PL65992B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.IX.1972 65992 KI. 38h, 3 MKP B27k 3/34 UKD Twórca wynalazku: Rolf Erhard Moren Wlasciciel patentu: Mo och Domsjó Aktiebolag, Ornskóldsvik (Szwecja) Sposób impregnowania grubych przedmiotów z materialu celulozowego zwlaszcza z drewna Przedmiotem wynalazku jest sposób impregno¬ wania grubych przedmiotów z materialów zawie¬ rajacych celuloze, zwlaszcza z drewna, za pomoca polialkoholi, ich eterów oraz ich estrów na drodze nasycenia drewna w dwóch stadiach wysoko¬ cisnieniowych i jednym niskocisnieniowym. Dotyczy on równiez naimpregnowanego drewna zawiera¬ jacego równomiernie w nim rozproszone polialko¬ hole, etery lub estry.Celem impregnacji drewna jest ochrona i/lub stabilizacja substancji celulozowych zawartych w drewnie. Ochrona ma na celu zabezpieczenie prze¬ ciwko owadom, robakom i mikroorganizmom, wy¬ stepujacym na ogól w postaci grzybów. Atakujace drewno grzyby mozna podzielic na dwie zasadnicze grupy. Grzyby nalezace do pierwszej z nich po¬ woduja jedynie zabarwienie drewna, na przyklad grzyby barwiace na niebiesko, natomiast druga grupa, obejmuje grzyby czerwone, które niszcza strukture drewna. Stabilizacja ma zapobiegac zmianom rozmiarów drewna powodujacym wypa¬ czenia, zginanie oraz powstawanie wybrzuszen.Drewno zmienia swe rozmiary w wyniku zmian temperatury i wilgotnosci powietrza.Dotychczas stosowano wiele róznych sposobów i srodków impregnujacych do ochrony drewna, jednak wszystkie one mialy te wade, ze nie moz¬ na bylo jednoczesnie stabilizowac drewna. Zabez¬ pieczane drewno jest zazwyczaj impregnowane spo¬ sobem cisnieniowym za pomoca takich fungicydów, 15 20 25 30 jak olej kreozotowy lub róznych soli nieorganicz¬ nych, które dzialaja jak fungicydy. Nalezy jedy¬ nie wprowadzic taki srodek konserwujacy do wne¬ trza drewna, a nastepnie go osadzic na powierzch¬ ni porów w tkance, gdzie tworzy on powloke za¬ bezpieczajaca powierzchnie przeciwko owadom, ro¬ bakom i mikroorganizmom, które moga byc wpro¬ wadzone do wnetrza drewna w postaci zarodni¬ ków i rozwinac sie w sprzyjajacych warunkach.Sposród srodków stabilizujacych nalezy wymie¬ nic polialkohole. Trzeba podkreslic, ze powlekanie nimi zewnetrznej powierzchni tkanki nie jest wy¬ starczajace, jak to ma miejsce w przypadku srod¬ ków konserwujacych, poniewaz polialkohol musi byc rozpuszczony w zwiazanej chemicznie wodzie znajdujacej sie w tkance, a podczas nastepujacego po impregnacji suszenia powinien calkowicie lub czesciowo zastapic te wode. Wynika z tego, iz nie osiagnie sie efektu stabilizacji na drodze wprowa¬ dzenia do porów drewna lub pokrycia powierzch¬ ni tkanki takim srodkiem, który nie bedzie mógl penetrowac tkanki.Dlatego tez zadowalajaca stabilizacje rozmiarów drewna mozna uzyskac wylacznie wówczas, gdy polialkohol o stosunkowo duzej czasteczce moze penetrowac tkanke i moze pozostac równomiernie w niej rozproszony nawet po suszeniu drewna.Stwierdzono, ze sposoby stosowane przy obróbce drewna srodkami konserwujacymi nie moga byc przede wszystkim uzywane w przypadku srodków 6599265992 3 4 stabilizujacych. Kazdy sposób impregnowania drewna moze byc zastosowany do srodków kon¬ serwujacych, natomiast nie jest to sluszne w przy¬ padku srodków stabilizujacych.Ochrone drewna za pomoca soli impregnujacych realizuje sie zazwyczaj nasycajac drewno bardzo rozcienczonymi roztworami wodnymi, zawierajacy¬ mi od 1 do 4% wagowych srodka konserwujacego.Wynika stad zatem, ze podczas procesu wprowadza sie do drewna znaczne ilosci wody, która nalezy pózniej usunac na drodze suszenia. Jezeli srodek konserwujacy jest rozpuszczalny w wodzie, woda moze go wyplukac. Dlatego tez srodki konserwu¬ jace sa zazwyczaj stracane w drewnie w postaci nierozpuszczalnej w wodzie, badz tez, w przeci¬ wienstwie do srodków stabilizujacych typu poli¬ alkoholi, sa w niej zupelnie nierozpuszczalne.Jednym z najczesciej stosowanych do nasycania drewna srodków jest olej kreozotowy, otrzymywa¬ ny ze smoly pogazowej. Olej ten zawiera wiele zwiazków chemicznych, z których najbardziej istotne sa weglowodory cykliczne o malej lotnosci.Olej kreozotowy jest nierozpuszczalny w wodzie, wskutek czego nie mozna go stosowac w postaci roztworów wodnych, nie moze on zastapic zwiaza¬ nej chemicznie wody w tkance, ani tez jej pene¬ trowac. Z tego wzgledu drewno naimpregnowane olejem kreozotowym jest czesto tluste, co powo¬ duje trudnosci podczas malowania i klejenia, po¬ niewaz tluste substancje wydzielaja sie z drewna w podwyzszonej temperaturze.Ochrone drewna za pomoca srodków konserwu¬ jacych mozna realizowac stosujac bardziej lub mniej efektywne inne sposoby, jak: malowanie pe¬ dzlem, natryskiwanie, malowanie lub zanurzenie, nasycanie cisnieniowe obejmujace równiez nasyca¬ nie w zbiorniku otwartym. W przypadku grubych kawalków drewna jedynie metoda cisnieniowa ma jakiekolwiek znaczenie praktyczne. Cisnieniowe nasycanie drewna srodkami konserwujacymi w skali przemyslowej wykonywane jest w autokla¬ wach. Celem tak zwanego nasycania pelnego jest wypelnienie wszystkich porów drewna srodkiem impregnujacym, zas celem nasycania oszczedno¬ sciowego jest równomierne rozproszenie ograniczo¬ nej ilosci srodka impregujacego we wszystkich po¬ rach, co nie zawsze jest osiagalne w praktyce.Znane cisnieniowe sposoby nasycania pelnego skladaja sie z etapów obróbki prózniowej i ci¬ snieniowej, nastepujacych po sobie w róznej ko¬ lejnosci. Czasami stosuje sie obróbke prózniowa polaczona z obróbka prowadzona pod cisnieniem atmosferycznym. W najprostszym z tych sposobów (tak zwane nasycenie w zbiorniku otwartym) sto¬ suje sie bardzo