FI63686C - Saett att minska och/eller utjaemna hartskoncentrationen hos faner av traeslag med hoeg hartshalt - Google Patents

Description

Γβΐ f11*KUULUTUSJULKAISU / 7 / ο /

Ma lbj ου utlAggningsskiuft ojooo 5¾¾ c /45v Patentti eySnr.stty 10 CS 1933 yrg Patent ceddolat ^ ^ (51) Kv.lk.3/lm.a.3 B 2? K 5/00 SUOMI —FIN LAND (21) Ρ«·ηαΙ^·.ηΜ_Ρ*·ι*·η·6ΐ«α.»| 7830½ (22) H*k*ml*pUvt — AiMBknlngtrfag 06.10.76 (23) Alkupilvl—Glklfh«Mda| 06.10.78 (41) Tullut luikituksi — Bllvit offuncHf 08.0U.79

Patentti- ja rakittarlhallitut /44) mhMiaUfmoH |« lniulJiilkal<Mi pvm.— 29.0U. 83

Patent- och r*fifterttyralten ' Ans&ktn uttagd och utl.skrMMn puMcurad (32)(33)(31) PyH·**/ utuolktus—a«gfrd prforKet 07.10.77

Ruotsi-Sverige (SE) 77U297-7 (71) Norrköpings Träimport AB, Box 69b, S-601 15 Norrköping,

Ruot s i-Sveri ge(SE) (72) Sven Ahlström, Norrköping, Carl-Olof Stenerup, Norrköping,

Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä pienentää ja/tai tasoittaa korkean hartsipitoisuuden omaavista puulajeista valmistettujen vanerien hartsipitoisuutta - Sätt att minska och/eller utjämna hartskoncentrationen hos faner av träslag med hög hartshalt

Moniin tarkoituksiin käytetään eri puulajien vanereja, joiden joukossa on sellaisia, jotka käsittelemättöminä sisältävät huomattavan määrän hartsia, esim. mänty- ja muut havupuuvanerit. Tukin hartsipitoisuus voi vaihdella riippuen eri tekijöistä, esim. kasvupaikan maaperäolosuhteista, tämän leveysasteesta jne. Hartsipitoisuus voi myös vaihdella huomattavasti yhden ja saman tukin eri osissa. Liian suuri hartsipitoisuus vaikeuttaa vanerin työstöä mm. hiomapaperin tukkeutumisen ja pintakäsittelyaineiden epätasaisen imeytymisen takia. Hartsipitoisuus voi myös vaikuttaa haitallisesti tuotteen ulkonäköön, jolloin sen hinta on alhaisempi. Keksinnön tarkoituksena on sen tähden saada aikaan menetelmä, jossa korkean hartsipitoisuuden omaavista puulajeista valmistettujen vanerien hartsipitoisuutta pienentämällä ja/tai tasoittamalla poistetaan nämä epäkohdat tai niitä vähennetään.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että suuri määrä vanerilevyjä sijoitetaan käsittelyastiaan, että ryhmään klooratut hiilivedyt kuuluvaa liuotinta lisätään käsittelyastiaan ja saatetaan joka puolelta tunkeutumaan vanerilevyihin ja saatetaan lämmitettynä liuottamaan osa vanerilevyissä olevasta hartsista, että käsittely-astiassa olevan liuottimen hartsipitoisuus pidetään 2 paino-%:in alapuolella ja että se aika, jona liuotin on kosketuksessa vanerilevyjen kanssa, sekä käsittelyastian paine ja lämpötila säädetään tai 2 6 3686 valitaan siten, että vanerilevyjen hartsipitoisuus pääasiassa kaikkialla vanerilevyissä tulee olemaan 1 paino-%:in alapuolella, että hartsipitoinen liuotin poistetaan käsittelyastiasta ja että vaneri-levyissä jäljellä oleva liuotin poistetaan ylläpitämällä astiassa paine, joka on ilmakehän paineen alapuolella, samalla kun siihen syötetään lämpöä.

Keksinnön mukaisesti käytetään edullisesti metyleenikloridia, liuottimena, mutta voidaan käyttää myös muita kloorattuja hiilivetyjä, joilla on suhteellisen alhainen kiehumapiste, edullisesti alle 100°C, ja jotka metyleenikloridin tavoin eivät ole helposti syttyviä. Tässä voidaan mainita kloroformi, trikloorietaani ja trikloori-eteeni, dikloorietaani ja dikloorieteeni, hiilitetrakloridi jne.

