SE516982C2 - Förfarande för linoljeimpregnering av cellulosabaserade produkter - Google Patents

Description

io 15 20 25 30 35 n n ø p n. u 516 982 2 överföres sedan i kall olja varigenom en viss förbättrad impregneringseffekt erhålles. De kända metoderna är emel- lertid otillfredsställande när det gäller att erhålla en impregneringsgrad som ger långvarigt skydd mot angrepp av mikroorganismer som förekommer i naturen, exempelvis mik- roorganismflora med aggressiv brunröta.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstad- komma ett förfarande för linoljeimpregnering av cellulo- sabaserade produkter, speciellt trä, varvid det nya för- farandet ger väsentligt förbättrad skyddsverkan, speci- ellt genom att förfarandet möjliggör en högre upptag- ningsnivå.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett flerstegsförfarande, som utnyttjar ett inledande upp- hettningssteg varvid vatten i ångform och innesluten luft avgår från produkten, och ett efterföljande steg där man tar till vara resultatet av vatten- och luftavgången så att oljeupptagningen kan förbättras. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande, vid vilket man omväxlande utnyttjar vaku- um i kombination med hög temperatur och därefter kylning i kombination med övertryck.

Ett speciellt ändamål med uppfinningen är att man vid förfarandet tillser att övergången från vakuum- värmningssteget till tryck-kylsteget sker kontinuerligt så att maximal utnyttjning av denna övergång uppnås.

För dessa och andra ändamål som kommer att framgå av den fortsatta beskrivningen åstadkommes genom uppfinning- en ett förfarande för impregnering av cellulosabaserade produkter, speciellt trä, med linolja, varvid produkterna behandlas med linolja vid förhöjd temperatur under tryck i autoklav. Uppfinningen karakteriseras av följande del- steg: a) autoklaven chargeras med aktuell produkt, b) linolja upphettad till en temperatur överstigande vattnets kokpunkt tillföres autoklaven så att produkten omslutes av linoljan, ÅC--Cl 14:13 2:\l-7i:XIFÉIÉÃI~IBXÉÉÉI9É'ïêl :fl-:É =§ÉV}.l95~'9~-&fi--~S'=. 1552315? '10 15 20 25 30 35 516 982 3 c) under konstanthällning av temperaturen sätts au- toklaven under vakuum, varvid vatten i àngform och i pro- dukten innesluten luft avgår fràn produkten, d) linoljan avtappas från autoklaven under samtidig tillförsel av linolja med en temperatur understigande vattnets kokpunkt och autoklaven företrädesvis sätts un- der övertryck, och e) den kalla oljan avtappas fràn autoklaven, som eventuellt för avlägsnande av överskottsolja från produk- ten äter sätts under vakuum, varefter den impregnerade produkten avlägsnas från autoklaven.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning bygger i princip pà det nya konceptet att autoklavens omställning frän het linolja under vakuum sker kontinuerligt genom att samtidigt som den heta linoljan avtappas fràn auto- klaven kall linolja tillföres och autoklaven successivt sätts under övertryck. Genom detta förfaringssätt utnytt- jas maximalt det vakuum i produkten som uppstår under värme och vakuum sä att maximal upptagning av linolja sker i anslutning till tillförsel av kall linolja och försâttning av autoklaven under övertryck.

I föreliggande framställning innebär sålunda ut- trycken “het linolja" och "kall linolja" att oljans tem- peratur i det första fallet överstiger vattnets kokpunkt, respektive i det senare fallet understiger vattnets kok- punkt.

I delsteg a) är det lämpligt att upphetta linoljan till en temperatur av ca 140-180°C, medan i det senare delsteget c) det är föredraget att autoklaven försättes under ett övertryck av upp till ca 15 bar, exempelvis från ca 5 till ca 12 bar.

I kylningssteget d) hälles den kalla linoljans tem- peratur lämpligen inom intervallet ca +75 till ca +85°C.

Vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning är det speciellt föredraget att för impregneringen använda en processad linolja som till övervägande delen består av linolensyra, linolsyra och oleinsyra, främst i form av s; Q lO 15 20 25 30 35 516 982 4 triglycerider, varvid dess innehåll av fri tokoferol un- derstiger ca 100 ppm. Linoljans innehåll av fri tokoferol understiger lämpligen ca 75 ppm och i synnerhet ca 50 ppm. Detaljer beträffande sådan processad linolja och förfarandet för deras framställning återfinnes i SE- patentansökan nr 9903621-2. Innehållet i denna parallell- ansökan får anses ingå i föreliggande patentansökan genom hänvisningen till densamma.

Slutligen kan förfarandet i ett ytterligare slutligt delsteg torkas i en luftström av omgivningstemperatur.

Föreliggande uppfinning innefattar även produkter, speciellt trävaror, framställda genom ovan beskrivet för- farande.

Uppfinningen kommer i det följande att närmare be- skrivas i anslutning till icke inskränkande exempel, vari mängden procentangivelser avser vikten om ej annat anges.

EXEMPEL 1 Impregneringsprocedur I anslutning till impregneringsproceduren användes svensk kallpressad linolja från 1998 àrs skörd.

I en autoklav tillföres aktuellt virke, i förelig- gande fall stavar vilka ströats och förankrats. Autokla- ven tillföres linolja uppvärmd till en temperatur inom intervallet ca 140 till ca l80°C, exempelvis ca l60°C och autoklaven fylles upp sä att virket helt omsluts av lin- oljan. Temperaturen hålls vid konstant värde medan auto- klaven försättes under vakuum. Genom den höga temperatur som trävirket upphettas till och under inverkan av vakuu- et föràngas vattnet och vattenånga tillsammans med luft avgår ur virkets porsystem.

