FI79796B - Foerfarande foer impregnering av trae och anlaeggning foer att utfoera foerfarandet. - Google Patents

Description

79796 1 Menetelmä puun kyllästämiseksi ja laitteisto menetelmän toteuttamista varten Förfarande för impregnering av trä och anläggning för att utföra förfarandet 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä puun kyllästämiseksi kyllästysnes-teen avulla ja laitteisto menetelmän toteuttamiseksi.

10

Puumateriaalien käsitteleminen painekyllästämällä tai syväkyllästämällä on ollut tunnettua jonkin aikaa. Tarkoituksena on tehdä puu kestävämmäksi lahoamista, sienitauteja ja puuta tuhoavia hyönteisiä vastaan. Kylläs-tysaine on tavallisesti neste, joka sisältää erilaisia liuotettuja, yleen-15 sä jonkin verran myrkyllisiä suoloja.

Nykyisin yleisimmin käytettävässä menetelmässä kuiva puu sijoitetaan paineastiaan ja säiliöön muodostetaan tyhjö. Tämän tarkoituksena on vetää pois mahdollisimman paljon puun soluissa olevasta ilmasta. Sen jälkeen 20 kyllästyssäiliöön tuodaan erityisestä varastosäiliöstä kyllästysnestettä ilmanpaineessa. Sitten puu imee kyllästysnesteen itseensä imemällä. Tämän menetelmän puutteena on, että puun kyky imeä itseensä kyllästysnestettä heikkenee huomattavasti, koska kestää tietyn ajan ennen kuin kyllästys-neste ympäröi puun kokonaan. Ennen kuin neste ympäröi puuainekset koko-25 naan, puu imee itseensä ilmaa ja puun solut täyttyvät nesteen sijasta ilmalla. Tästä syystä paine solun seinämien ulkopuolella ja sisäpuolella tasoittuu suuressa määrin ja kyllästysneste tunkeutuu melko heikosti puumateriaaliin.

30 Tarkasteltaessa lähemmin tätä tunnettua prosessia on havaittu, että vaikka suurin osa puun solujen sisältämästä kaasuntilavuudesta poistuu, kyl-lästysaine ei valtaa kaikkea tämän kaasun aikanaan pitämää tilavuutta, ei edes sen jälkeen, kun materiaalit ovat olleet täysin upotettuina nesteeseen. Koska materiaalissa ei tapahdu myöskään mitään muodonmuutosta, täy-35 tyy olettaa, että jäljelle jäävän tilan täyttää jokin muu aine kuin kyllästysneste. Loogisesti ajatellen tämän aineen täytyy olla kaasua. Tämä kaasu koostuu osaksi ilmasta, jota puu on imenyt itseensä, kun neste on 2 79796 Ί lisätty, kuten edellä on esitetty, mutta sen lisäksi on todennäköistä, että kaasua tulee myös nesteestä, sen lain mukaan, joka kertoo kaasujen liukoisuudesta nesteisiin suhteessa nesteen yläpuolella olevan kaasun paineeseen. Puun solukalvot ovat luonteeltaan sellaiset, että ne voivat py-5 säyttää esimerkiksi glukoosimolekyylit, kun taas vesimolekyylit ne päästävät läpi. Toisin sanoen pienet molekyylit voivat kulkea kalvon läpi helpommin kuin suuret molekyylit. Sen tähden suuri osa tunnetussa kyllästys-menetelmässä soluihin kalvon läpi kulkevista molekyyleistä on kyllästys-nesteestä peräisin olevia kaasumolekyylejä ja tämä vähentää kyllästysai-10 neen nestemäisten molekyylien mahdollisuutta tunkeutua soluihin. Tämä johtaa luonnollisesti siihen, että kyllästysneste tunkeutuu heikommin sen laatuisiin puihin, esimerkiksi mäntyyn, joiden kyllästämistä pidetään nykyään mahdollisena tämän menetelmän avulla. Se merkitsee mycs sitä, että muita tärkeitä puulajeja, kuten kuusta, pidetään nyt sopimattomina 15 käsiteltäviksi painekyllästämällä, mikä johtuu näiden kahden havupuun solurakenteen erosta. Tämän tuloksena vain mäntypuuta käsitellään Norjassa ylläkuvatulla menetelmällä ja tämä rajoitus on menetelmälle luonnollisesti huomattava haitta.

