PL203530B1 - Sposób wytwarzania wyrobów drewnianych - Google Patents

Description

Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów drewnianych o zwi ekszonej trwa lo- sci, stabilno sci wymiarów i twardo sci powierzchniowej. Sposobem wed lug wynalazku wytwarza si e zw laszcza wyroby drewniane o stosunkowo du zych wymiarach. Okre slenie wyrób drewniany oznacza tu wyrób kszta ltowy z litego drewna. Wyrób drew- niany i srodek impregnuj acy powinny tworzy c poniek ad materia l kompozytowy, w przypadku którego pozytywne w la sciwo sci naturalnego wyrobu drewnianego, w szczególno sci wygl ad, s a zachowane, ale jedna lub wi ecej fizycznych i biologicznych w la sciwo sci s a znacznie polepszone. Z publikacji „Treatment of timber with water soluble dimethylol resins to improve the dimensional stability and durability”, w Wood Science and Technology 1993, strony 347-355, wiadomo, ze kurcze- nie si e i p ecznienie drewna oraz odpornosc na dzia lanie grzybów i owadów mo ze by c zwi ekszona przez podzia lanie na drewno srodkiem impregnuj acym, stanowi acym wodny roztwór dimetylolodihy- droksyetylenomocznika (DMDHEU czyli 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-onu) i katalizatora. Jako katalizatory stosuje si e sole metali, kwas cytrynowy i sole amonowe, pojedynczo lub w mieszaninie. DMDHEU stosuje si e w roztworze wodnym w st ezeniu 5-20%. Dodawana ilo sc katalizatora wynosi 20%, w przeliczeniu na ilosc DMDHEU. Impregnacj e prowadzi si e pod zmniejszo- nym ci snieniem. W podwy zszonej temperaturze zachodzi reakcja samego DMDHEU i reakcja DMD- HEU z drewnem. Reakcja zachodzi w ci agu jednej godziny w piecu suszarniczym, w temperaturze 80°C lub 100°C. Tak potraktowane próbki drewna wykazuj a polepszone do 75% w la sciwo sci pod wzgl edem kurczliwo sci i p ecznienia, przy 20% st ezeniu DMDHEU. W ten sposób badano wyrób drew- niany o wymiarach 20 mm x 20 mm x 10 mm. Opisany sposób mo zna stosowa c tylko w przypadku ma lych wymiarów wyrobu drewnianego, poniewa z drewno konstrukcyjne potraktowane w ten sposób ma tendencj e do p ekania w przypadku wi ekszych wymiarów. Z publikacji W. D. Ellis, J. L. O'Dell, „Wood-Polymer Composites Made with Acrylic Monomers, Isocyanate and Maleic Anhydride”, w Journal of Applied Polymer Science, tom 73, strony 2493-2505 (1999), wiadomo, ze na naturalne drewno mo zna dzia la c pod zmniejszonym ci snieniem mieszanin a akrylanów, izocyjanianu i bezwodnika maleinowego. Stosowane substancje reaguj a ze sob a, ale nie reaguj a z drewnem. W wyniku takiej impregnacji wzrasta g esto sc, twardo sc i odporno sc na dyfuzj e pary wodnej. Polepsza si e równie z hydrofobowo sc i stabilno sc wymiarów drewna. W EP-B 0891244 ujawniono impregnowanie wyrobów drewnianych z litego drewna polimerem rozk ladalnym biologicznie, zywic a naturaln a i/lub estrem kwasu t luszczowego, ewentualnie pod zmniejszonym ci snieniem i/lub zwi ekszonym ci snieniem. Impregnacj e prowadzi si e w podwy zszonej temperaturze. Pory w drewnie zostaj a w co najmniej znacznym stopniu wype lnione i powstaje wyrób kszta ltowy zawieraj acy drewno i polimer rozk ladalny biologicznie. Nie zachodzi przy tym reakcja poli- meru z drewnem. W wyniku tego rodzaju obróbki nie zatracaj a si e charakterystyczne w la sciwo