NO781826L - Fremgangsmaate til trykkimpregnering av tre - Google Patents

Description

"Fremgangsmåte til trykkimpregnering av tre".

Denne oppfinnelse angår trykkimpregnering av tre

méd vannbårne behandlingsmidler, hvorved trevirkets egenskaper forbedres. Mer spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til impregnering av tre, hvor vannbårne behandlingsmidler avsettes i trevirket, såsom ved utfelling etter kjemisk fiksering, på en måte som kombinerer effektiviteten og andre fordeler ved fullcelle-prosessen med det lave restvæskeinnhold i trevirket som kan oppnås ved tomcelle-prosessen.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på anvendelse av hva som i prinsippet kan anses å være en "tomcelle"-prosess til forskjell fra en "fullcelle"-prosess. Den vesentlige forskjell mellom disse to prosesser ligger i at den væsken som ved fullcelle-prosessen presses inn i treet, forblir i treet etter impregneringen. Ved tomcelle-prosessen derimot blir største-delen av behandllngsvæsken drevet ut av trevirket etter impregneringen. Uttrykkene "fullcelle" og "tomcelle" kommer av at cellene i treet i det vesentlige fylles med impregneringsmidler når det gjelder fullcelle-prosessen, mens de gjerne bare blir overtrukket med impregneringsmiddel når det gjelder tomcelle-prosessen .

I fullcelle-prosessen benyttes en vakuum/trykk-impregneringssyklus, hvor treet først settes under vakuum, hvoretter behandlingsbeholderen, uten tilgang på luft, fylles med beharidlingsvæsken. Etter at treet er blitt fullstendig nedsenket i væsken, økes trykket til kanskje 10 atmosfærer eller.så, og væsken presses inn i trevirket. Etter at dette er behandlet til metning, eller en vidtgående, på forhånd bestemt absorpsjon av behandlingsvæsken er blitt oppnådd, utløses trykket, og behandlingsvæsken uttas fra beholderen. Deretter følger vanligvis en kort vakuumsyklus for fjerning av overskudd av væsken fra trevirkets overflate.

Det særkjennende trekk ved tomcelle-prosessen er at trykket ved slutten av prosessen reduseres til, og fortrinnsvis under, trykket inne i trevirket før impregneringen, slik at det oppnås et "tilbakeslag" (kickout) av behandlingsvæske. Den vanligste måte å oppnå dette på, er å plassere treet under trykk før det bringes i kontakt med behandlingsvæsken. Dette første trykk opprettholdes under påfyllingen av behandlingsvæsken i beholderen.,. og deretter økes trykket til et annet, høyere trykk som driver behandlingsvæsken inn i trevirket mot det lufttrykk som først ble tilveiebragt inne i dette. Når trykket utløses, vil den komprimerte luft i trevirket ekspandere og drive ut meget av den væske som ble presset inn i trevirket. Tilsvarende resultater kan oppnås ved at impregneringen startes mens trevirket er ved eller noe under atmosfæretrykk, og anvendelse av vakuum på slutten av behandlingssyklusen. I ethvert tilfelle er det vanlig å tilveiebringe et vakuum i behandlingsbeholderen etter at impregneringstrykket er utløst, hvorved gjenvinningen av behandlingsvæsken økes og den tid i hvilken væsken vil dryppe fra treets overflate, blir kortere. Den væske som drives ut fra trevirket på grunn av differensen mellom det indre og det ytre trykk, kalles her "tilbakeslag" (kickout).

Tomcelle-prosessen er spesielt fordelaktig sammen-lignet med fullcelle-prosessen for behandling av tre med vannbårne materialer, da treet etter behandlingen er ferdig for skip-ning eller avhendelse, ytterligere behandling eller umiddelbar anvendelse, da det ikke er nødvendig å tørke treet for å fjerne behandlingsvæsken, som kan være giftig, fra de innvendige over-flater av treet.

