Przedmiotem wynalazku jest sposób nasycania drewna drzew iglastych i lisciastych oraz tektury, plyt pilsniowych i pazdzierzowych o dowolnej gru¬ bosci, jako materialów porowatych, zmikczonym po¬ listyrenem w celu nadania wymienionym materia- 5 lom zaprogramowanych wlasnosci mechanicznych i fizykochemicznych takich jak: odpornosc na scie¬ ranie, wytrzymalosc, udarnosc, twardosc, nasiakli- wosc wody, chlonnosc wody, stabilnosc wymiarowa, trwalosc w czasie, odpornosc na dzialanie czynni- 10 ków atmosferycznych, odpornosc na procesy gnilne i wlasnosci przeciwpozarowe*).Wedlug znanych dotychczas sposobów impre¬ gnacji, grube przedmioty z materialów celulozo¬ wych, zwlaszcza drewno, nasyca sie cieczami orga- 15 nicznymi, które moga polimeryzowac np. monome¬ rami lub ich rotworami w rozpuszczalnikach orga¬ nicznymi lub ich roztworami w rozpuszczalnikach organicznych. Proces impregnacji przebiega dwu- stponiowo. W pierwszym etapie wprowadza sie po- ^ wietrzno suche drewno do autoklawu i odpowietrza przez 1—2 godzin przy podcisnieniu rzedu 78— *) Sposoby impregnacji materialów celulozowych po¬ listyrenem omówiono w literaturze: 1) M. Lawniczuk: „Sposób polimeryzacji monomeru w drewnie", Akademia Rolnicza Poznan 1975; 25 —83 kPa (0,8—0,9 kG/cm*), po czym zasysa sie do autoklawu odpowiedni monomer lub jego roztwór w rozpuszczalniku organicznym. Nastepnie pod¬ wyzsza sie cisnienie w autoklawie nad ciecza i ply¬ wajacym w niej drewnem do okolo 785 kPa 39 (8 kg/cm2). Drewno przetrzymuje sie przez pewien czas w tych warunkach, po czym obniza sie cisnie¬ nie do atmosferycznego, wyjmuje z autoklawu i usuwa pozostaloci cieczy. W drugim etapie pod¬ daje sie drewno polimeryzacji.W przypadku stosowania monomeru styrenu jako impregnatu, warunkiem koniecznym, decydujacym o prawidlowym przebiegu procesu impregnacji, jest ochrona calego procesu nasycania az -do polimery¬ zacji przed inhibicja tlenowa. Podstawowe niedo¬ godnosci stosowanego dotychczas sposobu impre¬ gnacji drewna wynikaja wiec z jego dwustopnio¬ wego przebiegu oraz z koniecznosci ochrony przed inhibicja tlenowa.Ponadto znane dotychczas sposoby modyfikacji drewna monomerami nie daja gwarancji pelnej ich polireakcji, a niespolimeryzowane pozostalosci mi¬ grujac w czasie skazaja srodowisko i otoczenie.Potwierdzaja to najnowsze wyniki badan ekspery- menatlnych stwierdzajace obecnosc styrenu w tkan¬ kach miesnych swin z fcodowtt przemyslowych, gdzie jako podklady sciólkowe sowano elementy drewniane modyfikowane poli¬ styrenem w postaci monomeru.Sposób wedlug wynalazku usuwa wymienione niedogodnosci. Pozwala on nasycac w tych samych warunkach zarówno drewno, jak równiez materialy drewnopochodne tzn. tekture, plyty pilsniowe i paz¬ dzierzowe zmiekczonym polistyrenem, a nie jego monomerem. Sposób wedlug wynalazku realizowany 158 5*73 138 587 4 jest w konsekwencji jednostopniowo poprzez wpro¬ wadzenie do autoklawu niskocisnieniowego zmiek¬ czonego polistyrenu jako srodka impregnujacego.Obniza sie cisnienie tak, aby zainicjowac proces usuwania powietrza z materialu i w takich warun¬ kach utrzymuje sie uklad przez pewien czas. Nas¬ tepnie wyrównuje sie cisnienie do atmosferyczne¬ go, co przyczynia sie do dalszego nasycania ma¬ terialów roztworem impregnatu.W tym czasie obserwuje sie