NO167719B - Trekonserveringsmiddel samt fremgangsmaate til fremstilling av midlet - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår trekonserverings-

midler (i den følgende del av beskrivelsen betegnet som preserveringsmidler) og fremgangsmåter til fremstilling av disse. Midlene kan anvendes ved konservering av tømmer og andre substrater. Midlene ifølge oppfinnelsen kan på unik måte vise intra-komponent-vekselvirkning og substrat-preserveringsmiddel-atmosfære-vekselvirkning. Mer spesielt angår oppfinnelsen kreosot-baserte emulsjoner og derivater,

i det følgende kalt pigment-emulgert kreosot (PEC).

Midlene ifølge foreliggende oppfinnelse viser nye substrat-vekselvirkninger med andre kjente preserveringsmidler av en lignende eller en fullstendig motsatt gruppe, resul-terende i en komplementær forøket preserveringsmiddel-effektivitet, og unik substrat-morfologi-behandling.

Kreosot har vært i bruk i over 300 år, idet britisk patent nr. 214 ble gitt til Becker, J. og Serie, H. i 1681. Dets primære utnyttelse har vært i tre- og tekstilpreservering med streif inn i områdene medisin, farmasi, fargestoffer, kjemikalier, kjønrøk og brennstoffer.

Den mangfoldige og fargerike historie vedrørende kreosot-preserveringsmidlers utnyttelse og fordeler har vært hemmet bare av iboende problemer med lukt, hudirritasjon og beslektede produkt-behandlingsproblemer.

Ulemper som har gjort seg gjeldende ved anvendelsen av kreosot i den senere tid, er oppvarmningskostnadene ved an-leggsanvendelse, brennbarhet, lukt, forurensning og uakseptable oljeaktige, tjæreaktige eller "crud"-belagte avsetninger på overflatene av behandlet tre. Noen eller alle de ovenstående begrenser anvendelsen av kreosot til behandling av tømmer som ikke med sannsynlighet vil komme i kontakt med mennesker eller buskap. De iboende egenskaper hos rå kreosot for-hindrer, dets bruk i boliganvendelser og bygnings- eller fabrikasjonstømmer hvor en estetisk tilfredsstillende tre-preserveringsmiddel-behandling kunne spille en viktig rolle ved bevaring og tilgodegjørelse av en allsidig og ønskelig bygningsresurs.

Den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å anvende kreosot som et preserveringsmiddel for lignocelluloseholdige substrater og andre substrater i enkle og komplekse utformninger, behandlinger og/eller unike bred-spektrede eller høyst spesifikke komplementære preserverende roller som betydelig minimaliserer ulempene med sorte, våte, ut-blødende, flekkdannende, tjæreaktige, oljeaktige, "crud"-dannende overflater, hudirritasjon, luktirritasjon, brennbarhet, forurensning og høye energikostnader. De poten-sielle fordeler som ligger i en renere kreosot-basert preserverende/preserverings-behandling, er langtrekkende og så forskjelligartede som de variasjoner i metoder til behandling og preserverende manipulering som ligger i oppfinnelsen .

Klager på håndteringsvanskeligheter forbundet med høy-temperatur-kreosot-behandlede (HTC) produkter ble fremsatt i Australia kort etter introduksjonen av HTC i 1969. Mange påler "blødde" sterkt i varmt vær og utviklet seige, fettaktige eller viskøse tjæreaktige blanke overflater kalt "crud". HTC bevirket taktil hud-sensitisering, -irritasjon og -brenning hos mange individer som håndterte det behandlede tømmer. Andre land har hatt lignende erfaring med kreosot-behandlede produkter. Til tross for kostbart arbeide i forskjellige deler av verden for å oppklare mekanismen ved "blødning" og "crud"-dannelse har forskere ikke klart å produsere en kommersielt akseptabel forbedret kreosot, og problemene vedvarer.

I 1970-årene ble ultrafine pigmenterte HTC-emulsjoner, hvilke ble kalt "pigmentert emulgert farget kreosot" og i det følgende kalles "pigment-emulgert-kreosot", utviklet i Australia. Emulsjonene består av HTC, vann og pigment sammen med en liten mengde emulgeringsmidler og stabiliseringsmidler. Resultatet var et tre-preserveringsmiddel basert på kreosot som tilveiebringer en ren, estetisk tilfredsstillende vare.

Australsk patent nr. 514 897 beskriver de olje-i-vann-. emulsjoner av kreosot som inneholder predispergerte mikroniserte pigmenter, hvilke emulsjoner ble produsert under betingelser med ultra-høy-skjærkraft. Slike emulsjoner har ikke stabiliteten til midlene ifølge foreliggende oppfinnelse i nærvær av tre-ekstraktiver. I bruk under strenge betingelser med høye temperaturer og trykk og kontinuerlig skjærkraft er de foreliggende midler bedre enn de ifølge patent 514 897. Midlene ifølge oppfinnelsen er langt mindre følsomme for forurensning enn de ifølge patent 514 897.

I begynnelsen ble kreosot-emulsjonen ifølge patent

514 897 anvendt for kost-, sprøyte- eller dyppe-behandling for alminnelige privat-hjemlige anvendelser, såsom til gjerder og utendørsmøbler. I 1975 testet State Electricity Commission of Victoria (SECV) sammen med Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) den tidligere emulsjon i et forsøksanlegg ved trykkbehandling av runde eucalyptus-pålestubber. Når de behandlede prøver ble tatt ut fra sylinderen, var de meget våte og viste et slamlignende pigment-belegg. Overflateemulsjonen skilte seg imidlertid hurtig etter eksponering for luft, og stubbene tørket hurtig.

Et ytterligere forsøk i forsøksanlegg ble deretter ut-ført i hvilket 200 transmisjonsstolper ble behandlet med emulsjonen ifølge patent 514 897. De gode resultater i dette forsøk viste ikke bare emulsjonens stabilitet, men tilveie-brakte behandlede stolper som var tørre og estetisk tilfredsstillende. På basis av dette resultat ble det inngått en kontakt om behandling av 3000 eucalyptus-stolper i full størrelse, og dette kommersielle forsøk ble påbegynt i 197 9. For å produsere store volumer av emulsjonen ifølge patent

514 897 for dette forsøk ble et nytt emulsjonsanlegg bygget. Uheldigvis var emulsjonen forurenset med rester av Tanalith C-oppløsning som var tilbake i behandlingsanlegget, og dette førte til en ustabil emulsjon som ble forringet etter 14 behandlinger. Emulsjonen ble funnet å være en grov dispersjon av vann/kreosot-blanding og ikke en ultrafin emulsjon som opprinnelig anvendt. Forsøket ble avsluttet etter at mindre enn en tredjedel av de foreslåtte stolper var behandlet, fordi emulsjonen ikke kunne rekonstitueres.

Mer nylig har intensiv forskning ført til utviklingen

av den foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer en langt mer stabil emulsjon. Et eksperiment er blitt utformet for å sammenligne oppfinnelsen med HCT med hensyn til vektreten-sjon, penetreringsevne, fordeling, eksudasjon, våthet, overflate-tørking, renhet og lukt.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes et preserveringsmiddel som er ultra-stabilt i nærvær av tre-ekstraktiver, hvilket middel omfatter en emulsjon av en tre-preserverende kreosot-kvalitet, fra 5 til 95 % vann og ett eller flere pre-dispergerte mikroniserte pigmenter, hvilken emulsjon er blitt produsert under betingelser med ultrahøy skjærkraft, karakterisert ved at nevnte middel inneholder fra et spor til 2,5 vekt% av et reologi-strukturerende middel, fra 0,25 til 10 vekt% av et alkalimetall-salt av en tre-avledet harpiks, fra 0,1 til 5 vekt% av et overflateaktivt stoff, fra 0,25 til 5 vekt% av et ligninsulfonat og fra 0,2 5 til 2 vekt% av en pigment-modifiserende harpiks, hvilke prosentangivelser er basert på den samlede vekt av nevnte emulsjon.

Emulsjonene ifølge oppfinnelsen kan være vann-i-olje eller olje-i-vann avhengig av andelene av tilstedeværende komponenter. Vann-i-olje-emulsjoner foretrekkes.

Midlene ifølge oppfinnelsen er egnet til kontinuerlig bruk ved temperaturer overstigende 100°C under trykk, korri-gert eller ukorrigert for komponentsammensetning innenfor forhåndsbestemte grenser og istand til å motstå betydelig forurensning med inerte materialer, motstående ioner og kjemikalier og syre-ekstraktiver fra tømmer-substratene.

Når midlene ifølge oppfinnelsen anvendes for kommersiell vakuum-trykk-impregnering (VPI) av tømmer, foretrekkes det at de inneholder fra 0,1 til 0,2 vekt% av det reologi-strukturerende middel, 1 til 5 vekt% av alkalimetallsaltet av en tre-avledet harpiks, fra 0,1 til 0,5 vekt% av det overflateaktive stoff, fra 0,25 til 1 vekt% av lignin-sulfonatet og fra 0,25 til 2 vekt% av den pigmentmodifiserende harpiks. For andre anvendelser, såsom sprøyting, påføring med kost eller rulling, kan andre/forskjellige mengder være mer hensiktsmessige.