male róznice cisnien. Drewno zanu¬ rza sie w zimnym roztworze srodka konserwuja¬ cego, który nastepnie podgrzewa sie stopniowo do temperatury dochodzacej do 90°C.. Podczas podgrzewania powietrze znajdujace sie w tkance czesciowo ulatnia sie, a podczas naste¬ pujacego po tym oziebieniu kurczy sie, w wyniku czego znajdujacy sie pod cisnieniem atmosferycz¬ nym roztwór przenika do drewna, wypelniajac zazwyczaj zewnetrzna warstwe drewna. Sposób pelnego nasycania w zbiorniku otwartym moze byc w niektórych przypadkach zastosowany do stabi¬ lizowania drewna za pomoca glikolu polietyleno¬ wego, oznaczanego dalej PEG, jednak ograniczony on jest do niesuszonego, swiezo scietego drewna, 5 badz tez do znalezisk archeologicznych o duzej wilgotnosci. W tym przypadku proces nasycania najkorzystniej jest prowadzic w stalej temperatu¬ rze. Czas potrzebny do calkowitego przenikniecia PEG w glab drewna zalezy od rozmiarów nasyca¬ nego przedmiotu, nasycanie moze trwac wiele ty¬ godni, miesiecy lub lat. Nie jest to zatem sposób wystarczajaco szybki, aby mozna go bylo stoso¬ wac w przemysle.Najbardziej efektywny sposób pelnego nasycania drewna sklada sie ze wstepnej obróbki próznio¬ wej i nastepujacej po niej obróbki pod wysokim cisnieniem, podczas której do drewna wprowadza¬ ny jest srodek konserwujacy. W wyniku takiego nasycania osiaga sie w przyblizeniu pelna impre¬ gnacje drewna na wskros tkanki. Wedlug tego sposobu najpierw napelnia sie autoklaw drewnem, a nastepnie usuwa sie powietrze, w wyniku czego z porów drewna usuwa sie duza czesc powietrza, najkorzystniej jest stosowanie prózni od 0,05 do 0,1 atm.Po wprowadzeniu impregnatu do zbiornika zwieksza sie cisnienie do wartosci od 7 do 16 atm.Czas nasycania, zwykle zawarty w granicach od 1 do 5 godzin, jest tak dobrany, aby biel drewna byl nasycony roztworem. W celu osiagniecia tego sta¬ nu drewno sosnowe o zawartosci wilgoci 20—25%, majace 50% bielu, powinno zaabsorbowac okolo 300 1 impregnatu na 1 m3 drewna. Proces nasyca¬ nia konczy sie usunieciem nadmiaru impregnatu, przy czym chcac osiagnac jak najlepszy rezultat po¬ winno sie drewno poddac obróbce prózniowej.Ogólnie znane sa metody ochrony drewna spo¬ sobem nasycania oszczednosciowego. Wedlug je¬ dnego z najszerzej stosowanych sposobów autoklaw napelnia sie drewnem i impregnatem, a nastepnie zwieksza sie cisnienie do okolo 8 do 12 atm, w wyniku czego ciecz wprowadzona jest do porów drewna. Porów nie mozna jednak calkowicie wy¬ pelnic ciecza, poniewaz zawieraja one powietrze, sprezone do tego samego cisnienia co ciecz. Na za¬ konczenie nasycenia, nasycenie w autoklawie wy¬ twarza sie próznia. Ilosc zaabsorbowanego impre¬ gnatu jest w tym sposobie ograniczona i wynosi okolo polowy ilosci wprowadzonej do drewna, pod¬ czas pelnego nasycania.Inny znany sposób stosowany jest do ochrony drewna za pomoca oleju kreozotowego i ogranicza jeszcze bardziej stopien absorbcji z tego wzgledu, ze przed wprowadzeniem impregnatu do autoklawu cisnienie powietrza zawartego w tkance zwieksza sie dodatkowo na skutek sprezania powietrza w autoklawie. Na poczatku utrzymuje sie cisnienie od 3 do 6 atm, a nastepnie doprowadza sie impre¬ gnat nie zmieniajac cisnienia w autoklawie. Po pewnym czasie cisnienie zmniejsza sie i nasycenie konczy sie wytworzeniem prózni w autoklawie.Ilosc zaabsorbowanego impregnatu wynosi okolo 1/3 ilosci absorbowanej podczas pelnego nasycania, przy czym tkanka nie jest naimpregnowana, a je¬ dynie pokryta powierzchniowo olejem kreozoto- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6065992 5 6 wym. Ponizej opisano szereg róznych odmian spo¬ sobów nasycania.Jak opisano wyzej, do stabilizowania wilgotne¬ go drewna próbowano stosowanie polialkoholi lub ich eterów. Celem stabilizowania jest osiagniecie bardziej równomiernego rozkladu wilgoci w drew¬ nie oraz utrzymywanie go w stanie calkowitego lub czesciowego speczenienia podczas suszenia i po suszeniu, co w efekcie daje niewielkie tylko zmia¬ ny rozmiarów drewna w porównaniu z drewnem nieobrabianym. Poniewaz polialkohole i ich etery maja na ogól wysoka temperature wrzenia, a prez¬ nosc ich pary w temperaturze od 0 do 100°C jest bardzo mala lub równa zero, substancje te pozosta¬ ja w drewnie przez czas nieograniczony, jezeli nie sa poddane dlugotrwalemu wymywaniu woda lub innymi rozpuszczalnikami.W dotychczas stosowanych sposobach stabilizacji drewna po za pomoca polialkoholi próbowano cal¬ kowicie wypelnic tkanke polialkoholem w celu zastapienia znajdujacej sie tam wody i powietrza oraz wytworzenia w ten sposób pewnego rodzaju wiazania chemicznego miedzy polialkoholem i dre¬ wnem. Wymaga to wchloniecia duzo wiekszej ilosci polialkoholu, niz to jest konieczne w przypadku srodków konserwujacych. Stwierdzono na przy¬ klad, ze drewno powinno zaabsorbowac polialko¬ hol w ilosci okolo 40% w stosunku do suchego ma¬ terialu w celu osiagniecia wystarczajacego stopnia stabilizacji, zas podczas konserwacji solami impre¬ gnujacymi zuzywa sie sole w ilosci okolo 1% w stosunku do suchego drewna. Koszty byly zatem przyczyna wyjatkowego tylko stosowania stabili¬ zowania polialkoholami.Najszerzej stosowanym sposobem stabilizowania drewna za pomoca polialkoholi jest opisany wyzej, czasochlonny sposób nasycania w zbiorniku otwar¬ tym oraz sposób prózniowo-cisnieniowy, w którym przedluza sie czas nasycania ze wzgledu na roz¬ miary czasteczek polialkoholu. Oznacza to, ze szybkosc absorbcji jest mniejsza niz w przypadku bardziej rozcienczonych roztworów zawierajacych srodki konserwujace. Oprócz duzego zuzycia srod¬ ka stablizujacego sposób ten ma inna powazna wade. Stwierdzono