sci drewna, rozk ladalno sc biologiczna i w la sciwo sci mechaniczne. Mo ze by c zwi ekszona termo- plastyczno sc. W zale zno sci od ilo sci wprowadzonego polimeru, nast epuje wzrost twardo sci po- wierzchniowej wskutek wprowadzenia polimeru do matrycy drewnianej, dzi eki czemu drewno kon- strukcyjne z natury mi ekkie jest odpowiednie tak ze na pod logi wysokiej jako sci. W SE-C 500039 opisano sposób utwardzania drewna z prasowaniem, w którym nie poddane obróbce drewno impregnuje si e ró znymi aminowymi monomerami na bazie melaminy i formaldehydu metod a impregnacji pró zniowej, a nast epnie suszy i utwardza w prasie z prasowaniem w podwy zszo- nej temperaturze. Jako srodki sieciuj ace wymieniono miedzy innymi DMDHEU, dimetylolomocznik, dimetoksymetylomocznik, dimetyloloetylenomocznik, dimetylolopropylenomocznik i dimetoksymetylo- uron. Wad a tego sposobu jest wysoko energetyczny etap suszenia. Ponadto naturalna struktura drewna ulega zniszczeniu w wyniku prasowania. Istnia la potrzeba opracowania sposobu zwi ekszania trwa lo sci, stabilno sci wymiarów i twardo sci powierzchniowej wyrobów drewnianych, tak ze o stosunkowo du zych wymiarach, pozbawionego wad znanych sposobów, w szczególno sci nie prowadz acego do p ekni ec w drewnie i umo zliwiaj acego uzy- skanie wyrobów drewnianych, w których zachowana jest naturalna struktura drewna. Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wyrobów drewnianych o zwi ekszonej trwa lo sci, sta- bilno sci wymiarów i twardo sci powierzchniowej, polegaj acego na tym, ze nie poddany obróbce wyrób drewniany impregnuje si e wodnym roztworem A) srodka impregnuj acego wybranego z grupy obejmuj acej 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihy- droksyimidazolidyn-2-on, 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on modyfikowany C 1 -C 5PL 203 530 B1 3 alkoholem, poliolem lub ich mieszanin a, 1,3-dimetylo-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on, dimetylomocz- nik, bis-(metoksymetylo)mocznik, tetrametyloloacetylenodimocznik, 1,3-bis(hydroksymetylo)imidazo- lidyn-2-on, metylolometylomocznik i mieszaniny tych zwi azków oraz B) katalizatora wybranego z grupy obejmuj acej sole metali i sole amonowe, kwasy organiczne i nieorganiczne oraz ich mieszaniny, po czym wyrób utwardza si e utrzymuj ac warunki wilgotne w podwy zszonej temperaturze. Korzystnie jako srodek impregnuj acy A) stosuje si e 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksy- imidazolidyn-2-on lub 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on modyfikowany C 1 -C 5 alkoholem, poliolem lub ich mieszanin a, albo mieszaniny tych zwi azków. Szczególnie korzystnie jako srodek impregnuj acy A) stosuje si e 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-di- hydroksyimidazolidyn-2-on modyfikowany C 1 -C 5 alkoholem, poliolem lub ich mieszanin a. Korzystnie stosuje si e równocze snie srodek impregnuj acy C) z grupy obejmuj acej C 1 -C 5 alko- hol, poliol i ich mieszaniny. Korzystnie stosuje si e równocze snie metanol, etanol, n-propanol, izopropanol, n-butanol, n-pen- tanol, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol 1,2- i 1,3-propylenowy, glikol 1,2-, 1,3- i 1,4-butyleno- wy, glicerol, poliglikole etylenowe o wzorze HO(CH 2 CH 2 O) n H, w którym