HUT62833A

HUT62833A - Method and apparatus for treating timber or boards of wood base

Info

Publication number: HUT62833A
Application number: HU894595A
Authority: HU
Inventors: Richard James Murphy; David John Dickinson; Philip Turner
Original assignee: Imperial College
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1993-06-28
Also published as: WO1990000959A1; DE68910320T2; FI98712C; CA1339401C; DK9991D0; EP0425578A1; DK9991A; US5330847A; MY107430A; DK169568B1; AU636851B2; JPH04501238A; AU4046589A; KR900701488A; NO179136B; FI98712B; FI910257A0; BR8907564A; EP0425578B1; NZ230043A

Description

Eljárás és berendezés épületfa vagy faalapú deszkák kezelésére

Bejelentő: Imperial College of Science, Technologie &

Medicine, London, Nagybritannia

Feltalálók : Richard James MURPHY, London,

Dávid John DICKINSON, Birchen Lane, Philip TURNER, London, Nagybritannia

A nemzetközi bejelentés napja: 1989. 07. 20.

Elsőbbsége: 1988.07.21. (8817349.7),

1989.05.0¾. (8910510.0), Nagybritannia

Nemzetközi bejelentés száma: PCT/GB89/00836

71697-6377 KK

A találmány tárgya eljárás és berendezés épületfa és/vagy faalapú deszkák kezelésére, amely kezeléssel az épületfa vagy faalapú deszka rothadását, különféle rovarok és bogarak által való károsodását akadályozzuk meg, vagy adott esetben jobb láng- vagy tűzállóságot biztosítunk. A találmány tárgya továbbá berebdezés, amely az eljárás megvalósítására szolgál, és amelyben a fent említett anyagokat kezelhetjük.

Igen sok olyan szerves bórvegyület van amelyek gázok, vagy alacsony forráspontú folyadékok. Ha ezek az épületfával vagy más faalapú termékkel érintkeznek, úgy ezeknek a vegyületeknek egy része a fa nedvességtartalmával hidrolizálódik, és a bort bórsavvá alakítja át a fában. A trimetil borát (TMB) a fában lévő nedvességtartalommal olymódon lép reakcióba, hogy bórsav keletkezik a következő képlet szerint :

B(OCH₃)₃ + 3H₂O ---> H₃BO₃ + 3CH₃OH

A reakció alapján tehát a szerves bórvegyület, amely a trimetil-borát jelen esetben, képes arra, hogy bórsavvá hidrolizálódjon, és ezen kívül a reakció során még egy másik reakciótermék is keletkezik, amely ebben az esetben metanol. A két reakciótermék közül a metanolnak alacsonyabb a forráspontja, kb. 64,7 C° atmoszférikus nyomáson.

A trimetil-borát 68,5 - 69 C° körül kezd forrni atmoszférikus nyomáson. A korábban ismert kezelések során, amikoris magas hőmérsékletű gőzt alkalmaztak, mind a kezelőtartályt, mind pedig a fát előzetesen föl kellett he• ·

- 3 viteni annak érdekében, hogy megakadályozzák a gőz lecsapódását. A fának a nedvességtartalma tehát a trimetil-borát egy adott mennyiségét bórsavvá alakította át.

Ha a kezelést a fának a normális üzemi nedvességtartalma mellett végezték el, azt tapasztalták, hogy a kezelés sokkal kevésbbé hatásos nagy tömegű fadarabok esetében, mivel a trimetil borát a fának kérge mögé nem tudott megfelelő mértékben behatolni. Ha a fának a nedvességtartalmát előzetesen csökkentették, azttapasztalták, hogy a kezelőanyagként alkalmazott trimetil-borát behatolása ugyan kedvezőbb, de a teljes mértékű behatolást csak erősen csökkentett nedvességtartalom esetén tapasztalták, amely nedvességtartalom a fának az üzemi nedvességtartalma alatt volt. Ha a fát ilyen mértékig kiszárítjuk, ez igen sok további problémának lehet a forrása, nevezetesen a fa vetemedhet vagy hasadhat, és igy a fának az eladhatósága és a felhasználhatósága kedvezőtlenebb lesz.

A találmány célja olyan eljárás megvalósítása, amely a korábbi kezelési eljárások hátrányait hivatott kiküszöbölni, és amely egy olyan berendezést is megvalósít, amellyel az újszerű eljárás megvalósítható.

