WO1998046403A1 - Imprägniermittel sowie verfahren zum imprägnieren von festkörpern - Google Patents

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WO1998046403A1
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wood
impregnation
oil
container
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Hans-Ulrich Dietze
Joachim Heilscher
Sebastian Benenowski
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Bwg Butzbacher Weichenbau Gesellschaft Mbh & Co. Kg
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    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/36—Aliphatic compounds
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    • B27K3/44—Tar; Mineral oil
    • B27K3/48—Mineral oil

Definitions

  • the invention relates to an impregnating agent and a method for impregnating solid bodies such as wood, in particular track supports consisting of wood or having wood, with an impregnating agent which is liquid during the impregnation, the solid body being arranged in a container, the container then under reduced pressure (fore-vacuum). applied and then the impregnating agent is introduced into the solid at overpressure (impregnation process).
  • the cavities in a porous, solid body are filled with at least one liquid agent.
  • the penetration of the pores, insofar as they are open to the surface, is caused by capillary forces and pressure differences. It is therefore necessary to remove all gases from the solid and from the impregnating agent itself before impregnation.
  • the solid to be impregnated is exposed to a pre-vacuum.
  • the effect of the impregnating agent is further enhanced if the solid body is flooded by the impregnating agent in a container such as a boiler and kept under excess pressure.
  • Wooden sleepers, masts, pits or timber can be impregnated with salt solutions, tar oils and other solvent-based substances to provide protection against putrefaction and animal pests.
  • Coal tar oils in high-boiling fractions to prevent fungal attack have proven particularly useful for wooden sleepers.
  • the ripping or double ripping method is used as a savings drink.
  • AI linseed oil is emulsified with mineral oil in order to then achieve water solubility by adding surfactants. Insecticides can then be added to the emulsion.
  • a vegetable oil is used according to DE 22 54 146 AI.
  • wood is treated by means of a preservation process in which the wood is soaked under pressure with simultaneous heat treatment in a solution of one or more metal salts of a carboxylic acid in an organic or aqueous solvent.
  • the impregnated wood is then heated to fix the metal salts.
  • the present invention is based on the problem of further developing an impregnating agent and a method of the type mentioned at the outset such that solid bodies, in particular track supports made of wood or track supports containing wood or other wooden components, are effectively protected against fungal attack and against animal pests with high efficiency without there is a significant environmental impact.
  • the problem is solved with an impregnating agent for impregnating wood, in particular wood intended for track supports, using biocides and / or siccatives and / or organic copper compounds which can be stored in the wood via a carrier liquid, which is characterized in that the Carrier fluid is undiluted, unemulsified and undissolved, non-synthetic oil that is hardened by autoxidation.
  • the use of solvents for impregnating wood is avoided, which would result in an undesirable environmental impact.
  • the use of the non-synthetic oil that hardens in the wood ensures that the biocides, siccatives or copper compounds are stored in the wood to the required extent without the need for further process steps such as heat treatments in addition to the usual pressure treatments.
  • the hardening carrier material causes the substances causing the impregnation to immolilize, which ensures that even after a long period of use, rinsing does not take place.
  • the problem is solved in that after the forevacuum has been built up, the container is filled with inert gas and then kept under excess pressure, and then the solid body is subjected to excess pressure in the container and in the presence of the inert gas with the impregnating agent consisting of a non-curing agent in the presence of the inert gas undiluted, unemulsified and undissolved non-synthetic oil as a carrier liquid and this biocides and / or even siccatives and / or organic copper compounds added, then the pressure degraded and to remove superfluous impregnating agent from the impregnated solid by building up a post-vacuum.
  • the impregnating agent consisting of a non-curing agent in the presence of the inert gas undiluted, unemulsified and undissolved non-synthetic oil as a carrier liquid and this biocides and / or even siccatives and / or organic copper compounds added
  • Physically and / or chemically curing natural products are used as carrier liquid, in particular linseed oil and / or rapeseed oil and / or fish oil and / or soybean oil and / or parrafins. Glycerides and / or optionally plastics that polymerize for curing could also be used.