Den mengde pigment som anvendes i midlene ifølge foreliggende oppfinnelse, avhenger av den ønskede fargedybde, imidlertid kan opp til 60 vekt% pigment, basert på den samlede vekt av midlet, anvendes.

For kommersiell VPI er den foretrukne mengde pigment

3,5 til 6 vekt% og er vanligvis høyere for andre anvendelser.

Midlene ifølge oppfinnelsen oppviser en overraskende

sterk pufringskapasitet. For eksempel er det blitt oppdaget at selv om emulsjonen brytes ved tilsetning av 10 % is-

eddik, kan den lett restaureres til kjemisk og mikroskopisk integritet ved økning av pH-verdien. Man skulle vente at alkaliske emulsjoner som brytes ved tilsetning av syre,

ikke kan re-emulgeres når de opprinnelige pH-verdier inn-stilles på ny.

Preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen kan modifiseres

av syrer, alkalier eller andre kjemikalier for innstilling av en valgt pH-verdi, eller med polymerer, polymer-emulsjons-tilsetninger, emulsjonspolymerisasjonsreaksjoner, gummier, tjærer, leirer og meget spesifikke inerte kjemikalier for å gjøre den viskøs, tiksotropisk, reopektisk, gel-lignende eller en voks-lignede halvfast pasta.

Midlene ifølge oppfinnelsen kan eventuelt inneholde ytterligere uorganiske pigmenter, fyllstoffer eller blandinger derav om ubehandlet eller for-behandlet, organiske pigmenter, pigmenter syntetisert i midlene ifølge oppfinnelsen og fargestoffer kjemisk produsert i og basert på en eller flere komponenter i midlene ifølge oppfinnelsen.

Ønskelige valgfrie komponenter i preserveringsmidlet

ifølge oppfinnelsen er for-behandlede og/eller for-belagte mikroniserte pigmenter eller inerte fyllstoffer som kan reagere med emulsjonen og på eller i strukturen av substratet for frembringelse av spesielle effekter og forøket preserverings-effektivitet i det behandlede substrat.

Kreosot-fasen og/eller vann-fasen kan modifiseres kjemisk eller forsterkes ved tilsetning av vann- og/eller olje-oppløselige giftstoffer, fasedispergerte uoppløselige giftstoffer og/eller giftmodifiserte langsomtavgivende polymerer eller inerte fyllstoffer for tilveiebringelse av holdbare, lengevirkende bredspektret og/eller meget spesifikk baktericid, algicid, fungicid, insekticid og termiticid effektivitet samtidig med et ikke-forurensende og estetisk tilfredsstillende behandlet substrat.

Vannoppløselige polymerer er et ønsket additiv til å

bygge bro over densitetsforskjellen mellom olje og vann, til

å strukturere den endelige emulsjon reologisk og til å

hindre pigment-sedimentering og/eller sammenbaking under lagring av emulsjonen. Det foretrekkes å bruke destillert, mykgjort eller avmineralisert vann som kan modifiseres for oppnåelse av tiksotropiske eller reopektiske emulsjons-blandinger av en anionisk, nøytral eller kationisk natur.

Eksempler på egnede emulgeringsmidler er silikoner, aminer, fettsyrer, fettsyre-residuer, etoksylerte aminer, såper, vaskemidler, alkanater, natriumlaurylsulfater, nonyl-fenoletoksylater, oktylfenol-etoksylater, cetylstearyl-alkoholetoksylater, propylenglykol-etoksylater, alkylaryl-etere, etylenoksyd-kondensater og sulfonater.

Andre valgfrie komponenter i preserveringsmidlet ifølge oppfinnelsen innbefatter kulltjærer, voks, naturlige og/eller syntetiske harpikser, kolofonium, latekser, polymerer, kopolymerer, tripolymerer, tørkemidler, antioksydanter, hellepunkt-krystalldannelses-nedsettende midler, viskositetsindeks-og overflatespenning-forbedrende midler, midler mot huddannelse, u.v.-absorberende midler, fuktemidler, plastiseringsmidler, "lang-tørknings"-additiver, tiksotropi-additiver, reopektiske additiver, struktureringsmidler, tverrbindingsadditiver, farge-retensjonshjelpemidler, fyllstoffer, overflateaktive stoffer, antisedimenterings-additiver, fargestoffer, metallsuspensjoner, vegetabilske oljer, mineral-oljer, varmestivnings-additiver, metallsåper, hydrogeneringskatalysatorer, toksiske additiver, geleringsmidler og bindemidler.

I tillegg til anvendelse av pigmenter og fargestoffer

kan farger frembringes ved kjente reaksjoner mellom kreosotkomponenter. For eksempel kan en rød farge frembringes ved opp-varmning av kreosot med konsentrert svovelsyre og glycerol, hvorved det dannes røde sulfonsyrer. Overskudd av svovelsyre bør nøytraliseres eller fjernes fra den fargede kreosot før emulsjonen fremstilles.

De kvaliteter av kulltjære som kan anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er dekket av Australian Standard AS5007. De kan oppløses i kreosoten før emulgering eller i

den ferdige emulsjon i andeler opp til 10 vekt% av kreosoten eller den ferdige emulsjon. Tjære kan oppløses i andeler opp til 35 % av kreosot-innholdet i emulsjonen når denne skal

brukes i marine miljøer. Den raffinerte tjære som skal oppløses i kreosoten eller dennes emulsjon, kan være hvilken som helst av de kvaliteter som betegnes "T 0,008"

til "T 0,500", eller en kombinasjon av individuelle kvaliteter. Tjære-oppløsningen tilveiebringer en meget god behandling for tømmersviller, en smørende/preserverende behandling for skinnespiker og/eller et mer seigt belegg/- preserveringsmiddel for feltanvendelse og/eller vedlikehold av telegrafstolper under og i terrenghøyde, gjerdepåler og pelevegger, etc. Tjære-oppløsningen virker som et fra-støtelsesmiddel for kveg eller buskap som ellers kunne svelge ufortynnet kreosot-emulsjon.

Bitumen, bitumen-derivater og" bitumen-emulsjoner kan inkorporeres på samme måte som kulltjære og dennes derivater kan inkorporeres, som detaljert beskrevet ovenfor.

Voks som anvendes i preserveringsmi dLene ifølge oppfinnelsen er paraffin-voks av varierende smeltepunkts-spesifikasjon fra 47°C til 127°C, bivoks (urenset eller raffinert), vannoppløselig voks av varierende kvalitet og molekylvekt tilsatt i en andel på opp til 10 vekt% av den ferdige emulsjon. Disse voksmaterialer kan tilsettes individuelt eller i kombinasjon bestemt av den ferdige emulsjon og dennes ønskelige iboende kvaliteter. Voksmaterialene kan tilsettes i form av rå-petroleum-voks. Voksmaterialene tilsettes for tilveiebringelse av øket vanntetthet, selvpolerende egenskaper i spesielle utformninger, for å hjelpe i emulsjonspartikler, definisjon og/eller fordeling og/eller for å lette inkorporering av høy-mikroniserte pigmenter i den endelige emulsjon. Voksmaterialene individuelt eller i kombinasjon inkorporeres i mengder opp til 10 % av den endelige emulsjon. Naturlige voksmaterialer, såsom Montan-, Carnauba-, ataktiske voksmaterialer og/eller voks-emulsjoner, kan inkorporeres i midlene ifølge oppfinnelsen for å forbedre vanntetthet, adhesjons- eller polerings-egenskaper og fremme immobilitet for preserveringsmidlene i substratet.

Naturlige harpikser som anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er harpikser som forekommer naturlig i planter eller fossile materialer og ekstraheres eller prosesseres fra disse produkter. Slike harpikser som kan anvendes ved oppfinnelsen innbefatter: kopal gummi, kolofonium gummi, vatica-harpikser, skjellakk, tre-kolofonium (den polymeriserte eller hydrogenerte type), tallolje-kolofonium, kinesisk tre-olje, AMINE-D®, en blanding av høymolekylære primære aminer avledet fra furu-harpiks-syrer, hvorav det overveiende amin er dehydro-abietylamin) og kasein (forskjellige kvaliteter). Derivater av ovenstående såsom pentaklorfenol-derivatet av AMINE-D

er ønskede valgfrie komponenter ved oppfinnelsen.