mianowicie, ze polialkohol wy¬ kazuje silna tendencje do migracji podczas wy¬ konywanego po nasycaniu suszenia i koncentruje sie w zewnetrznej warstwie drewna.W konsekwencji zatem polialkohol jest nieró¬ wnomiernie rozmieszczony w drewnie, stezenie po¬ lialkoholu w zewnetrznej warstwie jest wieksze i stopien stabilizacji tej warstwy jest wyzszy niz dla warstw wewnetrznych. Migracja jest tak in¬ tensywna, ze dotychczas niemozliwe bylo stoso¬ wanie cisnieniowego . nasycania polialkoholem przedmiotów drewnianych, które mialy byc ciete na mniejsze kawalki po wysuszeniu.Na przyklad naimpregnowany glikolem poliety¬ lenowym kawalek drewna o rozmiarach lcmX X 5cm X 5 cm wysuszono i rozcieto wzdluz warstw na dwa kawalki o rozmiarach 1 cm X 2,5 cm X X 5 cm. Przedmioty te tak popaczyly sie i zwi¬ chrowaly podczas krótkiego suszenia na powietrzu, ze staly sie bezuzyteczne. Zmiany rozmiarów dre¬ wna spowodowane byly tym, ze zewnetrzne war¬ stwy drewna byly calkowicie stabilizowane, zas stopien stabilizacji powierzchni swiezo odslonietych podczas przecinania byl inny.Problem staje sie oczywiscie bardziej dotkliwy w przypadku przedmiotów drewnianych o wiekszej dlugosci. Po przecieciu objetosc drewna zmienia sie w zaleznosci od temperatury i wilgotnosci po¬ wietrza. Warstwy o mniejszym stezeniu glikolu polietylenowego kurcza sie, podczas gdy warstwy calkowicie stabilizowane pozostaja w stanie specz¬ nienia. Problemy paczenia i wichrowania drewna nie wystepuja w przypadku wiekszosci przedmio¬ tów drewnianych, które nie s*a ciete po naimpre- gnowaniu, poniewaz polialkohol jest symetrycznie rozmieszczony wokól osi przedmiotu, chociaz ste¬ zenie polialkoholu wzrasta od osi do powierzchni.Jezeli jednak powierzchnia tak naimpregnowanego przedmiotu drewnianego ma byc obrabiana, wi¬ doczne staja sie inne wady sposobu, rozpatrujac z punktu widzenia nie tylko praktycznego, ale równiez ekonomicznego. Podczas obróbki powierz¬ chni przedmiotu traci sie duze ilosci srodka sta¬ bilizujacego, poniewaz w wyniku strugania usu¬ wane sa zewnetrzne warstwy drewna, w których stezenie polialkoholu jest najwieksze.Sposób wedlug wynalazku usuwa wymienione wyzej niedogodnosci umozliwiajac stabilizowanie drewna za pomoca polialkoholi, ich estrów i ete¬ rów, przy czym zuzywa sie znacznie mniejsze ilosci polialkoholu, zas polepsza sie stopien sta¬ bilizacji, calkowicie eliminuje sie migracje polial¬ koholu oraz skraca sie czas impregnacji.Impregnacje takich przedmiotów z materialów zawierajacych celuloze, jak drewno lub przedmioty drewniane o zawartosci wilgoci do 80%, najko¬ rzystniej od 5 do 30%, wykonuje sie sposobem we¬ dlug wynalazku za pomoca wodnych roztworów polialkoholi rozpuszczalnych w wodzie, ich eterów alkilowych, w których grupa alkilowa posiada od 1 do 8 atomów wegla, oraz estrów polialkoholi z kwasami tluszczowymi, zawierajacymi od 1 do 8 atomów wegla, przy czym stezenie tych zwiazków w impregnacie wynosi od 30 do 80% wagowych.Pierwszym etapem impregnacji jest sprezenie gazu otaczajacego przedmiot do cisnienia od 1,2 do 15 atm, najkorzystniej od 2—6 atm, na okres przynajmniej dwóch minut, i nastepnie zanurzenie przedmiotu do roztworu polialkoholu, eteru lub estru przy cisnieniu utrzymanym na tym samym poziomie.W drugim etapie cisnienie zwieksza sie o war¬ tosc od 1 do 20 atm, najkorzystniej od 5 do 15 atm, i utrzymuje sie w ciagu tak dlugiego okresu czasu, aby impregnat przeniknal material na wskros; okres ten wynosi zazwyczaj od 0,5 do 8 godzin, najkorzystniej 2 do 5 godzin. Po nasyceniu cisnienie zmniejsza sie do atmosferycznego lub ponizej, nadmiar impregnatu usuwa sie, a obra¬ biany material suszy sie w razie koniecznosci otrzymujac produkt o stabilnych rozmiarach, w którym caly polialkohol, eter lub ester jest rów¬ nomiernie rozproszony.Proces nasycania wykonuje sie co najmniej w dwóch etapach w celu wprowadzenia polialkoholu, eteru lub estru do tkanki i zwiazania go; stezenie 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 05992 s Impregnatu jest tak dobrane, aby polialkohol, eter lub ester zaabsorbowal sie w tkance. W pierwszym, cisnieniowym etapie obróbki, podczas którego cis¬ nienie gazu wzrasta do wartosci od 1,2 do 15 atm, objetosc powietrza w porach i kapilarach zwiek¬ sza sie gwaltownie. Utrzymujac wysokie cisnienie podczas nasycania, zwiekszone skokowo o wartosc od 2 do 20 atm, ulatwia sie penetracje duzych w porównaniu z woda czasteczek polialkoholu, eteru lub estru, przy czym pory drewna nie sa calkowicie wypelnione ciecza.Zamiast stosowania rozcienczonych roztworów do impregnowania solami w sposobie wedlug wyna¬ lazku uzywa sie stezone roztwory, zawierajace od 30 do 80% wagowych polialkoholu, eteru lub estru. Woda chemicznie zwiazana w drewnie dziala czesciowo jako rozpuszczalnik polialkoholi, eterów i estrów, w wyniku czego skraca sie i zmniejsza koszty procesu suszenia naimpregnowanego drew¬ na. Jednak nawet pomimo rozpuszczenia wiek¬ szosci polialkoholu, eteru lub estru w chemicznie zwiazanej wodzie znajdujacej sie w tkance, roz¬ mieszczenie polialkoholu, eteru lub estru w drew¬ nie jest zbyt malo równomierne, aby uzyskac do¬ stateczny stopien stabilizacji.Calkowita homogenizacja i rozpuszczanie poli¬ alkoholu, eteru lub estru w wodzie zwiazanej che¬ micznie nastepuje dopiero podczas zmniejszania cisnienia i jednoczesnego rozprezenia powietrza w porach drewna. Na skutek tego zamiast wody w tkance znajduje sie chemicznie zwiazany wod¬ ny roztwór polialkoholu, eteru lub estru. Ze wzgle¬ du na dosc duze róznice miedzy temperaturami wrzenia wody i polialkoholi, eterów oraz estrów podczas suszenia