  • biocides and / or siccatives and / or the organic copper compounds may be necessary to introduce the biocides and / or siccatives and / or the organic copper compounds into the otherwise solvent-free carrier liquid by means of a solubilizer.
  • the teaching according to the invention cures the impregnating agent which does not contain liquid solvents during the impregnation after the impregnation process in the solid body, in particular wood, the immobilized biocides being immobilized. This creates the desired impregnation effect.
  • the hardening further ensures that the impregnating agent cannot be rinsed out even after a long period of use. Because the impregnating agent is cured in the solid, there is also the advantage that the electrical conductivity is extremely low.
  • the soaking agent is pumped out and the volume of the container released is filled with inert gas. It is preferably provided that there is still an overpressure in the container after the impregnating agent has been drained. Then the inert gas pumped out to build up a negative pressure in the container again over a period of time t 3 , as a result of which excess impregnating agent is released from the solid body and the latter is pumped off.
  • the period t 3 is preferably approximately 2 t 2 to 5 t 2 .
  • the solid body itself should be soaked at a temperature T, with 50 ° C ⁇ T, ⁇ 140 ° C.
  • the temperature at which excess impregnating agent is released from the solid body and then pumped out should be at a temperature T 2 , preferably T 2 2 / 2/3 T.
  • Siccatives should be added to the impregnating agent itself in order to accelerate the autoxidation and / or polymerization.
  • the desiccants can consist of an active metal cation such as cobalt, lead or manganese and an anion of an organic acid (higher fatty acids, resin acids, naphthenic acids).
  • an organic acid higher fatty acids, resin acids, naphthenic acids.
  • substances with organic copper compounds are used as desiccants. These copper compounds are said to act as siccatives and as biocides.
  • one or more other fungicides can also be used. Copper octoate should preferably be mentioned.
  • nitrogen or carbon dioxide is preferably used as the inert gas.
  • a cuboid solid with the dimensions 10 x 10 x 150 cm 3 made of hardwood lumber, crack-free, with little knots and with a wood moisture content ⁇ 30% is placed in a pressure vessel in order to impregnate it by saving water.
  • the pressure vessel is then filled with inert gas in the form of nitrogen.
  • a gas pressure of approximately 4 bar is set.
  • the time period in which the fore vacuum prevails is approximately equal to the time period in which the inert gas is pressurized to the pressure vessel.
  • the forevacuum can be applied for 10 to 20 minutes and the overpressure between 15 and 25 minutes. If necessary, this gas exchange is repeated.
  • the pressure vessel is then filled with undissolved, unemulsified, undiluted linseed oil, which is mixed with biocides and siccatives.
  • the solid body is completely covered with the impregnating agent.
  • a pressure of between 7 and 10 bar is built up in the pressure vessel.
  • the temperature of the impregnating agent is set to approximately 110 to 100 ° C.
  • the impregnating agent is pumped off, the volume released Pressure vessel is filled with inert gas. Care should be taken to ensure that there is always an overpressure in the pressure vessel while the impregnating agent is being pumped off, preferably in the range between 2 and 5 bar.
  • the inert gas is pumped off and a negative pressure (post-vacuum) is set in the pressure vessel over a period of about 20 to 30 minutes in order to release and pump off excess impregnating agent from the wood.
  • a negative pressure post-vacuum
  • the temperature in the pressure vessel should be around 60 to 90 ° C.
  • the pressure / time course of the watering-down impregnation can be seen in principle in FIG. 1.
  • the pre-pressure phase following the fore-vacuum phase before the impregnating agent is introduced into the pressure vessel under high pressure it should be noted that this has the advantage that a gas cushion is formed in the wood by the excess impregnating agent present in the wood in the post-vacuum phase can be driven out in a simple manner.
  • the impregnation is not influenced by the stored gas cushion, since the stored inert gas is used on the one hand to release excess impregnating agent in the final vacuum phase and on the other hand cannot cause autoxidation or polymerization of the impregnating agent.
  • a both cylindrical and cuboid section of a softwood is impregnated in the full impregnation process, which can be seen in principle in FIG. 2, in which the pressure is also logarithmically plotted against the impregnation time.
