NO127956B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til impregnering av tre og trematerialer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til impregnering av rundved, skårne trematerialer og trematerialer beståénde av finer, spon eller fibre samt porøse stoffer av andre materialer ved kjeltrykkmetoden med vannoppløselige beskyttelsesmidlep og-ved bruk av en svingbar impregneringssylinder. Fremgangsmåtén ér spesielt tjenlig for impregnering av trestolper og tregjenstander av lignende dimensjonering og ut*— formning. Dette gjelder både fullstendig impregnering av disse materialer i full lengde og delvis impregnering dvs. impregnering av spesielt utsatte partier (f.eks. fotpartiene av stolper) i en kombinert impregneringsprosess. I hele impregneringsprosessen arbeides.bare med ett enkelt, vannoppløselig trebeskyttende middel med bestemt oppløsningskonsentrasjon, grunningsiinpregneringen gjennomføres først i en liggende sylinder ved hjelp a<y> preliminært lufttrykk og^deretter, yæskeimpregneringstrykk på en slik måte at det preliminære lufttrykk står i et bestemt forhold til væskeimpregneringstrykket. Umiddelbart i tilslutning gjennomføres tilleggsimpregneringen av stolpenes fotpartier ved vertikal eller nesten vertikal impregneringssylinder ved hjelp av inngangsvakuum og etterfølgende væsketrykk.

Ifølge teknikkens stilling anvendes alltid to forskjellige beskyttelsesmiddeltyper for stolpeimpregnering med ekstra fotbeskyttelse. Grunnimpregneringen skjer ved fullstendig impregnering med vandige oppløsninger av trebeskyttende midler av forskjellig sammensetning. Derved tilstrebes vidtgående metning, dvs. maksimalt oppløsningsmiddelopptak. Derav den fullstendige impregnering. Fotimpregneringen foretas med varm steinkulltjæreolje. Saltimpregnering er i dette tilfelle hittil ikke gjennomført.

I praksis kan en stolpe som nettop er fullstendig im-pregnert med saltoppløsning ikke umiddelbart også impregneres med steinkulltjæreolje, dels fordi det i stolpens fot ikke fore-

ligger noe ledig porerom i veden og dels fordi sterk sammen-blanding av saltoppløsning og steinkulltjæreolje, dvs. en forurensning av impregneringsvæskene da vil være uungåelig. Denne arbeidsmetode krever derfor at stolpene etter grunnimpregnering lagres i flere uker for tørking og fiksering av impregnerings-midlet før fotimpregneringen kan gjennomføres i en svingbar impregneringssylinder med varm steinkulltjæreolje (Poulainmetoden, "svingkjelmetoden").

For å redusere disse ulemper impregnerer man ofte stolpefoten først i varm steinkulltjæreolje, venter deretter en tid {omtrent 1 dag) til de oppvarmede stolpeføtter er kjølnet og gjennomfører så grunnimpregneringen av stolpene ved fullstendig impregnering med vandig saltoppløsning. Også her foreligger en viss'fare for forurensing av impregneringsvæsken. Dessuten har man ikke sikkerhet for at en tilfredsstillende grunnimpregnering med saltoppløsning oppnåes i stolpenes fotområde etter tjæreolje-impregneringen.

Fouruten den kombinerte behandling av stolper med grunn-og fotbeskyttelse er det kjent en generell grunnimpregnering med steinkulltjæreolje eller vannoppløselige salter. Impregneringen gjennomføres da i første tilfelle ved Rilpingmetoden og i det annet tilfelle ved fullstendig impregnering. Hvis stolper impregneres med salter i klimatiserte anlegg og med klimatiserte oppløsninger vinterstid og deretter ^staples i åpne stolpe-

lagre, kan det ved langvarige kuldeperioder med temperaturer under -5°C oppstå frostskader på veden på grunn av impregneringsopp-løsningen som fryser i veden. I slike kuldeperioder gjennomføres derfor ofte kunstig tørking etter fullstendig impregnering med salter. Slik tørking vil ta flere dager på grunn av de store vannmengder som skal fordampe. Utelukkende tjæreoljeimpregnering av hele stolper er dels i overveiende grad begrenset til lett impregnerbare trestolper (furu og lerketre), dels oppstår det mange steder anvendébesvanskeligheter. Dette skyldes a) tjære-oljens tendens til å svette ut og den dermed forbundne forurensing av overflaten og b) steinkulltjæreoljens intense lukt.