mozna odparowac wode nie wpro¬ wadzajac polialkoholu, eteru lub estru do opusz¬ czajacej tkanke pary wodnej i nie zwiekszajac stezenia tych zwiazków w poblizu powierzchni materialu zawierajacego celuloze.W przeciwienstwie do takich konwencjonalnych srodków konserwujacych, jak sole i olej kreozoto¬ wy, polialkohole, etery lub estry moga tworzyc pewien typ wiazania chemicznego z tkanka utrzy¬ mujac drewno w stanie specznienia po nasyceniu cisnieniowym i suszeniu. W niektórych przypad¬ kach mozna impregnowac twardziel drewna sosno¬ wego sposobem wedlug wynalazku, co przedtem bylo uwazane za zupelnie niewykonalne. Obecnie nie mozna calkowicie wyjasnic tych zaskakuja¬ cych rezultatów otrzymywania na drodze zasto¬ sowania sposobu wedlug wynalazku. Uzyskiwane przynajmniej chwilowe rozszerzenie kapilar i po¬ rów drewna ulatwia prawdopodobnie penetracje i równomierne rozmieszczenie polialkoholu, eteru lub estru wT drewnie.Dane w tablicy 2 obrazuja przedstawione wyzej rozwazania dotyczace . rozmieszczenia polialkoholu, eteru lub estru w drewnie, uzyskiwanego w wy¬ niku konwencjonalnej impregnacji cisnieniowej.Do testów, których wyniki podano w tablicy 1, uzyto prostopadloscianów z drewna bukowego o dlugosci 50 cm i przekroju poprzecznym 5X5 cm.Cisnieniowe nasycenie drewna wykonywano za pomoca wodnych roztworów glikolu polietyleno¬ wego o ciezarach czasteczkowych 1500, 4000 i 6000 (PEG 1500, PEG 4000 i PEG 6000). Najpierw w autoklawie wytwarzano próznie 0,1 atm i utrzy¬ mywano ja w ciagu 30 minut. Nastepnie roztwór glikolu polietylenowego wsysany byl do drewna, przy czym wytwarzano cisnienie 8 atm, utrzymy- 5 wane w ciagu 3 godzin.Po usunieciu nadmiaru roztworu z autoklawu znów wytwarzano próznie 0,1 atm, utrzymywana w ciagu 15 minut. Czesc tak naimpregnowanych kawalków drewna analizowano na zawartosc za¬ absorbowanego PEG, zas pozostale suszono w su¬ szarni w temperaturze 60°C w ciagu 5 dni. Po zakonczeniu procesu suszenia ze srodka kawalków drewna wycieto plastry o grubosci 5 mm i anali¬ zowano na zawartosc zaabsorbowanego glikolu po¬ lietylenowego.W wyniku analizy okreslano zawartosc glikolu w zewnetrznej warstwie plastra obejmujacej drew¬ no w odleglosci 1 cm od krawedzi, w warstwie srodkowej o powierzchni 3 cm2 oraz srednia za¬ wartosc glikolu polietylenowego w plastrze. Re¬ zultaty analizy .przedstawiono w tablicy 1, w któ¬ rej Ys oznacza zawartosc glikolu polietylenowego w warstwie zewnetrznej, Cs — w warstwie srod¬ kowej, a Ts — zawartosc srednia.Jak wynika z powyzszych danych, juz bezpo¬ srednio po zakonczeniu nasycania wystepuja róz¬ nice pomiedzy stezeniem glikolu polietylenowego w warswie zewnetrznej i srodkowej. Wynika z nich ponadto, ze podczas suszenia nastepuje intensywna migracja glikolu polietylenowego z wnetrza prób¬ ki do warstwy zewnetrznej.Tablica 1 Pierwotna zawartosc wilgotnosci w drew¬ nie % Stezenie PEG w impregnacie impregnat — PEG 1500 54 | 20 impregnat — PEG 4000 29 41 28 34 10 20 20 30 impregnat — PEG 6000 26 | 30 Znaleziona analitycznie zawartosc PEG liczona na suche drewno, % bezposrednio po nasycaniu cisnieniowym Ts 14 6 14 16 25 22 Cs 10 6 13 18 25 23 Ys 12 6 14 16 24 23 po suszeniu Ts | Cs | Ys 10 7 10 14 25 1 4 4 8 20 23 | 14 13 7 11 17 27 25 W pewnych przypadkach ilosc glikolu poliety¬ lenowego w warstwie przypowierzchniowej jest po suszeniu 13 razy wieksza, niz w czesci srodkowej, co jest wynikiem zupelnie nie zadowalajacym. Po¬ dobne rezultaty otrzymano przy uzyciu eterów i estrów takich polialkoholi.Wynika stad niezbicie, ze ten sposób impregna¬ cji, uzyteczny w przypadku srodków konserwuja¬ cych, nie moze byc stosowany do nasycania gru¬ bych przedmiotów drewnianych srodkami stabili¬ zujacymi rozmiary drewna. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6065992 9 Przypuszcza sie, ze przyczyna migracji polialko¬ holu jest jego obecnosc jedynie w porach drew¬ na, nie wykryto go w blonach komórkowych.W wyniku zastosowania sposobu wedlug wynalaz¬ ku otrzymuje sie inna strukture drewna, w któ¬ rej polialkohol znajduje sie w blonach komórko¬ wych i jest w efekcie tak zwiazany, ze nie moze migrowac podczas suszenia.Naimpregnowany sposobem wedlug wynalazku material celulozowy zawiera polialkohol zasadniczo równomiernie rozproszony w tkance, przy czym ilosc polialkoholu wynosi od 5 do 35% w stosunku do suchego materialu, który ma stabilne rozmiary.Korzysci stosowania sposobu wedlug wynalazku sa szczególnie widoczne w przypadki takiego mate¬ rialu celulozowego, jak drewno zawierajace poli¬ alkohol w blonach komórkowych, które bylo przy¬ najmniej raz przeciete, poniewaz polialkohol nie migruje w przekroju ze wzgledu na zwiazanie go z blonami komórkowymi i jego brak w porach, z których moze byc usuniety i wydzielony z drew¬ na.Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany do stabilizowania róznych rodzajów drewna, jak na przyklad: sosnowego, bukowego, brzozowego, debowego, klonowego, olchowego, modrzewiowego, cedrowego, mahoniowego oraz, w pewnych przy¬ padkach, jodlowego. Stabilizowane drewno moze wystepowac w dowolnej postaci, wlaczajac w to równiez duze klody z kora lub okorowane, cien¬ kie i grube deski, slupy, pale i forniry.Szczególnie, korzysci osiaga sie przy stabilizowa¬ niu ciezkich lub grubych przedmiotów drewnia¬ nych o grubosci wiekszej niz 2,5 cm, zwlaszcza o grubosci ponad 5 cm, ze wzgledu na brak mi¬ gracji wystepujacej uprzednio po zaimpregnowaniu i "wysuszeniu drewna. Stwierdzono niespodziewanie, ze migracja polialkoholu nie zachodzi podczas su¬ szenia nastepujacego bezposrednio po zakonczeniu nasycania, ani tez podczas dlugiego nawet