zanurzenie materialu rir^cregnowanegp do zupelnego zatoniecia w roz¬ tworze zmiekczonego polistyrenu, co jest miara jego pelnego nasycenia impregnatem. Material na¬ sycony usuwa sie z autoklawu, a po wysuszeniu jest gotowy do wykorzystania.Sposób wedlug wynalazku polega na nasycaniu drewna i drewnopochodnych wymienionego wyzej rodzaju polistyrenu zmiekczonym kwasami zywicz¬ nymi lub ich pochodnymi albo mieszanina zlozona l -kwasów--zywicznych lub ich' pochodnych, lub z ich pochodnych, lub z kwasów zywicznych i ich pochodnych. W sklad mieszaniny zmiekczonego po¬ listyrenu moga wchodzic takze znane rozpuszczal¬ niki organiczne lub ich mieszaniny oraz inne znane substancje wybarwiajace oraz obnizajace palnosc materialu.~ Kwasy^zywiczne, stosowane w sposobie wedlug wynalazku sa skladnikami zywic drzew iglastych oraz uzyskiwanej z, nich kalafonii. Kwasy te cha¬ rakteryzuja sie zróznicowanym stopniem uwodor¬ nienia reszt kwasowych, polozeniem wiazan po¬ dwójnych w resztach -kwasowych, a takze geome¬ tryczna forma czasteczki kwasu. Poszczególne kwa- "."sy, zywiczne ;moga miec byc otrzymywane w pro- ' cesach uwodorniania, odwodorniania, izomeryzacji i dysproporejonowania innych kwasów zywicznych.Pochodnymi kwasów zywicznych stosowanymi w sposobie wedlug wynalazku sa estry kwasów zy^ : wicznych oraz ich sole ¦• :Stosowane w sposobie wedlug wynalazku kwasy ;:i zywiczne i ich pochodne moga byc modyfikowane ' '•'¦ w wyniku chlorowania, sulfonowania, nitrowania, ": alkilowania, acylowania, hydroksylowania, amino- " ^ wahia i utleniania reszt kwasów zywicznych. l ' '^Sklad mieszanin kwasów zywicznych lub ich po- V::'cfiodnych; lub kwasów zywicznych i ich pochod¬ nych, stosowanych w sposobie wedlug wynalazku U "mtize :byc dowolny, a moze takze wynikac z wy- -'-'m korzystania naturalnej kompozycji kwasów zywicz¬ nych tworzacej kalafonie lub utworzonych z kala- fonlii pochodnych oraz modyfikacji.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze nie wymaga odzywiczania drewna, ze wzgledu na ro¬ dzaj substancji zmiekczajacych polistyren. Kon¬ sekwencja prezentowanego sposobu jest latwa kon¬ trola przebiegu procesu nasycania i latwosc usta¬ lenia zakonczenia jego przebiegu. Pozwala to ogra¬ niczac czas trwania procesu do niezbednego, pel¬ znego nasycenia materialu. Zaimpregnowane wedlug wynalazku materialy Charakteryzuja sie wlasno¬ sciami zblizonymi do wlasnosci materialów za- « impregnowanych ^polimeryzowanym monomerem.Wlasciwosci hydrofobowe i wytrzymalosciowe uzy^ skanych, impregnowanych materialów sprawiaja, ze wielokrotnie przedluza sie ich trwalosc jako ma¬ terialów konstrukcyjnych. Materialy nasycane w sposób wedlug wynalazku moga miec zastosowanie w budownictwie jako materialy konstrukcyjne, w magazynach jako opakowania zbiorcze oraz anty- 5 korozyjne np. kontenery i przenosne magazyny.Stosowanie wynalazku wplywa na wielokrotne przedluzenie trwalosci materialów i w konsekwen¬ cji obnizenie kosztów eksploatacji.Sposób wedlug wynalazku zilustrowano nastepu- 10 jacymi przykladami.Przyklad" I. Do autoklawu, w temperaturze 20°C wprowadza sie 4 dm8 mieszaniny o skladzie objetosciowym: 20% polistyrenu, 50% abietynianu n-butylu, 30% octanu etylu. Do tak przygotowanego 15 roztworu wprowadza sie tarcice sosnowa lub swier¬ kowa o" wymiarach 50OX20v0X18 mm, po czym ob¬ niza sie cisnienia w autoklawie do 33 kPa (ok. 250 mm Hg) tj. do momentu, przy którym nastepuje odpowietrzenie materialu i tym samym zapoczatko- 20 wuje sie proces nasycania mieszanina zmiekczonego polistyrenu. Po uplywie 1 godziny nastepuje nasy¬ cenie drewna, co znajduje swój wyraz w stopnio¬ wym zanurzaniu sie materialu az do opadniecia na dno autoklamu. Tak nasycony material wyjmuje 25 sie z autoklawu i po 10 minutach tj.