FI122234B - Puunsuoja-aine - Google Patents

Puunsuoja-aine Download PDF

Info

Publication number
FI122234B
FI122234B FI20060718A FI20060718A FI122234B FI 122234 B FI122234 B FI 122234B FI 20060718 A FI20060718 A FI 20060718A FI 20060718 A FI20060718 A FI 20060718A FI 122234 B FI122234 B FI 122234B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wood preservative
tall oil
wood
crude tall
neutral substances
Prior art date
Application number
FI20060718A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060718A0 (fi
FI20060718A (fi
Inventor
Hannu Boren
Original Assignee
Hoeljaekkae Oy
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 Hoeljaekkae Oy filed Critical Hoeljaekkae Oy
Publication of FI20060718A0 publication Critical patent/FI20060718A0/fi
Priority to FI20060718A priority Critical patent/FI122234B/fi
Priority to HUE07803688A priority patent/HUE035475T2/en
Priority to ES07803688.6T priority patent/ES2647040T3/es
Priority to RU2009108343A priority patent/RU2422265C2/ru
Priority to SI200731986T priority patent/SI2081742T1/en
Priority to PT78036886T priority patent/PT2081742T/pt
Priority to EP07803688.6A priority patent/EP2081742B1/en
Priority to US12/308,638 priority patent/US8088205B2/en
Priority to PL07803688T priority patent/PL2081742T3/pl
Priority to PCT/FI2007/000198 priority patent/WO2008017730A1/en
Priority to CA 2655516 priority patent/CA2655516C/en
Priority to LTEP07803688.6T priority patent/LT2081742T/lt
Publication of FI20060718A publication Critical patent/FI20060718A/fi
Priority to ZA200900008A priority patent/ZA200900008B/xx
Application granted granted Critical
Publication of FI122234B publication Critical patent/FI122234B/fi
Priority to HRP20171591TT priority patent/HRP20171591T1/hr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09FNATURAL RESINS; FRENCH POLISH; DRYING-OILS; OIL DRYING AGENTS, i.e. SICCATIVES; TURPENTINE
    • C09F1/00Obtaining purification, or chemical modification of natural resins, e.g. oleo-resins
    • C09F1/02Purification
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N61/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing substances of unknown or undetermined composition, e.g. substances characterised only by the mode of action
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/06Coniferophyta [gymnosperms], e.g. cypress
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D15/00Woodstains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B13/00Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B13/00Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials
    • C11B13/005Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials of residues of the fabrication of wood-cellulose (in particular tall-oil)
    • 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
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents
    • B27K3/50Mixtures of different organic impregnating agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/74Recovery of fats, fatty oils, fatty acids or other fatty substances, e.g. lanolin or waxes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