okresu magazynowania, nie obserwuje sie migracji przy suszeniu jakimkolwiek sposobem.Innym zaskakujacym rezultatem zastosowania sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc uzycia impregnatu o znacznie wiekszym stezeniu poli¬ alkoholu, eteru lub estru niz w uprzednio stoso¬ wanych sposobach. Jest to duza zaleta w porów¬ naniu z poprzednio stosowanymi sposobami, gdy do nasycenia potrzebna jest bardzo ograniczona ilosc wody, co ulatwia i skraca nastepujace po impre¬ gnowaniu suszenie, które moze byc pominiete w pewnych przypadkach.Jezeli, na przyklad, drewno przed naimpregno- waniem zawiera 15% wilgoci, a impregnat sklada sie z 30% wody i 70%. PEG, to zawartosc wilgoci w drewnie naimpregnowanym nie przekracza 24% w przypadku zaabsorbowania 20% PEG. W celu osiagniecia takiego samego stopnia absorbcji, to znaczy 20% PEG, przy zastosowaniu konwencjo¬ nalnych sposobów pelnego nasycania konieczne jest uzycie roztworu o skladzie: 80% wody i 20% PEG.Wilgotnosc naimpregnowanego drewna przekracza wtedy zwykle 90%, to znaczy jest ona 3 do 4 razy wieksza niz w przypadku zastosowania sposobu wedlug wynalazku, w wyniku czego drewno musi byc dodatkowo suszone. 10 Dalsza istotna cecha rozwiazania wedlug wyna¬ lazku jest mozliwosc wyeliminowania dodatku fungicydów do impregnatu na skutek tego, ze niesuszone drewno nasycane sposobem wedlug wy- 5 nalazku ma mala zawartosc wilgoci w porównaniu z drewnem impregnowanym konwencjonalnymi sposobami konserwowania. W przypadku tych spo¬ sobów nie mozna bylo zrezygnowac z uzycia fun¬ gicydów nie ryzykujac zniszczenia drewna przez 10 mikroorganizmy.Do wlasciwego naimpregnowania drewna na ogól wystarcza jedno nasycanie, czasami, zwlaszcza w przypadku trudnych do naimpregnowania rodza¬ jów drewna, pozadane moze byc dwu- lub trzy- 15 krotne powtórzenie nasycania.Na ogól najbardziej praktyczne jest nasycanie w temperaturze pokojowej. Czasami, na przyklad w przypadku intensywnie suszonego drewna lub rodzajów drewna trudnych do impregnowania, po- 20 winno sie nasycac w podwyzszonej temperaturze, na przyklad od 30 do 100°C, najkorzystniej od 50 do 80°C, bowiem zmniejszona w tej temperaturze lepkosc impregnatu ulatwia jego penetracje w glab drewna. 25 Stezenie polialkoholu, eteru lub estru w impre¬ gnacie powinno wynosic przynajmniej 40%, najko¬ rzystniej od 40 do 65%, aby odpowiednia ilosc po¬ lialkoholu, eteru lub estru byla zaabsorbowana i pozostala w drewnie nie migrujac podczas i po 30 suszeniu. Oczywiscie dla uzyskania specjalnych zadanych efektów mozliwe jest stosowanie roztwo¬ rów o nizszych stezeniach, na przyklad do 30% jak równiez roztworów o wyzszych stezeniach, az do 80%. Przykladem takich wymagan moze byc 35 zadanie otrzymania drewna o ograniczonej stabil¬ nosci rozmiarów.Polialkohole, etery i estry, które mozna uzyc w sposobie wedlug wynalazku, maja ogólny wzór 1 przedstawiony na rys., w którym R oznacza atom 40 wodoru, grupe alkilowa zawierajaca od 1 do 8 atomów wegla lub grupe acylowa zawierajaca od 1 do 8 atomów wegla, RA oznacza atom wodoru lub grupe metylowa, m wynosi 0 lub 1, a n jest tak dobrane, aby ciezar czasteczkowy zwiazku wynosil 45 od 200 do 10000. Etery alkilowe oraz estry wymie¬ nionych polialkoholi sa równiez objete wynalaz¬ kiem.Przykladem takich polialkoholi sa glikole po¬ lietylenowe o ciezarze czasteczkowym wynoszacym 50 ponad 200. Najbardziej odpowiednie glikole etyle¬ nowe wedlug wynalazku maja ciezar czasteczkowy od 1000 do 10000, najkorzystniej od 1500 do 6000.Innymi przykladami polialkoholi, które mozna uzyc wedlug wynalazku sa glikole polipropylenowe-1,2 55 i glikole polipropylenowe-1,3.Uzytecznymi eterami sa na przyklad: eter jed- nometylowy glikolu polietylenowego, eter jedno- etylowy glikolu polietylenowego, eter jednopropy- lowy glikolu polietylenowego, eter jednobutylowy 60 glikolu polietylenowego, eter jednoamylowy gliko¬ lu polietylenowego i odpowiednie etery wywodza¬ ce sie z glikoli: polipropylenowego-1,2 i polipro- pylenowgeo-1,3. Odpowiednimi estrami sa na przy¬ klad: mrówczany, octany, propionany, maslany lub 65 walerianiany wymienionych wyzej polialkoholi.Wynalazek obejmuje równiez uzycie mieszanin65992 ii róznych polialkoholi i eterów lub estrów, jak ko¬ polimery róznych tlenków alkilenów, na przyklad tlenku etylenu i tlenku propylenu-1,2, tak zwane mieszane alkohole wielowodorotlenowe.Wedlug jednej z odmian sposobu wedlug wyna¬ lazku impregnat stanowi nasycony roztwór wodny stalego glikolu polietylenowego, na przyklad 60% roztwór PEG 4000, który jest uzywany w tempe¬ raturze 20°C. Jezeli temperatura impregnacji jest wyzsza, mozna stosowac roztwór o wiekszym ste¬ zeniu PEG 4000 lub, alternatywnie, glikol polie¬ tylenowy o wiekszym ciezarze czasteczkowym. Ko¬ rzysc ze stosowania prawie nasyconego roztworu wodnego polega na wprowadzeniu znacznie mniej¬ szej ilosci wody do drewna, nieznaczne tylko od¬ parowanie tej wody z zaimpregnowanego drewna powoduje zatem krystalizacje polialkoholu. Kry¬ stalizacja ta zachodzi podczas prózniowej obróbki po nasycaniu, wskutek czego wykluczona zostaje mozliwosc migracji. Ponadto drewno zawiera^wów- czas minimalna ilosc wody i nie musi byc su¬ szone.Wedlug innej odmiany sposobu wedlug wyna¬ lazku mozna stosowac rózne dodatki do impre¬ gnatu w celu zadoscuczynienia wymaganiom klien¬ ta dotyczacym wprowadzenia tych dodatków do stabilizowanego drewna. Do dodatków takich na¬ lezy zaliczyc srodki ogniochronne, fungicydy lub insektycydy oraz srodki barwiace. Poniewaz po¬ lialkohole sa rozpuszczalne w wodzie, czasami mo¬ ga pojawiac sie wymagania przedluzenia czasu ich przebywania w