Til tross for den fordel ved tomcelle-prosessen at det erholdes et "tørt" tremateriale, har prosessen, for noen formål, ikke funnet-praktisk anvendelse ved impregnering av tre,

hvilket har flere årsaker. Eksempelvis nevnes at når treet behandles med vannoppløselige impregneringsmidler (f.eks. krom/ kobber/arsen-salter kjent som "CCA-salter"), kan det i tomcelle-prosesser iboende tilbakeslag (definert ovenfor) ikke anvendes på ny på økonomisk tilfredsstillende måte, da tilbakeslaget vil inneholde vannoppløselige reduserende stoffer som utlutes fra

treet (eksempelvis hemicelluloser), hvilke i alminnelighet an-tas å reagere med CCA-saltene, hvorved det utfelles et tungt slam som avsettes i apparaturen. Dette gjør det umulig å re-sirkulere tilbakeslag uten periodisk å fjerne uoppløselige . stoffer, og enn videre kan tilbakeslaget ikke slippes ut som avfall etter som det er giftig og er en potensiell fare for omgivelsene. Av disse og andre grunner, f.eks. den relativt høye hastighet med hvilken CCA-saltene ekstraheres fra opp-løsning, er det blitt vanlig praksis å unngå problemer som følger med resirkulering eller annen disponering av utarmede CCA-oppløsninger, ved anvendelse av en fullcelle-teknikk hvor man rett og slett lar behandlingsvæsken forbli i treet inntil den fordamper, hvilket ved lufttørking kan ta opptil flere måneder.

Foruten CCA-salter er det et annet effektivt og vanlig anvendt tre-impregneringsmiddel som er vanskelig å bruke i tomcelle-prosesser, nemlig klorert fenol, mest vanlig tetra- og penta-klorfenoler (kollektivt betegnet "PCP"). PCP er ikke opp-løselig i nøytrale eller sure oppløsninger, og for fremstilling av en impregneringsoppløsning er det vanlig å oppløse PCP i høytkokende petrokjemikalier, Stoddards oppløsningsmidler, kerosen og lignende. Tomcelle-impregneringsmetoder anvendes undertiden til å belegge celleveggene med konserveringsmiddel-oppløsningen, da hydrokarbonoppløsningsmidlene må gjenvinnes av økonomiske grunner og for å hindre utskillelse av den oljebaserte oppløsning,som ellers ville gjøre det umulig å påføre trematerialet konvensjonelle overflatebehandlingsstoffer. Selv om det meste av behandlingsoppløsningen fjernes fra treet i tomcelle-prosesser, så representerer mengden av oppløsningsmiddel som forbrukes, likevel største delen av materialkostnaden ved impregnering av tre med PCP.

For å redusere utgiftene til de oljebaserte opp-løsningsmidler . har man erstattet tomcelle-prosesser med andre prosesser hvor oppløsningsmidlet er en lavtkokende væske som kan gjenvinnes og anvendes på ny. Ved disse prosesser blir lavtkokende alifatiske hydrokarbonoppløsningsmidler for PCP typisk fordampet etter impregneringen, hvorved det blir tilbake et vannuoppløselig residuum av PCP er trematerialet. Disse prosesser er ikke uten ulemper; således medfører de økede utgifter til be-handlingsapparatur, det er nødvendig å gjenvinne de fordampede oppløsningsmidler, både av økonomiske grunner og av miljø-messige hensyn, og den beskyttelse som treet får, er, som antydet i litteraturen, mindre varig når flyktige oppløsnings-midler anvendes.

En ytterligere ulempe ved bruken av lavtkokende hydrokarbonoppløsningsmidler er at den beskyttelse som ytes treet ved dets ytre overflate, noen ganger er mindre enn tilfredsstillende. Det har vært foreslått at grunnen hertil ligger i det faktum at en del av det PCP som befinner seg nær treets overflate, føres bort under fordampningen, slik at den mengde PCP som er tilbake i dette område ikke er tilstrekkelig til å beskytte treet.

Det er således et formal med oppfinnelsen å tilveiebringe forbedrede prosesser til trykkimpregnering av tre.

Et annet formål er å tilveiebringe en forbedret og modifisert tomcelle-prosess som på økonomisk måte kan anvendes til impregnering av tre med vanlige tre-impregneringsmidler, såsom CCA-salter og PCP.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret prosess til trykkimpregnering av tre med vannbårne impregneringsmidler, hvor retensjonen av behandlingsmaterialer i treet maksimeres og retensjonen av væskene i treet minimeres.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret overflatebeskyttelse av det tre som impregneres med PCP når lavtkokende hydrokarboner anvendes som opp-løsningsmidler.