PUUNSUOJA-AINE
Keksinnön kohteena on puunsuoja-aine, joka puunsuoja-aine sisältää raakamän-työljystä jalostettuja kasviöljyjä, kuten hartsihappoja ja rasvahappoja.
Puunsuoja-aineilla pyritään estämään tai hidastamaan kemiallisesti puuta lahotta-5 vien sienikasvustojen, kuten rusko-, valko- ja katkolahottajasienten toiminta. Tehokkaimmin puu saadaan suojattua painekyllästämällä puu suoja-aineella sydän-puuhun saakka. Nykyisin painekyllästyksessä yleisimmin käytetyt puunsuoja-aineet voidaan jakaa pääasiassa kolmeen luokkaan: 1. vesipohjaiset kyllästeet, 2. öljypohjaiset kyllästeet ja 3. kreosoottiöljy. Lisäksi viime aikoina on käytetty puun la-10 honsuojaukseen puun käsittelyä raakamäntyöljyllä tai siitä jalostetuilla hartsi- ja rasvahapposeoksilla. Esimerkiksi suomalaisessa patenttijulkaisussa FI97707 on esitetty puunsuojausmenetelmä ja puunsuoja-aine, joka perustuu raakamäntyöljyn käyttöön.
Perinteisten vesi- ja öljypohjaisten kyllästysaineiden sekä kreosoottiöljyn epä-15 kohtana on niiden yleismyrkyllisyys kaikille elollisille organismeille. Tästä johtuen niiden käyttöön liittyy huomattavia terveydellisiä ja ympäristöllisiä riskejä. Raakamäntyöljyn tai siitä jalostettujen puunsuoja-aineiden epäkohtana on ollut heikohko lahonsuojaavuus varsinkin silloin, jos suoja-ainetta ei ole saatu riittävää määrää puun sisälle. Lisäksi raakamäntyöljyn epäkohtana on paha haju, joka aiheutuu rik-20 kihapon käytöstä happokäsittelyssä. Edelleen raakamäntyöljyllä ja siitä jalostetuilla puunsuoja-aineilla on ongelmana se, että painekyllästyskäsittelyn jälkeen puunsuoja-ainetta tihkuu puun pinnalle, koska riittävän suojavaikutuksen aikaansaamiseksi puunsuoja-ainetta on saatava suhteellisen paljon puun sisälle.
Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada puunsuoja-aine, jolla poistetaan edellä o 25 mainittuja nykyisin tunnettuihin puunsuoja-aineisiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti ob keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin raakamäntyöljyyn perustuva puunsuoja- oJj aine, joka ei ole ihmisen terveydelle ja ympäristölle haitallista, mutta jolla puu tai ^ siitä valmistetut puutuotteet saadaan suojattua säärasitukselta, lahoamiselta ja ho- £ mehtumiselta aikaisempaa paremmin.
00 30 Keksinnön tarkoitus saavutetaan puunsuoja-aineella, jolle on tunnusomaista se, mitä o on esitetty patenttivaatimuksissa.
O
C\J
Keksinnön mukaiselle puunsuoja-aineelle on tunnusomaista se, että puunsuoja-aine on valmistettu raakamäntyöljystä poistamalla raakamäntyöljystä neutraaliaineita, joista erityisesti on poistettu lahottajasienten kasvualustana ja ravintona toimivia 2 yhdisteitä ja esteröitymistä lisääviä yhdisteitä kuten steroideja, joista erityisesti sito-steroleja ja sitostanoleja ja/tai rasva-alkoholeja. Raakamäntyöljyllä tehdyt lahonkes-tokokeet ja -tutkimukset ovat osoittaneet, että raakamäntyöljystä peräisin olevalla hartsi- ja rasvahappojen seoksella saavutetaan paras puun lahoamista estävä vaiku-5 tus. Lisäksi viimeisimmät tutkimukset ovat osoittaneet, että osa raakamäntyöljyn sisältämistä neutraaliaineista heikentävät raakamäntyöljyn lahonkestävyyttä lisääviä vaikutuksia. Näiden aineiden heikentävä vaikutus perustuu siihen, että ne tarjoavat lahottajasienille hyvän kasvualustan eli ne toimivat lahottajasienten ravinnon lähteenä. Vaikka osalla neutraaliaineista on tutkimusten mukaan lahottajasienten kas-10 vua heikentävä vaikutus, esiintyvät ne kuitenkin öljyssä niin pieninä pitoisuuksina, että