Syntetiske harpikser som anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er harpikser avledet fra naturlige produkter og/eller i sin helhet fremstilt ut fra hydrokarbon og/eller modifiserte hydrokarboner, Syntetiske harpikser innbefatter harpikser fremstilt ut fra andre kjemikalier eller forbindelser enn hydrokarboner eller i forbindelse med hydrokarboner. Slike harpikser som kan anvendes ved oppfinnelsen innbefatter: alifatiske harpikser, aromatiske harpikser, kumaron-inden, terpen-harpikser, polyterpen-harpikser, terpen-fenol, alkyd-harpikser, rhodener, polyuretan-harpikser og silikon-harpikser.

Naturgummi-poleringsmidler, som er et avfallsprodukt i bildekk-industrien, kan innbefattes som syntetiske harpikser på grunn av additiver som allerede foreligger i gummien. De syntetiske og naturlige harpikser og gummi-poleringsmidler kan tilsettes i andeler på opp til 10 % av den endelige emulsjon. Opp til 50 % av syntetiske og naturlige harpikser kan tilsettes for spesielle utformninger og effekter.

Latekser som anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er naturlige og/eller syntetiske gummi-emulsjoner, eller blokk-kopolymer-emulsjoner.

Slike latekser som kan anvendes ved oppfinnelsen, innbefatter akryliske latekser, polyvinylklorid-latekser, styren-butadien-latekser, akrylsyre-styren-latekser, rene akryliske latekser, metylmetakrylat-butadien-latekser.

Polymerer som anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, innbefatter polyisobutylener, polystyrener, blokk-kopolymerer, styren- isopren- styren, styren- butadien-styren, styren- etylen- butylen- styren, polyisobutylener, nitrilgummi, hydrin, epiklorhydriner, termisk aktive væskeformige polymerer, karboksyl-avsluttet polybutadien-akrylonitril, polyterpener, polyestere og etylen-vinyl-acetat-kopolymerer. Disse polymerer kan anvendes indivi-

duelt eller i kombinasjon i opp til 10 % av den endelige emulsjon og opp til 50 % for spesialiserte fordringer.

Tørkemidler som kan anvendes i preserveringsmidlene

ifølge oppfinnelsen, innbefatter: kalsium-, bly-, kobolt-

og mangan-naftenater, kalsium-, mangan-, sink- og zirkonium-oktoater, metall-pexater, soyaolje-fettsyrer, rapsfrø-fettsyrer, stearater, linfrøolje, polymerisert linfrøolje og linolsyreoljer, fumarsyre, mangan(II)-oksyd og o-fenan-trolin.

Antioksydanter som kan anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, innbefatter høymolekylære hindrede fenoler, hydrosulfitter, butylerte hydroksytoluener, trifenyl-fosfitt, alkylerte fenoler, distearyltiodipropionater,

organo- tinn og organo- kvikksølv, metyletylketoxim og hydrokinon.

Et hellepunkt-krystalldannelses-nedsettende middel som

er blitt funnet egnet i preserveringsmidlet ifølge oppfinnelsen, er FLUXAN®.

Et viskositetsindeks-forbedrende middel som kan anvendes

i midlene ifølge oppfinnelsen, er OPPANOL<®>-

Metyletylketoxim og CRAVALLAC SF ® er egnet som anti-huddannende midler i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen.

Eksempler på u.v.-lys-absorberende stoffer som er egnet

i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er benzotriazol-derivater, hindrede aminer, benzofenoner, benzoin-etere og kumaron-derivater.

Dow Corning 470A, en vannoppløselig silikon-kopolymer,

er egnet som et fuktemiddel.

Plastiseringsmidler som er egnet i midlet ifølge oppfinnelsen er eksempelvis ftalater.

Eksempler på "lang-tørknings"-additiver som kan anvendes

i preserveringsmidlet ifølge oppfinnelsen, er ricinusolje, rapsfrøolje, bomullsfrøolje, linfrøolje og kokosnøttolje.

Egnede tiksotropi-additiver er CARBOPOL® 940, 941 og bentonitt-leirer og røk-kiselsyrer.

Reopektiske additiver som kan anvendes, er eksempelvis naftalen, fettsyre-derivater og POLYOX RESINS®-harpikser.

Struktureringsmidler som er egnet i midlet ifølge oppfinnelsen, er eksempelvis CRAYVALLAC SF® og bentonitt-leirer.

Elastomerer og filmdannere som kan anvendes i midlene ifølge oppfinnelsen, er eksempelvis butyl-gummier, naturlige gummier, poleringsmidler, uretaner, metakrylat-harpikser, polyamid-harpikser, aromatiske og alifatiske harpikser, høytsmeltende paraffin-voks og kull-avledet høytsmeltende voks.

Overflateaktive stoffer som kan anvendes i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er eksempelvis nonylfenyl-etoksylater, alkanolamider, soya-lecithiner, etoksylerte sorbitan-estere, alkyl- og glykol-estere, sulfonerte ricinus-oljer, aminetoksylater, akryliske kopolymerer, fuktemidler og fluor-derivater.

Eksempler på egnede anti-sedimenteringsadditiver for midlene ifølge oppfinnelsen er anioniske og kationiske vann-oppløselige polymerer og ANTI SETTLE CVP<®>«

De foregående tørkemidler, antioksydanter, hellepunkt-krystalldannelses-nedsettende midler, viskositetsindeks-forbedrende midler, antihuddannelsesmidler, u.v.-absorberende midler, fuktemidler, plastiseringsmidler, "lang-tørkning"-additiver, tiksotropi-additiver, reopektiske additiver, struktureringsmidler, tverrbindingsadditiver, elastomerer, filmdannere, overflateaktive stoffer, fargeretensjons-hjelpemidler og antisedimenteringsadditiver kan anvendes individuelt eller i kombinasjon i mengder opp til 10 %. For meget spesifikt sluttprodukt eller ferdig emulsjon og/eller reaksjoner kan tilsetninger av noen spesielle additiver såsom smektisk leire være så høye som 15 %.

Fyllstoffer som er egnet i preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen, er eksempelvis Reynolds (USA) natriumaluminat-pulver, talk, diatomé-jord, kalsitt, barytter og silikater.

Fargestoffer som er egnet i preserveringsmidlene

ifølge oppfinnelsen, er oljeoppløselige fargestoffer som

anvendes alene eller i forbindelse med pigmenter for å forhøye fargen etter eldning, eller etter innledende anvendelse og for å beskytte det endelige produkt ved av-bøyning av noen spesielle lys-bølgelengder, inhibere u.v.-effekter og hindre dannelse av tjærelignende eksudat eller inhibere oksydasjon. Fargestoffer kan anvendes i midlene ifølge oppfinnelsen på en offer-lignende måte for fra-filtrering av u.v. og/eller i.r. i de innledende stadier av eksponering av malte eller behandlede overflater, slik at blekning finner sted og pigment-fargningen forhøyes og forebygger tjæredannelse eller mørkning. Eksempler på egnede fargestoffer er "INTERACETYL RED", "INTERACETYL GREY", "KCA" oil yellow 2G, "KCA" oil orange E, "KCA" oil red A, "CHROMOFINE" orange 2R550, "CHROMOFINE" red B7 50, "SEIKAFAST" yellow M35, "CHROMOFINE GREEN" 2G550D og "CHROMOFINE BLUE" 527 5.

De metalliske pigmenter har funnet utmerket anvendelse for oppnåelse av en "metallisk" og skinnende finish alene eller i forbindelse med andre koloreringsmidler. Denne funksjon av midlene ifølge oppfinnelsen er ikke bare basert på inntrengning av, og preserverende verdi av, kreosoten, men gir ytterligere mekanisk beskyttelse til overflater for områder som eksponeres for strenge betingelser med hensyn til miljømessig risiko, såsom støv, vann, salt, nedfall, salt-dusj, kjemisk angrep, etc. Egnede metalliske pigmenter er eksempelvis bronsepulvere og aluminiumpastaer. Pastaene anvendes i mengder opp til 10 % alene eller i kombinasjon med pigmenter og/eller fargestoffer.

Vegetabilske oljer som anvendes i midlene ifølge oppfinnelsen, er oljer avledet fra naturlige produkter og anvendt som emulsjonsstabiliserende midler, tørke-hjelpemidler, ekstendere og oppløsnings-hjelpemidler for spesielle høy-harpiks-tilsetninger. Disse oljer anvendes for å sikre kompatibilitet for noen ikke-aromatiske ingredienser hvor lang lagringslevetid er ventet. De er blitt anvendt til å endre damptrykk-egenskapene av den ferdige emulsjon som deretter anvendes i buskap-områder eller tettbebyggelse og tettfolkede områder. De anvendes til hjelp ved dannelse av metallsåper. Noen eksempler på disse vegetabilske oljer er tallolje, talg-fettsyrer, fettsyrebek, rå linfrøolje, kokt linfrøolje, polymerisert linfrøolje, soyabønneolje, rapsfrø-olje, treoljer, standoljer, ricinusolje, stearin-fettsyrer og kokosnøtt-fettsyrer.

Disse oljer anvendes i mengder opp til 10 % av den ferdige emulsjon og for spesielle formål opp til 25 % av den ferdige emulsjon.