Kort uttrykt oppnås disse og andre formål med oppfinnelsen ved trykkimpregnering av tre med et vannbåret behand-lingsmateriale, hvor det impregnerte tre holdes under trykk tilstrekkelig lenge til at de vannbårne behandlingsmaterialer utfelles på eller på annen måte reagerer med treet, hvoretter trykket reduseres til i det minste, og fortrinnsvis under, trykket i treets indre umiddelbart før impregneringen, slik at et betydelig tilbakeslag kan oppnås. På denne måte maksimeres den mengde behandlingsmaterialer som holdes tilbake i treet, mens retensjonen av væskene i treet reduseres til et minimum.

I tilfellet av behandlinger med CCA-salter kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes med særlig fordel, da tilbakeslaget praktisk talt ikke inneholder metallioner, hvorved

gjenvinnings- eller utslipp-problemer stort sett unngås.

Videre er det behandlede tre slik det erholdes fra behandlingsbeholderen, hovedsakelig "tørt", slik at det straks kan anvendes, skipes eller endog underkastes viderebehandling,

såsom impregnering med kreosot som gjør det egnet for marine-anvendelser.

Erkjennelsen av at behandlingsmaterialene kan

reageres in situ under trykkimpregneringen gjør det mulig å beskytte tre, i tilfellet av PCP, uten bruk av hydrokarbon-oppløsningsmidler. Ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse blir i stedet natrium-penta (eller tetra)-klorfenat oppløst i en alkalisk oppløsning, treet impregneres med opp-løsningen, og oppløsningen holdes i treet uten at tilbakeslag tillates å finne sted, inntil treets naturlige aciditet be-

virker utfelling av vannuoppløselig PCP i treet. Hvis treets aciditet ikke er tilstrekkelig til å utfelle PCP med tilfredsstillende hastighet, kan treet først behandles med en syre,

f.eks. eddiksyre, i en tomcelle-prosess før impregnering med natrium-penta-klorfenat-oppløsningen. Det ser ut til at man ved å surgjøre penta-klorfenatet for dannelse av den uoppløse-lige PCP-utfeining in situ i treet oppnår en'mer varig reten-

sjon av PCP og beskyttelse av treet enn ved anvendelse av flyktige eller ikke-flyktige mineraloljebaserte oppløsningsmidler.

Som man skulle vente, aksellereres reaksjonen mellom behandlingsmaterialene og treet sterkt når treet oppvarmes i det tidsrom i hvilket impregneringsoppløsningen holdes i treet.

De hensiktsmessige oppholdstider og temperaturer vil variere betydelig og avhenger av den tresort som behandles og behandlingsvæskens natur, men kan lett bestemmes ved enkle forsøk.

Eksempelvis er .representative data erholdt ved behandling av furu (Southern pine) med CCA-salter, og det ble funnet at temperaturer mellom ca. 65,5 og 121°C kan anvendes. Ved lavere temperaturer enn de nevnte er reaksjonshastighetene uhensikts-messig lave, og ved høyere temperaturer kan treet skades. Et foretrukket temperaturområde for behandling av Southern pine med CCA-salter er fra ca. 82 til ca. 116°C, mer foretrukket fra ca. 93 til 110°C.

Behandlingstiden vil variere betydelig, og - avhengig av den temperatur som anvendes i behandlingssyklusen - er tilfredsstillende resultater erholdt ved bruk av behandlingstider fra ca. 1 til ca. 7 timer. Lengre behandlingstider kan selvsagt anvendes, men siden man tilstreber høy produktivitet, har det ingen hensikt å fortsette behandlingen, etter at de ønskede reaksjoner er full-ført eller praktisk talt fullført.

Eksempel 1

En charge av ovnstørre (15% vanninnhold) lekter av furu (Southern pine) til bruk som støttepinner for tomatplanter og vinranker, henholdsvis bestående av 30 lekter med dimensjonene 2,54 cm x 2,54 cm x 18 3 cm (35,42 dm<3>) og 15 lekter med dimensjonene 4,13 cm x 4,13 cm x 183 cm (46,75 dm 3) ble gitt en modifisert tomcelle-behandling med en 2,0% (på oksydbasis) opp-løsning av CCA som følger: Luft ble innført i behandlingsbeholderen til et begynnelsestrykk på 0,703 kp/cm 2, som ble opprettholdt i 5 minutter. Beholderen ble så fylt med CCA-oppløsningen uten at luften ble sluppet ut, og trykket ble øket til 7,03 kp/cm i løpet av 45 minutter, idet trykket ble øket med 0,703 kp/cm 2 med 5 minutters mellomrom.