niiden antamat hyödyt jäävät kasvualustana toimivien komponenttien aiheuttamia haittoja pienemmiksi. Nämä aineet esteröityessään vapauttavat puuhun myös vettä, joka on lahottajasienten kasvun edellytys. Lisäksi esteröitymisreaktiot kuluttavat puunsuojauksen kannalta tärkeitä happokomponentteja öljystä. Minimoi-15 maila lahottajasienille ravinnoksi kelpaavien aineiden osuuden öljyssä ja vähentämällä samalla esteröitymistä pienennetään lahottajasienten elinmahdollisuuksia öl-jykäsitellyssä puussa. Tästä johtuen sellaisella puunsuoja-aineella, joka on muodostettu raakamäntyöljystä siten, että raakamäntyöljystä on poistettu neutraaliai-neita, saavutetaan parempi lahonsuojausvaikutus kuin jalostamattomalla raaka-20 mäntyöljyllä tai sellaisella tunnetulla raakamäntyöljyllä, johon on lisätty hartsi-happoja, rasvahappoja tai rasvahappopitoista raakamäntyöljyä (esim. koivusta saatavaa raakamäntyöljyä). Lisäksi täysin puhtaita hartsihappoja ja rasvahappoja on vaikea valmistaa ja ne ovat erittäin kalliita, koska ne ovat mm. maalien ja liimojen raaka-aineita. Tämän vuoksi neutraaliaineiden poistolla heti sellunkeiton alkuvai-25 heessa saadaan parempi öljy ja vielä edullisemmin. Pelkästään neutraaliaineiden tislaus pois raakamäntyöljystä myöhemmin on myös edullisempi tapa toimia kuin puhtaiden hartsihappojen ja/tai rasvahappojen lisäys raakamäntyöljyyn. Mitä enemmän neutraaliaineita poistetaan ja mitä tarkemmin poisto saadaan koh-o dennettua ravintona toimiviin yhdisteisiin ja esteröitymistä lisääviin yhdisteryhmiin, a> 30 kuten rasva-alkoholeihin, sitä parempi öljy saadaan puun lahonsuojauksen kannalta.
X
£ Raakamäntyöljyn neutraaliaineet sisältävät monia eri yhdisteryhmiä, joista voidaan oo mainita esimerkiksi isopreeniyksiköistä (C5) muodostuvat terpeenit / terpeno-idit.
o Terpeeniryhmiä ovat esimerkiksi monoterpeenit, seskviterpeenit, diterpeenit, triter- § peenit, tetraterpeenit ja polyterpeenit. Monoterpeenit muodostuvat kahdesta iso-
CVJ
35 preeniyksiköstä (Qo) ja niiden osuus neutraaliaineista on esimerkiksi noin 0-5 %. Isobomeoli on esimerkkiyhdiste monoter-peeniryhmästä. Seskviterpeeneistä (0-5%), jotka muodostuvat kolmesta isopree-niyksiköstä (Ci5), esimerkkinä mai- 3 nittakoon longifoleeni. Diterpeenit (0-5%) koostuvat neljästä isopreeniyksiköstä. Diterpeeniryhmään kuuluvat mm. sembreeni ja pimaradieeni. Triterpeenit (0-3%) muodostuvat kuudesta isopreeniyksiköstä. Raakamäntyöljyn sisältämiin neutraali-aineisiin kuuluvat myös hartsialkoholit (10-60%), joita ovat esimerkiksi pimarinoli, 5 sandarakopimarinoli, isopimarinoli, larixoli ja elliotienoli, sekä hartsialdehydit (0-6%), joista mainittakoon mm. pimarinaali ja isopimarinaali. Puunsuojauksen kannalta tärkeä neutraaliaineryhmä on steroidit (10-60%). Steroideja, jotka ovat tetra-syklisiä yhdisteitä, ovat esimerkiksi β-sitosteroli (5-40%), β-sitostanoli (2-10%) ja sykloartenoli (0-6%). Raakamäntyöljyn neutraaliaineryhmiä ovat myös rasva-10 alkoholit (3-20%), esimerkiksi tetracosanoli ja docosanoli sekä fenolit (0-3%), joista esimerkkinä mainittakoon fenoli, 2-metyylifenoli ja 4-kloorifenoli. Neutraaliainei-siin luetaan myös stilbeenit (0-2%). Raakamäntyöljyn sisältämien neutraaliaineiden suhteelliset määrät vaihtelevat paljon raakamäntyöljyn alkuperästä riippuen.