  • a pressure of ⁇ 100 mbar is built up in it.
  • the pressure vessel is then filled with inert gas in the form of carbon dioxide and then impregnating agent in the form of undiluted, unemulsified and undissolved soybean oil in order to introduce the impregnating agent at a pressure of approximately 10 bar.
  • the coniferous wood After the coniferous wood has been impregnated with the impregnating agent for a period of approx. 180 min, it is drained off and a post-vacuum is built up in the pressure vessel in order to remove and suction off excess impregnating agent from the coniferous wood.
  • the duration or the pressure of the impregnating agent is set so that the softwood is impregnated with an amount of approximately 400 to 600 kg of impregnating agent per m 3 of sapwood.
  • Sapwood is the juice-bearing and soakable area of the wood.
  • heartwood is like this for pine and oak is generally not impregnable.
  • Coniferous cuboidal outer geometry is impregnated with sunflower oil using the savings watering method (Fig. 1). Nitrogen was used as the inert gas.
  • the fore-vacuum, pre-pressure, pressure and post-vacuum phases roughly correspond to those of Example 1. It was found that about 180 to 240 kg of impregnating agent was absorbed per m 3 of sapwood.
  • a pulsation method for impregnating hardwood cuboid outer geometry will be explained.
  • the wood to be impregnated is placed in a container in which a vacuum is initially built up over a time X 0 .
  • An overpressure is then built up, which is maintained over a period of time X.
  • the container of the impregnating agent ie the carrier liquid consisting of undissolved, unemulsified, undiluted linseed oil, is filled with biocides and siccatives as additives in order to reduce the pressure to a value P 2 of, for example Absolutely increase 7 to 10 bar.
  • This pressure is maintained over a period of time X 3 , in order then to drop the pressure to the value P, which prevails when the container is filled with impregnating agent.
  • This pressure is kept in the container for a time X 2 , which corresponds approximately to the time X 3 at the beginning of the impregnation.
  • the period of time in which the coniferous wood is exposed to the high pressure P 2 is increased, whereas the period of time during which the pressure P, approximately 4 to 6 bar absolute, is kept largely constant.
  • the time span X 2 or X 4 can be about 0.5 to 3 minutes, the time span X 3 in about 0.5 to 3 minutes and the time span X 5 8 to 15 minutes with a total impregnation time of about 180 to 240 minutes.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Imprägnieren von Festkörpern wie Holz, insbesondere aus Holz bestehenden oder Holz aufweisenden Gleisträgern, mit einem während des Imprägnierens flüssigen Imprägniermittel, wobei der Festkörper in einem Behältnis angeordnet, das Behältnis sodann mit Unterdruck (Vorvakuum) beaufschlagt und anschließend das Imprägniermittel bei Überdruck in den Festkörper eingebracht wird (Tränkprozess). Um mit hoher Effektivität Festkörper, insbesondere aus Holz bestehende Gleisträger oder Holz enthaltende Gleisträger oder andere Holzbauteile wirksam gegen Pilzbefall und gegen tierische Schädlinge zu schützen, wird vorgeschlagen, dass nach Aufbau des Vorvakuums das Behältnis mit Inertgas gefüllt und sodann bei Überdruck gehalten wird und anschliessend der Festkörper mit dem nach dem Tränkprozess in dem Festkörper durch Autoxidation und/oder Polymerisation aushärtenden, Biozid enthaltenden Imprägniermittel getränkt wird.

Description

Beschreibung
Imprägniermittel sowie Verfahren zum Imprägnieren von Festkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Imprägniermittel sowie ein Verfahren zum Imprägnieren von Festkörpern wie Holz, insbesondere aus Holz bestehenden oder Holz aufweisenden Gleisträgern, mit einem während des Imprägnierens flüssigen Imprägniermittel, wobei der Festkörper in einem Behältnis angeordnet, das Behältnis sodann mit Unterdruck (Vorvakuum) beaufschlagt und anschließend das Imprägniermittel bei Überdruck in den Festkörper eingebracht wird (Tränkprozess).