A találmány tárgya tehát eljárás épületfa vagy faalapú deszkák kezelésére, amelynek során a találmány értelmében úgy járunk el, hogy az épületfát vagy deszkát olyan gőz hatásának vetjük alá, amelyben szerves bórvegyület és egy további vegyület van, és ezek a vegyületek megfelelő molarányban történő keverés esetén pozitív azeotrop elegyet képeznek, és az eljárás során a szerves bórvegyületből az épületfában vagy faalapú anyagban bórsav hidrolizálódik, és keletkezik egy további rekaciótermék is, továbbá a gőzkezelést úgy végezzük el, hogy annak hőmérséklete a kezelés időtartama alatt nagyobb vagy egyenlő legyen, mint a keverék forráspontja, de kisebb legyen, mint a másik reakciótermék forráspontja.

A kezelési hőmérsékletet a kiválasztott kezelési paraméterek függvényében, tehát a csökkentett kezdeti nyomás, az adott fához vagy deszkához illeszkedő hőmérséklet, nedvességtartalom, illetőleg a bórsav behatolási szintje alapján úgy választjuk meg, hogy a keverékből olyan gőzt hozunk létre, amelynél biztosítva van, hogy a reakció során keletkező másik termék elpárolgása el legyen nyomva, jelen esetben tehát, amikor trimetil-borátot használunk szerves bórvegyületként, a reakció során keletkező metanolnak a gőzzé való átalakítását kell elnyomnunk. Azt tapasztaltuk, hogy lehetőség van arra, hogy a trimetil-borát és a metanol folyékony keverékéből egy olyan pozitív azeotrop keveréket hozzunk létre, amely a találmány szerinti eljárás során a kitűzött célokat megvalósítja. Azt tapasztaltuk, hogy ha a két vegyület kb. azonos molarányú keverékét hozzuk létre, és az egyes vegyületek forráspontjánál alacsonyabb hőmérsékletet alkalmazunk, úgy ez a feltétel megvalósul. A második vegyület molaránya természetesen változó is lehet, előnyös lehet például egy olyan molarány alkalmazása, ahol a második vegyület molaránya a keverékben 10 - 90 %, még elő• · ·

- 5 nyösebb, ha ez az arány az azeotrópiás molarány vagy annak közelében lévő molarány.

A találmány szerint előnyös az, ha az épületfát vagy faalapú deszkát úgy kezeljük, hogy folyékony bórvegyület pozitív azeotropiás elegye gőzének tesszük ki, amely vegyület egy másik folyadékkal bórsavvá hidrolizálható, és a kezelés hőmérsékletét úgy választjuk meg, hogy ez a hőmérséklet az azeotropiás keverék forráspontja fölött van, de alacsonyabb, mint az alacsonyabb forráspontú reakciótermék forráspontja.

Előnyös lehet a találmány szerinti kezelés akkor is, ha a kezelési hőmérséklet az egyes azeotropiás elegyet képező folyadékok forráspontja alatt van.

A találmány tárgya továbbá berendezés a találmány szerinti eljárás megvalósítására, amely tartalmaz egy kezelőkamrát amelybe az épületfa vagy faalapú deszka be van helyezve, és ezen kezelőkamra teljesen vagy részben légtelenítve van, tartalmaz továbbá olyan elemeket, amelyek a kezelőkamrában a hőmérsékletet és/vagy nyomást állítják, tartozik még a berendezéshez egy tartály, amelyben a szerves bórvegyület és a másik vegyület keveréke van elhelyezve, tartalmaz továbbá a berendezés még olyan elemeket, amelyek lehetővé teszik a gáz és/vagy folyadék áramlását a tartály és a kezelőkamra között, továbbá olyan elemeket, amelyek lehetővé teszik, hogy a kezelőkamrában folyamatosan jelen legyen a keverékből képezett gőz, továbbá a kezelőkamra különböző nyomásra és/vagy hőmérsékletre állítható be.

Előnyös a találmány szerinti berendezés akkor, ha a tartály és a hozzá csatlakoztatott elemek adott esetben azonos hőmérsékleten tarthatók, és akkor, ha egy külső kamrával van ellátva, amely a környezettel megegyező paraméterű.

A kezelés természetesen minden olyan hőmérsékleten és/vagy nyomáson végrehajtható, ahol a hőmérséklet és a forráspontok megfelelő aránya biztosítva van.