n oznacza 3-20 albo ich mie- szaniny. Szczególnie korzystnie stosuje si e równocze snie metanol, glikol dietylenowy lub ich mieszaniny. Korzystnie srodki impregnuj ace A) i ewentualnie C) stosuje si e w st ezeniu 1-60% wagowych w roztworze wodnym. Korzystnie jako katalizator B) stosuje si e sole metali z grupy obejmuj acej halogenki metali, siar- czany metali, azotany metali, tetrafluoroborany metali, fosforany metali i mieszaniny tych soli. Szczególnie korzystnie jako katalizator B) stosuje si e sole metali z grupy obejmuj acej chlorek magnezu, siarczan magnezu, chlorek cynku, chlorek litu, bromek litu, trifluorek boru, chlorek glinu, siarczan glinu, azotan cynku, tetrafluoroboran sodu i ich mieszaniny. Korzystnie jako katalizator B) stosuje si e sole amonowe z grupy obejmuj acej chlorek amonu, siarczan amonu, szczawian amonu, fosforan diamonowy i ich mieszaniny. Korzystnie jako katalizator B) stosuje si e kwasy organiczne lub nieorganiczne, wybrane z grupy obejmuj acej kwas maleinowy, kwas mrówkowy, kwas cytrynowy, kwas winowy, kwas szczawiowy, kwas p-toluenosulfonowy, kwas chlorowodorowy, kwas siarkowy, kwas borowy i ich mieszaniny. Szczególnie korzystnie jako katalizator B) stosuje si e chlorek magnezu. Korzystnie katalizator B) stosuje si e w st ezeniu 0,1-10% wagowych, w przeliczeniu na ilo sc srodka impregnuj acego A) i ewentualnie C). Korzystnie impregnowany wyrób drewniany utwardza si e przy wilgotno sci wzgl ednej 50-100%. Korzystnie impregnowany wyrób drewniany utwardza si e przy wilgotno sci wzgl ednej 80-100%. Korzystnie impregnowany wyrób drewniany utwardza si e w temperaturze 70-130°C. Korzystnie impregnowany wyrób drewniany utwardza si e w ci agu 1-72 godzin. Srodki impregnuj ace A) i ewentualnie C) stosuje si e w st ezeniu 1-60% wagowych, korzystnie 10- 40% wagowych, w przeliczeniu na mas e wodnego roztworu srodka impregnuj acego. Je zeli razem ze srodkiem impregnuj acym A) stosuje si e srodek impregnuj acy C), to jego ilo sc korzystnie wynosi 1-50% wagowych, w przeliczeniu na mas e srodka impregnuj acego A). W sposobie wed lug wynalazku jako katalizator B) szczególnie przydatne s a chlorek magnezu, chlorek cynku, siarczan magnezu i siarczan glinu, a zw laszcza chlorek magnezu. Wyroby drewniane wytwarzane sposobem wed lug wynalazku s a odpowiednie do ró znych ko- rzystnych mo zliwych zastosowa n, w których drewno jest nara zone na dzia lanie wilgoci i warunków atmosferycznych, w szczególno sci przy stosowaniu jako kraw edziaki okienne, deski elewacyjne lub stopnie schodów. Sposób wed lug wynalazku umo zliwia polepszanie wielu w la sciwo sci wyrobów drewnianych o stosunkowo du zych wymiarach, np. o szeroko sci 30-200 mm i grubo sci 30-100 mm. Przy impregno- waniu nie poddanego obróbce drewna srodkami impregnuj acymi A) i ewentualnie C), a nastepnie utwardzaniu sposobem wed lug wynalazku, nieoczekiwanie nie wyst epuje p ekanie, nawet w przypadku stosunkowo du zych wymiarów wyrobów drewnianych. Tego rodzaju impregnacja, z nast epuj acym potem utwardzaniem, jednocze snie zwi eksza trwa lo sc, stabilno sc wymiarów i twardo sc powierzchnio- w a wyrobu drewnianego.PL 203 530 B1 4 Modyfikowany 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on (mDMDHEU) ujawnio- no np. w US nr 4 396 391 