SE452472B - Forfarande for behandling av spik for att oka dess utdragshallfasthet - Google Patents

Description

452 472 med i virkesstycket förefintligt ligninq binds medelst en kelatbindning till ligninet, vilken kelatbildare utgöres av en pólysackarid i vatten- lösning och vilken kelatbildare har försetts med en skyddskolloid till vilken kelatbildaren har lägre affinitet än till i virkesstycket förefintligt lignin och av att nämnda suspension innefattar en suspenderad polymer av typen termoplast till vilken kelatbildaren har lägre affinitet än till skydds- kolloiden samt av att en sålunda belagd spik torkas.

Nedan beskrives föreliggande uppfinning delvis i samband med på bifogade ritning förklarande figurer, där - figur i visar en spik delvis indriven i ett virkesstycke, ° figur 2 schematiskt visar träfibrer och en indriven spiks yta, i större skala.

Till grund för föreliggande uppfinning ligger insikten att förse en spik med ett skikt av en kelatbildare§om.utgöres av en polysackarid, - - där kelatbildaren försetts med en skyddskolloid för att därigenom göras inaktiv före spikens användande och där skyddskolloiden är så vald att när en spik indrivits i ett.virkesstycke kelatbildaren binds till i trästycket förefint~ ligt lignin medelst en kelatbindnlng. Härigenom förstyvas träets fibrer vilket avsevärt ökar spikens utdragshållfasthet. ß Skyddskolloiden är härvid så vald att kelatbildaren har lägre affinitet till denna än till i ett virkesstycke förefintligt lignin.

Enligt uppfinningen behandlas en spik genom att den beiägges med en suspen- sion, som kan påföras medelst sprutning, doppning av spiken i suspensionen eller påstrvkas medelst därför lämpliga penslar eller dylikt, varefter sus- pensionen torkas. I ' G Qflämndaßuspension innefattar en I polysackarid i vattenlösning, vil- ken polysaçkaríd försetts med en skvddskolloid. Som polysackarid~ kan exempelvis föreningen Dextran användas., Dextran saluförs bl.a. av bolaget Svenska Sockeraktiebolaget, Malmö, Sverige.

Skvddskolloiden utgöres företrädesvis av ett stärkelsederivat, vilket enl. en föredragen utföringsform utgöres av en katjoniserad stärkelse, före-- trädesvis majsstärkelse. Majsstärkelse saluföres av bolaget Stadex AB, Malmö, Sverige Suspensionen innefattar även en termoplast; Dßflflê kan Ufgöfas aV kafb°öYierad styren-butadien-polymer. En.dylik polymer saluförs av Dow Chemicals Inc. under beteckningen Q 570 Ü- 452 472 4 Skyddskolloidens uppgift är att blockera polysackarídens radikaler, så att dessa inte bildar kelat med andra ämnen som spikens yta kommer i kontakt med under behandling, transport och handhavande av spiken. Sålunda är skydds- kolloiden dels så vald att polysackaríden har högre affinitet till skydds- kolloiden än till polymeren, dels så vald att polysackariden har högre afflni- tet till ligning än till skyddskolloiden.

För att blockera samtliga radikaler skall blandningsförhållandet mellan ex.vis Dextran och stärkelsederivat vara omkring 80 viktså : 20 viktså. Dextran och stärkelsederivat i detta blandningsförhållande suspenderas i vatten så att en första suspension av ungefär 50 volï vatten och 50 vol% (Dextran + stärk- elsederivat) erhålles. Den sålunda bildade första suspensionen blandas med en andra suspension bestående av en polymer och vatten. Den andra suspension- ens Innehåll av polymeren kan.varieras. Emellertid skall den bringas inne- hålla en lämplig mängd polymer för att uppbygga en beläggning med lämplig tjocklek. Exempelvis kan den andra suspensionen innehålla 50 volä vatten och 50 vol% av polymeren.

De två suspensionerna blandas ihop i ungefär lika volymdelar, varigenom den för beläggning färdiga suspensionen erhålles. 1 Sistnämnda suspension pâföres i sådan mängd att efter torkning av suspensionen spiken försetts med ett skikt med en tjocklek av omkring 0.1 mm. Givetvis kan skikttjockleken varieras allt efter spikdimension och önskad effekt.

Företrädesvis belägges hela spiken, utom i förekommande fall dess skalle.

Emellertid kan även en mindre del av spiken lämnas obehandlad.

När Spikarna torkats bildar polymeren en bärare förpolysackariden- och skydds- kolloiden. Polymeren skall, som nämnts, vara en termoplast. En för ändamålet lämplig polvmer, såsom den ovan angivna, skall ha en smältpunkt ' sådan att den smälter av den frlktlonsvärme. som utvecklas när spiken drives in i virkesstycket. Smältpunkten skall enl. en föredragen utföringsform ligga i intervallet 60°C till 100°C och kan exempelvis vara ungefär 70°C.

Skyddskolloiden skall utväljas så att den. liksom den ovan angivna, är relativt svagt bunden till polysackariden.

