SE435830B - Sett att torka impregnerat cellulosamaterial, sasom trevirke, i vetskeformiga hogkokande torkmedier och anvendning av serskild behallare for denna torkningsmetod - Google Patents

Description

8097297-*8 u? 10. 15. 20. 25. 30. 35. rial av olika ursprung och kvalitet kan torkas med goda re- sultat, överupptagning förhindras och upptagningen ej behö- ver göras beroende av impregneringslösningens inträngnings- djup. I ' Det kan tyckas förvånande, att virke ej spricker eller slår sig under den fas av torkningen, då det ej är i kontakt med torkmediet. Det har dock visat sig, att dessa olägenheter helt kan undvikas, genom att lämpligt vakuum väljes under det- ta stadium, dvs torkningshastigheten avpassas på rätt sätt.

En fördel med föreliggande förfarande är, att den rund- pumpning av torkmediet, som vanligen erfordras för att få homo- gen värmefördelning, kan helt eller delvis undvikas, då sepa- rationen av det behandlade materialet och torkmediet medför godomrörningav det senare. En ytterligare fördel är, att den skumning som normalt förekommer vid torkning i olja kan regleras.

Föreliggande uppfinning avser således ett sätt vid torkning av impregnerat virke och andra impregnerade cellu- losabaserade material genom behandling av dessa i vätskefor- miga högkokande medier under reducerat tryck, varvid materi- alen vid ett flertal tillfällen under behandlingen undandra- ges direkt kontakt med det vätskeformiga mediet.

I det följande kommer_uppfinningen att diskuteras när- mare i anslutning till behandling av virke, men vad som sägs är givetvis tillämpligt även vad gäller andra cellulosabase- rade material och produkter, såsom t_ex färdiga snickerier, träfiberplattor etc. t Det material som torkas enligt föreliggande sätt är impregnerat, dvs behandlat med lösningar av konserverande ämnen. Vilken impregneringsmetod som härvid utnyttjas är av underordnad betydelse, vanligen utnyttjas dock något spar- förfarande, såsom Lowry- eller Rüpingmetoden, för att upp- tagningen av lösningsmedel skall hållas förhållandevis låg och efterföljande torkning därigenom underlättas. Impregne- ringslösningarna kan vara vatten- eller lösningsmedels- baserade. f Som inledningsvis nämnts är det välkänt att under reducerat tryck torka impregnerat material i vätskeformiga 10. 15. 20. 25. 30. 55. högkokande medier. Dessa medier kommer fortsättningsvis att kallas torkmedier och utgöres vanligen av någon typ av olja. Torkmediet skall vara högkokande, dvs ha en kokpunkt som avsevärt skiljer sig från kokpunkten för vattnet eller lösningsmedlet i impregneringslösningen vid det vakuum som föreligger under torkningen. Vid torkning bör torktempera- turen, dvs torkmediets temperatur, hållas ungefärligen inom intervallet 60 till ll0°C, och vanligen bör temperaturen ej överstiga 9000, då högre temperaturer medför risk för skador på virket. Torkmediet bör normalt ha en kokpunkt som över- stiger 25000, och företrädesvis överstiger 300°C, och det väljes på känt sätt med hänsyn till den impregneringslös- ning som använts, varvid tillses, att torkmediet ej nedbry- tes eller missfärgas av det konserverande medlet i impreg- neringslösningen och att det har en lämplig kokpunkt i för- hållande till lösningsmedlet eller vattnet i impregnerings- lösningen. Som exempel på lämpliga torkmedier kan nämnas torkande oljor som linolja, tallolja, sojaolja, rapsolja,, icke-tormnne oljor som mineraloljor etc och blandningar av sådana oljor. Ofta inblandas även ett pigment i torkmediet, så att det färdigbehandlade materialet blir färgstabilt pig- menterat.

Vid torkprocessen arbetar man under reducerat tryck och vanligen vid ett vakuum över 75 %, dvs ett tryck under- stigande 25 kPa. Vakuumet avpassas med hänsyn till torkme- diets kokpunkt och bör vanligen ej överstiga 98 %.