-po odcieknie- ciu srodka impregnujacego suszy w temperautrze pokojowej w ciagu 2 godzin lub w suszarce w tem¬ peraturze 40°C w ciagu 30 minut tj. do uzyskania pylosuchosci. so Przykladu. Do autoklawu, w temperaturze 20°C wprowadza sie 4 dm3 mieszaniny o skladzie objetosciowym: 20% polistyrenu, 50% chlorowanego abietynianu n-butylu, 30% octanu etylu. Do tak przygotowanego roztworu wprowadza sie tarcice 35 sosnowa lub swierkowa o wymiarach 500 X200 X X18 mm. Sposób postepowania, w efekcie którego otrzymuje sie impregnowany material jest analo¬ giczny do przedstawionego w przykladzie I.Przyklad III. Do autoklawu, w temperaturze 40 20°C wprowadza sie 4 dm8 mieszaniny o skladzie objetosciowym: 20% polistyrenu, 50% abietynianu n-butylu, 30% octanu etylu. Dodatkowo do roztwo¬ ru wprowadza sie sudan-3 w ilosci 0,1% w stosun¬ ku do calej mieszaniny. 'Do tak przygotowanego 45 roztworu wprowadza sie tarcice sosnowa lub swier¬ kowa o wymiarach 500X200X18 mm. Sposób po¬ stepowania, w efekcie którego uzyskuje sie impre¬ gnowany material jest analogiczny do przedstawio¬ nego w przykladzie I. 5D Przyklad IV. Do autoklawu, w temperaturze 20°C wprowadza sie 4 dm8 mieszaniny o skladzie objetosciowym: 20% polistyrenu, 50% abietynianu n-butylu, 30% octanu etylu. Dodatkowo do roztworu wprowadza sie fosforan krezylu w ilosci 3% w sto- 55 sunku do calej mieszaniny. Do tak przygotowanego roztworu wprowadza sie tarcice sosnowa lub swier¬ kowa o wymiarach 500X200X18 mm. Sposób poste¬ powania, w efekcie którego uzyskuje sie impregno¬ wany material jest analogiczny do przedstawionego go w przykladzie I.Dla wszystkich materialów impregnowanych w w przykladzie I, II, III, IV uzyskano korzystne zmiany wlasnosci w stosunku do nieimpregnowa- nych. Porównanie wlasnosci materialu impregno- w wanego i nieimpregnowanego podaje tabela l.;138 587 Tabela 1.Porównanie wlasnosci materialu impregnowanego w przykladach I, II, III, IV z wlasnosciami materialu przed impregnacja Parametr Higroskopijnosc po 72 godzinach Nasiakliwosc po 72 godzinach Wytrzymalosc na zginanie | Udarnosc Twardosc wg Brinella | Palnosc w sek dla przykladu I, III Palnosc w sek dla przykladu | n, iv Material impregnowany przyrost 9°/o przyrost 52% 10% wyzsza w stosunku do ma¬ terialu nieimpre- gnowanego 2% wyzsza w stosunku do ma¬ terialu nieimpre- gnowanego 6% wyzsza w stosunku do ma¬ terialu nieimpre- gnowanego 28 15 Material nieimpre- gnowany przyrost 14% | przyrost 96% '" 32 32 10 15 Dodatkowo w przykladzie III uzyskano material zabarwiony na kolor czerwony.Przyklad V. Do autoklawu, w temperaturze 20°C wprowadza sie 2,5 dms mieszaniny o skladzie objetosciowym: 15% polistyrenu, 15% abietynianu dwuetyloaminy, 40% estru kalafonii z alkoholem n-butylowym, 30% octanu etylu. Do tak przygoto¬ wanego roztworu wprowadza sie plyte pilsniowa twarda