20 Tekniikan tason osalta viitataan GB-patenttijulkaisuun 1,399,833 ja FI-patenttijulkaisuun 45425, joissa esitetyissä ratkaisuissa kyllästäminen tapahtuu ilmalle avoimina olevissa säiliöissä.

Tämän keksinnön tavoite on parantaa tätä puumateriaalien kyllästysmenetel-25 mää päämääränä lisätä kyllästyssyvyyttä ja tehdä mahdolliseksi kyllästää sellaisia puulaatuja, joita tähän asti on pidetty sopimattomina käsiteltäviksi painekyllästämällä tai syväkyllästämällä.

Tämä tavoite saavutetaan menetelmällä puun kyllästämiseksi kyllästys-30 nesteen avulla, jossa menetelmässä puu sijoitetaan ilmatiiviiseen, painetta kestävään kyllästyssäiliöön, josta ilma on poistettu kokonaan tai melkein kokonaan, ja kyllästysnesteeseen kohdistetaan paine sen jälkeen, kun neste on tuotu säiliöön ja menetelmälle on tunnusomaista, että kyllästysnesteestä on ennen sen puristamista kyllästyssäiliössä 35 poistettu kokonaan tai melkein kokonaan sen sisältämä kaasu ja/tai ilma ja että kyllästäminen tapahtuu täysin ilmatiiviissä olosuhteissa, jolloin neste on kokonaan tai melkein kokonaan kaasuton ja ilmaton 1 kyllästämisen aikana, siis silloin, kun neste tunkeutuu puuainekseen, eikä kaasulla ja/tai ilmalla ole mahdollisuutta tunkeutua puuainekseen säiliön kaasusta tyhjentämisen ja puun kyllästämisen välisenä aikana.

3 79796 5 Keksinnön perusajatus on saada aikaan ja ylläpitää tyhjö puuaineksessa tai oikeammin puun soluissa ennen nesteen sisääntuomista ja sen aikana, mikä saa aikaan kyllästysnesteen 111 imeytymisen" solun seinämien läpi, jolloin solut täyttyvät kyllästysnesteellä. Tästä syystä ei solujen ja ympäristön välinen paine voi tasoittua ennen kyllästysnesteen tunkeutumista Ί0 solun seinämien lävitse.

Menetelmän käytäntöön sovelletussa toteutusmuodossa ilman poistaminen kyllästysnesteestä tapahtuu erillisessä säiliössä.

15 Menetelmän jatkokehittelyssä kyllästysnesteen puristaminen, sen jälkeen kun se on tuotu kyllästyssäiliöön, tapahtuu vähentämällä kyllästyssäiliön tilavuutta tai tuomalla paineen alaisena ilmatonta/kaasutonta nestettä.

Laitteisto menetelmän toteuttamiseksi käsittää kyllästettävän puuaineksen 20 sisältävän kyllästyssäiliön ja siihen liittyvät tarvittavat laitteet tyhjön muodostamiseksi säiliössä ja säiliön kyllästysnestettä sisältävään varastosäiliöön yhdistävät putket, jotka tuovat kyllästysnestettä kyllästyssäiliöön, kun kaasu on poistettu kyllästyssäiliöstä ja laitteiston tärkeimmät tunnusomaiset piirteet ovat, että varastosäiliön yhteyteen 25 on asennettu laitteet, joilla säiliöstä ja kyllästysnesteestä poistetaan ilma tai muu kaasu kokonaan tai melkein kokonaan ja kyllästyssäiliön yhteyteen asennetaan laitteet, joilla säiliön painetta lisätään täysin ilmatiiviissä olosuhteissa.

30 Keksinnön mukaisen laitteiston käytäntöön sovelletussa toteutusmuodossa kyllästyssäiliön paineen lisäämiseen tarkoitettu laite käsittää välineet tilavuuden vähentämiseksi säiliössä, mikä voidaan saada aikaan esimerkiksi sijoittamalla säiliöön tai säiliöön liitettyyn nestettä tuovaan putkeen yksi tai useampia puhallettavia, joustavia kalvoja tai asentamalla 35 yksi tai useampia painellmamäntiä tai asentamalla varastosäiliön ja kyllästyssäiliön väliseen putkeen painepumppu.