Mineraloljer som er egnet i preserveringsmidlene

ifølge oppfinnelsen, er oljer eller deres raffinerte frak-sjoner såsom mineralterpentin anvendt som oppløsnings-additiver, ekstendere eller til å redusere aromatinnholdet i emulsjonen eller for å muliggjøre spesiell utformning og vanskelige harpiks-tilsetninger. Disse oljer hjelper til ved oppløsningen av noen gummier, naturlige og syntetiske,

og fremmer dannelse av jevn og seig film og binding for pigmenter. Eksempler på disse mineraloljer er mineralterpentin, paraffinolje, lav aromatiske oljer, flytende paraffiner, modifiserte prosessoljer, dieselfraksjoner (kerosen-frak-sjoner), prosessoljer, høytkokende aromatiske oljer og spesielt utvalgte restmaterialer såsom etylen-krakker-restmaterialer. Disse oljer anvendes i mengder opp til 10 % av den ferdige emulsjon og til høyere prosentvise mengder for spesielle ekstender- eller oppløsningshjelpemiddel-anvendelser.

For varmestivningsmaterialer blir omsorgsfullt utvalgte polymerer, harpikser, gummier, tørkemidler tilsatt den ferdige emulsjon slik at en varmeherdning kan finne sted i eller på den behandlede overflate, enten metallisk eller av tre. Varmestivningen bevirkes ved hjelp av blåsebrennere, varmluftstørkere, ovner, u.v.- og/eller i.r.-bestråling eller ganske enkelt varmt vær. Egnede additiver til å be-virke en varmeherdning er eksempelvis alifatiske harpikser, aromatiske harpikser, blokk-kopolymer-harpikser, skjellakk, kopal gummi, kinesisk treolje, treharpikser, naturlige gummier, akryliske emulsjoner, epoksymaterialer, to-potte-systemer med uretan-emulsjoner, kopolymer-harpikser, fenoliske harpikser og fenolformaldehyd-ekstraherte emulsjonsadditiver. Disse harpikser blandes omsorgsfullt i emulsjonen opp til 10 % av den ferdige emulsjon, idet de 10 % er en total additiv-effekt-blanding eller enkelt-komponent.

Gummier som anvendes i midlene ifølge oppfinnelsen,

er naturlige og/eller syntetiske gummier for dannelse av en seig film eller øket bindemiddel-effekt for forskjellige pigment-mengder og/eller blandinger av pigment. Gummiene tilsettes for oppnåelse av en tykk og/eller elastisk film og til å fylle gap, hull og sprekker i dårlig eller forringet tømmer og/eller fibermateriale og å fremme adhesjon. Pigmenterte vulkaniserende gummier er ønskelige komponenter i midlene ifølge oppfinnelsen.

Gummiene anvendes spesielt for oppnåelse av høy-pigment-holdige komplekse antigroingsemulsjoner for behandling av tre-skrog.

Metallsåper kan tilsettes til emulsjoner av harpiks-metall-komplekser, vann-ublandbare, hvilke fremmer tørknings-katalyserte reaksjoner i eller på den behandlede overflate og/eller virker som stabiliseringsmidler, emulgeringsmidler, eller tilsetningsprodukter i hele systemet. Metallsåpene anvendes for å fremme herdning i spesialitets-utformningene og hvor en spesiell film tilsiktes. De bidrar til toksisi-tets-nivåer i forbindelse med andre additiver. Såpene bidrar i høy grad til suspensjon av metalliske pigmenter og andre pigmenter. Eksempler på egnede metallsåper er aluminium-stearat, sinkstearat, blystearat, vannoppløselige stearater, lithium-hydroksystearat, barium-stearat, kalsiumstearat, sinkborat, sinkacetat og zirkonium-syntat. Metallsåpene anvendes i små mengder opp til 3,5 % av hele emulsjonen og vanligvis i kombinasjon med i det minste én annen såpe.

Katalysatorer som kan inkorporeres i midlene ifølge oppfinnelsen, er metallkomplekser eller metall som er findelt og tilsatt til kreosot før emulgeringen. Katalysatoren anvendes til å fremme fargedannelse og retensjon ved å hindre auto-oksydasjon av kreosoten. Katalysatorene som anvendes synes å ha en god virkning på den endelige farge-effekt ved meget liten "hydrogenerings"-reaksjon startet av fortynnet NaOH eller KOH eller HCl-tilsetning under emulgeringen. Eksempler på slike katalysatorer er Raney-nikkel-katalysator, aktivert Raney-nikkel, bariumoksyd, wolfram-karbid, zirkonium, zirkonium-oksyd, "Thorium-katalysator", "Lithium-katalysator", vanadiumpentoksyd, jernpulver, tinnhydroksyd, borsyre, aluminiumhydroksyd, fosforsyre og grafitt.

Giftige additiver dispergeres i emulsjonen oppløst i vannfasen og/eller oljefasen for å forsterke preserverings-effekter i høy-risiko-områder hvor sopper, bakterier og termitter representerer øket risiko på grunn av særegne betingelser såsom høy fuktighet, meget tørre forhold, over-svømmelse, mørke og fukt, salt-dusj, kjemiske damper, tro-

piske, subtropiske, høy u.v.-bestråling, etc. eksisterer.

Denne oppfinnelse muliggjør lette og meget komplekse og/eller spesifikke utformninger for å møte enhver utfordring for preservering på steder og.i situasjoner med meget høy og/-

eller unik risiko. Eksempler på slike giftige additiver er pyretriner, kresylsyrer, blandede xylenoler, fenyl-kvikksølv-forbindelser, heksaklorofen- pentaklorfenol, TCMTB, kobber-pentaklorfenat, amin-D-pentaklorfenat, kvikksølvholdige stoffer, arsenholdige stoffer, bor-komplekser, dibutyl-tinn-dilaurat, klorerte hydrokarboner, metall-naftenater, kobber-etanolamin-8-kinolinat. Disse additiver dispergeres individuelt eller i utarbeidet kombinasjon slik at de utgjør opp til 10 % av den endelige emulsjon. Spesielle omstendig-heter eller innledende behandlinger kan tilsi tilsetninger opp til 15 %.

Anti-koaguleringsmidler, koaguleringsmidler, forsinket-reaksjon-initiatorer, hellepunktsnedsettende midler, damp-undertrykkende midler, gel-belegg-initiatorer, modifiserte voksmaterialer, gjennomsiktighetspunkt-nedsettende midler, brannhemmende midler og deodoranter kan også tilsettes til midlene ifølge oppfinnelsen. Eksempler på slike additiver er vannoppløselige voksarter, silikoner ( TERIC<®->serien), silikoner (DOW-spesialiteter), silikon-harpikser, alkoholer, bor-derivater, anti-korrosjonsmidler, E.D.T.A., metallkelater, aminer og amin-derivater og/eller -komplekser. Disse additiver anvendes individuelt eller i kombinasjon opp til 10 % av den ferdige emulsjon for meget spesifikke funksjoner.

Geleringsmidler som er egnet i midlene ifølge oppfinnelsen, er oppløselige polymerer anvendt for å øke viskositeten av vannfasen og dermed emulsjonen og for å frembringe tiksotropi. Gelen kan dannes av oljeoppløselige polymerer.

Noen eksempler på egnede geleringsmidler er CARBOPOLS<®>,

POLYOX® , UNITHANES ® , CRAYVALLAC SF®. Disse additiver reguleres meget omsorgsfullt i angjeldende fase før emulgering, og til-setningsnivået og/eller temperaturen og/eller agitering kan benyttes til å styre gelstruktur eller endelig tiksotropi, rheopeksi i den ferdige emulsjon. Opp til 5 %, men vanligvis langt lavere ved rundt 0,5 % beregnet på den ferdige emulsjon anvendes.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte

til fremstilling av trekonserveringsmidler, hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene:

(i) oppløsning av fra et spor til 2,5 vekt% basert på den samlede vekt av nevnte middel av et rheologi-strukturerende middel i 5 til 95 vekt% vann basert på den samlede vekt av nevnte middel for dannelse av en første oppløsning; (ii) eldning av den første oppløsning i minst 8 timer; (iii) oppløsning eller dannelse av fra 0,25 til 10 vekt%, basert på den samlede vekt av nevnte middel, av et alkalimetallsalt av en tre-avledet harpiks og opp-løsning av fra 0,1 til 5 vekt%, basert på den samlede vekt av nevnte middel, av et overflateaktivt stoff i nevnte eldnede første oppløsning, samtidig eller etter hverandre i hvilken som helst rekkefølge, for å danne en andre oppløsning; (iv) tilsetning av nevnte andre oppløsning til kreosot og dannelse av en første emulsjon under betingelser med ultrahøy skjærkraft; (v) tilsetning av minst ett for-dispergert mikronisert pigment til nevnte første emulsjon; (vi) tilsetning av fra 0,25 til 5 vekt%, basert på vekten av nevnte middel, av et lignin-sulfonat for dannelse av en andre emulsjon; og (vii) tilsetning av fra 0,25 til 2 vekt%, basert på vekten av nevnte middel, av en pigment-modifiserende harpiks; idet blanding under betingelser med ultrahøy skjærkraft utføres etter hvert av trinnene (v), (vi) og (vii). Alterna-tivt kan lignin-sulfonatet tilsettes i trinn (iii) og trinn (vi) sløyfes.