drewnie poprzez unikniecie wymy¬ wania woda podczas uzytkowania. W tym celu mozna, wedlug wynalazku, do zawierajacego po¬ lialkohol impregnatu dodac polimery termopla¬ styczne, na przyklad poliakrylen amonowy lub so¬ dowy.W tym samym celu mozna równiez dodac zwiaz¬ ki nalezace do zywic termoutwardzalnych, na przyklad zywice mocznikowo-formaldehydowe, rae- laminowo-formaldehydowe lub fenolowo-formalde- hydowe. Innym sposobem przedluzenia czasu prze¬ bywania polialkoholu jest dodanie zwiazku che¬ micznego zdolnego do polimeryzacji (monomer lub prepolimer), który mozna spolimeryzowac w drew¬ nie w wyniku podgrzewania lub napromieniowa¬ nia, na przyklad promieniowaniem gamma z Co60.W przypadku obróbki trudno nasycajacych sie gatunków drewna polialkohol mozna laczyc z anio¬ nowymi, kationowymi lub niejonowymi srodkami powierzchniowo-czynnymi, badz tez z organiczny¬ mi rozpuszczalnikami mieszajacymi sie z woda. Ma to na celu polepszenie penetracji polialkoholu.Przykladami rozpuszczalników, które mozna uzy¬ wac w sposobie wedlug wynalazku sa: metanol, etanol, aceton, eter jednometylowy glikolu etyle¬ nowego, eter jednometylowy dwuglikolu etyleno¬ wego, eter jednoetylowy glikolu etylenowego, eter jednoetylowy dwuglikolu etylenowego, eter jedno- butylowy glikolu etylenowego i eter jednobutylo- wy glikolu etylenowego.Wynalazek zilustrowano ponizszymi przyklada¬ mi.Przyklad I. Dwie belki bukowe o dlugosci 500 mm i przekroju 43X43 mm, oznaczone,Ax i Bl9 1Z 10 20 25 35 50 60 65 impregnowano sposobem wedlug wynalazku za po-, moca wodnego roztworu zawierajacego 60% PEG 1500. Belki te wprowadzono do pionowego auto¬ klawu Hofera, a nastepnie sprezono w nim po¬ wietrze do cisnienia 5,5 atm, które utrzymywano w ciagu 30 minut. Po okresie tym dodano 60% roz¬ twór wodny PEG 1500 utrzymujac takie samo cisnienie, a po napelnieniu autoklawu zwiekszono je do 16 atm.Temperatura impregnatu podczas nasycania wy¬ nosila okolo 20°C.Obróbka wysokocisnieniowa trwala dwie godziny, po czym zmniejszono cisnienie, usunieto impregnat z autoklawu i wytworzono próznie 0,1 atm, utrzy¬ mywana w ciagu 15 minut.Bukowa belke B2 o dlugosci 500 mm, wykonana z tego samego drewna co belka Blf impregnowano konwencjonalnym sposobem nasycania pelnego za pomoca 20% roztworu wodnego PEG 1500 (próznia — 1 godzina, cisnienie — dwie godziny), próznia — 15 minut).Okreslone nastepnie ilosci zaabsorbowanego PEG 1500 podano ponizej: Pierwotna zawartosc wilgoci Ai = 11,8% Bi = 14,1% B2 = 14,1% (pelne nasycanie) Ilosc zaabsorbowanego PEG 1500 Ai = 14,3% Bi = 25,2% B2 = 21,5% (pelne nasycanie) Ponizej podano wyniki analizy rozkladu PEG w róznych przekrojach po osi próbki, wykonanej dla warstwy zewnetrznej i srodkowej.Belke At o dlugosci 500 mm podzielono po za¬ impregnowaniu na dwie polowy o dlugosci 250 mm, oznaczone Aot i AT. Na fig. 1 przedstawiono spo¬ sób dalszego podzialu analizowanych nastepnie próbek. Odleglosc pomiedzy kazdym oznaczonym na tej fig. przekrojem wynosila okolo 60 mm.Czesc Aot analizowano bezposrednio po naimpre- gnowaniu, zas czesc AT analizowano po naimpre- gnowaniu i wysuszeniu. Wyniki analizy podano w tablicy 2. Ilosc zaabsorbowanego roztworu okre¬ slona za pomoca wazenia belki przed i po nasy¬ ceniu wynosila 14,3% PEG 1500.Belka 1 Aot (Niesu- szona srednio AT (suszona) srednio Numer prze¬ kroju 1 2 3 4 5 6 .7 8 Tablica 2 Okreslona analitycznie za¬ wartosc PEG 1500(%) li¬ czona w stosunku do masy suchego drewna powierz¬ chnia 14,4 3*,2 14,6 14,4 14,6 15,1 20,6 14,9 16,0 16,6 srodek 15,6 16,3 14,4 13,5 14,9 17,3 17,8 15,1 14,9 16,3 srednio 16,5 14,9 15,2 13,9 15,1 15,2 16,4 15,0 15,0 15,465992 13 14 Ilosc zaabsorbowanego roztworu okreslona za pomoca wazenia belki przed i po nasyceniu wyno¬ sila 25,2%.Belke drewniana Bx o dlugosci 500 mm pobrana z tej samej próbki 1000 mm co B2 impregnowano wedlug wynalazku. Schemat ciecia próbek do ana¬ lizy przedstawiono na fig. 2, natomiast wyniki analizy przedstawiono w tablicy 3.Tablica 3 Analiza wykonana po suszeniu drewna Nr prze¬ kroju 1 2 3 4 5 sred¬ nio Okreslona analitycznie za¬ wartosc PEG 1500(%) li¬ czona w stosunku do masy suchego drewna powierz¬ chnia 24,8 22,9 20,2 21,7 20,2 22,0 srodek 20,4 21,9 18,5 25,5 17,4 i 20,7 srednio 24,1 21,4 25,3 23,6 Uwagi 7 dni po wy¬ suszeniu bezposrednio po suszeniu 10 dni po wy¬ suszeniu 23 dni po wy¬ suszeniu 10 dni po wy¬ suszeniu Belke drewniana B2 o dlugosci 500 mm, wyko¬ nana z tego samego kawalka co belka Bj na¬ sycono sposobem nasycania pelnego. Na fig. 3 przedstawiono sposób podzialu analizowanej prób¬ ki Bj. Wyniki analizy podano w tablicy 4. Ilosc zaabsorbowanego roztworu okreslona za pomoca wazenia belki przed i po nasycaniu wynosila 21,5%.Tablica 4 Analiza wykonana po suszeniu drewna Nr prze- | kroju 1 2 3 sred¬ nio Okreslona analitycznie za¬ wartosc PEG 1500(%) li¬ czona w stosunku do masy suchego drewna powierz¬ chnia 27,0 23,3 24,1 24,8 srodek 22,6 11,1 12,1 11,9 ' srednio 22,5 21,0 22,2 21,9 Uwagi 23 dni po wy-| suszeniu 23 dni po wy¬ suszeniu Powyzsze dane dla próbek AT i Aot wskazuja na to, ze w wyniku nasycania drewna sposobem wedlug wynalazku uzyskuje sie równomierne roz¬ proszenie PEG wzdluz osi belki.Roztwór nie migruje podczas suszenia drewna, na co wskazuja wyniki analizy zawartosci PEG, która jest porównywalna przy powierzchni i w srodku belki, jak równiez w calym przekroju.Powyzsze dane dla próbek B± i B2 wskazuja na 5 to, ze roztwór nie migruje w drewnie nasycanym sposobem wedlug wynalazku, zas migruje, jezeli stosuje sie sposób nasycania pelnego. Jezeli na¬ syca sie drewno sposobem wedlug wynalazku, to w celu uzyskania