Vid den torkning som idag förekommer av impregnerat virke utsättes detta för inverkan av torkmediet under behöv- lig tid och är under denna tid helt i kontakt med torkme- diet, eller detta och alstrat skum. Vid föreliggande förfa- rande undandrages materialet som torkas däremot vid ett I flertal tillfällen den direkta kontakten med torkmediet, varigenom oljeupptagningen regleras. Vid ett första påse- ende borde detta ej påverka oljeupptagningen, då värmeöver- föringen till vilke hela tiden sker genom torkoljan. Prak- tiskt har det dock visat sig, att upprepade separationer av virke och torkmedium minskar oljeupptagningen.

Separationen av virke och torkmedium enligt förelig- Sfiüf? 297* 8 sozwzøv-s f gande uppfinning åstadkommas lämpligen genom att materialet lyftes upp ur det vätskeformiga mediet och åter sänkes ned i detta. I och för sig är det tänkbart att åstadkomma undan- _ dragande av kontakt medelst andra metoder, t ex genom ut- 5_ pumpning och insugning av torkmedium i och ur den på luft evakuerade autoklaven. Detta låter sig dock omöjligen göras, då pumpar som arbetar mot vakuum ej kan ha sådan kapacitet, att utpumpning av stora mängder olja mot vakuum sker så snabbt som erfordras, dvs inom 5 till 10 minuter. 10. Genom undandragningen av kontakt mellan torkmediet och materialen enligt föreliggande uppfinning uppdelas tork- ningen i intervall och dessa är beroende av faktorer som ol- jans inträngningsegenskaper och virkets egenskaper. Längden av och antalet perioder då materialen ej är i kontakt med 15. torkmediet varierar även med anbringat vakuum. Genom att utnyttja kraftigare vakuum under dessa perioder kan antalet uppdragningar göras färre eller alternativt perioderna kor- tare. Lämpligen bör materialen undandragas kontakt med tork- mediet under minst 5 % av den totala torktiden och företrä- 20. desvis under minst 10 % av denna. Det är lämpligt att utnytt- ja minst 3 perioder utan direkt kontakt. _ Enligt en föredragen utföringsform intensifieras in- tervallen under den tid då det behandlade materialet håller en fuktkvot mellan 30 och 50 procent. Det är även tänkbart 25. att förlägga samtliga uppdragningar till denna period.

Föreliggande förfarande kan genomföras, utan att den torktid som normalt användes behöver förlängas i någon nämn- värd utsträckning. Som vanligt avbrytes torkningen, då unge- får lika mycket vatten eller lösningsmedel som införts med 30, impregneringslösningen avgått, varefter materialen lämpligen underkastas en kortare tids eftervakuum utan värmning. Ge- nom uppdragningarna av materialet erhålles god omrörning av torkmediet, varför den rundpumpning av detta som vanligen erfordras helt eller delvis kan avvaras vid förzlíggande för- 35. farande. Vid torkning i olja skummar torkmediet oftast myc- ket kraftigt under långa perioder; Med föreliggande förfa- rande är det möjligt att avpassa mängden virke i kontakt med torkmediet, så att detta fås att skumma i önskvärd utsträck- 10. 15. 20. 25. 30. 35. ning. Det är även tänkbart att förlägga all den aktiva bort- kokningen av lösningsmedlet till de faser då torkmediet och virket hålles separerade och därmed nästan helt undvika skum- ning.

Torkning enligt föreliggande förfarande genomföras i behållare, försedd med lämpliga organ för att höja och sänka det impregnerade materialet. I konventionella impregnerings- torkningsprocesser utnyttjas vanligen samma behållare (auto- klav) för impregneringen och torkningen och givetvis före- ligger inga hinder att göra detta även vid föreliggande för- farande. Det är dock ur flera synpunkter fördelaktigt att utnyttja en separat behållare vid föreliggande förfarande.