Käsittely suoritetaan sopivasti useille nipuille, joissa on löysästi koossa pidettyjä vanerilevyjä, joiden väliin liuotin voi helposti tunkeutua, niin että vanerilevyt nopeasti ja joka puolelta joutuvat kosketukseen liuottimen kanssa. Kyllästysvaiheen aikana liuotinta on kierrätettävä käsittelyastiassa esim. yhden tai useiden potkurien avulla. Liuotinta varten tarvitaan vähintään kaksi säiliötä, jolloin toinen säiliö on kytketty liuottimen kierrätystä varten, kun taa toinen on käytettävissä liuottimen talteenottoon poiston ja uu-delleenkierrätyksen avulla. Haihdutuksen jälkeen jäljellä oleva hartsi poistetaan säiliöstä, ja sitä voidaan mahdollisesti käyttää erikoistarkoituksiin.

Kun nestemäinen liuotin on poistettu käsittelyastiasta, vanerilevyissä jäljellä oleva liuotin poistetaan sopivasti kaasun painetta alentamalla ja lämpöä syöttämällä. Astian paineen on tällöin oltava alle n. 600 mm Hg, sopivasti 250-500 ja edullisesti 350-450 mm Hg, kun liuotin on metyleenikloridia. Liuottimen poistuva höyry voidaan lauhduttaa tai absorboida aktiivihiilellä toimivaan absorbaattoriin ja palauttaa prosessiin. Uudelleenkäyttö tuo mukanaan taloudellisia ja ympäristöllisiä etuja.

Prosessin nopeuttamiseksi liuotin voi käsittelyastiaan syötettäessä olla esi lämmitettyä, sopivasti kiehumapisteen lähelle, esim. 35-40°C:seen, kun kysymyksessä on metyleenikloridi. Liuottimen viipymäaika käsittelyastiassa on voitava rajoittaa korkeintaan n.

30 minuuttiin, vaikka tämä ei ole mikään prosessin menestyksellisen suorittamisen ehto. Liuotinhöyryn poisto vanerilevyistä on myös

II

3 63686 voitava suorittaa korkeintaan n. 30 minuutissa, vaikka tätäkään ei ole pidettävä välttämättömänä ehtona. Poiston aikana käsittely-astiaan on syötettävä lämpöä, sopivasti sähkövastuslämpöelementeillä tai ulkoapäin lämpövaipan kautta, joka ympäröi käsittelyastian yhtä tai useaa osaa. Hartsipitoisuus on yleisesti pienennettävä korkeintaan n. 2 %:iin, sopivasti korkeintaan n. 1 %:iin, edullisesti korkeintaan n. 0,5 %:iin. Käsittelyn aikana tapahtuu hartsin vaneri-levyistä uuttamisen lisäksi hartsipitoisuuden uudelleen jakautuminen levyihin, jolloin saattaa sattua, että vanerilevyn osissa, joissa aluksi on pieni hartsipitoisuus, on käsittelyn jälkeen suurentunut hartsipitoisuus, mikä on hyväksyttävissä, niin kauan kuin hartsipitoisuus ei edelleenkään ylitä ennalta määrättyä arvoa.

Halutun tuloksen varmistamiseksi on kiertävän liuottimen hartsipi-toisuutta säännöllisesti tutkittava. Jos hartsipitoisuus on liian suuri, voidaan puhdasta liuotinta lisätä tai suorittaa vaihto-kytkentä säiliöön, jossa on puhtaampaa liuotinta. Liuottimen hartsipitoisuuden tulee olla korkeintaan n. 2 %, sopivasti korkeintaan n. 1 % ja edullisesti korkeintaan n. 0,5 %.

Käytettäessä metyleenikloridia ja muita veteen vaikeasti liukenevia hartsinmuuttoaineita vanerilevyjen kosteuspitoisuuteen ei käsittelyprosessin aikana vaikuteta tai siihen vaikutetaan vain vähäisesti, mikä on useimmiten eduksi. Toisaalta vanerilevyjen tarvittava kondi-tiointi kosteuspitoisuuden suhteen voidaan suorittaa tavalliseen tapaan hartsinpoistoprosessia häiritsemättä, ja toisaalta myöhemmässä prosessissa voidaan vaneria, jolla on mielivaltainen kosteuspitoisuus, myös valmiiksi konditioitua vaneria.