Overskuddet av impregneringsmiddel ble fjernet under opprettholdelse av et sylindertrykk på 7,03 kp/cm 2.

Den samlede absorpsjon av CCA-oppløsning under trykkperioden var 0,575 kg/dm 3.

Chargen ble vanndampbehandlet i 1,5 time ved 7,0 3 kp/cm 2-trykk, hvor maksimumstemperaturen på 115,6°C ble nådd i løpet av 1 time og deretter opprettholdt i 1/2 time.

En tilbakeslagsprøve tatt ved slutten av dampbehand-lingssyklusen hadde en pH på 3,1.

Chargen ble utsatt for et vakuum på 660 mmHg i 1 time før den ble tatt ut og veiet for bestemmelse av netto-retensjonen av oppløsning. Netto-retensjonen av oppløsning under behandlingen var 0,16 4 kg/dm<3>.

Analyse av den opprinnelige behandlingsoppløsning og det tilbakeslag som erholdtes ved behandlingen av denne charge, gav de følgende resultater:

Eksempel 2

Utfelling av Cu og Cr fra sur kobberkromat i ovns-

tørr (20% vanninnhold) furu (Southern pine) ved vanndampbehandling før tilbakeslag ble tillatt å finne sted:

Et stykke ovnstørr furu av nevnte art, diameter

16,5 cm og lengde 45,7 cm, ble impregnert som følger:

A*Impregneringsoppløsning:

En 2,38% oppløsning (oksydbasis) av surt kobberkromat ble fremstilt av et kommersielt (Celcure) konsentrat av dette impregneringsmiddel inneholdende 3,84% kobbersulfat (vannfritt), 5,01% natriumdikromat (vannfritt) og 0,20% kromsyre (vannfri)

ved fortynning med vann. Oppløsningen hadde umiddelbart etter fremstillingen en pH på 3,4.

B. Impregneringssyklus:

Et luft-begynnelsestrykk på 2,81 kp/cm 2 ble opprettholdt i 5 minutter, behandlingsbeholderen ble fylt med impreg-neringsoppløsningen ved dette trykk, og trykket ble så øket til 9,85 kp/cm 2 og opprettholdt i 2 timer.

Overskudd av impregneringsoppløsning ble uttappet fra beholderen under opprettholdelse av sylindertrykket på 9,85 kp/cm 2.

En tilbakeslagsprøve ble uttatt ved slutten av trykkperioden, men før dampbehandlingen ble startet, ved et øyeblikks ubetydelig nedsettelse av trykket. Denne tilbakeslagsprøvens pH var 3,85.

Den samlede absorpsjon av impregneringsmiddel under trykkperioden var 0,47 kg/dm 3.

Prøven ble dampbehandlet ved 100°C i 3 timer under opprettholdelse av et sylindertrykk på 9,85 kp/cm 2.

En tilbakeslagsprøve tatt på slutten av vanndampebe-handlingssyklusen hadde en pH på 5,45.

Prøven ble utsatt for et vakuum på 66 0 mmHg i 1 time før den ble uttatt og veiet for bestemmelse av netto-retensjonen av oppløsning.

En prøve av dryppevæsken ("drip") under det sluttelige vakuum hadde en pH på 5,50.

Netto-retensjonen av oppløsning under behandlingen

var 0,146 kg/dm 3, slik at den samlede absorpsjon var redusert med over 0,3 2 kg/dm .

En skive tatt fra midten av denne prøve etter behandlingen ble tørret i en ovn for bestemmelse av prøvens gjennomsnittlige vanninnhold. Vanninnholdet, uttrykt i prosent av ovnstørr vekt, var 40,3%.

Analyse av de prøver som erholdtes under behandlingen av denne prøve, for bestemmelse av Cu og Cr-innholdet gav de i nedenstående tabell angitte resultater. I denne tabell var prøve 1 den opprinnelige behandlingsoppløsning; prøve 2 var tilbakeslaget etter impregneringen, men før vanndampbehandlingen; prøve 3 var tilbakeslaget etter impregneringen og vanndampbehandlingen og prøve 4 var dryppevæsken fra treet under det sluttelige vakuum.