A kezelés elvégezhető tehát - 20 - + 75C°-os hőmérséklettartományban, előnyösen azonban ez a tartomány 10C°nál nagyobb, és 64,7C°-nál kisebb, a kezdeti csökkentett nyomás 750 mbar-tól 1 mbar-nál kisebb értékig tarthat, előnyösen azonban 500 mbar-tól 1 mbar-nál kisebb értékig tarthat.

Az alkalmazott szerves bórvegyület előnyösen alkáliborát, például trimetilborát (B(00113)3).

Legkedvezőbb a szerves bórvegyületként alkalmazott trimetil-borát (TMB), mig másik vegyületként előnyösen a metanol alkalmazható. Jóllehet egyéb folyadékok is alkalmazhatók, amelyek kettős vagy hármas azeotropiás elegyet képeznek a szerves bórvegyülettel.

A kezelést célszerűen annyi ideig kell folytatni, amíg az épületfában vagy faalapú deszkában annyi bórsav rakódik le, amely a kezeléshez elegendő, ez általában maximum 3 súly%, előnyösen 0,1-1 súly%, konzerváló kezelésnél, mig lángállóság illetőleg tűzállóság esetén 3-20 súly% kell

legyen a bórsav lerakódás mértéke.

A kezelendő épületfa és/vagy faalapú deszkák kezelést megelőző nedvességtartalma 0 - 28% lehet, faalapú deszkák esetében előnyösen 2 - 20%, mig épületfa esetében 6 - 20%. A faalapú deszkák saját üzemi nedvességtartalmuk mellett kezelhetők, azaz a 4 - 12%-os tartományban.

Előnyös, ha a kezelés során a keverék gőz, azaz az azeotrópiás elegy gőze úgy van bevezetve a kezelőkamrába, hogy azt megelőzően légtelenítjük, és célszerű az is, ha kezelést megelőzően kezdeti vákuumot hozunk létre a kezelőkamrában.

A kezdeti vákuum, ha ilyet egyáltalán létrehozunk, előnyös, ha 500 - 1 mbar-nál kisebb tartományba esik, még előnyösebb, ha a 100 - 1 mbar-nál kisebb tartományba esik. Mindenképpen előnyös, ha a vákuumot a bórvegyület illetőleg a keverékgöz bevezetése előtt hozzuk létre. Úgy gondoljuk, hogy mivel a keverék gőznyomása a reakciótermékek gőznyomásánál nagyobb lehet, a másik reakciótermék, például elvileg a metanol elpárologtatása igen hatásosan elnyomható.

A találmány szerinti reakció során a szerves bórvegyület és a nedvesség között a másik reakciótermék háromszoros vagy adott esetben ettől kicsit eltérő moláris többlete jön létre.

Ennek a másik reakcióterméknek, például metanolnak az elpárolgása növelné a reakciónyomást, és megakadályozná a szerves bórvegyület további elpárolgását. Úgy gondoljuk, hogy ez a tény jelentősen csökkenti a fa illetőleg faalapú anyagok kezelését a normál üzemi nedvességtartalom esetén éppúgy, mint ezen nedvességtartalom alatti nedvességtartalom esetén, azáltal, hogy megakadályozza a szerves bórvegyület koncentrációjának a növekedését. A találmány szerinti eljárással az ellenkező eset valósul meg, nevezetesen az, hogy a metanol törekszik arra, hogy folyadékként lecsapódjon a fában vagy faalapú anyagban, azaz a metanol elgőzölögtetésének a megakadályozása tehetővé tesz egy kedvezőbb borral történő konzerváló kezelést, és ilymódon a bórsav lecsapódásnak a hatásosságát is növeli.

A találmány szerinti kezelés során a keverékből kialakuló gőz koncentrációja a gyakorlati maximális szinten tartandó a kezelés időtartama során. Ez úgy valóstiható meg, hogy a kezelés során a gőzkeveréket folyamatosan utántöltjük. Azt, hogy a gőzt hogyan vezessük a kezelőtérbe, az alábbiakban néhány példán mutatjuk be. A szerves bórvegyületet tartalmazó gőz folyamatos utántöltését úgy érhetjük el, hogy a keveréket tartalmazó tartály és a kezelő kamra között folyamatos gázösszeköttetést valósítunk meg, vagy pedig folyamatos folyadék összeköttetést valósítunk meg úgy, hogy a kezelés időtartama alatt végezzük el a gőzölögtetést a kezelőkamrában. Mivel a reakció trimetil-borát és viz között megy végbe, amely a fában vagy a faalapú anyagban van, a gázkoncentráció csökken, a vákuum pedig nő, ilymódon a kamrába nagyobb mennyiségű keverékgőzt szív be, adott esetben eléri az egyensúlyt is, de minden esetben biztosítva van az, hogy a szerves bórvegyület korlátlan mértékben álljon gyakorlatilag

- 9 rendelkezésre.