Bei dem sogenannten Vakuum-Imprägnieren werden die Hohlräume in einem porösen, festen Körper mit zumindest einem flüssigen Mittel gefüllt. Die Durchdringung der Poren, soweit diese zur Oberfläche offen sind, wird durch Kapillarkräfte und Druckunterschiede bewirkt. Daher ist es erforderlich, dass vor dem Imprägnieren alle Gase aus dem Festkörper und aus dem Imprägniermittel selbst entfernt werden. Hierzu wird der zu imprägnierende Festkörper einem Vorvakuum ausgesetzt. Die Wirkung des Imprägniermittels wird zusätzlich verstärkt, wenn der Festköφer vom Imprägniermittel in einem Behältnis wie Kessel überflutet und unter Überdruck gehalten wird.
Holzschwellen, Leitungsmasten, Gruben- oder Bauhölzer können mit Salzlösungen, Teerölen und anderen lösungsmittelhaltigen Stoffen imprägniert werden, um einen Schutz gegen Fäulnis und tierische Schädlinge zu bieten. Für Holzschwellen haben sich insbesondere Steinkohlenteeröle in hochsiedenden Fraktionen zur Verhinderung von Pilzbefall bewährt. Dabei kommt das Rüping- oder das Doppelrüping- Verfahren als Spartränkung zum Einsatz.
Auch wenn das Imprägnieren mit Steinkohlenteeröl weitgehend den Pilzbefall ausschließt, zeigen sich umweltproblematische Aspekte u. a. dahingehend, dass ein Teil des Steinkohlenteeröl s im Laufe der Gebrauchsdauer freigesetzt wird, wodurch eine unerwünschte Umweltbelastung erfolgt. Auch die Verschmutzung der Tränkplätze stellt ein Umweltproblem dar.
Aus der DE-A 2 105 806 ist ein Verfahren zum Imprägnieren von Holz bekannt, bei dem in einem sogenannten Leerzellenverfahren Holz zunächst atmosphärischem Druck und sodann einem Imprägniermittel ausgesetzt wird, welches aus einem Lösungsmittelträger sowie aus einem wasserabstoßendem Mittel wie Parrafin, Silikon, Leinöl oder Farbstoff bestehen kann. Während des Imprägnierens ist eine Inertgasatmosphäre erforderlich, da aufgrund des vorhandenen Lösungsmittels andernfalls eine Explosions- bzw. Brandgefahr besteht.
Nach der EP 0 607 625 AI wird Leinöl mit Mineralöl emulgiert, um sodann durch Zusatz von Tensiden eine Wasserlöslichkeit zu erzielen. Anschließend kann die Emulsion mit Insektiziden versetzt werden.
Um die Festigkeit von porösen Körpern zu erhöhen, wird nach der DE 22 54 146 AI ein Pflanzenöl benutzt.
Nach der EP 0 209 293 wird Holz mittels eines Konservierungsverfahrens behandelt, bei dem unter Druck bei gleichzeitiger Wärmebehandlung das Holz in einer Lösung aus einem oder mehreren Metallsalzen einer Carbonsäure in einem organischen oder wässrigen Lösungsmittel getränkt wird. Das imprägnierte Holz wird sodann erwärmt, um die Metallsalze zu fixieren. Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Imprägniermittel sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit hoher Effizienz Festköφer, insbesondere aus Holz bestehende Gleisträger oder Holz enthaltende Gleisträger oder andere Holzbauteile wirksam gegen Pilzbefall und gegen tierische Schädlinge geschützt werden, ohne dass eine erhebliche Umweltbelastung erfolgt.
Das Problem wird mit einem Imprägniermittel zum Imprägnieren von Holz, insbesondere für Gleisträger bestimmtes Holz, unter Verwendung von Bioziden und/oder Sikkativen und/oder organischen Kupferverbindungen, die über eine Trägerflüssigkeit in dem Holz einlagerbar sind, gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Trägerflüssigkeit unverdünntes, unemulgiertes und ungelöstes durch Autoxidation aushärtendes nichtsynthetisches Öl ist.