Neutraaliaineiden poisto voidaan tehdä haluttaessa selektiivisesti niin, että öljyyn 15 jätetään osa neutraaliaineista, jotka suojaavat luontaisesti puuta. Tällaisia komponentteja ovat esimerkiksi monoterpeenit ja fenolit. Neutraaliaineiden poistossa keskitytään erityisesti steroidiryhmän yhdisteisiin. Steroidit, joista mainittakoon si-tosteroli ja sitostanoli, luokitellaan rasvoiksi ja niiden hajoamistuotteet esimerkiksi hapettumisen kautta voivat haitata raakamäntyöljyn puunsuojausominaisuuksia.
20 Eräässä keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen sovelluksessa neutraaliaineet on poistettu uuttamalla. Uuton etuna on se, että sillä neutraaliainepitoisuus saadaan suhteellisen helposti erittäin pieneksi. Uuttaminen tapahtuu edullisimmin sellun keiton yhteydessä.
Eräässä keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen sovelluksessa neutraaliaineet on ^ 25 poistettu tislaamalla. Tislaamisen etuna on se, että vältetään uutossa tarvittava raa- ° kamäntyöljyn saippuointivaiheet ja liuoksen palauttaminen mäntyöljyksi.
ob o ^ Eräässä keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen sovelluksessa raakamäntyöljystä on ^ poistettu esteröitymistä edistäviä komponentteja sekä minimoitu raakamäntyöljyn £ käsittelylämpötiloja ja -aikoja puunsuoja-aineen esteröitymisreaktioiden minimoi- oo 30 miseksi. o o Seuraavassa keksintöä selostetaan muutaman esimerkkisovelluksen avulla tar- o ^ kemmin.
Erästä keksinnön mukaista puunsuoja-ainetta valmistettaessa raakamäntyöljystä poistetaan raakamäntyöljyn sisältämiä neutraaliaineita uuttamalla. Tällöin jäljelle 4 jäävässä liuoksessa on edullisesti 60 % rasvahappoja ja 38 % hartsihappoja sekä n. 2 % jäljellejääneitä neutraaliaineita.
Neutraaliaineiden uuttaminen raakamäntyöljystä käsittää kolme vaihetta: 1. saip-puointivaihe, 2. uuttovaihe ja 3. hapottaminen eli mäntyöljyksi palauttaminen.
5 Saippuoiminen tapahtuu keittämällä raakamäntyöljyä esimerkiksi KOH- tai NaOH-liuoksissa. Muita mahdollisia keittämisessä käytettäviä alkaleita ovat esim. LiOH ja RbOH. Alkaleja käytetään halutun vahvuisina vesiliuoksina. Alkalin pitoisuus määritellään yleensä suhteessa raakamäntyöljyn saippuointilukuun, joka voi olla esimerkiksi 1.0-3.0 x mäntyöljyn saippuointiluku, sopivaksi on mainittu 1.0-1.5 x 10 mäntyöljyn saippuointiluku. Mitä enemmän alkalia käytetään, sitä lyhyempi on keit-toaika saippuoinnissa. Saippuointiajat ovat yleensä 30-240 min ja saippuointilämpö-tilat esimerkiksi 30-200 °C välillä. Parhaimpiin tuloksiin päästään yleensä keitto-lämpötilalla, joka vaihtelee 110-120 °C välillä. Sopiva paine vaihtelee 1-15 atm välillä.
15 Sopiva saippuointiliuos on esim. vesi/alkoholiliuos suhteessa 1:1-1:2. Sopiva saip-puointiliuoksen suhde mäntyöljyyn on 1:1-1:2, koska tällöin voidaan käyttää korkeampia lämpötiloja ja sekoitettavuus pysyy hyvänä. Voidaan käyttää myös pelkkää vesi- /alkaliliuosta. Vesi toimii esim. alkalin liuottimena ja faasina saippuoituville rasva- ja hartsihapoille. Alkoholi vähentää vaahtoamista ja nopeuttaa mäntyöljyn 20 reagoimista alkalin kanssa (dispergoituminen), jolloin saippuan muodostuminen on nopeampaa. Saippuoituva raakamäntyöljy (hartsihappojen ja rasvahappojen suolat) muodostaa oman faasinsa (’’vesifaasi”) ja saippuoitumattomat, neutraaliaineet oman faasinsa (’’orgaaninen faasi”).
Uuttaminen voidaan tehdä panosprosessina tai jatkuvatoimisissa systeemeissä joko o 25 yhdessä tai useammassa vaiheessa laitteistoissa, jotka voivat käsittää sekoitusre- ob aktoreita, pakattuja kolonneja tai sentrifugeja.