Ul.trahøy-skjærkraft-blandingen av alle komponenter gir en meget fin emulsjon med unike egenskaper, idet den oppviser eksepsjonell stabilitet relevant til temperatur, trykk og 'kontinuerlig skjærkraft i ugjestmilde miljøer. Preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen oppviser eksepsjonell stabilitet i nærvær av motstående ioner, syre, salt og kjemisk forurensning såvel som ved eller nær kritisk inversjonsnivå

av vanninnhold.

Preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen oppviser eksepsjonell stabilitet under vakuum-kokebetingelser over lengre tidsperioder i nærvær av grønt tømmer (Boultonisering) og lange perioder ved temperaturer over 130°C under trykk opp til 5500 kPa.

Preserveringsmidlene ifølge oppfinnelsen prosesseres kjemisk under betingelser med høy skjærkraft slik at de oppviser tiksotropisk oppførsel etter henstand og Newtonsk opp-førsel når deres flytespenning overskrides av skjærkrefter eller pumping og anvendelse over 60°C.

Mens effektiv tidligere kjent kreosot-preservering av tømmer fordret høyt trykk og høy temperatur, kan kreosot-produktet ifølge oppfinnelsen anvendes ved hvilken som helst av de kjente metoder for påføring av et belegg på, eller impregnering av en overflate eller splintved i transmisjons-linjestolper, naturlige rundstolper og påler, og mykved og hardved. Væskeformige preparater ifølge oppfinnelsen kan på-føres på porøse substrater, ved impregnering ved omgivelses-eller forhøyet trykk og ved omgivelses- eller forhøyede temperaturer. Væskeformige produkter ifølge oppfinnelsen kan også påføres på overflater ved sprøyting, børsting eller rulling. Viskositeten av produktet kan reguleres slik at produktene har konsistensen til en væske-pasta, voks eller gel. Når produktene ifølge oppfinnelsen er i de former, kan de også påføres overflater ved gniing. Når varmestivningsmaterialer inkorporeres i produktene ifølge oppfinnelsen, kan som nevnt ovenfor beleggene etter påføringen gjøres sterkere ved anvendelse av varme.

Preserveringsmidlet ifølge oppfinnelsen utformes og prosesseres slik at det oppviser optimal reologisk oppførsel ved eller omkring 60°C i tømmerbehandlingsprosessen uansett om denne er dypping, bløting, børsting, rulling og/eller autoklav-behandling ved lavt eller høyt trykk.

Midlene ifølge oppfinnelsen er utformet og sammensatt med sikte på forbedring i reologisk oppførsel og mikroskopisk integritet (partikkelstørrelse og fordeling av alle faser og komponenter) med kontinuerlig og/eller gjentatt bruk i trykkanlegg.

Lignocelluloseholdige substrater og andre substrater,

kan preserveres ved at det på nevnte substrater påføres et preserveringsmiddel som er ultrastabilt i nærvær av tre-ekstraktiver, hvilket middel omfatter en emulsjon av en tre-preserverende kvalitet av kreosot, fra 5 til 95 % vann og ett eller flere for-dispergerte mikroniserte pigmenter,

hvilken emulsjon er blitt produsert under betingelser med ultrahøy skjærkraft, karakterisert ved at nevnte middel inneholder fra et spor til 2,5 vekt% av et reologi-strukturerende middel, fra 0,25 til 10 vekt% av et alkalimetall-salt av en tre-avledet harpiks, fra 0,1 til 5 vekt% av et overflateaktivt stoff, fra 0,25 til 5 vekt% av et ligninsulfonat og fra 0,25 til 2 vekt% av en pigmentmodifiserende harpiks, hvilke prosentmengder er basert på den samlede vekt av nevnte emulsjon. Oppfinnelsen tilveiebringer således en fremgangsmåte til behandling av tømmer til standard-spesifikasjoner som kreves over hele verden, ved langt lavere temperaturer enn hittil på-krevet under anvendelse av høytemperatur-kreosoter og lignende oljebaserte preserveringsmidler, for i høy grad betydelig energi-besparelser i anlegg-prepareringstid og utstyr-slitasje og skader.

Midlene ifølge oppfinnelsen oppviser sterkt redusert dampavgivelse ved temperaturer opp til 95°C, umiddelbart etter at autoklav-døren er åpnet ved trykkimpregnering av tømmer og i den umiddelbare nærhet av det behandlede tømmer som uttas varmt fra autoklaven. Dampene spredes hurtig og er ulike kreosot-basens. Ved børsting, sprøyting, dypping, rulling eller bløting ved omgivelsestemperaturer eller for-høyede temperaturer reduseres likeledes dampene og er av en mindre irriterende natur enn HTC ved den samme temperatur.

Midlene ifølge oppfinnelsen gir til kjenne sterkt redusert hudirritasjon når friskt-behandlet, tømmer-seksjoner er ikke-fettaktige, langt tryggere å håndtere og tørker hurtig i den åpne atmosfære. Redusert utblødning finner sted under lagring, og overflaten av det PEC-behandlede tømmer tørker til et estetisk tilfredsstillende "pulveraktig"-tørt rustikt utseende med ytterligere eksponering, uansett høye overflatetemperaturer på opp til 65°C. Ingen kreosot siver ut fra overflaten av det behandlede tømmer etter at tørke-reaksjonen er fullført.

Eksempler på lignocellulose-holdige substrater er

tømmer, kryssfinér, trefiber-plater, Scrimber®

(rekonsolidert ved) og hardpapp. Andre substrater er eksempelvis metall og murverk da midlene ifølge opp-

finnelsen også er egnet som marine anti-groingsmidler og kan anvendes som belegg for svømmebasseng-vegger og gulv for å minimalisere vekst av alger.

Ved kjente densiteter absorberer tømmer eller annet substrat som er behandlet med midlene ifølge oppfinnelsen, mer total væske (ca. 30% masse pr. volumenhet) enn tilsvarende prøver behandlet med høytemperaturkreosot under identiske betingelser og opplegg. Samlet rent opptak av høytemperaturkreosot er lignende.

Anvendt som et tømmer-preserveringsmiddel menes midlene ifølge oppfinnelsen å gjennomtrenge celleveggene og derved inn-føre kreosot og/eller bredspektrede og/eller meget spesifikke giftstoffer i den mest sårbare mikrostruktur i treet. Giftstoffer som bæres inn i celleveggen og muligens inn i kapillarene innen celleveggen i PEC-vannfasen, avsettes når emulsjonen brytes i det sure substrat inne i cellene, hvilket gir <p>reservering av det ultrastrukturelle område.

I tømmer penetrerer midlene ifølge oppfinnelsen de innfattede porer på grunn av den naturlige affinitet for vann som ble transportert i det levende tre fra celle til celle via de innfattede porer som virker som ventiler i geiten i de levende trær. Lukkingen av disse "dører" i den delvis tørkede geite klar for behandling er restriktiv for høytemperaturkreosot-penetrering, men tilgjengelig for PEC, hvilken emulsjon brytes inne i substratet straks etter behandlingen, hvorved giftstoffer og kreosot avsettes i cellene som er forseglet mot tap av kreosot eller tilsatt giftstoff ved avsetning av pigment og/eller fyllstoffer i disse "dører". Den samme unike funksjon ved oppfinnelsen forebygger utblødning med tid og temperatur.

Anvendt ved tømmerpreservering <p>enetrerer midlene ifølge oppfinnelsen med eller uten additiver lett fra strålene inn i trakeidene i geitevev, kan skylle over og/eller emulgere harpikser og gummier og således utvide ledende elementer for væsken og etter at emulsjonen er brutt av det sure medium og tid, avsettes giftstoffer som innestenges i det behandlede tømmer ved avsetning av pigment og/eller fyllstoffer som forebygger utblødning.

Midlene ifølge oppfinnelsen kan varieres i en grad som tillater ordnet regulering av fordelingen av preserveringsmidler og additiver inne i strukturen av penetrerbar myk- og hardved, det hele ytterligere påvirket av varme og/eller trykk og/eller tid på grunn av de tilrettelagte kjemiske forhold og stabiliteten av emulsjonene.