I impregnerings-torkningsprocessen utgör torkningen den mest tidskrävande operationen och genom att använda flera separata torkbehållare kan en väsentlig kapacitetsökning vinnas. Genom att använda separat torkautoklav minskas även riskerna för blandning av impregneringslösningen och oljan. Genom att di- mensionerna hos en torkautoklav för torkning med undandrag- ningar av materialet enligt föreliggande uppfinning skall va- ra så avpassade, att ett tillräckligt stort fritt utrymme finns ovanför vätskeytan, kan en separat autoklav i detta fall även utnyttjas som lagertank för torkmediet, utan att fasta mellanväggar erfordras, och extern lagertank kan så- ledes undvikas. p I en föredragen utföringsform av föreliggande förfa- rande behandlas impregnerade och företrädesvis med vattenba- serade impregneringsmedel behandlade material i vätskefor- migt högkokande torkmedium i en från impregneríngsautoklaven skild autoklav, vilken samtidigt fungerar som lagertank för torkmediet.

Torkning enligt föreliggande uppfinning genomföres i en impregnerings-torkbehållare eller en separat torkbehål- lare, vilken på sedvanligt vis är försedd med ínförings- och uttagningsöppningar för gods, anslutningar till yttre vakuum-källa och ev tryck~källa, tillförselledningar för vätska, ledningar för avgående kondenserat vatten eller lös- ningsmedel från.impregneringslösningen¿ ev bräddavlopp för bildat skum etc. Autoklaven är dessutom försedd med organ, som möjliggör upplyftning och nedsänkning av det behandlade 8307297-8 8110729 Z* 3 10. 15. 20; 25. materialet i torkmediet. Härvid kan exempelvis utnyttjas' höj- och sänkbara burar, i vilka materialen införes. Spe- ciellt lämpligt är dock att i autoklaven anordna ett höj- och sänkbart bord, vilket lämpligen är perforerat för att undvika negativa effekter på värmeöverföringen. Genom att utnyttja ett sådant bord, vinnes fördelen, att material av varierande dimensioner kan behandlas i samma behållare. Även om autoklaver med cirkulärt tvärsnitt kan utnyttjas för föreliggande förfarande, föredrages det, för att på effektivast möjliga sätt kunna utnyttja autoklaven, att den invändigt är rektangulär. Härigenom kan bordet till- låtas upptaga största delen av tvärsnittsytan och tork- mediets volym kan hållas minimal. - Å Föreliggande uppfinning innefattar även användning av ( en behållare, såsom närmare_definierad i krav, för torkning.

Behållaren är försedd med sedvanliga öppningar och anslutning- ar och vidare utrustad med ett höj- och sänkbart bord, vilket företrädesvis är perforerat. Behållaren, vilken är invändigt rektangulär, har dimensioner avpassade med hänsyn bl.a till dimensionerna hos det material som skall behandlas samt till att detta skall ha tillräckligt fritt utryme ovanför tork- mediets yta, så att direkt kontakt med detta kan undvíkasQ Som ovan nämnts, kan en autoklav enligt föreliggande uppfin- ning även tjäna som lagertank för torkmediet. Som exempel kan nämnas, att för virke av standard-dimensioner är en total in- re autoklavhöjd av 3 m lämplig och härav utgör öppningen för virke 1,7 m och de nedre 1,3 m lagertank. Den inre bredden på autoklaven kan exempelvis varieras mellan l och 2 m. 10. 15. 20. 25. 30. 35.

Exempel la och lb I detta exempel torkades impregnerat virke (Pinus silvestris) dels enligt uppfinningen med torkning uppdelat i perioder med mellanliggande undandragningar av virket från torkmediet (la) dels enligt tidigare känt förfarande utan undandragningar (lb).

Försöken utfördes i laboratorieskala med virke impreg- nerat enligt fullcellmetoden med en 2-procentig CCk¶ömfing.Det impregnerade virket hade en fuktkvot av 120 %.

Bitar av virke med dimensionerna 220 x 80 x 16 mm in- fördes i en torkapparatur för laboratorieförsök i enlighet med vad som beskrivits i ansökan. Torkmediet i autoklaven utgjordes av en kombination av oxidationsbeständiga oljor. la) Torkningen uppdelades här i sju olika perioder med mellanliggande undandragningar av virket från torkmediet varvid detta lyftes upp ur mediet. I det följande anges för respektive torkperiod tid i min., temperatur i OC och vakuum i %. För respektive period då virket var separerat från tork- mediet anges tid i min. och vakuum i %.