När en spik vilken behandlats enl. uppfinningen drives in i ett virkesstycke uppvärmes således beläggningen till sådan temperatur att polymeren smälter. 452 472 \ Härvid frigöres den med skyddskolloiden försedda polysackariden. Den svaga bindníngen mellan polysackariden och skyddskoiloiden bryts då ned och poly- sackariden bildar istället ett kelat med ligninet i träet, varvid iigninet förstyvas. Polymeren stelnar givetvis när temperaturen sjunkit under dess smältpunkt. b l figur 1 visas schematiskt en spik 1 indriven l ett vlrkesstycke 2. Spiken är belagd med nämnda skikt 3. Skiktet visas med överdriven tjocklek på den fria delen av spiken i figur 1. Nä; spiken indrives l virkesstyeket 2 knäcks fibrerna i träet och blir riktade i vinkel mot spikens indrivningsriktning 5. l figur 1 illustreras fibrernas Å läge med ett antal streck.

Som nämnts förstyvas ligninet genom bindningen till p0lYSaCkarïd@fl- Lignin förekommer såväl mellan som i vedfibrerna ü. Genom att vedfibrerna är riktade snett framåt i spikens 1 indrivningsriktning 5 och spikens 1 yta 6 i stor förstoring är ojämn, vilket illustreras I figur 2, ökar utdragshållfastheten avsevärt på grund av att vedfibrerna har förstyvats, jämfört med om dessa inte förstyvats. Även den efter indrivningen stelnade polymeren bidrager också till att fästa spikens yta relativt träet. Bidraget från polymeren har i vissa -försök uppmätts tiil att Varâ.0mkkifl9 20%.av skillnaden i utdragshållfasthet mellan en obehandlad resp. en behandlad spik, medan förstyvningen av ligninet svarat för omkning 80% av'skillnaden. Den totala skillnaden i utdragshåli- fasthet är myckecsstor. Sâfunda har vid experiment och praktiska försök det visat sig att utdragshålifastheten för en konventionell spik fördubblas om den behandlats enl. föreliggande uppfinning. en fördubbling av utdragsnållfastneren har avsevärd berydeise far urförandsr av spikfiörband. Sålunda kan i många_fall klenare virkesdimensioner användas eftersom den erforderliga utdragshåilfastheten kan uppnås med en kortare spik, jämfött med om en konventionell spik används. Vidare kan hålifastheten hos träkonstruktioner med bestämda dimensioner ökas. Sålunda har vid prov- ningar av standardiserade lastpallar (s.k. Europallar).en hàllfasthetsökning av mer än mot erhållits. ' En ytteriigare väsentlig fördel som en spik enl. uppfinningen medför är att spikens tendens att krypa ut på grund av att träkonstruktioner vibrerat-eller utsätts för slag minskar avsevärt. Det har nämligen visat sig vid experiment , . ...___ 4..._.._............_..._...-._.. 452 472 5 _ och praktiska prov att en konventionellgspik har sin maximala utdragshåll- fasthet vid en initiell utdragning av spiken.och att utdragshâllfastheten därefter sjunker relativt snabbt.' En spik enl. uppfinningen Uppvisar däremot en utdragshâllfasthet som är i huvudsak proportionell mot den längd av spiken som förefinns i virkesstycket.

Detta innebär att vissa typer av träkonstruktioner, där endast ett vísstmindre glaPP i fönbandet kan accepteras, kan användas under längre tid jämfört med om konventionella spikar användes; Exempel på en dylik träkonstruktion är nämnda lastpallar.

Föreliggande uppfinning kan varieras på en mängd sätt. Sålunda kan en annan skyddskolloid än.de ovan angivna användas. Vidare kan en annan termoplast än den ovan angivna användas. De ovan.angivna blandningsförhâllandena kan givet- vis också varieras.

Föreliggande uppfinning skall således inte anses begränsad till de ovan an- givna utföringsformerna utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav - angivna ram.

Claims (6)

1. 452 472 4 _ Patentkrav i. Förfarande för behandling av spik för att öka den erforderliga kraften för att utdraga en dylik spik som indrivits i ett virkesstycke, k ä n n e - t e c k n a t a v, att spiken belägges med en suspension innefattande en kelatbildare så utvald att den vid kontakt med i virkesstycket förefintligt iígnin binds medelst en kelatbindning till ligninet, vilken kelatbildare utgöres av en polysackarid, företrädesvis Dextran, i vattenlösning och vilken kelatbildare har försetts med en skyddskolloid till vilken kelatbildaren har lägre affinitet än till 1 virkesstycket förefintligt lignin och av att nämnda suspension innefattar en suspenderad termoplast till vilken kelat- bildaren har lägre affinitet än till skyddskolloiden samt av att en sålunda belagd spik torkas.
2. 2. Förfarande enl. krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att keiatbildaren utgöres av föreningen Dextran.
3. 3. Förfarande enl. krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda skyddskolloid utgöres av ett stärkelsederivat, företrädesvis en katjoniserad stärkelse. Å.
4. Förfarande enl. krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t a v, att mängden skyddskolloid i nämnda suspension bringas vara tillräcklig för att blockera alla radikaler hos kelatbildaren.
5. 5. Förfarande enl. krav 1, 2, 3 eller Å, k ä n n e t e c k n a t a-v, att nämnda polymer utgöres av en karboxylerad styren-butadienpolymer..
6. 6. Förfarande enl. krav i, 2, 3, Å eller 5, k ä n n e t e c k n a t a v, att en polymer väljs vilken har en smältpunkt i intervallet 60°C till lO0°C.