Midlene ifølge oppfinnelsen tilveiebringer en ultra-stabil emulsjon som kan modifiseres ved tilsetning av inerte fyllstoffer, spesialiserte kjemikalier og ikke-brennbare organiske væsker og komplekse oppløsninger, kolloider og/eller andre emulsjoner, hvorved det med preserveringsmiddel behandlede tømmer får brannhemmende egenskaper. Spesielt signifikant er området av brannhemmende organiske væsker som kan oppløses i og/eller emulgeres med kreosoten under dannelse av et brannhemmende preserveringsmiddel som ikke oppviser noen av de dampproblemer som er forbundet med en del av de organiske væsker alene. En del brannhemmende kjemikalier som kan emulgeres ved oppfinnelsen, oppviser iboende preserverende effektivitet og vil kunne komplementere midlene ifølge oppfinnelsen.

Brannhemmende materialer i henhold til oppfinnelsen kan benyttes til behandling av tømmer egnet for innendørs og uten-dørs bygningstømmer, hvorved det skaffes farget brannhemmende preservert tømmer-konstruksjonsmaterialer som er vedlikeholds-frie innen et bredt område av arkitekt- eller industri-sluttprodukter.

Midlene ifølge oppfinnelsen oppviser naturlig brannhemning bibrakt det tømmersubstrat som er behandlet med PEC ved dupping, diffusjon, bløting eller trykkimpregnering.

PEC kan anvendes i konvensjonelle trykkimpregneringssystemer ved langt lavere temperaturer enn HTC eller konvensjonelle oljebaserte preserveringsmidler for oppnåelse av standard-ladninger, en ren tørr overflate og opprettholdelse av miljø-messig akseptabelt anlegg, utstyr og produkt. Damptrykket er lavt, organiske damper ubetydelige og eventuelle residuer er gjenanvendbare i prosessen. Varmetilførselen er minimal og varme-tapene til omgivelsene ubetydelige.

Midlene ifølge oppfinnelsen er eksotermiske under pumping og resirkulering, slik at oppvarmningstider er korte og energi-sparende .

Midlene ifølge oppfinnelsen oppviser naturlig affinitet

for tanalitt og annet tømmer behandlet med uorganisk salt som preserveringsmiddel og muliggjør en lang rekke forskjellige opplegg for dobbelt preserveringsmiddelbehandling som skal utføres for tømmer for marint miljø såvel som tømmer for kjemisk eller risikabelt miljø.

Alle kvaliteter av kreosot anses å falle innenfor oppfin-nelsens ramme, men de foretrukne kreosoter er de som er avledet fra høytemperatur-kulltjæredestillater, spesielt krystall-frie oljer og klare oljer; f.eks. de som tilfredsstiller American Wood Preserver's Association's standard AWPA P 1-69

og også ASTM D390, AS K55, AS 1143, BS3051, BS144 og SABS 538/ 539/540.

Et viktig bidrag ifølge oppfinnelsen er at en sann tre-preserveringsmaling som kan påføres av huseieren og som tørker til en ren overflate, er blitt tilveiebrakt; et slikt produkt var ikke tidligere tilgjengelig. Hvis det var ønsket å belegge tømmer i en eksisterende installasjon så som et hus eller et gjerde, var valget mellom et preserveringsmiddel som ikke tørket fullstendig og hadde en lite attraktiv finish, eller en maling som hadde en attraktiv finish og ikke var et sant tømmerpre-serveringsmiddel. Bygningstømmer og andre substrater behandlet med midler ifølge oppfinnelsen kan benyttes i hjemlige, indu-strielle og agrikulturelle fabrikasjoner eller prefabrikkerte produkter.

Anvendelser for preserveringsmidlet ifølge oppfinnelsen strekker seg fra spesialiserte anvendelser så som trykkimpregnering av telegrafstolper og gruvedrifts-, gjerde-, vingårds-og østers-stake-tømmer og videre til innendørs og utendørs boligbygningsprodukter. Kreosot er blitt anvendt for linje-markering på gresset på fotballbaner, men dette har hatt den ulempe at gresset dør. Midlene ifølge oppfinnelsen kan anvendes for dette formål, spesielt de som inneholder kasein, hvilke midler gjør mindre skade på gresset enn ren kreosot. Midlet påføres på slike produkter ved sprøyting, børsting, oljing, gniing, polering, bløting-dypping og alle former for indu-strielle prepreserveringsbehandlinger. Særdeles viktig er det at midlet ifølge oppfinnelsen kan applikeres ved høyt trykk, høy- eller lav-temperatur-autoklav behandling.

Et egnet apparat for blanding av emulsjonen under betingelser med ultrahøy skjærkraft er den "Ultra Turrax" eller "Dispax-Reactor" som produseres av Janke und Kunkel K.G.

i BRD.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE.

Fig. 1 illustrerer kvadranter av en stolpe behandlet i eksempel 124. Fig. 2 illustrerer hvordan en kvadrant på fig. 1 ble kuttet for testing etter behandling.

De følgende eksempler illustrerer fremstillingen av midler ifølge oppfinnelsen.

EKSEMPEL' 1

Det følgende ble blandet i en "Ultra Turrax" under anvendelse av en T 4 5 6 6 Generator ved 10 50 rad.sek <-1>, ved en temperatur på 35°C og i den nedenfor beskrevne rekkefølge, for fremstilling av en brunfarget anionisk kreosotemulsjon av vann-i-olje-typen.

(4) Harshaw all-fase pre-dispergert pigment.

(5) "Polyphon F" (6) "Cray Valley Products U.K."

EKSEMPEL 2

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble fulgt under anvendelse av de følgende komponenter for fremstilling av en brunfarget kreo-. sotemulsjon modifisert ved tilsetning og fasedispergering av "Busan 30", idet den nevnte emulsjon i eksempelet er giftstoff-forsterket og effektivitetsspesifikk for preservering av lignocelluloseholdige substrater i områder utsatt for mykråtning.

EKSEMPEL 3

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble fulgt under anvendelse av de følgende komponenter for fremstilling av en brunfarget kreosotemulsjon som ble polymermodifisert etter trykkimpregnering inn i geiteveden i kvadranter av naturlige runde eukalyptus-materialer, hvorved det ble dannet en tynn, pigmentert, vann-tett kreosotfilm på overflaten av de PEC-behandlede stolpe-seksjoner. Harpiksen påføres på overflaten av det behandlede tømmer etter at det er tatt ut fra trykksylinderen og før fordampning av vannet i emulsjonen.

EKSEMPLER 4 TIL 102

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble fulgt under anvendelse av de følgende komponenter i de mengder som er angitt i tabell 1.

1. Vann

2. "Kelzan D" 3. "Vinsol Resin Soap" 4. "Lutensit A.P.S." 5. "Polyfon F" 6. "Anti-settle CVP"

7. Høytemperatur kreosot (AS 1143)

8. Pigment MC.1 (brunt)

9. Pigment MC-W (hvitt)

I tabell 1 er alle verdier vektdeler basert på den samlede vekt av emulsjonen.

De i eksempler 4-63 fremstilte preparater ble underkastet 7 sykluser av frvsing ved -18°C i 16 timer fulgt av tining i 8 timer. Emulsjonene forble stabile visuelt. Eksempler 64 - 102 ble varmet opp til 100°C i 7 dager og deretter kjølt til om-givelsestemperatur. Emulsjonene forble stabile visuelt.

Det følgende sammenligningseksempel illustrerer forskjellen meliom midlene ifølge foreliggende oppfinnelse og de som produseres i henhold til australsk patent nr. 514 897.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL.

Preparatet ifølge eksempel 1 i australsk patent 514 897 (preparat A) ble sammenlignet med preparatet ifølge eksempel 1 (preparat B) med hensyn til stabilitet mot varme, tilsetning av treekstraktiver, kationtilsetninger og frysing/tining.

1. Stabilitet mot oppvarmning.

(i) 3 sett av 1L prøver av preparat A og preparat B ble plassert 1 ovner ved temperaturene 50°C, 70°C og 90°C i 4 dager.

Hver prøve ble så vurdert visuelt.

(ii) Ovennevnte prøver ble underkastet ytterligere oppvarmning ved de samme temperaturer i ytterligere 3 dager. Stabiliteten av hver ble igjen vurdert visuelt.

2. Stabilitet mot treekstraktiver.

Frisk-ved-ekstraktiv presset fra "grønne" stubber av samme slag ble anvendt for preparat A og preparat B.1, 2,5, 5,0, 7,5 og 10% basert på masse av ekstraktiv ble tilsatt til friske emulsjonsprøver og grundig omrørt. Den endelige masse av hver prøve var 100g. De forurensede prøver ble tillatt å stå natten over før visuell bedømmelse.

3. Stabilitet mot tanalitt- C- oppløsning.

2 vekt% av tanalitt-C-oppløsning ble anvendt. Forurensningen av friske emulsjoner ble utført som i 2. ovenfor, og stabiliteten av hver prøve ble bedømt visuelt.

4. Fryse- tine- stabilitet.

1L av friskt preparat A og 1L av friskt preparat B ble plassert i en fryser ved en temperatur på -18°C i 7 dager.

Prøvene ble tillatt å tine før bedømmelsen av emulsjons-stabiliteten ble utført visuelt.