Skiven som erholdtes fra denne prøve etter behandling og vanndampbehandling, viste fullstendig penetrasjon av impreg-ner ingsmidlet .

Eksempel 3

I dette eksempel ble trematerialet gitt en tomcelle-forbehandling med en 0,5% Ba (OH) ,,-oppløsning før behandlingen med CCA, for undersøkelse av om sukkeret kunne utfelles i treet, slik at det ikke ville forurense tilbakeslaget.

Analyse av tilbakeslaget etter CCA-impregnerings-syklusen viste at reduksjonen av behandlingsoppløsningens innhold av CuO var 100,00% og for Cr03og As20599,56%.

Tilstrekkelig CCA-konsentrat ble tilsatt til en porsjon av tilbakeslaget til å bringe konsentrasjonen opp til 2,0%

(oksydbasis). Ingen utfelling fant sted i denne prøve selv etter 2 ukers lagring i laboratoriet, hvilket viste at tre-sukkeret var utfelt i treet og ikke forurenset tilbakeslaget i påviselig grad.

Eksempler 4- 6

I eksempler 4-6 ble prøver av Southern pine behandlet med CCA-salter under varierende prosessbetingelser,

som vist i den følgende tabell. I denne tabell viser kolonnen med overskriften "Begynnelsestrykk" det trykk som treet ble utsatt for før impregneringen. Kolonnen med overskriften med overskriften "Impregneringstrykk" viser det trykk som ble etablert i behandlingsbeholderen etter at beholderen var fylt med behandlingsvæske. "Dampbehandlingstemperatur" i tabellen betyr den endelige temperatur, som, over et tidsrom på ca. 1 time, ble nådd etter at impregneringstrykket var etablert. "Holdetid" i tabellen betyr det tidsrom i hvilket beholderen bie holdt under impregneringstrykket og dampbehandlingstemperaturen.

De øvrige kolonner viser det prosentvise innhold av

de aktive ingredienser i behandlingsoppløsningen ved starten, tilbakeslaget og den prosentvise mengde av de aktive ingredienser som ble holdt tilbake i trematerialet. Det bemerkes at i eksempler 4 og 5, hvor temperaturen av behandlingsbeholderen ikke ble øket over omgivelsestemperatur, begynte avsetningen av CCA-saltene ikke å nærme.seg en fullstendig avsetning selv etter en holdetid på 6 timer. I motsetning hertil viser eksempel 6 at godt over ; 95% av CCA-saltene ble avsatt i treet etter en holdetid på bare 2 timer ved en dampbehandlingstemperatur på 98,9°C.

Eksempel 7

Et stykke ovnstørr furu (Southern pine), diameter 14,6

cm og lengde 45,7 cm, ble impregnert som følger:

A. Impregneringsoppløsning:

1,50% teknisk natriumpentaklorfenat i vann. Opprinnelig

pH: 10,3.

B. Impregneringssyklus:

Trestykket ble plassert i en trykkbehandlingsbeholder og satt under trykk med luft ved 2,11 kp/cm 2.. Uten å utløse dette trykk ble beholderen fylt med impregneringsoppløsning, og lufttrykket ble øket til 10,55 kp/cm 2, hvilket trykk ble opprettholdt i to timer.

Impregneringsmidlet ble avdrenert fra treet under opprettholdelse av sylindertrykket på 10,55 kp/cm 2. Den samlede absorpsjon av impregneringsmiddel under trykkperioden var 0,523 kg/dm .

Treet ble deretter vanndampbehandlet i tre timer ved 100°C under opprettholdelse av et trykk på 10,55 kp/cm^ på sylinder-. en. En tilbakeslagsprøve som ble uttatt ved et øyeblikks ubetydelig nedsettelse av trykket på slutten av dampbehandlingsperioden, hadde en pH på 5,0. Treet ble satt under et vakuum på 660 mm Hg i en time og ble deretter tatt ut fra sylinderen og veiet. Netto-retensjonen av oppløsning under behandlingen var ifølge vekt-økningen 0,122 kg/dm 3, hvilket betyr at mengden av tilbakeslag uttrykt i prosent av den samlede absorpsjon var 76,6%.

En prøve av dryppevæsken (drip) som erholdtes under

det sluttelige vakuum, hadde en pH på 5,15.