A kezelési idő igen sok tényezőtől függ, mindenképpen annak alapján kell azonban megválasztani, hogy milyen menynyiségű bórsav lerakódást vagy visszatartást kívánunk megvalósítani .

A találmány szerinti eljárásnál olyan foganatositási módok is használhatók, amikor a kezelendő épületfa vagy egyéb faalapú anyag vagy deszka saját üzemi nedvességtartalma mellett kezelhető.

A találmány lehetővé teszi, hogy az eljárás alkalmazása esetén ne kelljen az egyébként más módon nem kezelt fát előkezelni olymódon, hogy a nedvességtartalma az üzemi nedvességtartalma alatt legyen, és /vagy nem lesz szükség arra, hogy a már kezelt fát utólagosan valamilyen módon kezelni kelljen, hogy a nedvességtartalma az üzemi nedvességtartalmát elérje. A kezelési viszonyoktól függően azonban esetenként kívánatos lehet a fának az előkezelése hővel annak érdekében, hogy a nedvességtartalma csökkenjen valamit és/vagy a kezelést követő utókezelés, például gőzzel, hogy a nedvességtartalmat növeljük. Ezek a kezelési eljárások önmagukban ismertek, és a találmány szerinti eljárás előnye az többek között, hogy bármilyen fa kezelésére alkalmazható, mindazokéra amik előkezelve lettek, illetőleg mindazokéra, amik nem lettek előkezelve. A találmány szerinti eljárás természetesen nemcsak a bemutatott példák szerint valósítható meg, ezek csupán útmutatást adnak az eljárás lényegére.

• ····· ··· · • · · · • · · · ·· ··· ·4

A találmány szerinti eljárást megvalósító berendezés is, amelyet a továbbiakban példaként! kiviteli alakja segítségével a mellékelt ábrákon mutatunk be részletesebben, ahol az ábrákon a kezeléssel kapcsolatos eljárást is ismertetjük.

Az

1. ábrán látható a trimetil-borát-metanol keverék folyékony-gőz fázis diagramja atmoszférikus nyomáson, a

2. ábrán pedig a találmány szerinti eljárást megvalósító berendezés egy kiviteli alakja látható.

Az 1. ábrán látható tehát a trimetil-borát-metanol keverék fázisdiagramja atmoszférikus nyomáson. Látható, hogy az azeotróp keverék minimális forráspontja 54,3C°, és ez akkor következik be, amikor a két vegyület moláris egyensúlyban van, azaz a molrányuk 50%. A metanol forráspontja 64,7 C°-on van, mig a trimetilborát forráspontja 68,5 C°-on van. Ezen példaként! azeotróp elegy esetében a kezelési hőmérséklet

64,7 C° alatt, de 54,3 C°-on vagy efölött kell legyen atmoszférikus nyomás esetében. A kezelés során az adott keverékre vonatkozó gőznyomás-hőmérséklet függvény alapján a megfelelően megválasztott más nyomások és hőmérsékletek is használatok.

A 2. ábrán látható egy a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmazható berendezés is, amely tartalmaz egy

belső kezelőkamrát, amely egy 2 külső kamrában van elhelyezve, amely a környezettel megegyező viszonyok között van, az 1 belső kamra hőmérsékletét pedig megfelelő pontossággal szabályozni lehet - 70 C° - + 200 C° tartományban, a szabályozást ± 0,1 C° pontossággal kell végezni.