i WO 98/29393. Jest to produkt reakcji 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-di- hydroksyimidazolidyn-2-onu z C 1 -C 5 alkoholem, poliolem lub ich mieszaninami. Przy wytwarzaniu pochodnych 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-onu (mDMDHEU), miesza si e DMDHEU i alkohol jednowodorotlenowy i/lub poliol, przy czym alkohol jed- nowodorotlenowy i/lub poliol stosuje si e w ilo sci 0,1-2,0 równowa zników molowych ka zdego z tych zwi azków, w przeliczeniu na ilo sc DMDHEU. Mieszanin e DMDHEU i alkoholu jednowodorotlenowego i/lub poliolu poddaje si e reakcji w temperaturze 20-70°C i przy warto sci pH 1-2,5, a po zako nczeniu reakcji odczyn doprowadza si e do warto sci pH 4-8. W sposobie wed lug wynalazku impregnacj e mo zna prowadzi c pod zmniejszonym ci snieniem, a nast epnie prowadzi c j a pod zwi ekszonym ci snieniem. Wyrób drewniany w urz adzeniu do impregno- wania poddaje si e dzia laniu zmniejszonego ci snienia 10 kPa przez okres od 10 minut do 2 godzin, korzystnie oko lo 30 minut, w zale zno sci od wymiarów wyrobu drewnianego, a nast epnie zalewa srod- kiem impregnuj acym. Korzystne okaza lo si e zmniejszone ci snienie oko lo 5 kPa, przez jedn a godzin e. Alternatywnie wyrób drewniany mo zna najpierw zala c w urz adzeniu impregnuj acym srodkiem impre- gnuj acym i nast epnie podda c dzia laniu zmniejszonego ci snienia 1-10 kPa przez wy zej podany okres czasu. Nast epnie wyrób podaje si e dzia laniu ci snienia 0,2-2 MPa, korzystnie 1-1,2 MPa, w zalezno sci od wymiarów wyrobu drewnianego, przez okres od 10 minut do 2 godzin, korzystnie oko lo jednej go- dziny. Proces prowadzony pod zmniejszonym ci snieniem jest szczególnie wskazany w po laczeniu z du zym udzia lem wagowym srodka impregnuj acego. Po fazie ci snieniowej usuwa si e pozosta la ciecz i impregnowany wyrób drewniany utwardza si e, bez po sredniego suszenia. Szczególnie wa zne jest utrzymywanie warunków wilgotnych podczas utwardzania srodka impregnuj acego, wskutek czego unika si e suszenia podczas tej reakcji. W ten sposób srodek impregnuj acy wprowadzony do drewna, w warunkach wilgotnych i przy unikaniu su- szenia, przereagowuje sam i z drewnem. W tym kontek scie warunki wilgotne oznaczaj a, ze zawarto sc wody w drewnie jest wi eksza ni z punkt nasycenia w lókien, który mo ze wynosi c oko lo 30% wody w drewnie, w zale zno sci od rodzaju drewna. W wyniku impregnacji drewno mo ze wch lonac do 200% wodnego srodka impregnuj acego. W celu zapewnienia warunków wilgotnych, podczas utwardzania impregnowany wyrób drew- niany umieszcza si e w komorze suszarniczej, sterowanej przez wilgotno sc powietrza, temperatur e i cisnienie i tak zamocowuje si e, aby przeciwdzia la c wypaczaniu si e materia lu. Przy wzgl ednej wilgot- no sci powietrza 40-100%, korzystnie 50-100%, zw laszcza 80-100% i temperaturze 70-130°C, ko- rzystnie 80-100°C, impregnowany wyrób drewniany utwardza si e przez 1-72 godzin, korzystnie 1-48 godzin, w zale zno sci od wymiarów wyrobu drewnianego, przy czym srodek impregnuj acy A) i ewentu- alnie C) reaguje z drewnem i sam ulega przereagowaniu. Utrzymywanie wilgotno sci wzgl ednej powy- zej 40%, korzystnie powy zej 50%, zw laszcza powy zej 80 do 100% s lu zy do tego, aby uniknac pod- czas utwardzania