C. PCP-analyse av utboret materiale:

Tre borekjærner ble tatt nær midtlengde av prøven med 120° intervaller rundt omkretsen. Kjernene ble oppdelt i 12,7 mm segmenter og undersøkt med hensyn på PCP ved kalkglødningsmetoden. Analyseresultatene var: D. PCP-analyse av den opprinnelige behandlingsopp-løsning og tilbakeslag etter vanndampbehandling: Prøver av den opprinnelige behandlingsoppløsning og tilbakeslaget ble analysert for bestemmelse av PCP ved kalk-glødningsmetoden, med resultater som følger:

Den prosentvise reduksjon i PCP (altså tilbakeholdt i trematerialet) var 97,7%.

E. Undersøkelse vedrørende fiksering av PCP til treet: Generell fremgangsmåte: En 1,9 cm lang skive ble kuttet fra midtlengden av den behandlede påleseksjon. En 1,9 cm bred strimmel ble saget fra denne skive slik at margen var i midten av strimmelen. De ytre 7,6 cm på de respektive sider av margen i strimmelen ble oppdelt i segmenter på ca. 1,3 cm for syretesten og ca. 2,5 cm for pH-bestemmelsen.

Fremgangsmåte ved syretesten: Hver blokk ble oppdelt

i ca. 3 mm kvadratiske stykker og dekket med 50 ml kokende destil-lert vann. Blandingen ble rystet i 30 minutter og filtrert gjennom Whatman filterpapir nr. 541. 3 ml av filtratet ble plassert i

et reagensrør, hvoretter man tilsatte fortynnet HCl for å under-søke om noe PCP ble utfelt ved tilsetning av HCl. (NB: Denne metodens følsomhet er.100 ppm) .

Syretest-resultater:

F. Vanninnhold etter behandlingen:

En 1,9 cm tykk skive ble saget fra midten av den behandlede påleseksjon og ovnstørket for bestemmelse av det gjennom snittlige vanninnhold umiddelbart etter behandlingen. Skivens vanninnhold var 38,6%.

Eksempel 8

I eksempel 7 var det treets aciditet alene som redu-serte behandlingsoppløsningens pH for utfelling av PCP i treet. Treet ble nå først behandlet med eddiksyre i en modifisert tomcelle-prosess før impregneringen med pentaklorfenat-oppløsningen, hvorved det ble undersøkt om denøkede aciditet ville gjøre prosessen mer effektiv.

En prøve av Southern pine ble plassert i en behandlings-beholder og satt under et lufttrykk på 0,703 kp/cm 2. Uten å ut-løse dette trykk tilførte man beholderen en 0,8 molar oppløsning av iseddik, og lufttrykket ble øket til 8,44 kp/cm 2, hvilket trykk ble opprettholdt i to timer. Eddiksyren ble avdrenert fra treet under opprettholdelse av lufttrykket på 8,44 kp/cm 2, hvoretter treet ble vanndamp-bahandlet i tre timer ved 98,9°C. Trykket ble deretter utløst og et vakuum anvendt i en time.

Umiddelbart etter ovennevnte syrebehandling av treet ble de samme prosesstrinn gjentatt under anvendelse av en 4% alkalisk oppløsning av natrium-pentaklorfenat som impregneringsmiddel.

Etter behandlingen med PCP ble tilbakeslaget funnet å inneholde under 0,008% PCP, hvilket viser at over 99,8% av det i behandlingsoppløsningen anvendte PCP var avsatt i treet. En test for utlutbart PCP som beskrevet i eksempel 1 ovenfor ble utført, og resultatene var negative, hvilket viser at det PCP som var utfelt i treet, ikke kunne utlutes i påviselige mengder (dvs. mengder over 100 ppm) ved koking av det behandlede tre i vann.

Utboringer ble foretatt i det behandlede tre, og den mengde PCP som var avsatt i treet, ble bestemt i forskjellige dybder ved hjelp av kalkglødningsmetoden:

Eksempler 7 og 8 ovenfor viser at det kjemisk utfelte PCP er fast bundet og ikke lar seg utlute, unntatt i spormengder. Det vil umiddelbart være klart at ved oppnåelse av denne fiksering av PCP i treet vil effektiviteten av impregneringemidlet opprettholdes over lengre tidsrom.