1 Keksintö kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla samalla liitteenä olevaan piirustukseen, joka esittää kuvaavan toteutusmuodon keksinnön menetelmän toteuttavasta laitteistosta.

4 79796 5 Kyllästettävä puu 1 sijoitetaan ilmatiiviiseen, painetta kestävään kylläs-tyssäiliöön 2. Kyllästyssäiliön 2 sisään asennetaan yksi tai useampia joustavia säiliöitä 3. Ennen puun 1 kyllästämisen aloittamista säiliön 3 sisältämä ilma poistetaan tyhjöputnpulla 4 putkien 5,6,7 ja 8 kautta putkissa olevien venttiilien 9,10 ollessa avoinna. Venttiili 10 suljetaan, 10 kun ilma on poistettu. Sen jälkeen putkilla 12 ja 13 tyhjÖpumppuun 4 yhdistetystä varastosäiliöstä 11 poistetaan kaasu avaamalla venttiili 14, joka suljetaan taas tyhjennyksen tapahduttua. Kyllästyssäiliössä 2 oleva ilma poistetaan sitten tyhjöpumpulla 4 putkien 5,12 ja 15 kautta venttiilien 9 ja 16 ollessa avoinna, kunnes haluttu tyhjennys on saatu aikaan, 15 minkä jälkeen venttiilit suljetaan. Kaikki tai käytännöllisesti katsoen kaikki ilma tai muu kaasu on nyt poistettu sekä kyllästyssäiliöstä että varastosäiliöstä 11, joka toimii myös paisuntatankkina ja myös varasto-säiliössä 11 olevasta kyilästysnesteestä 17 on melkein kokonaan poistettu ilma- tai kaasuosa.

20

Kyllästysprosessi aloitetaan avaamalla venttiilit 18 ja 19, minkä johdosta kyllästyssäiliö 2 täyttyy kyllästyssäiliötä 2 korkeammalla olevasta varastosäiliöstä 11 tulevalla kyllästysnesteellä. Nesteen siirtämisen aikana säiliöön 11 kohdistetaan venttiilien 9 ja 14 ollessa avoimina tyhjöpumpun 25 avulla imu, kunnes nesteen kaasunpaine on sama kuin nesteen yläpuolella oleva kaasunpaine. Sitten venttiilit 18 ja 19 suljetaan.

Paineilmalähteestä P tuodaan venttiilin 20 kautta joustavaan säiliöön 3 paineväliaine, joka saa joustavan säiliön 3 laajenemaan, kunnes paine 30 säiliön sisäpuolella kohoaa 16 baariin tai korkeammaksi. Kun tämä paine on pidetty riittävän pitkään, riippuen kyllästettävän materiaalin tilavuudesta ja laadusta, painetta alennetaan ja kyllästysneste poistetaan säiliöstä 2. Säiliö 3 yhdistetään tyhjÖpumppuun ja tyhjennetään.

35 Mikäli materiaalit ovat imeneet itseensä liikaa nestettä, säiliöön 2 voidaan muodostaa uudelleen tyhjö, joka vetää puusta pois ylimääräisen kyl-lästysnesteen.

5 79796 1 Poistettaessa kaasu säiliöstä 2 paine tulisi alentaa kyllästysnesteen kie-humapisteeseen tai ainakin melkein sille tasolle mahdollisimman nopeasti, minkä jälkeeen venttiilit 18 ja 19 avataan välittömästi kyllästysnesteen tuomiseksi säiliöön.

5

Edellä esitelty ja kuvattu laitteisto on luonteeltaan esimerkinomainen ja sitä voidaan muunnella lukuisilla tavoilla poikkeamatta oheisina olevien patenttivaatimusten ilmaisemasta keksinnön suojapiiristä. Täten esimerkiksi paineilmamäntää voitaisiin käyttää joustavan säiliön sijasta kylläs-10 tyssäiliön tilavuuden vähentämiseen ja siten paineen lisäämiseen. Säiliöissä olevan ilman ja kaasun ulos pumppaamiseen käytettävä putkisto voidaan järjestää eri tavoin, esimerkiksi kahta pumppua käyttämällä.