Keksinnön mukainen käsittelymenetelmän käytännön kokeissa tutkittiin nipussa olevien vanerilevyjen hartsipitoisuutta, jolloin nipusta ensin poistettiin muutamia vanerilevyjä, joita tutkittiin erikseen hartsipitoisuuden suhteen, kun taas muille suoritettiin keksinnön mukainen käsittely, minkä jälkeen niiden hartsipitoisuus määritettiin. Prosessin tärkeimmissä vaiheissa käytettiin seuraavia aikoja. Liuotin: CH2C12· 4 6 3 6 8 6

Aika min 38°C:seen esilämmitetyn liuottimen pumppaus käsittelyastiaan, jossa oli vanerinippu 10

Hartsin uutto kiertävässä liuottimessa 60

Poisto astiasta ja liuottimen tiputus vaneri-levyiltä 30

Liuottimen poisto vanerilevyistä paineessa 300-400 mm Hg lämpöä syöttämällä (maks. lämpötila 75°C) 60

Yllä mainittuja aikoja voitaneen lyhentää prosessin optimaalisessa suorituksessa.

Eri vanerilevynipuille saatiin seuraavat tulokset.

Nippu Tutkittujen vanerilevyjen lukumäärä Hartsipitoisuus n:° Käsittelemättömiä Käsiteltyjä St^rniä*" tTlly'jä 12 21 5,7 0,52 22 14 2,5 1,1 32 14 6,2 0,50 4 2 8 2,3 0,30

Metyleenikloridi ja vastaavat halogeenisubstituoidut hiilivedyt ovat hyvän hartsinliuotuskykynsä sekä vaikeastisyttyvyytensä takia osoittautuneet selvästi muita tavallisesti käytettyjä liuottimia paremmiksi keksinnön mukaisesti aiottuun tarkoitukseen.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan runsashartsisten puulajien vaneereissa entistä huomattavasti parempia pintaominaisuuksia, josta on seurauksena tuotteen arvon vastaava nousu. Lisäksi vanerierät, jotka aiemmin olisi hylätty liian suuren hartsipitoi-suuden takia, voidaan käyttää halutulla tavalla keksinnön mukaisen käsittelyn jälkeen.

Käytettävä liuotin voi sisältää lisäaineita erikoistarkoituksia varten, esim. erilaisia väripigmenttejä, kuten aniliiniväriaineita, tuotteen tulenkestävyyttä parantavia aineita, lahonestoaineita ja muita puuta modifioivia aineita.

Il 6 3 6 8 6

Piirustuksessa esitetään keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen käytettävä laitos. Laitos esitetään kaaviollisesti ja sivusta katsottuna sekä osittain leikkauksena.

Seinien 1 rajoittamaan tilaan on sijoitettu vanerilevyjen käsittely-astia. Astia on pitkänomainen, esim. n. 3-4 m pitkä, ja sillä voi olla pyöreä poikkileikkaus, jolloin halkaisija on esim. 0,5-1 m. Myös muut poikkileikkausmuodot ovat tietysti mahdollisia. Astia on toisesta päästään 5 avoin, jolloin siihen voidaan työntää pitkänomainen kaukalo 9, joka esitetään osittain leikkauksena, josta käy ilmi, että kaukalon sisäosassa on useita sen pituussuunnassa kulkevia lokeroja 11, joista kukin on tarkoitettu ottamaan vastaan useita esim. 10-30 vanerilevyä. Kaukalo voidaan sopivasti sovittaa pyörillä kulkevaksi, jolloin pyörät pyörivät pitkittäisillä kannatus-kiskoilla, joita ei esitetä piirustuksessa.

Astian 3 ympärille voidaan sovittaa lämpövaippoja 13. Kuviossa esitetään myös käytetyn liuottimen koontisäiliö 15 sekä kaksi säiliötä 17 ja 19 oleellisesti hartsitonta liuosta varten. Piirustuksessa esitetään myös säiliö 21, jossa on esittämättä jätetyt liitännät ja johon on tarkoitus johtaa säiliöstä 15 astianestettä liuottimen poistoa varten, jota voidaan johtaa säiliöihin 17 ja 19, jolloin jäämähartsi voidaan poistaa astiasta 21 sinänsä tunnetulla tavalla. Piirustus esittää myös useita johtoja ja venttiilejä, joilla ohjataan nestettä laitoksen yksiköiden välillä keksinnön tarkoittamalla tavalla. Viitenumerolla 23 merkitään kolmitieventtiiliä, joka on sijoitettu astian 3 ja säiliön 15 väliin sekä yhdistetty säiliöihin 17 ja 19 venttiilillä 25 ja vastaavasti 27. Viitenumerolla 29 merkitään venttiiliä johdossa, joka lähtee säiliöstä 15 ja johtaa säiliöihin 17 ja 19 venttiilien 35 ja 37 kautta. Uutta liuotinta syötetään säiliöihin johdon kautta venttiilien 43, 31 ja 33 välityksellä.