En annen fordel som oppnås ved fikseringen av PCP i treet, ligger i at den potensielle fare for at PCP skal forurense omgivelsene, reduseres sterkt når stoffet holdes fast bundet i treet. I motsetning til de resultater som oppnås ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse, så vil PCP når konvensjonelle høytkokende petrokjemiske oppløsningsmidler anvendes og PCP ikke utfelles i treet, men holdes i oppløsning av organiske oppløsnings-midler, med tiden utlutes fra treet, avhengig av slike faktorer som jordbunnens art og andre grunnforhold og betingelser som

treet utsettes for, forandringer i temperatur, barometrisk trykk, fuktighet og andre forhold ved omgivelsene.

Eksempel 9

En sjarge av lufttørkede (25% vanninnhold) gjerde-påler av furu, diameter ca. 10,2 cm og lengde 259 cm, ble plassert i en trykkbeholder og satt under et luft-begynnelsestrykk på o 1,40 kp/cm 2. Sjargen ble holdt i behandlingsbeholderen med dette trykk i ca. 5 minutter. Beholderen ble deretter fylt med en CCA-oppløsning (se tabell 1) uten utløsning av begynnelses-trykket, og trykket ble øket til 9,85 kp/cm 2 i løpet av ca. 55 minutter. Temperaturen av CCA-impregneringsoppløsningen var ca. 32,2°C, og den samlede absorpsjon som ble oppnådd var 0,503 kg/dm<3>.

Etter at den ønskede samlede absorpsjon var oppnådd, ble vanndamp tilført heterørene i sylinderen, og CCA-oppløsningen i sylinderen ble oppvarmet til 93,3°C i løpet.av 30 minutter,

og denne temperatur ble opprettholdt i 6 0 minutter. Ingen utfelling av CCA-salter fra behandlingsoppløsningen ble observert under denne oppvarmningssyklus.

På slutten av oppvarmningsperioden ble CCA-oppløsningen fjernet fra sylinderen uten at trykket i systemet ble endret, hvoretter trykket ble utløst slik at tilbakeslaget kunne uttas separat fra CCA-oppløsningen. Temperaturen av tilbakeslags-oppløsningen var 82,2°C. Et sluttelig vakuum ble opprettholdt i 6 0 minutter ved 6 35 mm Hg etter utløsningen av trykket på systemet.

Treet ble uttatt fra sylinderen og veiet. Det ble funnet at nettoretensjonen av impregneringsmiddel-oppløsningen var 0,112 kg dm<3>.

Resultater av CCA-analyser utført før behandling, etter behandling og oppvarmning, samt av en prøve av tilbakeslaget etter oppvarmningen er vist i nedenstående tabell 1:

En borekjerne ble tatt fra midtlengden av hver påle for analyse og bestemmelse av Cu-, Cr- og As-retensjonen etter behandlingen. Kjernene ble kuttet i 12,7 mm segmenter, og lignende segmenter ble forenet for analyse. Resultater ved-rørende disse analyser er vist i tabell 2:

Den modifiserte tomcelle-prosess ifølge oppfinnelsen er beskrevet først og fremst med hensyn til impregnering av tre med klorerte natriumfenater og CCA-salter, men det vil forståes av fagfolk på trebehandlingens område at oppfinnelsen kan anvendes ved behandling av tre med andre tre-kondisjoneringsmidler. Eksempelvis kan de vannbårne materialer inneholde slike midler som mykningsmidler for tre, midler til å hindre sprekkdannelser på treets overflate, filmdannere, fargestoffer, brannhemmende midler, antistatiske midler, dimensjonsstabiliserende midler og andre tre-behandlingsmidler. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også anvendes for utiuting av materialer, såsom sukkeret, fra tre, eller - omvendt - for utfelling av sukker i treet før en påfølgende impregneringsbehandling. Behandlingsvæskens pH kan innstilles med henblikk på å bringe mest mulig av sukkeret i oppløsning, og hvis det er formålet å fiksere sukkeret i treet, kan kationer, såsom barium- eller kobber-ioner, tilsettes behandlingsvæsken, hvorved det dannet uoppløselige produkter med suk-kerartene.