Mens reguleringen av vernemiddelopptaket ved impregnering med steinkulltjæreolje skjer via det preliminære lufttrykk ved RUping-prosessen, oppnåes opptaket av faste salter ved fullstendig saltimpregnering i avhengighet av oppløsningens konsentrasjon.

Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger den opp-gave å unngå ovennevnte ulemper og ved bruk av et enhetlig konserveringsmiddel spesielt å hindre forurensning av impregnerings-midlet og impregneringsanlegget og unngå de nødvendige mellom-.lagringsperioder. Samtidig skal det oppnåes tilstrekkelig grunn-og tilleggsimpregnering i en tids- og materialbesparende impreg-neringssyklus.

Ifølge oppfinnelsen ble det konstatert at denne opp-gave kan løses ved bruk av en kombinert fremgangsmåte for impregnering av trestolper i et trykkjelanlegg med svingbar impregneringssylinder, hvor det først gjennomføres en grunnimpregnering av otrestolpene, fortrinnsvis ved horisontal eller nesten horisontal stilling av impregneringssylinderen og hvor det i tilslutning gjennomføres en tilleggsimpregnering av stolpe-føttene ved vertikal eller nesten vertikal stilling av impregneringssylinderen. Ifølge oppfinnelsen benyttes samme vannopplø-selige trevernmiddel i en bestemt oppløsningskonsentrasjon for begge trinn av fremgangsmåten, dvs. både for grunnimpregneringen og for ekstraimpregneringen. Grunnimpregneringen av trestolpené starter med et preliminært lufttrykk PLI, deretter følger trykkfasen med et væskeimpregneringstrykk PSI. Det preliminære lufttrykk og væskeimpregneringstrykket PSI står derved i for-holdet PL 1 = f x PS 1, hvor f svarer til verdier på 0,01 til 0,3, fortrinnsvis 0,05 til 0,25. I tilslutning følger lufting av impregneringssylinderen. Impregneringsvæsken føres tilbake til forrådsbeholderen. Til slutt utsettes impregneringssylinderen for en sluttvakuum VE 1. Både ved lufting og ved sluttvakuum presses en del av impregneringsoppløsningen ut av veden og det skaffes således fritt porerom for annen impr egner ifigsf ase.

I overgangsfasen som enten er en fortsettelse av sluttvakuum VE 1 for grunnimpregneringen eller etter lufting omfatter normalt trykk, rettes impregneringssylinderen opp for tilleggsimpregnering. Denne begynner med et inngangsvakuum VA 2, som omfatter verdier på 0 til 90 $ av det maksimalt mulige vakuum. Deretter følger annen væskeimpregneringsfase PS 2 og om nødvendig et sluttvakuum VE 2.

Ved en foretrukket utførelsesform blir forløpet som følger: Etter innkjøring av stolpene - som ligger fot ved fot-og lukking av impregneringssylinderen fremkalles det preliminære lufttrykk PL 1 som opprettholdes over et bestemt tidsrom, fortrinnsvis i lo til 2o minutter. Det preliminære lufttrykkets høyde avhenger av det senere impregneringstrykk PS 1. Ved slutten av den preliminære lufttrykkperiode PL 1 fylles impregneringssylinderen med vernemiddel-oppløsning mens PL 1 opprettholdes.

Ved at ytterligere oppløsning pumpes inn eller ved på-virkning av trykkluft fremkalles impregneringstrykket PS 1. Derved kreves nær tilknytning mellom PL 1 og PS 1, slik at for-holdet PL 1 = f x PS 1 gjelder, hvor f er verdier på 0,01 til 0,3, fortrinnsvis 0,05 til 0,25, for at man ved forskjellige (tillatte) impregneringstrykk som avhenger av den til enhver tid aktuelle impregneringssituasjon alltid skal kunne opprette de imprégneringsbetingelser som svarer til den vedsort som impregneres. Impregneringstrykket PS 1 bør være 4- til 16 ato, fortrinnsvis 8 til 12 ato. I avhengighet av vedsorten, dimen-sjonen og typen vernemiddel opprettholdes trykket så lenge at det fastsatte brutto opptak er nådd.