wysuszenia wyrobu drewnianego poni zej punktu nasycenia w lókien. Fachowiec w ka zdym przypadku wysuszy lby impregnowany wyrób drewniany przed utwardza- niem, poniewa z spodziewa lby si e p ekania wyrobu drewnianego. Natomiast w przypadku sposobu wed lug wynalazku nieoczekiwanie okaza lo si e, ze wyrób drewniany nie ma tendencji do p ekania, na- wet bez uprzedniego wysuszenia. Dotyczy to w szczególno sci wyrobów drewnianych o du zych wymia- rach, np. o szeroko sci 30-200 mm i grubo sci 30-100 mm. Po utwardzeniu suszy si e wyroby drewniane, przy czym przeciwdzia la si e wypaczaniu si e drewna za pomoc a odpowiednich srodków i mierzy si e parametry fizyczne. Wynalazek ilustruj a nast epuj ace przyk lady. P r z y k l a d 1 Z Pinus radiata wytworzono kraw edziaki okienne, czyli profilowane wyroby kszta ltowe, które mog a by c stosowane do wytwarzania o scie znic okiennych. DMDHEU modyfikowany glikolem dietylenowym i metanolem (mDMDHEU) rozcie nczono wod a do 30% wag. i zmieszano z 1,5% MgCl 2 x 6H 2 O. Wyrób drewniany wysuszony do oko lo 12% wilgotno- sci drewna wprowadzono do urz adzenia impregnuj acego. W urz adzeniu impregnuj acym wytworzono zmniejszone ci snienie bezwzgl edne 4 kPa i utrzymywano je przez 30 minut. Nast epnie nape lniono urz adzenie impregnuj ace srodkiem impregnuj acym. Utrzymywano zmniejszone ci snienie bezwzgl edne 5 kPa. Nast epnie zwi ekszono ci snienie do 1 MPa i utrzymywano je przez 2 godziny. Zako nczono faz e cisnieniow a i usuni eto pozosta la ciecz.PL 203 530 B1 5 Wyroby drewniane nast epnie umieszczono w komorze suszarniczej, sterowanej temperatur a i wilgotno scia powietrza i tak zamocowano, ze niemo zliwe by lo wypaczanie si e materia lu. Komor e suszarnicz a doprowadzono do temperatury 95°C i wilgotno sci wzgl ednej oko lo 95%. Takie warunki wilgotne tak d lugo utrzymywano, a z przez 48 godzin temperatura wewn atrz wyrobu drewnianego osi a- gn ela co najmniej 90°C. Nast epnie wysuszono wyroby drewniane na dobrze przewietrzanym stosie drewna. Drewniane kraw edziaki nast epnie poddano dalszej obróbce. P ecznienie i kurczenie si e poddanych obróbce drewnianych kraw edziaków Drewniane kraw edziaki poddane takiej obróbce odznacza ly si e bardzo zmniejszonym p ecznie- niem i kurczliwo sci a przy zmianach wilgotno sci powietrza (stabilno sc wymiarów), w porównaniu do kraw edziaków nie poddanych obróbce. T a b e l a 1 Rodzaj drewna P ecznienie od 0% wilgotno sci powietrza do 96% wilgotno sci powietrza Wzgl edne polepszenie Nie poddane obróbce drewno bielu sosnowego 13,6% Poddane obróbce drewno bielu sosnowego 7,5% 45% Zalet a takiej obróbki w zastosowaniu do budowy okien jest to, ze zmniejsza si e powstawanie otwartych spoje n, powstaj acych wskutek p ecznienia i kurczliwo sci, co w d lu zszym okresie prowadzi do zniszczenia okien. Tak wi ec dzi eki takiej obróbce przed lu za si e czas eksploatacji okien drewnianych. Dodatkowo drewno jest zabezpieczone przed abiotycznym rozk ladem przez swiat lo UV i/lub wod e deszczow a. Badano to na drewnie bielu sosnowego w plenerowych warunkach atmosferycznych. Wyniki po jednym roku bada n przedstawiono na rysunku. Figura 1 przedstawia drewno nie poddane obróbce przed wystawieniem na dzia lanie warunków atmosferycznych. Figura 2 przedstawia