9 ” Uuttamiseen voidaan käyttää esimerkiksi polaarisen ja poolittoman liuottimen seos- | ta. Näiden suhteen on useita eri vaihtoehtoja. Toimivia uuttoliuottimia ovat aro- qq maahiset orgaaniset liuokset, kuten bentseeni ja tolueeni sekä alifaattiset eli suora- ^ 30 ketjuiset hiilivedyt, kuten dietyylieetteri, heksaani, heptaani, oktaani, ksyleeni, de- o kaani, sykloheksaani, isopropyylialkoholi, nafta, di alkyy like tönit, asetyyliesterit,
O
^ asetoni ja petrolieetteri. Näistä heksaani on yksi parhaista, mm. edullisen hintansa vuoksi.
5
Uuton ongelmana on ollut saippuan erottaminen seoksesta (stabiilin emulsion syntyminen) ja liuoksen vaahtoaminen uuton aikana. Ongelmaa voidaan vähentää käyttämällä uuttamiseen poolitonta liuotinta ja saippualiuosta (uutettavaa liuosta), johon on lisätty polaarista emulsiota destabiloivaa liuotinta (esim. isopropanoli), tai jonka 5 vesipitoisuus on alle 40 %, mieluimmin alle 25 %. Alhainen vesipitoisuus on edullista prosessin lopussa, kun vesijäämiä poistetaan uutetusta mäntyöljystä. Vesipitoisuutta voidaan säädellä käyttämällä pitoisuudeltaan sopivia alkali-vesiliuoksia saip-puointiin.
Faasit voidaan erottaa esimerkiksi dekantoimalla tai sentrifugoimalla, jolloin tu-10 loksena saadaan ’’kevyt” orgaaninen uuttofaasi, joka sisältää pääasiassa uuttoliuo-tinta ja saippuoitumatonta materiaalia eli neutraaliaineita, ja ’’raskas” faasi, uutettu saippuafaasi, joka sisältää pääasiassa rasva- ja hartsihappojen suoloja. Todennäköistä on myös se, että suurin osa ns. pikiaineista poistuu uuttovaiheen aikana.
Uuttolämpötilat valitaan käytetyn uuttoliuottimen mukaan eli liuotin ei saa kiehua 15 uuton aikana. Uuttolämpötila on syytä pitää mahdollisimman alhaisena, esim. alle 40 °C, koska tällöin ei muodostu helposti stabiileja emulsioita, eli saippua- ja liuo-tinfaasit eroavat riittävän hyvin toisistaan. Uuttoliuottimen suhde saippualiuokseen voi vaihdella 0.5:1-20:1 välillä. Edullisimmin se on kuitenkin 5:1. Uuttoaika on 0,5 - 4 tuntia.
20 Raakamäntyöljy täytyy palauttaa saippuamuodosta takaisin öljyksi. Tämä tehdään keittämällä saippuoitua mäntyöljyä happoliuoksessa (epäorgaaninen tai orgaaninen happo). Parhaimpiin tuloksiin päästään mineraalihappoliuoksilla, kuten rikkihapolla. Rikkihapon epäkohtana on sen aiheuttama epämiellyttävä haju. Haluttaessa vaikuttaa lopputuotteen hajuominaisuuksiin voidaan vaihtoehtona rikkihapolle käytti 25 tää esimerkiksi hajultaan miedompaa suolahappoa tai fosforihappoa.
δ c\i ob Happokeiton aikana erottuu yleensä kaksi faasia; Öljyfaasi, joka sisältää rasvahap on ^ poja ja hartsihappoja sekä liuotinjäämiä (sekä myös hieman neutraaliaineita) ja ve- ^ sifaasi (suolaliuos), joka sisältää natriumsulfaattia (jos saippuoitu lipeällä ja hapo- £ tetaan rikkihappokeitossa) ja vain vähäisiä määriä rasva- ja hartsihappoja. Uutetusta ro 30 mäntyöljystä voidaan lopuksi poistaa liuotin ja vesijäämät esim. haihduttamalla liuon osta normaalissa paineessa tai vakuumissa. Liuotin voidaan palauttaa takaisin pro- § sessiin puhdistusoperaatioiden jälkeen.
CM
6 Tällaisen prosessin jälkeen neutraaliaineiden osuus mäntyöljyssä on alle 2 %. Lopputulosta voidaan parantaa tislaamalla neutraaliaineita esim. putoavakalvo-haihduttimissa, ohutkalvohaihduttimissa tai fraktiointikolonneissa.
Vaihtoehtoisesti raakamäntyöljyssä olevien neutraaliaineiden poistaminen voi ta-5 pahtua tislaamalla. Raakamäntyöljyn tislaaminen niin, että mäntyöljyn sisältämät komponentit (rasvahapot, hartsihapot ja neutraaliaineet) saadaan erilleen, perustuu mäntyöljykomponenttien erilaisiin kiehumispisteisiin.