Az 1 belső kezelő kamra lehet egy hengeres alakú kamra, amely például acélcsőből van kiképezve és acéllapokkal van elzárva, amely acéllapok adott esetben a hengeren kiképezett perembe felfekvő fedelet képeznek. A zárólap és a perem adott esetben egymáshoz hegeszthető, igy biztosítható ugyanis egy nagyon jó vákuumtömitett illesztés. A perembe csapokat is el lehet helyezni, célszerűen kettőt, amellyel a fedelet rögzíteni lehet, amikor az 1 belső kezelő kamrát tömitjük. A fedélhez adott esetben egy fogantyú is csatlakoztatható, amellyel könnyebben kezelhető, és amely megkönnyíti azt, hogy ha például a perembe egy szilikon gumiból készült O-gyűrűt helyezünk, akkor ezt könnyebben lehessen a tetejére helyezni. Az egész hengert adott esetben egy keretre is fel lehet helyezni, igy a stabilitása jobb lesz. Az 1 belső kezelő kamrán négy 3, 4, 5, 6 nyílás van kiképezve, amely a henger falába egyszerűen be van fúrva, és rozsdamentes acélból készült dugóval vagy csappal zárható. A 3 nyílásba hőelemet helyeztünk el, amely digitális hőmérsékletmérőhöz van csatlakoztatva, amely az ábrán nem szerepel, és amely ± 1C° pontossággal mér. A 4 nyílásnál egy 10 cső van, amely 10 cső 8 szelepen keresztül van 7 tartályhoz csatlakoztatva, amely 7 tartályban van a trimetilborát• * • · .: · · ♦ · • · · · < 4 4 « » — ··:· : ·..· ·..·

- 12 metanol keverék adott esetben gőz formájában. Az 5 nyíláshoz van egy 11 cső csatlakoztatva, amely egy vákuumszivattyúhoz van elvezetve, a 6 nyílásnál pedig az ábrán nem szereplő nyomástávadó csatlakoztatható, amely egy digitális mérőeszközhöz van vezetve, amely a nyomást méri ± 1 mbar pontossággal, ennek segítségével lehet az 1 belső kezelőkamrában a vákuum szintjét pontosan meghatározni.

A 11 cső, amely az 1 belső kezelő kamrát egy vákuumszivattyúhoz csatlakoztatja, valamint a 9 csap, amelynek segítségével a 7 tartály és az 1 belső kezelő kamra közötti trimetil-borát-metanol keverék gőzének az áramlását lehet szabályozni, ki vannak vezetve a 2 külső kamra falán, ilymódon ugyanis könnyebben lehet ezeket a paramétereket állítani. A 9 csappal egy 8 szelepet működtetünk, amely a 7 tartály és az 1 belső kezelő kamra közötti 10 csőben van elhelyezve, és amely lehetővé teszi, hogy a gőz bevezetése előtt a légtelenitést elvégezzük.

A továbbiakban néhány példán mutatjuk be a kezelést: Az alkalmazott anyagok a következők voltak:

1. Irányított szálú deszka (OSB), a deszka vastagsága 18 mm volt, a deszkában a nedvességtartalom egyenletesen be lett állítva kb. 6%-ra.

2. Padlóburkolásra alkalmas faforgács lemez (18 mm vastagságú) , nedvességtartalma 10%

3. Kemény fa pinus sylvestris-ből, amelynek nedvességtartalma kezeléssel úgy lett beállítva, hogy kb. 6-12% legyen.

··

- 13 A deszka mintát 100 x 100 mm-es méretre vágtuk le, a széleit ABS polimerrel tömitettük a kezelés előtt. A keményfát 50 x 50 mm-es keresztmetszetű méretben 160 cm hosszúságúra vágtuk le, és a végeit epoxigyantával tömitettük.

A mintadarabokat az előzőekben megadott nedvességtartalomra hoztuk, ezt követően behelyeztük az 1 belső kezelő kamrába a kiválasztott hőmérsékletre, amelyet ezután tömitettük, és a minták számára biztosítottuk, hogy az 1 belső kezelőkamrában lévő környezeti hőmérsékletet átvegyék.

A kezelő hőmérsékletet és a kezelő nyomást úgy választottuk meg, hogy legalább az egyik szerves bórvegyület gőzfázisú legyen, és ez a keverékgőznek az egyik részét képezze. Ezt követően az 1 belső kezelő kamrához csatlakozó szelepet nyitottuk és igy lehetővé tettük, hogy a gőz a 7 tartályból az 1 belső kezelőkamrába lépjen. Az ezzel történő kezelést egy előre megválasztott időtartamig fenntartottuk .

A kezelési idő végénél nyomásnövekedést tapasztaltunk, ekkor az 1 belső kezelő kamrát a külső atmoszférával összekapcsoltuk, és a maradék gőz kiszellőztetése érdekében átöblitettük nitrogénnel.