I tilslutning løftes impregneringssylinderen, eventuelt via forrådsbeholderen, slik at den trykkluft som ble frem-kalt i veden under den preliminære trykkperiode PL 1 utvider seg og således igjen presser ut en del av den oppløsningsmengde som er kommet inn i veden. (Utstøtning R 1). Impregneringsopp-løsningen mates samtidig eller i tilslutning tilbake til forrådsbeholderen. For å fremme utstøtningen R 1 fremkalles et så høyt sluttvakuum VE 1 som mulig i impregneringssylinderen, slik at ytterligere oppløsningsmiddel vinnes tilbake fra veden

(utstøtning R 2). Fra brutto opptaket minus utstøtning (R 1 + R 2) hhv. fra væskenivåene før og etter impregnering i forråds-(måle-) beholderen fremkommer det effektive eller netto opptak av oppløs-ning. På grunnlag av dette og den kjente oppløsningsmiddelkon-sentrasjon kan saltopptaket beregnes.

For overgangsfasen stilles impregneringssylinderen vertikalt eller nesten vertikalt. I avhengighet av anleggstypen kan dette gjennomføres ved opprettholdt sluttvakuum VE 1 fra grunnimpregneringen eller etter mellomlufting til normalt lufttrykk. Stolpeføttene vil da stå på sylinderens bunn. I avhengighet av det gitte trykk i overgangsfasen vil man ved begynnelsen av den umiddelbart på følgende fotimpregnering justere det på forhånd fastsatte inngangsvakuum VA2 ved evakuering fra normalt lufttrykk eller ved lufting hvis det fortsatt foreligger sluttvakuum VE 1. Det er derved en betingelse at VA 2 «= 0 til 90 % av det maksimale vakuum (= 0 Torr) og opprettholdes i minst 3° minutter. Under opprettholdelse av VA 2 fylles impregneringssylinderen så meget med impregneringsoppløsning at stolpeføttene står til

den fastsatte høyde i impregneringsoppløsning. Deretter luftes impregneringssylinderen.

For å opprette impregneringstrykket PS 2 på 4 til 16 ato, fortrinnsvis 8 til 12 ato, tilføres trykkluft til impregneringssylinderen. PS 2 opprettholdes så lenge i avhengighet av vedtype, veddimensjon og impregneringsmiddeltype at man oppnår det nødvendige brutto opptak.i stolpefoten. Den vernemiddel-oppløsning som.trenger inn i veden vil derved gjennomtrenge og fylle ethvert porerom i cellene, som ble frigjort ved den betydelige utstøtning (R 1 + R2) ved slutten av grunnimpregneringen. Ved slutten av PS 2 luftes impregneringssylinderen og impregneringsoppløsningen mates: tilbake til fOrrådsbeholderen. Den ringe utstøtning R 3 kan fremmes ved-et kort' sluttvakuum VE 2,. som derved må være like stort eller større enn i-nngangsvakuum VA 2 (VE 2 > VA 2). Impregneringssylinderen luftes i tilslutning. Den utstøtte oppløsning :mates tilbake til forrådsbeholderen,og impregneringssylinderen dreies deretter tilbake til sin horisontale utgangsstilling, slik at de impregnerte stolper kan fjernes.

Ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås en rekke fordeler sammenlignet med kjente impregnerings-metoder, f.eks. Riiping-metoden. Mens det ifølge oppfinnelsen arbeides med et lavt, preliminært lufttrykk (fortrinnsvis PL 1 = (0,01 ... 0,25) . PS 1), brukes et ^terkt lufttrykk

ifølge tysk patent 138 933* Dette sterke, preliminære lufttrykk ville ved saltimpregnering medføre så sterk utstøtning ved slutten av fremgangsmåten at det resterende opptak (nettoopp-taket) ikke ville gi det nødvendige saltopptak. Innenfor ram-

men av foreliggende oppfinnelse arbeides da også fortrinnsvis innenfor et område til maksimalt 0,25 ••• 0,30 . OS 1.