Piirustuksen mukainen laite toimii seuraavalla tavalla. Kun kaukalon 9 lokerot 11 on varustettu irrallisilla vanerilevynipuilla, kaukalo työnnetään astiaan 3, minkä jälkeen lisätään liuotinta ja käsittely aloitetaan. Käsittelyn aikana liuotinta kierrätetään yhden tai useiden potkurien avulla, joita on merkitty viitenumerolla 8. Määrätyn ajan kuluttua liuotin poistetaan säiliöön 15 ja liuottimen valuttua pois vanerilevyiltä levyissä jäljellä oleva liuotin

Claims (14)

1. Menetelmä pienentää ja/tai tasoittaa korkean hartsipitoi-suuden omaavista puulajeista valmistettujen vanerien hartsipitoi-suutta, tunnettu siitä, että suuri määrä vanerilevyjä sijoitetaan käsittelyastiaan, että ryhmään klooratut hiilivedyt kuuluvaa liuotinta lisätään käsittelyastiaan ja saatetaan joka puolelta tunkeutumaan vanerilevyihin ja saatetaan lämmitettynä liuottamaan osa vanerilevyissä olevasta hartsista, että käsittelyastiassa olevan liuottimen hartsipitoisuus pidetään 2 paino-%:in alapuolella ja että se aika, jona liuotin on kosketuksessa vanerilevyjen kanssa, sekä käsittelyastian paine ja lämpötila säädetään tai valitaan siten, että vanerilevyjen hartsipitoisuus pääasiassa kaikkialla vanerilevyissä tulee olemaan 1 paino-%:in alapuolella, että hartsipitoinen liuotin poistetaan käsittelyastiasta ja että vanerilevyissä jäljellä oleva liuotin poistetaan ylläpitämällä astiassa paine, joka on ilmakehän paineen alapuolella, samalla kun siihen syötetään lämpöä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsittely suoritetaan siten, että vanerilevyjen hartsi-pitoisuus jää 0,5 paino-%:in alapuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsittelyastiassa olevan liuottimen hartsipitoisuus pidetään 1 paino-%:in alaouolella.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsittelyastiasta poistettu hartsipitoinen liuotin vapautetaan hartsiylimäärästä, edullisesti haihduttamalla, ja liuotin uudelleenkierrätetään.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on metyleenikloridi n 7 6 3 6 8 6

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhtä tai useita löysästi koossa pidetyistä vanerilevyistä muodostuvia nippuja käsitellään samanaikaisesti astiassa.

6 6 36 8 6 poistetaan tyhjön avulla. Jotta lämpötila ei muodostuisi liian alhaiseksi ja haihtuminen lakkaisi, astiaa lämmitetään sähköisesti lämpövaippojen 13 avulla. Kun liuotin on poistunut vanerilevyistä, kaukalo 9 vedetään ulos ja täytetään uudella, käsittelemättömällä vanerilevyerällä. Säiliössä 15 oleva käytetty liuotin johdetaan tislaukseen säiliössä 21 edellä kuvatulla tavalla.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellyt vanerilevyt ovat mäntyva-neria.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotinta vanerilevyjen kyllästyksen aikana kierrätetään käsittelyastian ja liuotinsäiliön välillä.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasun paine liuotinta vanerilevyistä poistettaessa metyleenikloridia liuottimena käytettäessä pidetään välillä 250-500 mm Hg, edullisesti välillä 350-450 mm Hg.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vanerilevyistä poistettu liuotinhöyry otetaan talteen lauhduttamalla tai aktiivihiiltä sisältävässä absorbaattorissa.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin lisätään käsittelyastiaan esi-lämmitettynä, sopivasti lämmitettynä vain vähän liuottimen kiehuma-pisteen alapuolella olevaan lämpötilaan.

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin pidetään kosketuksessa vaneri-levyihin vähintään 30 minuuttia.

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuottimen poisto vanerilevyistä tapahtuu vähintään 30 minuutin aikana.

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmön syöttö käsittelyastiaan liuotinta vanerilevyistä poistettaessa tapahtuu sähkövastuselementtien avulla tai ulkoapäin astian osaa ympäröivän lämpövaipan kautta. 8 6 3 6 8 6