EKSEMPEL 103

1 ,.4m stubber av 8 eukalyptus-stubber av ask-typen (inbe-fattende eukalyptus-regnans, E. obliqua og E. eugeniodies) ble saget fra butt-enden av lufttørkede 11mstokker. For eksperi-mentet ble hver stubb kuttet opp i 4 kvadranter, nummerert og allokert for behandling som vist på fig. 1.

For hver kvadrant ble tykkelsen av geiteved i begge ender ved 3 punkter bestemt under anvendelse av metylorange-indikator, og det volum som kunne behandles ble beregnet. Hver prøve ble deretter dobbeltbelagt med ugjennomtrengelig epoksyharpiks på begge sagede flater (1) og toppenden (2) (se fig. 1). Dette var for å sikre at endestruktur-penetrering av preserveringsmidlet ble begrenset til butt-enden (3) (den uforseglede ende) såvel som den ytre krummede overflate. Overflatebetingelsene for hver kvadrant ble notert og fotografert.

Et Lowry-opplegg ble anvendt for behandlingen av alle kvadranter med 1400 kPa trykk i 100 minutter fulgt av et slutt-undertrykk på -8 5 kPa i 30 minutter. Behandlingstemperaturene var 60°C og 90°C for både den emulsjon som var fremstilt i henhold til eksempel 1, og HTC. Kvadrant A ble behandlet med emulsjonen ved 60°C, kvadrant B ble behandlet med emulsjonen ved '90°C; kvadrantene C og D ble behandlet med HTC ved henholdsvis 90°C og 60°C. I Australia blir den kommersielle behandling av stokker med HTC vanligvis utført ved 90°C eller høyere. Da Hosli og Bosshard har påpekt i Holz als Roh-und Werkstoff 37:445-461 (1979) at det ikke er noen vesentlig nedsettelse av viskositeten av kreosot når dennes temperatur økes over 60°C, ble en del av forsøket utført ved 60°C. Mange typer av emulsjoner kan destabiliseres ved forhøyet temperatur, og for ut-prøvning av stabiliteten av emulsjonen ifølge eksempel 1 ble den termisk påkjent ved 90°C for halvparten av det samlede antall chargeringer.

For beregning av retensjoner ble vekten av hver kvadrant bestemt før og etter behandling. Skjønt noen penetrering av preserveringsmiddel i kjerneveden ble observert i noen prøver, ble det antatt at bare geiteveden var blitt fullstendig behandlet.

Observasjoner ble gjort vedrørende avryking av preserveringsmidlene, spesielt ved den høyere temperatur, håndtering av de behandlede prøver, og deres overflateutseende. Prøver ble tatt av emulsjonen før og etter hver chargering og prøvene ble analysert med hensyn til vanninnhold, pigmentnivå, pH, viskositet, reologisk oppførsel over mange skjærhastigheter/temperaturer, og den mikroskopiske struktur av emulsjonen. En skive (4) med 25 mm tykkelse ble tatt ut fra midtlengden av hver behandlet kvadrant (5) (se fig. 2) og lagret ved -18°C for senere visuell bedømmelse av preserveringsmiddelfordelingen i den tverrgående flate. Butt-seksjonen (6) av den tverrkuttede kvadrant (5) ble lagret ved 5°C for senere bedømmelse av det longitudinelle for-delingsmønster. Den gjenværende halv-lengde (7) ble eksponert utendørs for vurdering av overflatetilstanden over en lengre tids periode.

Fjorten av de seksten kvadranter som var behandlet med emulsjonen, oppnådde høyere retensjoner (basert på emulsjonen) enn de tilsvarende side-tilhørende prøver behandlet med HTC

ved den samme temperatur (se tabell 3).

* For emulsjon er retensjonsverdiene basert på faktisk kreosot, d.v.s. vann, pigment, emulgeringsmidler etc. er ekskludert ved beregningen.

Det var ingen vesentlig forskjell i retensjonene av kreosot mellom emulsjonen og HTC. Variabiliteten i retensjoner innen hvert preserveringsmiddel og temperatur var lignende den som ble oppnådd i andre eksperimenter. Det var ingen korrelasjon mellom påviselige defekter i kvadrantene og oppnådde reten-sjorisnivåer.

30°C-økningen i behandlingstemperatur resulterte ikke i høyere retensjoner for noe preserveringsmiddel. Hvis tilfredsstillende behandlinger kan oppnås ved de lavere temperaturer ved kommersielle operasjoner i Australia, ville resultatet være betydelige besparelser i energiforbruk. Alle de behandlede kva-dranter viste individuelle vektretensjoner av kreosot langt høyere enn den spesifiserte verdi på 134 kg/m 3 i Australian Standard 2209-1979.

TRYKKANLEGGSBETINGELSER UMIDDELBART ETTER BEHANDLING.

HTC-avrykingen var sterk med gule damphaloer ved sylinder-munningen og kvadrantoverflåtene. HTC-røken vedvarte på prøvene i timer etter behandlingen. Pusting ble vanskeliggjort og forsøk på å ta ut behandlede prøver måtte utsettes. Endog ved 90°C var avrykingen av emulsjonen i dette eksempel meget mindre enn HTC. Lukten av emulsjonen i eksemplet var ikke typisk for kreosot, heller ikke var den særlig ubehagelig. Mindre slamdannelse i sylinderen ble bemerket etter behandlingene ved 90 C. Den vi-suelle stabilitet av emulsjonen i dette eksempel under slike strenge betingelser ble ikke påvirket.

OVERFLATETILSTAND AV BEHANDLEDE PRØVER.

De kvadranter som var behandlet med emulsjonen ifølge dette eksempel syntes nesten tørre når de ble tatt ut fra behandlings-sylinderen, spesielt etter 90°C-behandlingene. Liten eller , ingen fettaktighet på kvadrantene gjorde manuell håndtering lett og sikker. I begynnelsen syntes de kvadrantoverflater som var behandlet med HTC (i de første få forsøk) tørre, men senere behandlinger gav prøver som var våte og oljebelagte. Dette kan skyldes det faktum at en del lavtkokende komponenter i HTC

har fordampet under de innledende forsøk og oksydasjonen og polymerisasjonen av noen kreosotkomponenter under de videre trykkbehandlinger har produsert den urene overflate som observert. De våte og glatte HTC-behandlede kvadranter var usikre å håndtere. For meget sprekkdannelse på overflaten av prøvene etter behandling med HTC ble observert sammenlignet med de prøver som var behandlet i henhold til oppfinnelsen. Vann-komponenten i emulsjonen kan ha svellet tømmersubstratet og forårsaket at noen sprekker ble lukket.

I de første få dager etter behandlingen var kreosotut-blødning tydelig langs store sprekker og revner i begge sett av prøver. En del pigment ble tapt fra kvadrantoverflater som var behandlet i henhold til oppfinnelsen, på grunn av lett regn og nattefrost, men de forble ganske tørre og med tilfredsstillende utseende. De HTC-behandlede prøver var våte og hadde oljebelegg. Prøver ble kuttet fra de behandlede kvadranter, og toppseksjonene (se fig. 2) ble deretter eksponert på bærere i det fri. Etter å ha vært utsatt for vær og vind i ca. 8 måneder viste mange av kvadrantene med emulsjonene ifølge dette eksempel en del "crudding", særlig nær sprekker og revner. Det meste av dette "crud" forble tørt og skinnende. Ganske alvorlig "crudding" ble observert på de fleste av HTC-prøvene, og dette eksudat var mykt og klebrig i varmt vær, meget likt et tjærebelegg. Overflatene av prøver som var behandlet i henhold til oppfinnelsen, var fremdeles tørre, mens de fleste av de HTD-behandlede prøver var våte og hådde oljebelegg.

PENETRERING OG MAKRO- FORDELING.

Kutting og høvling av kreosotbehandlet tømmer ved normal-temperatur vil mobilisere preserveringsmidlet. Utklining og utsiging av kreosot på de kuttede overflater vil gi et ukor-rekt visuelt inntrykk av preserveringsmidlets penetrering og fordeling. I et forsøk på å overvinne dette ble alle kuttede prøver holdt frosset i mange uker. De frosne skiver (se fig. 2) ble deretter maskinhøvlet og straks fotografert for senere visuell bedømmelse av den behandlede sone tvers av fibrene. På lignende måte ble det longitudinelle penetreringsmønster av den behandlede sone undersøkt ved at man først kuttet langs den frosne butt-seksjon (se fig. 2), og en av de kuttede flater ble maskinhøvlet og straks fotografert.

Både sort- og hvitt-fotografier og fargebilder av alle de behandlede kvadranter ble tatt, og det syn<d>es ikke å være noen klar forskjell i makrofordelingen av preserveringsmidlene i

de sammenhørende kvadranter. I alle prøver, bortsett fra sår-påvirket geiteved, var full dybde av geiteved-penetrering synlig.