Erfindungsgemäß wird vermieden, Lösungsmittel zum Imprägnieren von Holz zu verwenden, wodurch eine unerwünschte Umweltbelastung erfolgen würde. Durch die Verwendung des in dem Holz aushärtenden nichtsynthetischen Öls ist sichergestellt, dass im erforderlichen Umfang die Biozide, Sikkative oder Kupferverbindungen in dem Holz eingelagert werden, ohne dass es neben der üblichen Druckbehandlungen weiterer Verfahrensschritte wie Wärmebehandlungen bedarf.
Der aushärtende Trägerstoff bewirkt eine Im-molilisierung der die Imprägnierwirkung hervorrufenden Stoffe, wodurch auch nach langer Gebrauchsdauer sichergestellt ist, dass ein Ausspülen nicht erfolgt.
Verfahrensmäßig wird das Problem dadurch gelöst, dass nach Aufbau des Vorvakuums das Behältnis mit Inertgas gefüllt und sodann bei Überdruck gehalten wird, dass anschließend der Festköφer bei Überdruck in dem Behältnis und in Gegenwart des Inertgases mit dem Imprägniermittel bestehend aus einen in Gegenwart des Inertgases nicht aushärtenden unverdünnten, unemulgierten und ungelösten nichtsynthetischen Öl als Trägerflüssigkeit sowie diesem zugesetzten Bioziden und/oder sogar Sikkativen und/oder organischen Kupferverbindungen getränkt wird, anschließend der Druck abgebaut und durch Aufbau eines Nachvakuums überflüssiges Imprägniermittel aus dem imprägnierten Festköφer zu entfernen.
Als Trägerflüssigkeit werden physikalisch und/oder chemisch aushärtende Natuφrodukte verwendet, insbesondere Leinöl und/oder Rapsöl und/oder Fischtran und/oder Soja- bohnenöl und/oder Parrafine. Auch könnten Glyzeride und/oder gegebenenfalls Kunststoffe verwendet werden, die zum Aushärten polymerisieren.
Unabhängig hiervon kann es gegebenenfalls erforderlich sein, die Biozide und/oder Sikkative und/oder die organischen Kupferverbindungen mittels eines Lösungsvermittlers in die ansonsten lösungsfreie Trägerflüssigkeit einzubringen.
Durch die erfindungsgemäße Lehre wird das beim Tränken flüssige Lösungsmittel nicht enthaltende Imprägniermittel nach dem Tränkvorgang in dem Festköφer wie insbesondere Holz ausgehärtet, wobei die eingebrachten Biozide immobilisiert sind. Hierdurch erfolgt die gewünschte Imprägnierwirkung. Durch die Aushärtung ist des Weiteren sichergestellt, dass auch nach langer Gebrauchsdauer ein Ausspülen des Imprägniermittels nicht erfolgen kann. Dadurch, dass das Imprägniermittel in dem Festkörper ausgehärtet ist, ergibt sich auch der Vorteil, dass eine extrem niedrige elektrische Leitfähigkeit vorliegt.
Dabei wird der Festköφer dem Vakuum über eine Zeit t, und dem Inertgas vor Befüllen des Behältnisses mit der Trägerflüssigkeit und den dieser zugesetzten Bioziden und/oder Sikkativen und/oder organischen Kupferverbindungen wie insbesondere Leinöl über eine Zeit t2 ausgesetzt, wobei t, = t2 oder t, < t2, vorzugsweise 0,5 t2 bis 0,8 t2 = t, ist.
Nachdem der Festköφer in hinreichendem Umfang mit dem Imprägniermittel getränkt ist, wozu der Festkörper vollständig von dem Tränkmittel umgeben ist, wird das Tränkmittel abgepumpt und frei werdendes Volumen des Behältnisses mit Inertgas aufgefüllt. Dabei ist bevorzugterweise vorgesehen, dass nach Ablassen des Imprägniermittels in dem Behältnis weiterhin ein Überdruck herrscht. Sodann wird das Inertgas abgepumpt, um über einen Zeitraum t3 erneut einen Unterdruck in dem Behältnis aufzubauen, wodurch überschüssiges Imprägniermittel aus dem Festköφer freigesetzt und dieses abgepumpt wird. Der Zeitraum t3 beträgt vorzugsweise in etwa 2 t2 bis 5 t2.