Ved annet trinn av fremgangsmåten gir man med hensikt avkall på det maksimalt mulige vakuum. Det er endog ønskelig, spesielt i vintermånedene, å arbeide med et middels vakuum, f.eks. 30 til 50 $> for at man ved det etterfølgende, nå maksimale sluttvakuum skal utvinne så meget oppløsning fra veden at vedporene ikke lenger er helt mettet. Skulle oppløsningen fryse, vil det således ikke lenger kunne oppstå alvorlige frostskader i fotområdet. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det dessuten i annet trinn anvendes samme saltoppløsninger og oppløsningskonsentrasjoner som ved første fase, grunnimpreg-neringsfasen. Oppløsningsmiddelkonsentrasjonen kan således betraktes som fast og må ikke forandres for styring av opptaket.

Ved en fordelaktig utførelsesform kan det både i grunn-og fotimpregneringsperioden settes inn flere kortvarige trykkperioder, hvor trykket imidlertid i begge tilfelle ikke må

senkes under det preliminære lufttrykk.» PL 1 og inngangs vakuum VA 2. Ved en annen utførelsesform kan innkoblingen av overgangsfasen- rogså benyttes til å avbryte prosessen for å gjennomføre grunn- og tilleggsimpregneringen .ifølge oppfinnelsen i adskilte impregneringssylindre. Ved denne utførelsesform må minst en av

de anvendte impregneringssylindre være svingbart. lagret. Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan benyttes, for alle stolpevedtyper, f.eks. furu, gran, douglasgra.n. , Ved. lettimpreg-nerbar ved,-f .eks. furu, arbeides med tilsvarende reduserte opplbsni-ngsmiddelkonsentrasjoner på grunn av den gode opptagelsesevne.

Ved et forsok med furustolper med perforeringer i fotsonen ble fremgangsmåten gjennomfbrt som folger ( jfr. fig. 1, hvor den fulle strek gjengir det diagram som ble fulgt i foreliggende eksempel. De stiplede streker viser hele diagramområdet for fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen med henblikk på mulige trykkhoyder. Varigheten er ikke begrenset, men kan tilpasses i avhengighet av den vedsort som skal impregneres.

Trinn 1: grunnimpregnering av stolpene

a. Et preliminært lufttrykk på ca. 1,5 ato opprettes og

varer i lo til 2o minutter.

b. Impregneringssylinderen fylles med 8 %-ig impregneringsopplosning under opprettholdt preliminært lufttrykk. c. Overgang til trykkperioden med 9 ato ved innpumping av ytterligere oppl.osning i impregneringssylinderen. d. Trykkperioden opprettholdes i 360 min. til opptimalt opptak av opplosningsmiddel, ifolge målebeholder = 2oo l/m3.

e. Impregneringssylinderen luftes til normalt lufttrykk

.og saltopplbsningen fores tilbake til forrådsbeholderen» f. Et sluttvakuum på loo Torr opprettes og opprettholdes

i en time.

g. Impregneringssylinderen luftes og den utvunne impregneringsopplosning trekkes ut til forrådsbeholderen. Overgangsfase (u): Impregneringssylinderen stilles vertikalt i luftet tilstand, dvs. ved normalt lufttrykk.

Trinn 2: Tilleggsimpregnering av stolpen

a. Det opprettes et overtrykk på 2oo Torr som opprettholdes

i 9° min.

b. Sylinderen fylles med impregneringsopplosning til påfyllingsnivå l8o cm, samtidig som inngangsvakuum opprettholdes.

c. Impregneringssylinderen luftes til normalt lufttrykk.

d. Impregneringstrykket på 8 ato opprettes og opprettholdes i to timer. Væskenivået i sylinderen holdes konstant ved

innpumping under trykkperioden. (Tilfort mengde i for-

hold til kubikkinnholdet av stolpefottene= 25o l/m<3>).

e. Sylinderen luftes og opplosningen fores tilbake til for-råd sbeholderen.

f. Det opprettes et kortvarig sluttvakuum på llo Torr i 3°

min. for torking av stolpeoverflaten.

g. Sylinderen luftes. Den utvunne opplosning fores tilbake

til forrådsbeholderen og sylinderen dreies tilbake til horisontal utgangsstilling.