drewno nie poddane obróbce po 1-rocznym wystawieniu na dzia lanie wa- runków atmosferycznych. Figura 3 przedstawia drewno poddane obróbce przed wystawieniem na dzia lanie warunków atmosferycznych. Figura 4 przedstawia drewno poddane obróbce po 1-rocznym wystawieniu na dzia lanie warun- ków atmosferycznych. Wyra znie widoczne jest, ze wy zej opisana obróbka doprowadzi la do znacznego polepszenia odporno sci na dzia lanie warunków atmosferycznych. Obserwuje si e znacznie zmniejszone p ekanie, wyra znie zmniejszone szarzenie i istotnie mniejsz a erozj e powierzchni drewna. P r z y k l a d 2 W tym przypadku okr ag le pale sosnowe poddano takiej obróbce, ze mo zna by lo z nich zbudo- wa c palisad e. DMDHEU rozcie nczono wod a do okolo 15% wag. i zmieszano z 0,75% Zn(NO 3 ) 2 · 6H 2 O. Okr a- g le wyroby drewniane o jednakowych w przybli zeniu wymiarach, wysuszone do oko lo 20% wilgotno sci drewna, wprowadzono do urz adzenia impregnuj acego. Urz adzenie to nape lniono srodkiem impregnuj acym oraz wytworzono zmniejszone ci snienie bezwzgl edne 4 kPa i utrzymywano je przez 30 minut. Nast epnie zwi ekszono ci snienie do 1 MPa i utrzymywano je przez 2 godziny. Zako nczono faz e ci snieniow a i usuni eto pozosta la ciecz. Wyroby drewniane nast epnie umiesz- czono w komorze suszarniczej, sterowanej temperatur a i wilgotno scia powietrza i tak zamocowano, ze niemo zliwe by lo wypaczanie si e wyrobu. Komor e suszarnicz a doprowadzono do temperatury 98°C i wilgotno sci wzgl ednej oko lo 80%. Takie warunki wilgotne utrzymywano tak d lugo, a z przez 30 godzin temperatura wewn atrz wyrobu drewnianego osi agn ela co najmniej 95°C. Wyroby drewniane nast epnie wysuszono na wolnym powietrzu, w dobrze przewietrzanym stosie drewna. Trwa lo sc poddanych obróbce próbek Odporno sc na gnicie (styczno sc z ziemi a) jest bardzo wa zna w odniesieniu do trwa lo sci palisad. Szczególnie wa zna jest utrata wytrzyma losci, np. zmniejszenie modu lu sprezysto sci.PL 203 530 B1 6 T a b e l a 2 Drewno Modu l spr ezysto sci na pocz atku testu Modu l spr ezysto sci po 32 tygodniach Zmniejszenie modu lu sprezysto sci Utrata masy Nie poddane obróbce 8309 N/mm 2 4096 N/mm 2 51% 18% Poddane obróbce 8419 N/mm 2 8272 N/mm 2 2% 2% Prób e przeprowadzono wed lug Env807. Próbki poddano rozk ladowi podczas styczno sci z zie- mi a, w warunkach optymalnych dla organizmów. P r z y k l a d 3 Obróbce poddano deski z drzewa kauczukowego, w celu wytworzenia z nich mebli ogrodowych lub nawierzchni ogrodowych. DMDHEU modyfikowany glikolem dietylenowym i metanolem (mDMDHEU) rozcie nczono wod a do 40% wag. i zmieszano z 2% AI 2 (SO 4 ) 3 · 16H 2 O. Deski wysuszone do oko lo 12% wag. wilgotno sci drewna wprowadzono do urz adzenia impregnuj acego. Urz adzenie to nape lniono srodkiem impregnu- jacym oraz wytworzono zmniejszone ci snienie bezwzgl edne 4 kPa i utrzymywano je przez 1 godzin e. Nast epnie zwi ekszono ci snienie do 1 MPa i utrzymywano je przez 2 godziny. Zako nczono faz e ci snie- niow a i usuni eto pozosta la ciecz. Wyroby kszta ltowe ogrzano w atmosferze nasyconej pary wodnej do oko lo 90°C. Osi agni eto to przez opakowanie wyrobu drewnianego w foli e, trwa la w tej temperaturze. D lugotrwa lo sc dzia lania temperatury zale za la od rodzaju drzewa i