ANALYSE AV EMULSJONEN IFØLGE DETTE EKSEMPEL OVER 12 CHARGERINGER.

(a) Vanninnhold

Vanninnholdet i alle emulsjonsprøver ble bestemt ved me-toden etter Dean og Stark i henhold til STPTC CO-2 Standard. Innenfor hver chargering avtok vanninnholdet etter behandling, med en større differanse i de tidligere chargeringer. Mellom noen chargeringer var det nødvendig å tilsette frisk emulsjon, og dette resulterte i en økning i vanninnholdet. Under 12 sylinderforsøk avtok vanninnholdet alt i alt med 3%. Skjønt ingen korreksjon for vann ble foretatt under disse studier, ville det være nødvendig å utføre en slik operasjon i kommersielle behandlingsanlegg ved et forhåndsbestemt vanninnhold. Forandringen i vanninnhold hadde ingen tilsynelatende effekt på stabiliteten av emulsjonen, heller ikke de oppnådde retensjons-nivåer i kvadrantene. Dette resultat er spesielt oppmuntrende ved at 6 av de 12 chargeringer ble utført ved 90°C, og det er i alminnelighet akseptert at høye temperaturer virker ugunstig på emulsjoners stabilitet.

(b) Pigment

Det var intet som tydet på at det forekom pigment-koalesens, separasjon eller sedimentering i emulsjonen. Pigmentinnholdet i prøvene ble bestemt ved langsom fordampning av preserveringsmidlet i glasserte porselensdigler fulgt av glødning i 3 dager ved 550°C. For alle 12 forsøk viste emulsjonen intet progressivt tap av pigment.

(c) pH

pH av den alkaliske anioniske emulsjon varierte ubetydelig under behandlingens forløp. Resultatene viste ikke en konsi-stent nedsettelse av pH under de 12 chargeringer. Dette er spesielt oppmuntrende siden aciditeten av de hardved-materialer som ble anvendt (som normalt er pH 4 - 5) ikke har påvirket emulsjonens alkalinitet drastisk.

(d) Viskositet

Viskositeten og reologien av hver prøve ble nøyaktig bestemt og undersøkt ved 20°C, 35°C, 50°C, 70°C og 90°C over et bredt område for skjærhastigheter. De således frembrakte viskositet/temperatur-kurver og reogrammer viste liten foran-dring for alle 12 forsøk. I betraktning av de behandlingsbe-tingelser som emulsjonen ble utsatt for, eksempelvis høytem-peratur og skjærkraft under trykk i nærvær av tømmer, er dens reologiske oppførsel hittil meget tilfredsstillende. Emulsjonen ble utformet og prosessert for å oppvise pseude-plastisk opp-førsel med en bestemt flytegrense-verdi. Over 60°C viser emulsjonen Newtonsk oppførsel.

(e) Mikoskopi

Flere prøver av emulsjonen ble mikroskop-undersøkt. Emulsjonen syntes å være forbedret med hensyn til homogent utseende ved behandlingene. Ingen synlige tegn på koalesens av pigment eller vann ble observert. Fin partikkelstørrelse var overveiende med pigmentet godt fordelt i begge faser.

EKSEMPEL 104

Mer enn 300 000 L av de følgende emulsjoner produsert av Koppers Australia Pty Limited ved deres Officer, Victoria, behandlingsanlegg.

Dette anlegg har to sylindere (12,0 m x 1,1 m og 15,2 m x 1,8 m) som er i stand til å behandle artikler, i særdeleshet stolper, opp til trykk på 6900 kPa. Et proto-typ~anlegg for produksjon av kreosot-emulsjoner ifølge oppfinnelsen er blitt bygget for å betjene behandlingsylindrene. Anlegget har behandlet omtrent 4000 transmisjonsstolper. Videre er også et antall jernbanesviller blitt behandlet med emulsjonen ifølge dette eksempel; lufttørkede sviller av forskjellige arter fra det nordlige New South Wales og Tasmania ble behandlet med et Bethel-program, mens noen sviller først ble kondisjonert ved Boultonisering og trykkbehandlet i kon-vensjonell HTC og deretter trykkbehandlet med emulsjonen ifølge dette eksempel.

De kommersielle operasjoner har innbefattet både Lowry-og Bethel-behandlingsprogrammer med en lang rekke forskjellige hardved-tømmermaterialer, idet det ble anvendt en brun-pigmentert (preparat A) og en hvit-pigmentert (preparat B) emulsjon. Sistnevnte gir artikler med tiltalende, lyst olivenfargede overflater. De lufttørkede sviller som er blitt behandlet med det hvite preparat, har utviklet en grå farge, på ingen måte lignende konvensjonelle kreosot-behandlede sviller.

Lukt fra både hvit- og brun-emulsjonsimpregnerte stolper og sviller er markert redusert.

Behandlingsdetaljene har indikert at kundenes fordringer kan oppfylles på tilfredsstillende måte, spesialt i tilfellet av retensjons- og penetrasjonskriterier. En oppsummering av utvalgte data erholdt under kommersielle og forsøksanleggs-operasjoner er angitt i tabell 4.

Håndteringsegenskapene er akseptable, selv i betraktning av det lille antall utblødende stolper som har inntruffet i et samlet antall på flere tusen emulsjonsbehandlede stolper hittil. I denne henseende ser det ut til at de fremherskende klimatiske forhold og holdetiden etter behandlingen kan influere på over-flatekvaliteten. Dessuten er stolpestabelkonfigurasjonen blitt observert å påvirke overflatetørkningsegenskapene markert. Lukt er ubetydelig selv i varmt vær.

EKSEMPEL 105

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble fulgt under anvendelse av de følgende komponenter for fremstilling av en hvitfarget anionisk olje-i-vann-kreosot-emulsjon.

Claims (6)

1. Trekonserveringsmiddel som er ultrastabilt i nærvær av tre-ekstraktiver, hvilket middel omfatter en emulsjon av en tre-konserverende kvalitet av kreosot, fra 5 til 95% vann og ett eller flere predispergerte mikroniserte pigmenter, hvilken emulsjon er blitt produsert under betingelser med ultrahøy-skjærkraft, karakterisert ved at midlet inneholder fra et spor til 2,5 vekt% av et reologi-strukturerende middel, fra 0,25 til 10 vekt% av et alkalimetallsalt av en treavledet harpiks, fra 0,1 til 5 vekt% av et overflateaktivt stoff, fra 0,25 til 5 vekt% av et ligninsulfonat og fra 0,25 til 2 vekt% av en pigmentmodifiserende harpiks, hvilke prosentmengder er basert på totalvekten av nevnte emulsjon.

2. Middel som angitt i krav 1, karakterisert ved at det inneholder fra 0,1 til 0,2 vekt% av det reologistrukturerende middel, fra 1 til 5 vekt% av alkalimetallsaltet av en treavledet harpiks, fra 0,1 til 0,5 vekt% av det overflateaktive stoff, fra 0,25 til 1 vekt% av ligninsulfonatet og fra 0,25 til 2 vekt% av den pigmentmodifiserende harpiks.

3. Middel som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at pigmentet er til stede i en mengde opp til 60 vekt% basert på totalvekten av nevnte middel.

4. Middel som angitt i krav 3, karakterisert ved at pigmentet er til stede i en mengde fra 3,5 til 6 vekt%.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av et trekonserveringsmiddel som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter trinnene: (i) oppløsning av fra et spor til 2,5 vekt%, basert på den samlede vekt av nevnte middel, av et reologi- strukturerende middel i 5 til 95 vekt% vann, basert på den samlede vekt av nevnte middel, for dannelse av en første oppløsning; (ii) eldning av nevnte første oppløsning i minst 8 timer; (iii) oppløsning eller dannelse av fra 0,25 til 10 vekt%, basert på den samlede vekt av nevnte middel, av et alkalimetallsalt av en treavledet harpiks og oppløsning av fra 0,1 til 5 vekt%, basert på den samlede vekt av nevnte middel, av et overflateaktivt stoff i nevnte eldnede første oppløsning, samtidig eller i hvilken som helst rekkefølge, for dannelse av en andre oppløsning; (iv) tilsetning av nevnte andre oppløsning til kreosot og dannelse av en første emulsjon under betingelser med ultrahøy skjærkraft; (v) tilsetning av minst ett pre-dispergert mikronisert pigment til nevnte første emulsjon; (vi) tilsetning av fra 0,25 til 5 vekt%, basert på vekten av nevnte middel, av et ligninsulfonat for dannelse av en andre emulsjon; og (vii) tilsetning av fra 0,25 til 2 vekt%, basert på vekten av nevnte middel, av en pigmentmodifiserende harpiks; idet blanding under betingelser med ultrahøy skjærkraft utføres etter hvert av trinnene (v), (vi) og (vii).

6. Modifikasjon av fremgangsmåten som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte ligninsulfonat tilsettes i trinn (iii) og trinn (vi) sløyfes.