Impregneringsresultat

1. Grunnimpregnering a. Brutto opptak lt. Målebeholder i trykkperioden 2oo l/m<J>

b. Netto opptak lt. Påfyllingsnivå i målebeholderen på

grunnlag av differansen mellom påfyllingsnivå for og etter grunnimpregneringen : 60 l/m<3>

c. Utstøtning således (a-b) 140 l/m<3>

7o 1o av a

d. Oppnådd opptak:

60 1 . 8 % = 4,8 kg/m3

2. Fotimpregnering

a. Brutto opptak lt. Målebeholder til slutten av trykk-

perioden med henblikk på stolpefottene 150 l/m<3>

b. Netto opptak lt. Påfyllingsnivå i målebeholderen angitt

i differanse mellom nivået for og etter impregneringen:

lo5 l/m3

c. Utstotning således (a-b) = 45 l/m<3>

* Oppnådd opptak

I05 1 . 8 % =8,4 kg/m3

Mens mastene således forst fikk en grunnbeskyttelse med 4>8 kS salt

/m<3> ved, ble det i fotoområdet dessuten tilfort 8,4 kg/m<3> og dermed særlig effekttivt tilleggimpregnert.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for impregnering av trestolper ved trykk-kjel-

metoden under anvendelse av en svingbar impregneringssylinder henholdsvis autoklav og ved kombinert impregnering av hele trestolper og stolpe-føtter, hvorved det først gjennomføres en grunnimpregnering av tre- stolpene, fortrinnsvis i vannrett eller tilnærmet vannrett stilling for impregneringssylinderen henholdsvis autoklaven hvorved trestolpene utsettes for et innledende lufttrykk, hvoretter følger trykket fra impregneringsvæsken, og at det deretter utsettes for undertj-y^Qg at aet s^ gjennomføres en tilleggsimpregnering av masteføttene i loddrett eller tilnærmet loddrett stilling for impregneringssylinderen henholdsvis autoklaven, karakterisert ved at det både for grunnimpregneringen og for tilleggsimpregneringen anvendes samme, vannopp-løselige vedbeskyttelses hhv. konserveringsmiddel, at grunnimpregneringen av tremastene etter et preliminært lufttrykk PI^ og i tilslutning et væskeimpregneringstrykk PS^ av impregneringsvæsken gjennom-føres slik at det preliminære lufttrykk og væsketrykket står i for-holdet PL^ = f.PS^, hvor f har verdier på 0,01 ..0,3, fortrinnsvis 0,05 ...0,25, at det deretter opprettes et vakuum VE 1, slik at en del av trebeskyttelses-saltoppløsningene som ikke adhererer i cellenes hulrom presses ut igjen, hvorved impregneringsoppløsningen under dette forløp eller deretter føres tilbake til en forrådsbehold-er og at tilleggsimpregneringen eventuelt etter en overgangsfase som omfatter lufting eller opprettelse av vakuum, finner sted ved inn-regulering av et på forhånd fastsatt inngangsvakuum VA 2, hvor VA 2 omfatter verdier mellom 0 og 90% av det maksimalt mulige vakuum.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tilleggsimpregneringen gjennomføres ved at. et impregnerings-væsketrykk PS 2 på 4 til 16 ato, fortrinnsvis 8 til 12 ato og at im-pregneringsoppløsningen føres tilbake til forrådsbeholderen etter av-sluttet tilleggsimpregnering under lufting av impregneringssylinderen og/eller opprettelse av en sluttvakuum VE 2, hvor VE 2 er like stort som eller større enn inngangsvakuumet VA 2.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 2, karakterisert ved at det både ved grunnimpregneringen av trestolpene og ved tilleggsimpregneringen av stolpeføttene kobles flere, kortere trykkperioder etter hverandre, hvor det anvendte trykk ikke må under-skride inngangslufttrykket PL^ hhv. inngangsvakuumet VA 2.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at grunnimpregneringen av stolpene og tilleggsimpregneringen av stolpeføttene gjennomføres i adskilte impregnerings-sylindere, av hvilke minst en er svingbart lagret. Anførte publikasjoner: Norsk patent nr. 11314, 43433