Mahdollisia tislaustapoja ovat esimerkiksi atseotrooppitislaus, kuivatislaus, uutto-tislaus, fraktiotislaus, vakuumitislaus, höyrytislaus ja reaktiivinen tislaus. Sopivia 10 kolonneja ovat esimerkiksi fraktiointikolonnit, jotka voivat olla myös pakattuja. Muita mahdollisia tislauksessa käytettäviä laitteistoja ovat erilaiset haihduttimet, kuten ohutkerroshaihduttimet.
Neutraaliaineiden erottaminen tislaamalla suoraan raakamäntyöljystä tai sulatetusta raakamäntyöljysaippuasta on vaikeaa, sillä suuri joukko neutraaliaineita on alhaalla 15 kiehuvia yhdisteitä, jotka tislautuvat rasva- ja hartsihappojen mukana, erityisesti rasvahappojen mukana. Tästä johtuen neutraaliaineiden tislaamisessa on käytettävä useita tislausvaiheita.
Lämpötila-alueet tislaukseen ovat yleensä hyvin laajat ja riippuvat käytettävästä laitteistosta ja paineesta. Karkeasti voidaan määritellä sopivimmaksi lämpötila-20 alueeksi n. 150-400 °C. Paineen tulisi olla selvästi ilmanpaineen alapuolella. Yleensä on edullista mikäli tislauksessa voidaan käyttää mahdollisimman suurta alipainet ta.
Useammassa vaiheessa tapahtuvassa raakamäntyöljyn tislauksessa kolonneja tai £ muita tislauslaitteistoja liitetään sarjaan puhtaamman lopputuotteen aikaansaami- ^ 25 seksi. Tislauksen ensimmäisessä vaiheessa höyrystyvät ensimmäisenä yleensä ras- 9 vahapot ja matalalla kiehuvat neutraaliaineet (n. 150-250 °C, alipaine) eli lämpö- ” tila pidetään hartsihappojen kiehumispisteen alapuolella. Ensimmäisessä vaiheessa | voidaan käyttää myös korkeampia lämpötiloja, mutta tällöin yleensä pien määrä qq kasvaa ja puhtaiden lopputuotteiden määrä pienenee. Höyrystyneet rasvahapot 30 jäähdytetään jäähdyttimessä (50-180 °C) ja tarvittaessa jatkojalostetaan eli puh-o distusta jatketaan tislaamalla seuraavissa vaiheissa spesifisissä olosuhteissa. En-
O
^ simmäisestä vaiheesta jääneet hartsihapot ja muut komponentit johdetaan seuraa- vaan puhdistus/tislausvaiheeseen, jossa niitä tislataan esimerkiksi n. 300 °C:ssa alipaineessa. Tarkoituksena on poistaa seokseen jääneet rasvahapot ja neutraaliai- 7 neet. Hartsihappoja voidaan haluttaessa edelleen jatkojalostaa eli tislausta tai muita puhdistustoimenpiteitä voidaan jatkaa spesifisemmissä olosuhteissa.
Pikiaineet erotetaan prosessista yleensä tislauksen ensimmäisen tai toisen vaiheen jälkeen, sillä kyseessä on monimutkainen materiaali. Pien komponentit syntyvät jo-5 ko mäntyöljyyn tislauksen aikana korkeissa lämpötiloissa (yli 300 °C) tai ovat raa-kamäntyöljyn sisältämiä suurimoolimassaisia ja vain hyvin korkeissa lämpötiloissa kiehuvia komponentteja. Piessä esiintyvät komponenttiryhmät ovat rasva- ja hartsi-hapot, rasvahappojen esterit, hartsihappojen esterit, dimeroituneet hapot ja neutraa-liaineet (esterit muodostuvat esim. hartsi- ja rasvahappojen reagoidessa neutraali-10 aineiden alkoholiryhmien kanssa).
Tislauksen jälkeen rasva- ja hartsihapot sekoitetaan uudelleen toisiinsa keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen muodostamiseksi. Kuten edellä mainittiin neutraaliai-neiden poistamiseen voidaan käyttää myös edellä mainittujen menetelmien yhdistelmiä. Neutraaliaineiden poistamisen jälkeen puunsuoja-aineeseen voidaan lisätä 15 erilaisia lisäaineita, kuten esim. kuparia, booria, rautaa, kromia ja/tai sopivaa liuotinta puunsuoja-aineen saamiseksi viskositeetiltaan ja muilta käytettävyyteen vaikuttavilta ominaisuuksiltaan mahdollisimman sopivaan muotoon.
Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
δ
(M
i 00 o 00
X
cc
CL
00 o
CO
o o C\l