Den modifiserte tomcelle-prosess ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å utføre en rekke påhinannen følgende impregneringer uten de innskutte tørke- eller herdetrinn som er påkrevet ved fullcelle-prosessen. Eksempelvis kan treet praktisk talt umiddelbart etter at det er behandlet med CCA-salter i henhold til oppfinnelsen, impregneres med et oljebasert impregneringsmiddel. Et annet eksempel er at CCA-behandlingen kan følges av en PCP-behandling. Dette forbedrer beskyttelsen av treet og er fordelaktig når arsen-salter må ekskluderes fra behandlingsvæsken av miljømessige hensyn.

Ved en ytterligere modifikasjon av oppfinnelsen kan CCA-salter avsettes i treets overflateområder mens treet behandles med en oppløsning av PCP og flytende hydrokarbon. Når trykket på systemet utløses, vil fordampningen av hydrokarbonet bevirke tilbakeslag av CCA-behandlingsvæsken.

I ovenstående eksempler ble behandlingeoppløsningen uttappet og fjernet fra treet (under opprettholdelse av impregneringstrykket) før treet skulle oppvarmes. Dette er ikke vesent-lig, og om ønsket kan temperaturen av treet heves ved oppvarmning av impregneringsoppløsningen (for eksempel ved hjelp av damp-førende rør) før den avdreneres fra beholderen. Ifølge en annen variant av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan behandlings-oppløsningen i noen tilfeller oppvarmes før den innføres i beholderen. Videre kan behandlingsvæsken avdreneres fra beholderen under opprettholdelse av tilstrekkelig trykk til å hindre tilbakeslag og vanndamp eller en væske anvendes til oppvarmning av treet.

Med hensyn til sistnevnte kan en væske innføres i beholderen under opprettholdelse av tilstrekkelig trykk til å hindre tilbakeslag. Hvis det anvendes et varmtvannsbad for denne siste behandling, kan det vise seg fordelaktig å tilsette vannborne tre-behandlingsmaterialer, såsom de ovenfor nevnte mykningsmidler, sprekkhindrende midler, filmdannere, fargestoffer, brannhemmende midler, antistatiske midler, dimensjonsstabiliserende midler og andre tre-behandlingsmidler. Hvis den første behandling ble ut-ført med PCP, kan det med fordel anvendes en fortynnet oppløsning av CCA-salter,

Claims (17)

1. Fremgangsmåte til trykkimpregnering av tre, hvor en vandig behandlingsvæske presses inn i treet ved et trykk som er større enn det opprinnelige indre trykk i treet, og behandlingsvæsken drives ut fra treet ved at trykket på treet reduseres til eller under det opprinnelige indre trykk i treet, karakterisert ved at det opprettholdes et tilstrekkelig trykk på det impregnerte tre til at behandlingsvæsken bibeholdes i treet inntil de behandlingsmaterialer som behandlingsvæsken inneholder, fikseres eller avsettes i treet, hvoretter trykket redu seres for utdrivning og oppsamling av den brukte behandlingsvæske.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den vandige behandlingsvæske inneholder ett eller flere impregneringsmidler for tre.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som impregneringsmiddel anvendes salter av kobber, krom eller arsen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som impregneringsmiddel anvendes et natriumklorfenat.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den vandige behandlingevæske er en alkalisk oppløsning av natriumpentaklorfenat.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at treet oppvarmes mens behandlingsvæsken bibeholdes i treet.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at treet oppvarmes fra ca. 65 til ca. 120°C.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at treet oppvarmes ved oppvarmning av behandlingsvæsken.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at treet oppvarmes med vanndamp.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at treet oppvarmes med en annen behandlingsvæske.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den annen behandlingsvæske inneholder tre-behandlingsmidler valgt fra gruppen bestående av fargestoffer, mykningsmidier for tre, sprekkhindrende midler, filmdannere, brannhemmende midler, antistatiske midler, polymeriserbare blandinger og ytterligere tre-impregneringsmidler.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at treet forbehandles med en syre.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at treet forbehandles med eddiksyre.

14. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav-, karakterisert ved at treet forbehandles under anvendelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 med varmt vann eller vanndamp som den vandige behandlingsvæske.

15. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert , ved at treet forbehandles med metallioner for utfelling av sukkeret i treet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at treet impregneres med en oppløsning av pentaklorfenol og et lavtkokende hydrokarbon eller klorert oppløsningsmiddel for pentaklorfenolen før den vandige behandlingevæske innføres i beholderen, og hvor behandlingsvæsken inneholder CCA-salter.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det behandlede tre ytterligere impregneres med kreosot.