Das Tränken des Festköφers selbst sollte bei einer Temperatur T, mit 50°C ≤ T, < 140°C erfolgen. Demgegenüber sollte die Temperatur, bei dem überschüssiges Tränkmittel aus dem Festköφer freigesetzt und sodann abgepumpt wird, bei einer Temperatur T2 erfolgen, wobei vorzugsweise T2 « 2/3 T, beträgt.
Dem Imprägniermittel selbst sollten Sikkative zugesetzt werden, um die Autoxidation und/oder Polymerisation zu beschleunigen. Die Sikkative können dabei aus einem aktiven Metallkation wie Kobalt, Blei oder Mangan und einem Anion einer organischen Säure (höhere Fettsäuren, Harzsäuren, Naphthensäuren) bestehen. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass als Sikkativ Substanzen mit organischen Kupferverbindungen verwendet werden. Diese Kupferverbindungen sollen als Sikkative und als Biozide wirken. Neben den Kupferverbindungen können auch ein oder mehrere andere Fungizide eingesetzt werden. Bevorzugterweise ist Kupferoctoat zu nennen.
Schließlich ist bevorzugter Weise Stickstoff oder Kohlendioxid als Inertgas zu verwenden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Beispiel 1
Ein quaderförmiger Festkörper mit den Abmessungen 10 x 10 x 150 cm3 aus Laubschnittholz, rissfrei, astarm und mit einer Holzfeuchte < 30 % wird in einen Druckkes- sel eingebracht, um durch Spartränkung ein Imprägnieren durchzuführen. Die Luft im Druckkessel wird hierzu bis zu einem Druck < 100 mbar abgesaugt. Anschließend wird der Druckkessel mit Inertgas in Form von Stickstoff befüllt. Es wird ein Gasdruck von in etwa 4 bar eingestellt. Die Zeitdauer, in der das Vorvakuum herrscht, ist in etwa gleich der Zeitdauer, in der das Inertgas mit Überdruck den Druckkessel beaufschlagt. Dabei kann das Vorvakuum über 10 bis 20 min und der Überdruck zwischen 15 und 25 min anstehen. Erforderlichenfalls wird dieser Gasaustausch wiederholt.
Anschließend wird der Druckkessel mit ungelöstem, unemulgierten, unverdünnten Leinöl gefüllt, welches mit Bioziden und Sikkativen versetzt ist. Der Festköφer wird vollständig mit dem Imprägniermittel bedeckt. Gleichzeitig wird im Druckkessel ein Druck aufgebaut, der zwischen 7 und 10 bar liegt. Gleichzeitig wird die Temperatur des Imprägniermittels auf in etwa 110 bis 100 °C eingestellt.
Nachdem der Festköφer über eine Zeit zwischen 150 und 210 min mit dem Imprägniermittel getränkt wird, um Imprägniermittel einer Menge von in etwa 140 bis 160 kg/m3 Splintholz (bei Buche Gesamtholz) einzubringen, wird das Imprägniermittel abgepumpt, wobei das frei werdende Volumen des Druckkessels mit Inertgas ausgefüllt wird. Dabei ist darauf zu achten, dass während des Abpumpens des Imprägniermittels in dem Druckbehälter stets ein Überdruck herrscht, vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 5 bar.
Nach Ablassen des Imprägniermittels wird das Inertgas abgepumpt und in dem Druckkessel wird ein Unterdruck (Nachvakuum) über einen Zeitraum von in etwa 20 bis 30 min eingestellt, um überschüssiges Imprägniermittel aus dem Holz freizusetzen und abzupumpen. Während des Trocknungsprozesses sollte die Temperatur in dem Druckkessel in etwa 60 bis 90 °C betragen. Nachdem der Festköφer in hinreichendem Umfang von überschüssigem Tränkmittel befreit ist, wird der Druckkessel mit Frischluft geflutet und entleert.