wymiarów wyrobu drewnianego. W przypadku materia lu o grubo sci 3-6 cm, czas reakcji wynosi l oko lo 48 godzin. Po reakcji drewno u lo zono w stosy tak, aby jego wypaczanie si e by lo niemo zliwe. Potem nast e- powa l proces suszenia w temperaturze oko lo 50°C, przez oko lo 14 dni. W tym celu mo zna stosowa c zwyk la komor e suszarnicz a. Trwa lo sc wyrobu drewnianego poddanego takiej obróbce Drewniane wyposa zenia ogrodu (me- ble lub podesty) nie maj ace styczno sci z ziemi a ulegaj a rozk ladowi przez pewne grzyby i abiotyczne oddzia lywanie warunków atmosferycznych. Rozk lad powodowany przez grzyby niszcz ace drewno badano w sposób porównywalny do EN 113. T a b e l a 3 Drewno Utrata masy po 8 tygodniach Nie poddane obróbce 34% Poddane obróbce 1% P r z y k l a d 4 Wytworzono stopnie schodów z litego drewna, np. z drewna bukowego. Wymiary tych stopni wynosily 1000 mm x 400 mm x 80 mm. Szczególn a wag e przywi azywano do zwi ekszenia twardo sci powierzchni stopni schodów. DMDHEU w handlowym wodnym roztworze rozcie nczono wod a do 60% wag. i zmieszano z 1,5% MgCl 2 · 6H 2 O. Stopnie schodów o jednakowych w przybli zeniu wymiarach, wysuszone do okolo 12% wilgotno- sci drewna, wprowadzono do urz adzenia impregnuj acego. Urz adzenie to nape lniono srodkiem impregnuj acym oraz wytworzono zmniejszone ci snienie bezwzgl edne 4 kPa i utrzymywano je przez 1 godzin e. Nast epnie zwi ekszono ci snienie do poni zej 1 MPa i utrzymywano przez 2 godziny. Po zako n- czeniu fazy ci snieniowej usuni eto pozosta la ciecz. Stopnie schodów ogrzano w atmosferze nasyconej pary wodnej do oko lo 95°C. D lugotrwa losc dzia lania temperatury zale za la od rodzaju drzewa i wymiarów stopni. W przypadku stopni o grubo sci 80 cm, czas reakcji wynosi l oko lo 60 godzin. Po reakcji drewno u lo zono w stosy tak, aby jego wypaczanie si e by lo niemo zliwe. Potem nast e- powa l proces suszenia w temperaturze oko lo 50°C, w ci agu 14 dni. Do tego celu stosowano zwyk la komor e suszarnicz a. Twardo sc powierzchniowa próbek drewna poddanych takiej obróbce Twardo sc powierzchniow a próbek drewna oznaczano metod a twardo sci Brinella EN 1534.PL 203 530 B1 7 T a b e l a 4 Drewno Twardo sc Brinella Polepszenie Nie poddane obróbce 35 N/mm 2 Poddane obróbce 112 N/mm 2 220% PL

Claims (17)

1. Zastrze zenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wyrobów drewnianych o zwi ekszonej trwa lo sci, stabilno sci wymiarów i twardo sci powierzchniowej, znamienny tym, ze nie poddany obróbce wyrób drewniany impregnuje sie wodnym roztworem A) srodka impregnuj acego wybranego z grupy obejmuj acej 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihy- droksyimidazolidyn-2-on, 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on modyfikowany C 1 -C 5 alkoholem, poliolem lub ich mieszanin a, 1,3-di-metylo-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on, dimetylmocz- nik, bis-(metoksymetylo)mocznik, tetrametyloloacetylenodimocznik, 1,3-bis(hydroksymetylo)imidazo- lidyn-2-on, metylolometylomocznik i mieszaniny tych zwi azków oraz B) katalizatora wybranego z grupy obejmuj acej sole metali i sole amonowe, kwasy organiczne i nieorganiczne oraz ich mieszaniny, po czym wyrób utwardza si e utrzymuj ac warunki wilgotne w podwy zszonej temperaturze.