Paineen lisääminen kyllästyssäiliössä 2 voidaan saada aikaan myös asenta-15 maila pumppuyksikkö säiliöön 11 tai tämän säiliön ja kyllästyssäiliön väliseen putkeen, joka pumppuyksikkö pumppaa nestettä säiliöstä 11 kyllästys-säiliöön 2, sellaisissa olosuhteissa, ettei neste pääse kosketuksiin kaasun tai ilman kanssa. Tällöin kyllästyssäiliön 2 paine nousee halutunlaiseksi, kun taas paine säiliössä 11 putoaa. Koska säiliön 11 paine on jo 20 kaasun poistamisen vuoksi nesteen kiehumapisteen tasolla, nesteen pinta kiehuu. Tilavuuden väheneminen tulee näin korvatuksi nesteen höyryllä.

25 30 35

Claims (7)

1. Menetelmä puun kyllästämiseksi kyllästysnesteen avulla, jossa menetelmässä puu sijoitetaan ilmatiiviiseen, painetta kestävään kyllästyssäi- 5 liöön, josta ilma on poistettu kokonaan tai melkein kokonaan, ja kyllästys-nesteeseen kohdistetaan paine sen jälkeen, kun neste on tuotu säiliöön, tunnettu siitä, että kyllästysnesteestä (17) on ennen sen puristamista kyllästyssäiliössä (2) poistettu kokonaan tai melkein kokonaan sen sisältämä kaasu ja/tai ilma ja että kyllästäminen tapahtuu täysin ilmatii- 10 viissä olosuhteissa, jolloin neste on kokonaan tai melkein kokonaan kaasu-ton ja ilmaton kyllästämisen aikana, siis silloin, kun neste tunkeutuu puuainekseen (1), eikä kaasulla ja/tai ilmalla ole mahdollisuutta tunkeutua puuainekseen säiliön kaasusta tyhjentämisen ja puun kyllästämisen välisenä aikana. 15

1 Patenttivaatimukset 6 79796

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyllästysnesteestä (17) poistetaan ilma (käyttämällä tyhjiöitä) erillisessä varastosäiliössä, minkä jälkeen neste (17) tuodaan kyllästyssäiliöön.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen jälkeen kun kyllästysneste (17) on tuotu kyllästyssäiliöön se paineistetaan vähentämällä kyllästyssäiliön tilavuutta tai tuomalla paineen alaisena ilmatonta/kaasutonta nestettä.

4. Laitteisto jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisen menetelmän toteut tamiseksi, joka laitteisto käsittää kyllästettävän puuaineksen (1) sisältävän kyllästyssäiliön (2) ja siihen liittyvät tarvittavat laitteet tyhjön muodostamiseksi säiliössä ja säiliön (2) kyllästysnestettä sisältävään varastosäiliöön (11) yhdistävät putket, jotka tuovat kyllästys- 30 nestettä kyllästyssäiliöön, kun kaasu on poistettu kyllästyssäiliöstä, tunnettu siitä, että varastosäiliön (11) yhteyteen on asennettu laitteet, joilla säiliöstä ja kyllästysnesteestä (17) poistetaan ilma tai muu kaasu kokonaan tai melkein kokonaan ja kyllästyssäiliön (2) yhteyteen asennetaan laitteet, joilla säiliön (2) painetta lisätään täysin ilmatii- 35 viissä olosuhteissa. 7 79796 Ί

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto kyllästyssäiliön (2) paineen lisäämiseksi käsittää välineet, joilla vähennetään kyllästyssäiliön tilavuutta, esimerkiksi yhden tai useamman säiliöön (2) tai säiliöön yhdistettyyn nestettä tuovaan put-5 keen asennetun puhallettavan, joustavan kalvon (3).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että varastosäiliötä (11) ja kyllästyssäiliötä (2) varten asennetaan tavallinen tyhjöpumppu. 10

7. Jonkin patenttivaatimuksen 5,6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että painepumppu asennetaan tuomaan ennalta ilmatto-maksi tehtyä kyllästysnestettä varastosäiliöstä kyllästyssäiliöön. 15 20 25 30 35 8 79796