A vizsgált mintadarabokat lemértük annak érdekében, hogy meghatározzuk azt a súlynövekedést, amely a bórsav lerakódás következtében tapasztalható. A mintadarabokban a bórsav eloszlását vizuálisan vizsgáltuk úgy, hogy egy metszetet készítettünk a mintából, és ezt színező adalékanyaggal, amely 0,25 g kurkumát, 10 g szalicilsavat tartalmazott,

- 14 amelyek 10 mm etanolban voltak feloldva. A színező anyag akkor szineződött el, ha abórsav 0,2% súlyrészt képezet, ekkor a színezőanyag vörössé változott. Ezt a vizsgálatot az 5666 sz. angol szabvány szerint végeztük el, ezen szabvány második része alapján, amely 1980-ban jelent meg. A bórsavnak a mennyiségét pedig a Williams által leirt analitikus úton határoztuk meg, amely az Analyst c. folyóirat 93. számában a 111-115. oldalon lett ismertetve, illetőleg a 95. számban a 498-504. oldalon.

1. példa

Az alábbi I.táblázatban a találmány szerinti eljárásnál alkalmazott hőmérsékletek és nedvességtartalmak hatását mutatjuk be a keményfára, a kezelőanyag visszatartása illetőleg behatolása szempontjából. A kezelés során trimetil— borát és metanol azeotrop keverékét használtuk a találmány szerinti eljárásnál, az összehasonlító eljárásnál pedig tiszta trimetilborátot alkalmaztunk. A kezelés időtartama 4 óra volt.

I. TÁBLÁZAT

99% TMB Azeotrop elegy

Hőmér- Nedvesség- Vissza- Behatolás Vissza- Behatolás séklet tartalom tartás tartás

°c	%(száraz)	%	(száraz)	(mm)	%(száraz) (mm)
20	12		2.9	3.7	4.4	5.1
50	12		5.8	6.0	10.9	8.0
50	10				11.3	11.0
55	10		7.9	9.2	11.4	12.2
65	8				11.6	14.6
65	6		7.8	14.2	10.4	18.3
A	visszatartási	értékeket	mindig	öt minta	átlagából

állapítottuk meg, és maga az érték azt a növekedési arányt mutatta meg, amely a mintadarab szárazon mért súlyára vonatkozik.

Az I. táblázatban látható adatokból megfigyelhető, hogy mind az anyagvisszatartás, mind pedig az anyag behatolás a találmány szerinti keveréknél lényegesen nagyobb volt, mint a trimetil-borát egyedüli alkalmazásával. Ugyancsak jól láható a táblázatból, hogy mig minden egyéb kezelésnél a mintába csak egy részleges behatolás volt elérhető, illetőleg egy impregnálás, addig a találmány szerinti eljárással, amikor szerves bórsav és egy másik vegyület keverékének gőzét alkalmaztuk, lényegesen nagyobb fokú anyagbehatolás volt elérhető. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával tehát egy nagyobb fokú anyagbehatolást, azaz egy jobb részleges impregnálást tudtunk megvalósítani alacsonyabb hőmérsékleten, például 20 C°-on és egy magasabb nedvességtartalmon például 12%-os nedvességtartalomnál is.

» ···· »« «.

• · * · · • · · · · ··· ···· · · · · · • · ·· ··

A találmány szerinti eljárás során megvalósított kezelés, különösképpen pedig a javasolt azeotrópos keverékkel történő kezelés a táblázatban megadott hőmérsékleteken és nedvességszinteknél igen sok esetben elegendő már az épületfák vagy deszkák végső kezeléséhez is. Ez azt jelenti, hogy ezután további kezelésre nincs szükség.

2. példa

Az alábbi II. táblázatban a kezelési idő függvényében látható a bórsav visszatartás a OSB deszka esetére, amelynél a nedvességtartalom 6% volt, a kezelés során a találmány szerinti azeotrop elegyet használtunk, az összehasonlító kezelés pedig tiszta trimetil-boráttal történő kezelés volt.

II. TÁBLÁZAT

50C°-on 20C°-on

Idő	Visszatartás	Visszatartás
(perc)	Azeotrop	99% TMB	Azeotrop	99% TMB
	elegy		elegy
1	0.3		0.2
5	1.5	1.0	0.8	0.5
10	2.0	1.5	1.3	0.8
20	3.1		1.8
45	4.8		2.7

A táblázat alapján látható, hogy a teljes mértékű behatolás megvalósult. Ha most a mennyiségi adatokat figyeljük, mégpedig a 10 és 20 perc kezelési idő elteltét követően, akkor látható, hogy az azeotrop keverékre 50 C°-on és 20 C°on 10 perc után 2.2 illetőleg 1.5% adódott, mig 20 perc után 50 C°-on és 20 C°-on 3% illetőleg 25.