Torkning period l: 25, H0-80, 70 Separation l: 20, 90 Torkning period 2: 30, 80-85, 90 Separation 2: 20, 90 0 Torkning period 3: 30, 80-85, 90 Separation 3: H5, 90 Torkning period 4: 30, 70-85, 90 Separation H: 30, 90 Torkning period 5: 35, 70-80, 90 Separation 5: 30, 95 Torkning period 6: 30, 70-80, 90 Separation 6: 30, 95 Torkning period 7: 35, 80, 95 Behandlingen avslutades genom att virket separerades från torkmediet och under 30 minuter hölls vid ett vakuum av 95 %. 0 Inkluderande en initial uppvärmning under 30 min. tog hela behandlingen således 7,5 timmar varav virket under 215 min. var i kontakt med torkmediet.

Det färdigbehandlade virket hade en fuktkvot av 30 % 80017297- 8 10. l5} 20. 25. 30. -35. -8007297-'8 och en oljehalt av 10 kg/m3. lb) I detta försök behandlades virket i torkmediet under en total period av 7,5 timmar. Den initiala uppvärmningen tog ungefär 30 minuter och virket hölls sedan i torkmediet under 6,5 timmar vid en temperatur av 80-8500 och ett vakuum av 80-95 %. Behandlingen avslutades genom att virket separe- rades från torkmediet och under en tid av 50 minuter hölls vid ett vakuum av 95 %. ' " Det färdigbehandlade virket.hade en fuktkvot av 40 % och en oljehalt av 80 kg/m3.

Exempel 2 I detta försök torkades impregnerat virke enligt upp- finningen med uppdelning av torkningen i fem perioder. Virket var impregnerat med en 2-procentig CCA-lösning och hade en fuktkvot av 163 %. Behandlingen genomfördes på motsvarande sätt som i exempel l.

För respektive torkperiod anges tid i minuter, tempe- ratur i OC och vakuum i %. För respektive period då virket var separerat från torkmediet anges tid i minuter och vakuum i %.

Torkperiod l: 35, 40-80, 70 Separation 1: 20, 90 Torkperiod 2: 50, 70-80, 80 Separation 2: 20, 90 Torkperiod 3: 65, 70-85, 85 Separation 3: 20, 90 Torkperiod U: 60, 85, 85 Separation H: 30, 95 Torkperiod 5: 60, 85, 95 Behandlingen avslutades med att virket separerades från torkmediet och hölls vid 95 % vakuum under 30 minuter. Den totala behandlingen tog således 6,5 timmar varunder virket var i kontakt med torkmediet under 4,5 timmar.

Det behandlade virket hade en fuktkvot av H0 % och en oijenalt av 36 kg/m3. - i

Claims (6)

10. 15. 20. 25. 50. Patentkrav

1. l. Sätt att torka impregnerat virke och andra impreg- nerade cellulosabaserade material genom behandling i vätska- formiga högkokande torkmedier under reducerat tryck, k ä n - n e t e c k n a t därav, att materialen vid ett flertal tillfällen under behandlingen undandrages direkt kontakt med torkmediet. _

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t att frekvensen för undandragning av kontakt mellan materialen och torkmediet ökas under den tid materialens fuktkvot ligger inom intervallet 30 till 50 %.

3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den tid under vilken kontakt mellan materialen och torkmediet undvikes utgör minst 5 % av den totala tork- därav, tiden.

4. H. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att trycket reduceras ytterligare un- der de perioder, då kontakt mellan materialen och torkmediet ej föreligger.

5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t etc k n a t därav, att torkmediet har en kokpunkt över- stigande 25o°c.

6. Användning av en behållare för torkning av im- pregnerat virke och andra impregnerade cellulosabaserade material i vätskeformiga högkokande torkmedier varvid mate- rialen vid ett flertal tillfällen under behandlingen undan- drages direkt kontakt med torkmediet, vilken behållare är rektangulär, försedd med införings- och uttagningsöppning (1) för materialet, anslutningsledningar till vakuum-källa och eventuellt till tryck-källa samt tillförsel- och utlopps- ledningar för vätska och gas, vilken behållare vidare är för- sedd med ett höj- och sänkbart bord (2) som möjliggör upp- lyftning och nedsänkning av materialet som behandlas. esaefirvzsvsrggi