o wymiarach 500X400X5 mm, po czym ob¬ niza cisnienie w auotklawie do 33 kPa (ok. 250 mm Hg) i utrzymuje przez 30 minut tj. do momentu calkowitego zanurzenia sie w mieszaninie impre¬ gnatu. Tak nasycony material wyjmuje sie z auto¬ klawu i po 10 minutach tj. po obcieknieciu srodka impregnujacego suszy sie w temperaturze pokojo¬ wej w ciagu 2 godzin lub w suszarce w tempera¬ turze 40°C wyciagu 30 minut, tj. do uzyskania py- losuchosci.Przyklad VI. Do autoklawu, w temperaturze 20°C wprowadza sie 2,5 dm3 mieszaniny o skladzie objetosciowym: 20% polistyrenu, 10% kwasu de- hydroabietynowego, 40% abietynianu n-butylu, 30% ocantu butylu. Do tak przygotowanego roztworu 25 35 40 50 55 wprowadza sie plyte pilsniowa twarda o wymia¬ rach 500X400X5 mm. Sposób postepowania, w efek¬ cie którego otrzymuje sie impregnowany material jest analogiczny do przedstawionego w przykla¬ dzie V.Plyta pilsniowa impregnowana W przykladzie V i VI zwieksza swoja stabilnosc wewnetrzna i wy¬ miarowa zewnetrzna zewnetrzna w zakresie wply¬ wu powietrza o wysokiej wilgotnosci wzglednej lub opadów atmosferycznych, a w konsekwencji nie zmienia swoich ksztaltów, nie faluje oraz obniza swoja agresywnosc korozyjna i staje sie porówny¬ walna z tarcica.Przyklad VII. Do autoklawu, w temperatu¬ rze 20°C wprowadza sie 2 dm* mieszaniny o skla¬ dzie objetosciowym: 15% polistyrenu, 45% cztero- hydroabietynianu etylu, 40% octanu butylu. Do tak przygotowanego roztworu wprowadza sie tekture o gramaturze 550 i wymiarach 500X400 mm, po czym obniza cisnienie w autoklawie do 7 kPa (ok. 50 mm Hg) i utrzymuje przez 15 minut tj. do momentu calkowitego zanurzenia sie w mieszaninie impregnujacej. Nasycony material wyjmuje sie z autoklawu i po 10 minutach tj. po obcieknieciu suszy sie w temperaturze pokojowej lub w su¬ szarce w temperaturze 40°C w ciagu 1 godziny tj. do uzyskania pylosuchosci.Przyklad VIII. Do autoklawu, w temperatu¬ rze 20°C wprowadza sie 2 dm* mieszaniny o skla¬ dzie objetosciowym: 15% polistyrenu, 35% dwuutle- nionego kwasu abietynowego, 50% octanu butylu.Do tak przygotowanego roztworu wprowadza sie tekture o gramaturze 550 i wymiarach 50X400 mm.Sposób postepowania, w efekcie którego otrzymuje sie impregnowany material jest analogiczny do przedstawionego w przykladzie VII. Tektura im¬ pregnowana, uzyskana w przykladzie VII i VIII charakteryzuje sie wzrostem sztywnosci 10%, wzro¬ stem wytrzymalosci na przebicie 6%, obnizeniem higroskopijnosci 14% w sotsunku do materialu przed impregnacja.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób impregnacji drewna, tektury, plyt pils¬ niowych i pazdzierzowych, znamienny tym, ze jako srodek impregnacyjny stosuje sie polistyren zmiek¬ czony kwasami zywicznymi lub ich pochodnymi albo mieszanina zlozona z kwasów zywicznych, lub z pochodnych kwasów zywicznych lub z kwasów zywicznych i ich pochodnych. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie dodatkowo zmiekczony polistyren roz¬ cienczony znanymi rozpuszczalnikami organiczny¬ mi lub ich mieszaninami. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze dodaje sie dodatkowo znane substancje wybar- wiajace. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2 lub 3, znamienny tym, ze dodaje sie dodatkowo znane subsatncje ob¬ nizajace palnosc materialów. PL