3. példa

A mintadarab 18 mm-es padlóburkoló volt, amely a BS 5669 sz. szabványnak felel meg, és típusa ii/iii. A mintát képező burkoló kiindulási nedvességtartalma 10% volt, a kezelést azért végeztük, hogy olyan mértékű bórsav visszatartást valósítsunk meg, amellyel lángállóvá válik a minta. A mintát 50 C°-on tiremtilborát és metanolból képezett azeotrop elegy hatásának tettük ki. A kezelés eredményét a III. tábla mutatja

III. TABLA

Idő

Visszatartás (perc)

4.1

6.2

120

7.6

Mindegyik mintánál megfigyelhettük azt, hogy az anyag

- 18 teljes mértékben behatolt, egyéb deszkaanyagok esetében pl. MDF,OSB, stb. azt tapasztaltuk, hogy a bórsav visszatartás egészen 14% - 18%-ig emelhető megfelelő nedvességtartalom és kezelési viszonyok esetén.

A 2. példának az eredményeiből látható, hogy a OSB anyagok esetében az azeotrop eleggyel történő kezelés a tiszta trimetil-boráttal történő kezeléshez képest különösebb előnyt nem mutat ami az anyagbehatolást illeti, mivel mindkét kezelésnél megfigyelhető volt a teljes mértékű anyagbehatolás. Ami a találmány szerinti eljárás szempontjából előnyös volt, az a bórsavval való telítődés.

Ami a keményfát illeti, amelynek adatai az I. táblázatban vannak bemutatva, mind a bórsav visszatartás, mind az anyagbehatolás szempontjából előnyösebb a találmány szerinti eljárás alkalmazása. Az is látható, hogy egy 50 x 50 mm-es keresztmetszetben elérhető a teljes mértékű átitatódás optimális kezelési viszonyok között.

A bórsavnak számos olyan tulajdonsága van, amely ideálissá teszi, hogy fánál vagy faalapú anyagoknál konzerváló kezelő szerként alkalmazzuk. Ezek a tulajdonságok a következők:

1. Bizonyítottan hatásos különféle gombák és rovarok ellen.

2. Emlősökre a toxicitása igen kicsi.

3. Minimális a gőznyomása.

4. Színtelen.

5. Semmiféle káros hatása nincsen a fára.

Az az általánosan elterjedt hátránya borátoknak, ne• ·

- 19 vezetesen hogy lugozó hatásúak, jelen esetben nem jelentenek problémát, mivel a fa illetőleg faalapú anyagok általában nem kerülnek olyan helyeken alkalmazásra, ahol erősen lúgos közeggel kell számolni. Azáltal, hogy a kezelés a már kész deszkák esetében is alkalmazható, egy további hátrány is kiküszöbölhető, nevezetesen, a konzerváló anyag és a gyártás során a deszkák kötéséhez használt egyéb anyagok között föllépő kölcsönhatás. Azáltal, hogy a kezelést a gyártást követően lehet alkalmazni, lehetőság van arra, hogy a kezelést optimális viszonyok között végezzük el, és további előnyként megemlítjük még azt is, hogy a kész deszkát mindig a kivánalmaknak és a felhasználásnak megfelelően lehet kezelni. A találmány szerinti eljárással kezelt fák közvetlenül a kezelés után alkalmasak már felhasználásra is.

A különféle ismert deszkák többsége esetében, mint például az OSB, MDF, padlóburkolók vagy kockalapok esetében a nedvességtartalom megfelelő biztosításához nincs szükség elő- illetőleg utókezelésre. A különféle deszkaanyagok gyártás után adott nedvességtartalommal rendelkeznek, a gyártási technológiába gőzkezelés általában valahol be van iktatva, az, hogy egy adott termékben mennyi víztartalom legyen, általában gazdaságossági számítások alapján kerül meghatározásra, nevezetesen az energiamegtakaritás illetőleg a szárítási költségek figyelembevételével. A találmány szerinti eljárás olyan deszkák kezelésére is alkalmas természetesen, ahol a tárolás során egy egyenletes nedvességtartalom állt be, vagy pedig olyanoknál is alkalmazható,

