04 Mahler Paul Composition of calcium salts of tall oil and a method of making it
WO1992004166A1 (en) * 1990-09-03 1992-03-19 Shell South Africa (Proprietary) Limited Wood preservatives
FI104706B (fi) * 1995-05-31 2000-03-31 Valtion Teknillinen Menetelmä öljyn kiinnittämiseksi puuhun
SE520123C2 (sv) * 2001-09-14 2003-05-27 Bengt Carlsson Träskyddsmedel innehållande förtvålade fett- eller hartssyror
SE520125C2 (sv) * 2001-09-14 2003-05-27 Bengt Carlsson Träskyddsmedel innehållande rå tallolja och hartssyror

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004022291A1 (en) 2004-03-18
FI20021609A (fi) 2004-03-10
FI20021609A0 (fi) 2002-09-09
AU2003255545A1 (en) 2004-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI117792B (fi) Puun käsittelyaine, menetelmä puun käsittelemiseksi ja puutuote
US4656060A (en) Arsenical creosote wood preservatives
JP5296925B2 (ja) 木材用殺生物組成物、木材の処理方法及び該方法によって製造された木材
US20110039031A1 (en) Carrier, formulation and method for the treatment of timber
JP2009137931A (ja) 木材処理用組成物及び木材処理方法
JPS60501846A (ja) 合成防腐剤及びその製造方法
Sivrikaya et al. Weathering performance of wood treated with copper azole and water repellents
EP1480795A2 (de) Nichtwässrige holzschutzmittel
Ghani A review of different barriers and additives to reduce boron movement in boron dual treated wood
FI114920B (fi) Puuta suojaava aine ja menetelmä sen valmistamiseksi
Ruwoldt et al. Alternative wood treatment with blends of linseed oil, alcohols and pyrolysis oil
US5399190A (en) Wood preservatives
WO2009004110A1 (en) Composition for treati ng materials, method for treatment of materials and materials treated with the composition
Goktas et al. Decay resistance and color stability of wood treated with Juglans regia extract
DE3023612A1 (de) Verfahren und fungizides mittel zum konservieren von holz
Schauwecker et al. Performance of wood treated with prospective organic surface protectants upon outdoor exposure: FTIR spectroscopic analysis of weathered surfaces
EP2349662B1 (en) Impregnation with an emulsion
WO2013060943A1 (en) A method for treating wooden material and wooden material produced by the method
DE60003460T2 (de) Impregnierungsverfahren
WO2003024681A1 (en) Wood preserving agent containing saponified tall oil or fatty acids
FI97707C (fi) Puunsuojausmenetelmä
WO2010040902A1 (en) Wood impregnation
EP1214880A2 (de) Holz mit fixierter Sorbinsäure oder Sorbinsäuresalzen
JP2005035200A (ja) 木材の防腐処理に関する製造方法
Pařil Wood impregnation

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 114920

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed