SE412878B - Flerstegsforfarande och kombinerad anordning for impregnering av trematerial med elektromagnetisk uppvermning av trematerialet fore och efter impregneringen - Google Patents

Description

7807157-8 ligt uppfinningen och på sådant sätt, att en förbättrad inträngning av impregneringsmedlet uppnås och dessutom ett effektivt bortdrivande av lösningsmedel i impregneringsvätskan.

Nämnda ändamål uppnås medelst ett förfarande och en anordning enligt känntecknande delen av nämnda efterföljande patentkrav.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas med ett utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l schematiskt visar ett vertikalt snitt längs linjen I - I i fig. 2 ge- nom en anläggning för impregnering enligt föreliggande uppfinning, medan fig. 2 visar ett likaså vertikalt delsnitt genom anläggningen längs linjen II - II i fig. 1.

Av fig. 1 framgår att anläggningen för impregnering av trä- material är i huvudsak uppbyggd av en uppvärmningsstation l, en evakue- ringsstation 2 samt en impregneringsstation 3. Uppvärmningsstationen 1 är anordnad vid slutänden av en transportör 4 för trämaterialet, som i det visade exemplet utgöres av brädor 5. Uppvärmningsstationens l huvuddel är en anordning 6 för avgivande av elektromagnetisk strål- ning, företrädesvis mikrovågor, och är enligt figurerna utförd som en stationär bestrålningsugn med en generator 7 för alstring av högfre- kvent ström för bildande av den avsedda strålningen och ett strål- ningselement 8 för avgivande av strålningen. Som framgår av fig. 2 är i det visade exemplet transportören 4 uppdelad i två parallella materialbanor. Strålningselementet 8 är även uppdelat och i två slingor, som vardera omsluter en materialbana vid änden av nämnda transportör. Mellan evakueringsstationen 2 och den därunder belägna ímpregneringsstationen 3 är anordnat ett utrymme 25, i vilket en hiss- anordning 9 är belägen. Hissanordningen 9 är upphängd medelst fyra linor 10 och förflyttbar mellan lastutrymmet 25, evakueringsstatio- nen 2 och impregneringsstationen 3. Hissanordningen 9 består av en bottendel ll, i vilken linorna 10 är infästa med sina nedre ändar samt ett antal, i det visade exemplet fyra, från ramdelen uppsfimnande ståndare 12. Mellan de båda ståndarna sträcker sig rullar 13 på ett lämpligt inbördes avstånd, avsedda att uppbära brädorna 5 i ett antal nivåer och i de tvâ nämnda raderna. Med 14 betecknas drivna inmat- ningsrullar för att säkerställa in- respektive utmatningen av brädorna i hissanordníngen 9. Med 15 betecknas ett hissmaskineri i form av en elmotor, som medelst brytrullar 16 och linskivor är inrättad att in- draga respektive utsläppa linorna 10 i och för höjning respektive sänkning av híssanordning 9.

Evakueringsstationen 2 är utförd såsom en evakueríngskamma- re 17, från vilken utgår ett utlopp 18 via en luftsuganórdning 19, 7807157-8 s som är försedd med en kondensor, vilken är inkopplad i ett visst steg av förfarandet, såsom närmare skall beskrivas nedan. Från luftsug- anordningen utgår ett huvudutloppsrör 20, medan ett sidoutlopp 21 utgår från kondensorn. I kammarens vägg finns en kraftstyrd ventil 28. _ Impregneringsstationen 3 är i huvudsak utrustad med ett im~ pregneringskar 22 innehållande impregneringsvätska 25. Exempel på typ av impregneringsmedel är sådant som består av polymeriserande oljor, innehållande någon typ av hydrofoberingsmedel och filmbildande medel.

Vatten bör ej ingå i impregneringsmedlet. Vískositeten på vätskan bör vara sådan att den snabbt rinner av från ytan av trämaterialet och ej bildar droppar eller häng.

Med 24 betecknas styrrullar, som vid hissanordningens 9 för- flyttning löper mot impregneringskarets 22 vägg och mot räler 26 i utrymmet ZS. Linorna 10 kan medfölja hissanordningen 9 ned i karet 22, medan kammaren 17 är så smal, att linorna sträcker sig på sidorna av densamma. Bottendelen ll, är anordnad att i hissanordningens 9 övre läge täta kammaren 17 och därvid falla in i en recess 27.

Vid användande av den såsom exempel i fig. l och 2 visade an- läggningen tillgår impregneringsförfarandet enligt uppfinningen i hu- vudsak på följande sätt. Trämaterialet i form av brädor S inmatas successivt utmed transportören 4 på dess båda banor och passerar i ett uppvärmningssteg uppvärmningsstationen 6, närmare bestämt genom den elektromagnetiska strålningsanordningens 6 slingformiga strålnings- element 8. Exemelvis utnyttjas en mikrovâgsgenerator med en effekt av 1 kW vid ett avstånd mellan strålningselementets ytor och virket på cirka 20 cm. Prover har utförts exempelvis på gran och furuträ av en dimension cirka 5 x 10 cm, varvid trämaterialet bestrålades under 9 - 15 sekunder. Härvid uppnåddes en temperatur i centrum av virket, som uppgick till mellan 40 och S0°C. Uppvärmning medelst elektromagne- tisk strålning sker mycket snabbt och ej successivt i riktning utifrån _ och in i trämaterialet, som är fallet vid konventionell uppvärmning i samband med impregnering. Medelst elektromagnetisk strålning kan vir- ket ges en homogen uppvärmning i sitt tvärsnitt, varvid det även är möjligt att ge vírkets inre högst temperatur. Härigenom erhålles en synnerligen god utdrivning av fukt inifrån vírkets centrum. Uppvärm~ ningen sker som bekant genom agitering av atomerna i hela material- tvärsnittet samtidigt.

Brädorna 5 undergår således en uppvärmning under inmatningen -i hissanordningen 9 i lastutrymmet, varvid brädorna i uppvärmt skick 4 7807157-8 medelst ínmatningsrullarna 14 ínmatas till ett läge vilande på rul- larna 13. Härigenom kan hissanordningen 9 successivt fyllas under det att den stegvis medelst hissmaskíneriet 15 lyftes uppåt, så att det aktuella facket mellan två närbelägna rullar 13 steg för steg placeras mitt för inmatningsrullanal4. När hissanordningen fyllts helt,har den i huvudsak införts i evakueringsstationens evakuerings- kammare l7, varefter hissmaskíneriet åstadkommer den slutliga höj- ningsrörelsen så, att hissanordningens bottendel ll bildar en bot- tendel i evakueringskammaren och tillsluter denna.

Uppvärmningssteget följes härvid av ett första evakuerings- steg, som innefattar evakuering av fukt ur trämaterialet medelst ven- tilation av utrymmet i evakueringskammaren 17. Härvid inkopplas en kraftig fläktanordning i luftsuganordningen 19, varvid evakuerings- kammaren ventileras under luftinsläpp genom ventilen 28. Härvid sker en konditionering av materialet, varvid den medelst uppvärmningsan- ordningen mot varje brädas periferi expanderade fuktigheten utdrives i och tryckskillnader i trämaterialet utjämnas. Exempel på tid för eva- kueríng i det första evakueringssteget är l - S minuter beroende av vírkets dimension. Den evakuerade luften utgår således via huvudut- loppet 20.

Det ovan beskrivna första evakueringssteget efterföljes av ett impregneringssteg, som genomföres vid ímpregneríngsstationen 3, varvid hissanordningen 9 nedsänkes medelst hissmaskíneriet 15 i impregnerings- vätskan 23 i ímpregneringskaret 22. Väsentligt är härvid att impregne- ringsvätskan hålles vid en temperatur, som understiger det uppvärmda trämaterialet med cirka 20 - SOÛC, varvid erhålles en nedkylníng i första hand av den luft som finns kvar i materialets porer. Luften er- håller då en volym, som avsevärt understiger den luftvolym virket inne- höll före uppvärmningen. Samtidigt sker en successiv uppvärmning av ímpregneringsvätskan vid dess penetrering i virket, varför dess visko- sitet minskar samtidigt som virket avkyles från ytan. Detta ger en syn- nerligen god penetrering av impregneringsvätskan, somvid nämnda virkes- dimension intränger till ett djup av 15 - 20 mm i granträ och till kärnan hos furuträ. Doppningstider kan varieras i hög grad alltefter kravet på penetreríngsdjup.

Efter avslutad doppning i impregneringsmedlet vid impregne- ringsstationen 3 höjes hissanordningen 9 medelst hissmaskíneriet 15 åter upp till evakueríngsstationen 2, varvid trämateríalet utsättes för ett andra evakueringssteg. Denna evakuering har till ändamål att 7807157-8 5 låta lösningsmedel i impregneríngsvätskan 23 avgå från trämateríalet.

Härvid ställes evakueringskammaren 17 lämpligen under undertryck, vil- ket sker genom att bottendelen ll tillsluter kammaren lufttätt, sam- tidigt som luftsuganordningen 19 igângsättes, varvid en vakuumpump ínkopplas. Härvid inkopplas även kondensorn, som exempelvis utgöres av en i och för sig känd kylare, för kondensering av lösningsmedlet, som härigenom återvinnes och kan upptagas i utloppsröret 21 för det kondenserade medlet. Under detta andra evakueringssteg tillses att virket och omgivande luftutrymme hålles under en väl avpassad tempe- ratur, så att lösningsmedlet avdunstar ur trämaterialet, men de äm- nen man avser skall vara kvar i trämaterialet, såsom fasta partiklar för impregnerande eller konserverande syfte samt färgämnen, ej avduns- tar vid de temperaturer som används för avdunstning av lösningsmedlet.

Härvid är det således även väsentligt att vid bestämning av impregne- K ringsvätskans sammansättning man tar hänsyn till detta krav på avvikel- se i avdunstníngstemperaturer. r Efter sistnämnda behandling är virket färdigimpregnerat och hissanordningen 9 nedsänkes till mellanläget i utrymmet 25. Här av- lastas brädorna 5, vilket kan ske manuellt eller mekaniskt. Härefter är anordningen redo för en ny impregneringscykel.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på rif- ningarna visade utföringsexempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis är det tänkbart att det första evakueringssteget och uppvärmningssteget sker i samma lokal. Uppvärm- ningssteget kan även genomföras med en rörlig bestrålningsugn, som på exempelvis en släde förflyttar sig utmed trämaterialet, som härvid hålles stillastående. Det är även möjligt att anordna separata evakue- ringskammare för det första och det andra evakueringssteget. Evakue- ringsstationen 2 kan likaledes vara belägen någonstans vid sidan om impregneringsstationen 3 och ej nödvändigtvis rakt ovanför densamma.

De angivna sifferuppgifterna är medtagna endast såsom exempel och är beroende på val av träslag och virkesdimensioner. Uppvärmningstiderna varierar i hög grad beroende på avgiven strålningseffekt hos strål- ningsanordningen.

Claims (6)

s 7807157-8 Patentkrav

1. Förfarande för impregnering av trämaterial (5), i vilket ingår torkning av trämaterialet och efterföljande tillförande till träma- terialet av en impregneringsvätska (23), k ä n n e t e c k n a t a v följande steg i kombination: - torkning av_trämaterialet genom ett första uppvärmningssteg, innefattande uppvärmning av trämaterialet (5) med agitering av materialets atomer i huvudsak i hela materialtvärsnittet medelst elektromagnetisk strålning; - evakuering av fukt ur trämaterialet medelst ventilation av det omgivande luftutrymmet kring det uppvärmda trämaterialet; - tillförsel til1“trämaterialet av impregneringsvätskan, som innehåller lösningsmedel vid en vätsketemperatur, som avse- värt understiger den samtidiga temperaturen hos trämateria- É let (5); och - evakuering av lösningsmedlet under det att trämaterialet (5) hâlles vid en temperatur, vid vilken lösningsmedlet avduns- tar, men under motsvarande temperatur för sådana ämnen hos impregneringsvätskan, som skall kvarstanna i trämaterialet, medelst uppvärmning av trämaterialet (5) med agitering av materialets atomer i huvudsak i hela materialtvärsnittet me- delst elektromagnetisk strålning.

2. Pörfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r- a v, att trämaterialet (S) uppvärmes under det första uppvärmnings- steget till en temperatur i trämaterialets centrum till 40-50°C, me- dan impregneringsvätskan (23) bringas till en temperatur, som är cir- ka 20-30°C lägre än nämnda temperatur hos trämaterialet.

3. Förfarande enligt något av patentkraven 1, 2, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att evakueringssteget innefattar evakuering medelst undertryck i det trämaterialet (5) omgivande luftrummet.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t d ä r- a v, att evakueringssteget innefattar återvinning av det evakuerade lösningsmedlet.

5. S. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r- a v, att nämnda återvinning av lösningsmedlet astadkommes medelst kondensation. 7807157-8

6. Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkrav 1, vilket innefattar torkning av trämaterialet genom ett första uppvärm- ningssteg, innefattande uppvärmning av trämaterialet (S) med agitering av materialets atomer i huvudsak i hela materialtvärsnittet medelst elektromagnetisk strålning, evakuering av fukt ur trämaterialet me- delst ventilation av det omgivande luftutrymmet kring det uppvärmda trämaterialet, tillförsel till trämaterialet av impregneringsvätskan, som innehåller lösningsmedel vid en vätsketemperatur, som avsevärt un- derstiger den samtidiga temperaturen hos trämaterialet (5) och eva- kuering av lösningsmedlet under det att trämaterialet (5) hålles vid en temperatur, vid vilken lösningsmedlet avdunstar, men under motsva- rande temperatur för sådana ämnen hos impregneringsvätskan, som skall kvarstanna i trämaterialet, medelst uppvärmning av trämaterialet (5) med agiteríng av materialets atomer i huvudsak i hela materialtvär- snittet medelst elektromagnetiskstrålning,k ä n n e t e c k n a d a v - en ellerfleraanordning (6) för avgivande av elektromagnetisk strålning för uppvärmning av trämaterialet; - en ventilationsanordning (19) anordnad för att efter uppvärm- ningen evakuera fukt ur trämaterialet; - en anordning (3) för tillförande av impregneringsvätskæ1(23) genom doppning av trämaterialet (5); samt - en evakueringsanordning (19) för att i ett evakueringssteg efter doppningen av trämaterialet bringa lösningsmedel ingå- ende i impregneringsvätskan, att evakueras och ansluten till anordningen (6) eller anordningarna för uppvärmning, så att evakueringen kan ske under uppvärmning av trämateríalet.