zawartosci 25,2% PEG w drew¬ nie konieczne jest zastosowanie impregnatu o za¬ wartosci 60% wagowych. W przypadku zastosowa¬ nia sposobu nasycania pelnego uzycia impregnatu o zawartosci 20% wagowych PEG uzyskuje sie drewno o zawartosci 21,5 2 PEG.Przyklad II. Badano zmiany zawartosci wil¬ goci w zaleznosci od czasu suszenia uzywajac 7 próbek przygotowanych w ten sam sposób, jak próbki B1 i B2 w przykladzie I. Próby suszenia wy¬ konano w temperaturze od 40 do 60°C. Wyniki badan zamieszczono w tablicy 5.Tablica 5 Nr próbki 1 2 3 4 5 6 7 Czas suszenia w temp. 50°C dni 0 1 2 3 4 5 6 Belka bukowa B1 impregno¬ wana wedlug wynalazku zawartosc wilgoci % 30 23 18 15 13 11 10 Belka bukowa B2 (Impregna¬ cja calkowita) zawartosc wilgoci % 100 70 55 48 43 38 Jak wynika z przedstawionych w tablicy 5 re¬ zultatów, zawartosc wilgoci bezposrednio po na¬ sycaniu w drewnie nasycanym sposobem wedlug wynalazku (Bj) jest 3 razy mniejsza niz zawartosc wilgoci w drewnie impregnowanym konwencjo¬ nalnym sposobem pelnego nasycania (B2).Po suszeniu w ciagu szesciu dni zawartosc wil¬ goci w próbce B2 byla nadal trzykrotnie wieksza niz zawartosc wilgoci w próbce B1? byla ona po¬ nadto wieksza niz zawartosc wilgoci w próbce B± przed suszeniem. Poniewaz suszenie jest kosztow¬ nym etapem obróbki drewna, ekonomiczne korzys¬ ci stabilizowania drewna sposobem wedlug wyna¬ lazku sa znaczne.Przyklad III. Trzy belki bukowe o dlugosci 1000 mm oznaczone Clt C2 i C3 nasycono sposobem wedlug wynalazku za pomoca 60% wodnego roz¬ tworu PEG 1500 z dodatkiem 0,4% srodka powierz- chniowo-czynnego, Berol Sulfanatu 62 (62% sul¬ fonianu dodecylobenzenu, 3% nieusulfonowanego materialu, 0,5% pozostalosci wody).Belki te umieszczono w autoklawie o pojemnos¬ ci 79 1, w którym sprezono powietrze do cisnienia 4 atm, utrzymywanego w ciagu 30 minut. Nastep¬ nie do autoklawu dodano wodny roztwór PEG 1500 zawierajacy 0,4% srodka powierzchniowo-czynnego, Berol Sulfanatu 62 utrzymujac cisnienie na tym samym poziomie. Po napelnieniu autoklawu cisnie- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6015 nie zwiekszono do 15 atm. Temperatura impregna¬ tu podczas nasycania wynosila 70°C. Obróbka wy¬ sokocisnieniowa trwala 2 godziny, po czym usu¬ nieto nadmiar impregnatu i wytworzono próznie 0,1 atm utrzymywana w ciagu 45 minut.Tablica 6 Belka 1 Cl C2 c3 Pierwotna zawartosc wilgoci, % 13 11 15 Ilosc zaabsor¬ bowanego PEG 1500 % , 28 23 28 1 Belki bukowe suszono w ciagu 5 dni utrzymujac temperature miedzy 50 i 70°C. Zawartosc wilgoci po wysuszeniu podano ponizej. 20 Belka Zawartosc wilgoci, % Ci 8 C2 3 C3 7 25 Po wysuszeniu belki przecieto w polowie, jak w przykladzie 1, a nastepnie analizowano. Wyniki analizy zamieszczono w tablicy 7.Tablica 7 30 Belka 1 Cl c2 c3 Zawartosc PEG przy pow. % przed susze¬ niem 27,5 25,3 29,5 po su¬ szeniu 27,7 24,5 28,3 Zawartosc PEG na srodku % przed susze¬ niem 23,2 20,4 24,2 posu¬ szeniu 22,2 20,6 21,0 Zawartosc PEG srednia % przed susze¬ niem 26,6 22,7 27,2 po su- szeniu 27,0 22,2 25,7 Jak wynika z przedstawionych w powyzszej ta- 45 blicy danych, uzyskano calkowita impregnacje na wskros drewna, przy czym srodek stabilizujacy nie migrowal podczas suszenia.Przyklad IV. Drewno sosnowe (biel) o prze¬ kroju 25,4X38,1 mm impregnowano w celu stabi- 50 lizacji tych rozmiarów za pomoca roztworu zawie¬ rajacego nastepujace skladniki: 30% wagowych gli¬ kolu polietylenowego o ciezarze czasteczkowym 4000, 10% wagowych glikolu polietylenowego o cie¬ zarze czasteczkowym 400 oraz 60% wagowych wo- 55 dy.Drewno umieszczono w autoklawie, w którym sprezono powietrze do cisnienia 7 atm, utrzymy¬ wanego w ciagu 30 minut. Nastepnie do autokla¬ wu dodano impregnat o temperaturze 80°C utrzy- 60 mujac cisnienie na tym samym poziomie. Po na¬ pelnieniu autoklawu cisnienie zwiekszono do 20 atm. Obróbka wysokocisnieniowa trwala 2 godzi¬ ny, po czym wypompowano impregnat obnizajac cisnienie do atmosferycznego. Nastepnie wytworzo- 65 16 no próznie 0,1 atm, utrzymywana w ciagu 30 mi¬ nut w celu usuniecia nadmiaru impregnatu.Stopien absorbcji impregnatu (liczonego jako 100%-owa mieszanina glikolu polietylenowego o ciezarze czasteczkowym 4000 i glikolu polietyleno¬ wego o ciezarze czasteczkowym 400) w drewnie wynosil srednio okolo 22% w stosunku do suchego drewna. Po wysuszeniu drewna stwierdzono, ze znacznie zmniejszylo ono tendencje do kurczenia sie i pecznienia przy zmianach wilgotnosci i tem¬ peratury powietrza. Srodek impregnujacy nie wy¬ kazywal jakiejkolwiek daznosci do migracji.Przyklad V. Drewno brzozowe o przekroju 38,1X101,6 mm impregnowano w celu stabilizacji rozmiarów za pomoca roztworu zawierajacego na¬ stepujace skladniki: 10% wagowych glikoli poliety¬ lenowego o ciezarze czasteczkowym 6000, 30% wa¬ gowych glikolu polietylenowego o ciezarze cza¬ steczkowym 1500, 10% wagowych glikolu poliety¬ lenowego o ciezarze czasteczkowym 1000 oraz 50% wody.Drewno umieszczono w autoklawie, w którym sprezono powietrze do cisnienia 5 atm, utrzymy¬ wanego w ciagu 20 minut. Nastepnie do autokla¬ wu dodano wymieniony impregnat o temperaturze 85°C utrzymujac cisnienie na tym samym pozio¬ mie. Po napelnieniu autoklawu cisnienie" zwiekszo¬ no do 17 atm. Obróbka wysokocisnieniowa trwala 3 godziny, po czym wypompowano impregnat obni¬ zajac cisnienie do atmosferycznego. Nastepnie wy¬ tworzono próznie 0,05 atm w celu usuniecia nie¬ potrzebnego nadmiaru impregnatu. Próznie te utrzymywano w ciagu 14 godzin w celu wysusze¬ nia drewna. Stopien absorbcji impregnatu (liczo¬ nego jako 100%-wa mieszanina glikoli polietyleno¬ wych) wynosil srednio 26% wagowych w stosunku do suchego