Claims (7)

1. Puunsuoja-aine, joka puunsuoja-aine sisältää raakamäntyöljystä jalostettuja kasviöljyjä, kuten hartsihappoja ja rasvahappoja, tunnettu siitä, että puunsuoja-aine on_kasviöljyä, joka on valmistettu raakamäntyöljystä poistamalla 5 raakamäntyöljystä sen sisältämiä neutraaliaineita, erityisesti esteröitymisreaktioi-ta aiheuttavia yhdisteitä ja/tai lahottajasienten kasvualustana ja ravintona toimivia yhdisteitä, kuten rasva-alkoholeja ja/tai steroideja, kuten sitosteroli ja sitostanoli.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu siitä, että 10 neutraaliaineita on poistettu uuttamalla.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu siitä, että uuttaminen tapahtuu sellun valmistuksen yhteydessä.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu siitä, että neutraaliaineita on poistettu tislaamalla.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu siitä, että puunsuoja-aine sisältää 20-80 p-% rasvahappoja ja 20-80 p-% hartsi- 20 happoja.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu siitä, että puunsuoja-aine sisältää edullisesti n. 60 % rasvahappoja ja n. 38 % hartsihappoja sekä n. 2 % jäljellejääneitä neutraaliaineita. 25
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen puunsuoja-aine, tunnettu o siitä, että puunsuoja-aine sisältää kuparia, booria, rautaa ja/tai kromia. i 00 o 00 X en CL 00 o CD o o (M
FI20060718A 2006-08-09 2006-08-09 Puunsuoja-aine FI122234B (fi)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060718A FI122234B (fi) 2006-08-09 2006-08-09 Puunsuoja-aine
EP07803688.6A EP2081742B1 (en) 2006-08-09 2007-08-07 Wood preservative and method for manufacturing wood preservative
PL07803688T PL2081742T3 (pl) 2006-08-09 2007-08-07 Środek do konserwacji drewna i sposób wytwarzania środka do konserwacji drewna
RU2009108343A RU2422265C2 (ru) 2006-08-09 2007-08-07 Консервант для древесины и способ изготовления консерванта для древесины
SI200731986T SI2081742T1 (en) 2006-08-09 2007-08-07 Preservative for wood and method for the production of preservatives for wood
PT78036886T PT2081742T (pt) 2006-08-09 2007-08-07 Preservante para madeira e método para manufatura do preservante para madeira
HUE07803688A HUE035475T2 (en) 2006-08-09 2007-08-07 Wood preservative composition and method for producing wood preservative
US12/308,638 US8088205B2 (en) 2006-08-09 2007-08-07 Wood preservative and method for manufacturing wood preservative
ES07803688.6T ES2647040T3 (es) 2006-08-09 2007-08-07 Conservante para madera y método para fabricar un conservante para madera
PCT/FI2007/000198 WO2008017730A1 (en) 2006-08-09 2007-08-07 Wood preservative and method for manufacturing wood preservative
CA 2655516 CA2655516C (en) 2006-08-09 2007-08-07 Wood preservative and method for manufacturing wood preservative
LTEP07803688.6T LT2081742T (lt) 2006-08-09 2007-08-07 Medienos konservantas ir medienos konservanto gamybos būdas
ZA200900008A ZA200900008B (en) 2006-08-09 2009-01-05 Wood preservative and method for manufacturing wood preservative
HRP20171591TT HRP20171591T1 (hr) 2006-08-09 2017-10-18 Konzervans za drvo i postupak proizvodnje konzervansa za drvo