Der Druck-/Zeitverlauf der Spartränkung ist rein prinzipiell der Fig. 1 zu entnehmen. Zu der sich an die Vorvakuumphase anschließenden Vordruckphase, bevor das Imprägniermittel unter hohem Druck in den Druckkessel eingeführt wird, ist anzumerken, dass hierdurch der Vorteil gegeben ist, dass sich in dem Holz ein Gaspolster ausbildet, durch das in der Nachvakuumphase im Holz vorhandenes überschüssiges Imprägniermittel auf einfache Weise austreibbar ist. Dabei wird durch die eingelagerten Gaspolster die Imprägnierung nicht beeinflusst, da das eingelagerte Inertgas einerseits zum Heraustreten überschüssigen Imprägniermittels in der finalen Vakuumphase benutzt wird und andererseits Autoxidation bzw. Polymerisation des Imprägniermittels nicht bewirken kann.
Beispiel 2
Ein sowohl zylinderischer als auch quaderförmiger Abschnitt eines Nadelholzes wird im Volltränkverfahren imprägniert, welches prinzipiell der Fig. 2 zu entnehmen ist, in der der Druck ebenfalls logarithmisch gegenüber der Imprägnierzeit aufgetragen ist.
Nachdem die Nadelhölzer in einen Druckkessel eingebracht sind, wird in diesem ein Druck < 100 mbar aufgebaut. Anschließend wird der Druckkessel mit Inertgas in Form von Kohlendioxid und danach Imprägniermittel in Form von unverdünntem, unemul- gierten und ungelösten Sojaöl gefüllt, um bei einem Druck von in etwa 10 bar das Imprägniermittel einzubringen.
Nachdem das Nadelholz über einen Zeitraum von ca. 180 min mit dem Imprägniermittel getränkt worden ist, wird dieses abgelassen und in dem Druckkessel wird ein Nachvakuum aufgebaut, um überschüssiges Imprägniermittel aus dem Nadelholz zu entfernen und abzusaugen.
Die Zeitdauer bzw. der Druck des Imprägniermittels ist so eingestellt, dass das Nadelholz mit einer Menge von in etwa 400 bis 600 kg Imprägniermittel pro m3 Splintholz getränkt wird. Unter Splintholz ist dabei der saftführende und tränkbare Bereich des Holzes zu verstehen. Im Gegensatz dazu ist Kernholz, wie dieses bei Kiefer und Eiche vorzufinden ist, grundsätzlich nicht tränkbar.
Beispiel 3
Nadelholz quaderförmiger Außengeometrie wird im Spartränkverfahren (Fig. 1) mit Sonnenblumenöl imprägniert. Als Inertgas wurde Stickstoff benutzt. Die Vorvakuum-, Vordruck-, Druck- und Nachvakuumphasen entsprechen in etwa denen des Beispiels 1. Es konnte festgestellt werden, dass in etwa 180 bis 240 kg Imprägniermittel je m3 Splintholz aufgenommen wurde.
Beispiel 4
Anhand der Fig. 3 soll ein Pulsationsverfahren zum Imprägnieren von Laubholz quaderförmiger Außengeometrie erläutert werden. Dass zu imprägnierende Holz wird in ein Behältnis eingegeben, in dem zunächst über eine Zeit X0 ein Unterdruck aufgebaut wird. Sodann wird ein Überdruck aufgebaut, der über eine Zeitspanne X, gehalten wird. Nach der Zeitspanne X,, die 10 bis 20 Minuten betragen kann, wird das Behältnis dem Imprägniermittel, d. h. der Trägerflüssigkeit bestehend aus ungelöstem, unemulgierten, unverdünnten Leinöl mit Bioziden und Sikkative als Zusätze gefüllt, um den Druck auf einen Wert P2 von zum Beispiel 7 bis 10 bar absolut zu erhöhen. Dieser Druck wird über eine Zeitspanne X3 gehalten, um sodann den Druck auf den Wert P, abfallen zu lassen, der beim Befüllen des Behältnisses mit Imprägniermittel herrscht. Dieser Druck wird in dem Behältnis während einer Zeit X2 gehalten, die zu Beginn des Imprägnierens in etwa der Zeit X3 entspricht. Im Laufe des Imprägnierablaufs wird die Zeitdauer, in der das Nadelholz dem hohen Druck P2 ausgesetzt wird, vergrößert, wohingegen die Zeitdauer, bei dem der Druck P, in etwa 4 bis 6 bar absolut herrscht, weitgehend konstant gehalten wird.