Efter avslutad värmebehandling som äger rum under en tidrymd av ca l h utbytes den heta oljan kontinuerligt mot kall olja genom att den heta oljan pumpas ut ur auto- klaven medan kall olja samtidigt pumpas in nedtill i au- toklaven. Samtidigt med detta utbyte av het olja mot kall olja växlas successivt trycket i autoklaven från vakuum 10 15 20 25 30 35 Q . | ø en u u 516 982 5 olja växlas successivt trycket i autoklaven fràn vakuum till ett övertryck om ca 10 bar. Den kalla oljans tempe- ratur hålles inom intervallet ca +75 till ca 85°C. Vid nedkylningen av virket skapas ett undertryck i dess por- system, varigenom impregneringsolja lättare tränger in i virket så att upptagningsnivàn ökar.

Efter avslutad behandling i autoklaven får virket torka i en sval luftström med en temperatur av ca 20°C eller lägre, varvid eventuellt oljeöverskott ytterligare intränger i virket. Detta slutsteg har till funktion att förhindra att olja genom eftersvettning tränger ut ur det impregnerade virket.

EXEMPEL 2 Impregneringsresultat Det virke som görs till föremål för impregnering kan vara av varjehanda slag. Inriktningen i Sverige är för närvarande mot de vanligaste barrträden, nämligen gran och fur. Virket kan vara i olika grad färskt eller tor- kat, dvs innehålla olika mängder fukt.

De olika processtegens varaktighet i tiden får an- passas till virkets parametrar (dimension, fuktkvot, trä- slag, kärna och/eller splint) samt till den eftersträvade upptagningsnivån. Upptagningsnivån kan anges i mängd lin- olja per m3 eller procent av virkets torrdensitet som är ca 450 kg/m3 , och vidare med hänsyn till det impregnera- de virkets tilltänkta användning. Ju högre upptagningsni- vå som erhålles desto bättre beständighet får virket och desto svårare förhållanden klarar virket av vid dess praktiska användning.

Olika typer av virke har genom förfarandet enligt uppfinningen provimpregnerats, och i följande tabell an- ges dessa virkesslag och de erhållna upptagningsnivàerna. 10 516 982 6 TABELL Virkesslag Upptagningsnivà (densitet 450 kg/n? ca% _ ca kg/n? Furusplint 100% 450 kg/m3 Furukärna 40% 180 kg/m3 Gransplint 40% 180 kg/HP Grankärna 20% 90 kg/m3 Virke som impregnerats till höga upptagningsnivåer, dvs upp till 100%, kan enligt pågående tester klara lång tid under mycket svåra förhållanden, dvs fritt utomhus i mark eller i markkontakt.

Det bör observeras att föreliggande uppfinning ej är inskränkt till de konkreta utföringsformer som exemplifi- erats ovan. Sålunda kan modifikationer och ändringar ut- föras inom uppfinningens ram och sådana ändringar och mo- difikationer inses lätt av fackmannen på området.

Claims (10)

. ~ .-.... »uu- io 15 20 25 30 35 5 1 6 9 8 2 i . 7 PATENTKRAV

1. Förfarande för linoljeimpregnering av en cellulo- sabaserad produkt, speciellt trä, innefattande behandling av produkten med linolja vid förhöjd temperatur under tryck i autoklav, k à n n e t e c k n a t av delstegen: a) autoklaven chargeras med aktuell produkt, b) linolja upphettad till en temperatur överstigande vattnets kokpunkt tillföres autoklaven så att produkten omslutes av linoljan, c) under konstanthällning av temperaturen sätts au- toklaven under vakuum, varvid vatten i ángform och i pro- dukten innesluten luft avgår från produkten, d) linoljan avtappas från autoklaven under samtidig tillförsel av linolja med en temperatur understigande vattnets kokpunkt och autoklaven företrädesvis sätts un- der övertryck, och e) den kalla oljan avtappas från autoklaven, som eventuellt för avlägsnande av överskottsolja från produk- ten åter sätts under vakuum, varefter den impregnerade produkten avlägsnas från autoklaven.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t därav, att i delsteg a) linoljan upphettas till en temperatur av ca 140 till l80°C.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a t därav, att i delsteg c) autoklaven sätts under ett övertryck av upp till ca 15 bar.

4. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att i delsteg d) den kalla linoljans temperatur hålles vid en temperatur liggande inom intervallet ca 75 till 85°.

5. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att i delsteg d) övertrycket är från ca 5 bar till ca 12 bar.

6. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att impregnering- en utföres med en processad linolja till övervägande de- len bestående av linolensyra, linolsyra och oleinsyra, io 15 516 982 =::;=::;. 8 främst i form av triglycerider, varvid dess innehåll av fri tokoferol understiger ca 100 ppm.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, k ä n n e - t e c k n a t därav, att linoljans innehåll av fri toko- ferol understiger ca 75 ppm.

8. Förfarande enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e c k n a t därav, att linoljans innehåll av fri toko- ferol understiger ca 50 ppm.

9. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att produkten i ett ytterligare slutligt delsteg torkas i en luftström av omgivningstemperatur.

10. Produkter framställda genom förfarande enligt något av de föregående patentkraven.