2. 2. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek impregnuj acy A) stosuje si e 1,3- -bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on lub 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimi- dazolidyn-2-on modyfikowany C 1 -C 5 alkoholem, poliolem lub ich mieszanin a albo mieszaniny tych zwi azków.
3. 3. Sposób wed lug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze jako srodek impregnuj acy A) stosuje sie 1,3-bis(hydroksymetylo)-4,5-dihydroksyimidazolidyn-2-on modyfikowany C 1 -C 5 alkoholem, poliolem lub ich mieszanin a.
4. 4. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze równocze snie stosuje si e srodek impregnuj a- cy C) z grupy obejmuj acej C 4 -C 5 alkohol, poliol i ich mieszaniny.
5. 5. Sposób wed lug zastrz. 4, znamienny tym, ze równocze snie stosuje si e metanol, etanol, n-propanol, izopropanol, n-butanol, n-pentanol, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol 1,2- i 1,3- -propylenowy, glikol 1,2-, 1,3- i 1,4-butylenowy, glicerol, poliglikole etylenowe o wzorze HO(CH 2 CH 2 O) n H, w którym n oznacza 3-20, albo ich mieszaniny.
6. 6. Sposób wed lug zastrz. 5, znamienny tym, ze równocze snie stosuje si e metanol, glikol dietylenowy lub ich mieszaniny.
7. 7. Sposób wed lug zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, ze srodki impregnuj ace A) i ewentualnie C) stosuje si e w st ezeniu 1-60% wagowych w roztworze wodnym.
8. 8. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako katalizator B) stosuje si e sole metali z grupy obejmuj acej halogenki metali, siarczany metali, azotany metali, tetrafluoroborany metali, fosfo- rany metali i mieszaniny tych soli.
9. 9. Sposób wed lug zastrz. 8, znamienny tym, ze jako katalizator B) stosuje si e sole metali z grupy obejmuj acej chlorek magnezu, siarczan magnezu, chlorek cynku, chlorek litu, bromek litu, trifluorek boru, chlorek glinu, siarczan glinu, azotan cynku, tetrafluoroboran sodu i ich mieszaniny.
10. 10. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako katalizator B) stosuje si e sole amonowe z grupy obejmuj acej chlorek amonu, siarczan amonu, szczawian amonu, fosforan diamonowy i ich mieszaniny.
11. 11. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako katalizator B) stosuje si e kwasy orga- niczne lub nieorganiczne, wybrane z grupy obejmuj acej kwas maleinowy, kwas mrówkowy, kwas cy- trynowy, kwas winowy, kwas szczawiowy, kwas p-toluenosulfonowy, kwas chlorowodorowy, kwas siarkowy, kwas borowy i ich mieszaniny.
12. 12. Sposób wed lug zastrz. 1 albo 8, albo 9, znamienny tym, ze jako katalizator B) stosuje si e chlorek magnezu.
13. 13. Sposób wed lug zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, ze katalizator B) stosuje si e w st ezeniu 0,1-10% wagowych, w przeliczeniu na ilo sc srodka impregnuj acego A) i ewentualnie C).PL 203 530 B1 8
14. 14. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze impregnowany wyrób drewniany utwardza si e przy wilgotno sci wzgl ednej 50-100%.
15. 15. Sposób wed lug zastrz. 14, znamienny tym, ze impregnowany wyrób drewniany utwardza sie przy wilgotno sci wzgl ednej 80-100%.
16. 16. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze impregnowany wyrób drewniany utwardza si e w temperaturze 70-130°C.
17. 17. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze impregnowany wyrób drewniany utwardza si e w ciagu 1-72 godzin. Rysunki Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 z l (w tym 23% VAT) PL