Nachdem der Imprägniervorgang abgeschlossen ist, wird der Druck abgebaut, die Imprägnierflüssigkeit abgelassen und sodann ein Unterdruck aufgebaut, um die zuvor beschriebenen Wirkungen zu erzielen. Die Zeitspanndauer X2 bzw. X4 kann in etwa 0,5 bis 3 Minuten, die Zeitspanndauer X3 in etwa 0,5 bis 3 Minuten und die Zeitspanndauer X5 8 bis 15 Minuten bei einer Gesamtimprägnierzeitdauer von ungefähr 180 bis 240 Minuten betragen.

Claims

PatentansprücheImprägniermittel sowie Verfahren zum Imprägnieren von Festkörpern
1. Imprägniermittel zum Imprägnieren von Holz, insbesondere für Gleisträger bestimmtes Holz, unter Verwendung von Bioziden und/oder Sikkativen und/oder organischen Kupferverbindungen, die über eine Trägerflüssigkeit in dem Holz einlagerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerflüssigkeit unverdünntes, unemulgiertes und ungelöstes durch
Autoxidation aushärtbares nichtsynthetisches Öl ist.
2. Imprägniermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtsynthetische Öl Leinöl, Rapsöl, Fischtran, Sojabohnenöl oder Sonnenblumenöl oder Gemische dieser ist.
3. Verfahren zum Imprägnieren von Festköφern wie Holz, insbesondere aus Holz bestehenden oder Holz aufweisenden Gleisträgern, mit einem während des Imprägnierens flüssigen Imprägniermittel, wobei der Festköφer in einem Behältnis angeordnet, das Behältnis sodann mit Unterdruck (Vorvakuum) beaufschlagt und anschließend das Imprägniermittel bei Überdruck in den Festköφer eingebracht wird (Tränkprozess), dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufbau des Vorvakuums das Behältnis mit Inertgas gefüllt und sodann bei Überdruck gehalten wird, dass anschließend der Festköφer bei Überdruck in dem Behältnis und in Gegenwart des Inertgases mit dem Imprägniermittel bestehend aus einem in Gegenwart des Inertgas nicht aushärtendem, unverdünnten, unemulgierten und ungelösten unsynthetischen Öl als Trägerflüssigkeit sowie dieser zugesetzten Bioziden und/oder Sikkativen und/oder organischen Kupferverbindungen getränkt wird und dass Abschluss des Imprägnierens Überdruck abgebaut und das Imprägniermittel abgelassen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Imprägniermittel Leinöl und/oder Rapsöl und/oder Fischtran und/oder Sojabohnenöl und/oder Sonnenblumenöl verwendet werden.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festköφer dem Vorvakuum über eine Zeit t, und dem Inertgasüberdruck über eine Zeit t2 ausgesetzt wird, wobei t, = t2 oder t,< t2 vorzugsweise 0,5 t2 bis 0,8 t, = t,.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Tränken des Festköφers das Imprägniermittel abgepumpt und frei werdendes Volumen des Behältnisses mit dem Inertgas derart aufgefüllt wird, dass in dem Behältnis ein Überdruck herrscht.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerflüssigkeit ein oder mehrere Biozide mit fungistatischer Wirkung zugesetzt werden.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerflüssigkeit Kupferoctoat und/oder Kupfernaphtenat zugesetzt wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerflüssigkeit Metallseifen insbesondere höherer Fettsäuren zugesetzt werden.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Inertgas Stickstoff oder Kohlendioxid verwendet wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Festköφer in Form von Holz Imprägniermittel einer Menge von in etwa 130 bis 600 kg pro m3 Splintholz eingebracht wird.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasaustausch mehrfach durchgeführt wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Imprägnierens des Festköφers eine pulsartige Druckänderung erfolgt.
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