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060718 2006-08-09
FI20060718A FI122234B (fi) 2006-08-09 2006-08-09 Puunsuoja-aine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060718A0 FI20060718A0 (fi) 2006-08-09
FI20060718A FI20060718A (fi) 2008-02-10
FI122234B true FI122234B (fi) 2011-10-31

Family

ID=36950624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060718A FI122234B (fi) 2006-08-09 2006-08-09 Puunsuoja-aine

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8088205B2 (fi)
EP (1) EP2081742B1 (fi)
CA (1) CA2655516C (fi)
ES (1) ES2647040T3 (fi)
FI (1) FI122234B (fi)
HR (1) HRP20171591T1 (fi)
HU (1) HUE035475T2 (fi)
LT (1) LT2081742T (fi)
PL (1) PL2081742T3 (fi)
PT (1) PT2081742T (fi)
RU (1) RU2422265C2 (fi)
SI (1) SI2081742T1 (fi)
WO (1) WO2008017730A1 (fi)
ZA (1) ZA200900008B (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20106252A0 (fi) * 2010-11-26 2010-11-26 Upm Kymmene Corp Menetelmä ja systeemi polttoainekomponenttien valmistamiseksi

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI97707C (fi) 1993-04-21 1997-02-10 Valtion Teknillinen Puunsuojausmenetelmä
SE520123C2 (sv) * 2001-09-14 2003-05-27 Bengt Carlsson Träskyddsmedel innehållande förtvålade fett- eller hartssyror
EP1586624B1 (en) * 2004-02-06 2013-04-03 Härting Glade, Thomas Francis Process of refinement of crude tall oil using short path distillation
EP1568760A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-31 Härting Glade, Thomas Francis Process for refinig a raw material comprising black liquor soap, crude tall oil or tall oil pitch
US20070087213A1 (en) * 2004-02-20 2007-04-19 Robinson Philip L Method for treating wood
US20050186352A1 (en) 2004-02-20 2005-08-25 Hutter G. F. Method for treating wood
FI122233B (fi) * 2006-05-22 2011-10-31 Hoeljaekkae Oy Menetelmä puun tai puutuotteiden painekyllästämiseksi kasviöljyä sisältävällä puunsuoja-aineella ja kyllästetty puu

Also Published As

Publication number Publication date
US8088205B2 (en) 2012-01-03
CA2655516A1 (en) 2008-02-14
FI20060718A0 (fi) 2006-08-09
FI20060718A (fi) 2008-02-10
EP2081742A4 (en) 2011-01-12
ES2647040T3 (es) 2017-12-18
SI2081742T1 (en) 2018-03-30
CA2655516C (en) 2014-10-28
US20100263570A1 (en) 2010-10-21
ZA200900008B (en) 2009-11-25
HRP20171591T1 (hr) 2018-01-26
HUE035475T2 (en) 2018-05-02
EP2081742A1 (en) 2009-07-29
RU2009108343A (ru) 2010-09-20
PL2081742T3 (pl) 2018-02-28
PT2081742T (pt) 2017-11-15
LT2081742T (lt) 2018-01-25
RU2422265C2 (ru) 2011-06-27
EP2081742B1 (en) 2017-10-11
WO2008017730A1 (en) 2008-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Özcan et al. Effect of cold-press and soxhlet extraction on fatty acids, tocopherols and sterol contents of the Moringa seed oils
Xu et al. Comparison of supercritical fluid and solvent extraction methods in extracting γ‐oryzanol from rice bran
Sun et al. Fractionation of squalene from amaranth seed oil
CN103201365B (zh) 精炼植物油及其制造方法
US6197357B1 (en) Refined vegetable oils and extracts thereof
Patinha et al. Lipophilic extractives from the bark of Eucalyptus grandis x globulus, a rich source of methyl morolate: Selective extraction with supercritical CO2
Choi et al. Characterization, stability, and antioxidant activity of Salicornia herbaciea seed oil
RU2242505C2 (ru) Способ удаления свободных жирных кислот из жиров и масел биологического происхождения или их паровых дистиллятов (варианты)
US20080015367A1 (en) Process for isolating phytosterols and tocopherols from deodorizer distillate
Bereau et al. FA and unsaponifiable composition of five Amazonian palm kernel oils
CN102648271B (zh) 从可再生的原材料中提取不皂化物的方法
Zhang et al. Synergistic effects of ultrasound and extraction solvent on the bioactive compound in kenaf seed oil
FI122234B (fi) Puunsuoja-aine
Balacuit et al. Comparison of microwave-assisted extraction to soxhlet extraction of mango seed kernel oil using ethanol and n-hexane as solvents
Espelie et al. Composition and ultrastructure of the suberized cell wall of isolated crystal idioblasts from Agave americana L. leaves
Zhao et al. Extraction and characterization of radish seed oils using different methods
US20200317597A1 (en) Fish oil cholesterol
Salvo et al. Study on the chemical characterization of lipid composition of Opuntia ficus indica L. seed oil
CA2528242C (en) Method of processing plant raw materials
Dang et al. Impact of extraction method on the oil yield, physicochemical properties, fatty acid composition and stability of cashew nut (Anacardium occidentale L.) oil
Attard Supercritical CO2 extraction of waxes as part of a holistic biorefinery
Sahad et al. Recovery of residual crude palm oil (RCPO) from oil palm decanter cake (OPDC) using d-limonene
Sahoo et al. Two-stage solvent extraction of seeds of Hibiscus abelmoschus linn: Lipid and FA compositions
Zhao et al. Extraction and characterization of Raphanus Sativus seed oil obtained by different methods
Radler The surface lipids of fresh and processed raisins

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122234

Country of ref document: FI