drewna. Stwierdzono, ze po zakoncze¬ niu procesu suszenia drewno wykazywalo wysoki stopien stabilnosci, a polialkohol nie wykazywal jakiejkolwiek tendencji do migracji.Przyklad VI. Drewno sosnowe (biel) o prze¬ kroju 25,4X127 mm impregnowano w celu stabili¬ zacji tych rozmiarów za pomoca roztworu zawie¬ rajacego nastepujace skladniki: 30% wagowych eteru jednometylowego glikolu polietylenowego o ciezarze, czasteczkowym 4000, 10% wagowych eteru jednometylowego glikolu polipropylenowego o cie¬ zarze czasteczkowym 400 oraz 60% wagowych wo¬ dy.Drewno umieszczono w autoklawie, w którym sprezono powietrze do cisnienia 1 atm, utrzymy¬ wanego w ciagu 30 minut. Nastepnie do autokla¬ wu dodano impregnat o temperaturze 80°C utrzy¬ mujac cisnienie na tym samym poziomie. Po na¬ pelnieniu autoklawu ciesnienie zwiekszono do 20 atm. Obróbka wysokocisnieniowa trwala 2 go¬ dziny, po czym impregnat wypompowano obniza¬ jac cisnienie do atmosferycznego. Nastepnie wy¬ tworzono próznie 0,1 atm, utrzymywana w ciagu 30 minut w celu usuniecia nadmiaru impregnatu z drewna.Po wysuszeniu drewna stwierdzono, ze znacznie zmniejszylo ono tendencje do kurczenia sie i pecz¬ nienia przy zmianach wilgotnosci i temperatury65902 a powietrza. Srodek impregnujacy nie wykazywal jakiejkolwiek daznosci do migracji.Przyklad VII. Drewno brzozowe o przekroju 38,1X101,6 mm impregnowano w celu stabilizacji rozmiarów za pomoca roztworu zawierajacego na¬ stepujace skladniki: 10% wagowych monoestru kwasu octowego i glikolu polietylenowego o cieza¬ rze czasteczkowym 6000, 30% wagowych monoestru kwasu octowego i glikolu etylenowego o ciezarze czasteczkowym 1500, 10% wagowych monoestru kwasu octowego i glikolu etylenowego o ciezarze czasteczkowym 1000 oraz 50% wagowych wody.Drewno umieszczono w autoklawie w którym sprezono powietrze do cisnienia 5 atm, utrzymy¬ wanego w ciagu 20 minut. Nastepnie do autoklawu dodano impregnat o temperaturze 85°C, utrzymu¬ jac cisnienie na tym samym poziomie. Po napel¬ nieniu autoklawu cisnienie zwiekszono do 17 atm.Obróbka wysokocisnieniowa trwala 3 godziny, po czym wypompowano impregnat zmniejszajac ci¬ snienie do atmosferycznego. Nastepnie wytworzo¬ no próznie 0,05 atm w celu usuniecia niepotrze¬ bnego nadmiaru impregnatu. Próznie te utrzymy¬ wano w ciagu 14 godzin w celu wysuszenia dre¬ wna. Stwierdzono, ze po zakonczeniu procesu su¬ szenia drewno wykazywalo wysoki stopien stabil¬ nosci, a polialkohol nie wykazywal jakiejkolwiek tendencji do migracji.Termin „gruby" uzywany w niniejszym opisie i zastrzezeniach oznacza, ze najmniejszy rozmiar przekroju poprzecznego takiego materialu zawie¬ rajacego celuloze, jak drewno wynosi co naj¬ mniej 5 mm. Górnej granicy nie ma, lecz w pra¬ ktyce grubosc zazwyczaj nie przekracza 25 mm.Termin „polialkohol" uzywany w zastrzezeniach obejmuje monoetery i monoestry tego polialkoholu, jak to juz uprzednio wyjasniono. PL PL

Claims (14)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób impregnowania grubych przedmio¬ tów z materialu celulozowego, zwlaszcza z drew¬ na o zawartosci wilgoci do 80%, znamienny tym, ze material celulozowy poddaje sie dzialaniu nad¬ cisnienia od 1,2 do 15 atm w ciagu co najmniej 2 minut, nastepnie zanurza sie material w roztworze 10 15 20 25 30 45 18 polialkoholu utrzymujac to nadcisnienie, po czyni skokowo zwieksza sie cisnienie od 1 atm do 20 atm i utrzymuje sie takie zwiekszone cisnienie az do zakonczenia nasycania materialu na wskros, po czym usuwa sie niezaabsorbowany roztwór polial¬ koholu, w wyniku czego uzyskuje sie znaczna sta¬ bilizacje rozmiarów materialu i zmniejsza sie mi¬ gracje polialkoholu podczas suszenia materialu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed usunieciem roztworu polialkoholu zmniejsza sie cisnienie ponizej atmosferycznego.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze cisnienie zmniejsza sie do wartosci od 0,05 do 0,5 atm.

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze cisnienie zmniejsza sie ponizej atmosferycznego po usunieciu roztworu polialkoholu.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material jest suszony.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze polialkohol oznacza eter jednoalkilowy, w którym rodnik alkilowy jest grupa niskoczasteczkowa.

7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze polialkohol oznacza monoester, w którym rodnik acylowy jest grupa niskoczasteczkowa.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór o stezeniu polialkoholu od oko¬ lo 30 do 80% wagowych.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zwiekszone cisnienie w drugim etapie obróbki ci¬ snieniowej utrzymuje sie t)d 0,5 do 8 godzin.

10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór o stezeniu polialkoholu od 60 do 65% wagowych.

11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze polialkohol pochlaniany jest przez material w ilo¬ sci od 5 do 30% w stosunku do suchego materialu.

12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór polialkoholu o temperaturze od 30 do 100°C.

13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie polialkohol o ciezarze czasteczkowym od 200 do 10000.

14. Sposób wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze polialkohol oznacza glikol polietylenowy o cieza¬ rze czasteczkowym od 1500 do 6000.KI. 38h,3 65992 MKP B27k 3/34 R. Ho[cH-(CHa)M-o]nR WZÓR 1 POWIERZCHNIA SRODEK POWlEftZCHlYlfl POWIERZCHNIA SRODEK POWIERZCHNIA POWIERZCHNIA SRODEK POWIERZCHNIA i i i i r 3 2 1 5 m~i 3 7 8 I I I Fic} 4 5 3 2 A 4 I I I I I Fig 2 i 1—l 3 1 2 I I l Fig 3 W.D.Kart. C/614/72, 185 + 15, A4 Cena zl 10.— PL PL