- 20 amelyeknél a gyártás során olyan kiegészítő kezelést alkalmaztak, amellyel az üzemi nedvességtartományt állították be.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás épületfa vagy faalapú deszkák kezelésére azzal jellemezve, hogy az épületfát vagy deszkát olyan gőz hatásának vetjük alá, amelyben szerves bórvegyület és egy további vegyület van, és ezek a vegyületek megfelelő mólarányban történő keverés esetén pozitív azeotrop elegyet képeznek, és az eljárás során szerves bórvegyületből az épületfában vagy faalapú anyagban bórsav hidrolizálódik, és keletkezik egy további rekaciótermék is, továbbá a gőzkezelést úgy végezzük el, hogy annak hőmérséklete a kezelés időtartama alatt nagyobb vagy egyenlő legyen, mint a keverék forráspontja, de kisebb legyen, mint a másik reakciótermék forráspontj a.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a szerves bórvegyület folyadék, a másik vegyület pedig folyékony alkohol.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve,hogy a szerves bórvegyület trimetil-borát és/vagy a másik vegyület metanolt tartalmaz.
4. A 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve,hogy a másik reakciótermék metanolt tartalmaz.
5. AZ 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve,hogy az eljárást egy kezdeti csökkentett vagy növelt nyomáson végezzük.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy épületfa esetében az anyagnak az üzemi nedvességtartalma előnyösen 0-28%, még előnyösebben 6-20%, mig faalapú deszkák esetében ez a tartomány előnyösen 2-20%.
7. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a kezelést csökkentett üzemi nedvességtartalom mellett végezzük.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a gőzkezelést a szerves bórvegyület és/vagy a másik vegyület forráspontja alatti hőmérsékleten végezzük.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a keverék szerves bórsavat és egy második vegyületet tartalmaz, amelyek azeotróp elegyet képeznek vagy ahhoz közeli molarányban vannak összekeverve, és a keverék előnyösen trimetil-borát és metanol azeotróp keverékét tartalmazza.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a kezelés során a bórsav az épületfába vagy faalapú deszkába legalább részben behatol.
11. A 10. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a részleges behatolás az épületfa vagy faalapú deszkába a vastagság és/vagy a mélység 5-15%-ig történik.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezeve, hogy a kezelési hőmérséklet -20 - +75 C° előnyösen 10 - < 64,7 C°.
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a kezelési hőmérséklet (T) atmoszférikus nyomásnál 54,3 C° < T < 64,7 C°.

• · · ·
14. Berendezés épületfa és/vagy faalapú deszkák kezelésére és az 1-13. igénypontok szerinti eljárás megvalósítására azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy kezelőkamrát (1), amelybe az épületfa vagy faalapú deszka be van helyezve, és ezen kezelőkamra (1) teljesen vagy részben légtelenítve van, tartalmaz továbbá olyan elemeket, amelyek a kezelőkamrában a hőmérsékletet és/vagy nyomást állítják, tartozik még a berendezéshez egy tartály (7), amelyben a szerves bórvegyület és a másik vegyület keveréke van elhelyezve, tartalmaz továbbá a berendezés még olyan elemeket, amelyek lehetővé teszik a gáz és/vagy folyadék áramlását a tartály (7) és a kezelőkamra (1) között, továbbá olyan elemeket, amelyek lehetővé teszik, hogy a kezelőkamrában (1) folyamatosan jelen legyen a keverékből képezett gőz, továbbá a kezelőkamra (1) különböző nyomás és/vagy hőmérsékletre állítható be.
15. A 14. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a tartály (7) és a hozzá csatlakoztatott elemek adott esetben azonos hőmérsékleten tarthatók.
16. A 15. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy egy külső kamrával (2) van ellátva, amely a környezettel megegyező paraméterű.
17. Épületfa és/vagy faalapú deszka, amelyet az 1-13. igénypont szerinti eljárással kezelünk.
18. Épületfa és/vagy faalapú deszka, amelyet a 14-16. igénypontok szerinti berendezésben kezelünk.
19. Az 17. vagy 18. igénypont szerinti épületfa vagy • · • · · ··.··

- 24 faalapú deszka, amelynek során az épületfát illetőleg a faalapú deszkát előzetes szárításnak és utólagos kondicionálásnak nem tesszük ki.