DK167383B1 - Koncentrat til impraegnering af massivt trae, fremgangsmaade til trykimpraegnering med en vandig oploesning fremstillet ud fra koncentratet og fremgangsmaade til fremstilling af en impraegneringsoploesning - Google Patents

Description

i DK 167383 B1

Opfindelsen angår et koncentrat til imprægnering af (massivt) træ på basis af et uorganisk kobbersalt, mono-ethanolamin og eventuelt et salt med en fungicid aktiv anion, såsom et borsurt salt eller borsyre.

5

Til beskyttelse af træ, som er udsat for vejr og vind eller fugtighed eller er anbragt med jordkontakt, har man hidtil anvendt chromatholdige, fikserende træbeskyttelsesmidler, Disse træbeskyttelsesmidler anvendes som van-10 dige, f.eks. 2 til 6% opløsninger svarende til den påvirkning, som det træ, der skal imprægneres, senere udsættes for, og tillige ved hjælp af højtekniske imprægneringsanlæg (kedeltrykimprægnering).

15 Til anvendelse i forbindelse med de tilfælde, hvor der forekommer jordkontakt, anvender man udelukkende på grund af den nødvendige effekt over for forrådnelsesfrembrin-gende organismer midler, der ud over chromat også indeholder kobber. Man skelner mellem CK-typen (basis kobber, 20 chrom), CKB-typen (basis kobber, chrom, bor), CKF-typen (basis kobber, chrom, fluor), CKA-typen (basis kobber, chrom, arsen).

Disse træbeskyttelsesmidler fikserer via chromandelen: 25 chromaterne reagerer efter imprægneringen med træets bestanddele under reduktion til III-valente chromforbindel-ser, herved forøges træets pH-værdi således, at kobber-og chromforbindelser i træet udfældes som vanduopløselige forbindelser; de fikseres.

30

Chromater, dvs. VI-valente chromforbindelser, repræsenterer dog en betydelig risiko for miljøet, når der ved lækager eller ved indflydelse af vejr og vind under fikseringsprocessen sker en udvaskning, således at overflade-, 35 grund- og drikkevand forurenes; den maksimale værdi af den koncentration, der for tiden anses for at kunne tolereres, ligger f.eks. ved 0,05 ppm. Også i det tilfælde, 2 DK 167383 B1 at chromet i træet foreligger i den uopløselige III-va-lente form, kan det ved oxidation ved forbrænding igen overføres til VI-valente chromforbindelser, som derpå kan udvaskes fra asken; herved opstår der miljøproblemer.

5

Man har hidtil foreslået chromfrie, kobberholdige, vandopløselige træbeskyttelsesmidler til højteknisk imprægnering, hvorved f.eks. kobberarsenater og -borater overførtes til vandopløselig, alkalisk form ved kompleksdannelse 10 med ammoniak; ved fordampning af ammoniakken og stødpudevirkning hidrørende fra stoffer, der er indeholdt i træet (træets egen pH-værdi ligger ved ca. 5) fikseres disse midler i træet. Uafhængigt af lugtgener kan disse imprægneringsopløsninger eller koncentraterne miste deres sta-15 bilitet ved afdampning af ammoniak, således at opløsningerne ikke mere er velegnet til en yderligere imprægnering. Ved et ammoniakindhold, der ikke er tilstrækkeligt, hæmmes desuden indtrængningen af beskyttelsesmidlet i træet.

20

Man anbefaler også aminer, f.eks. ethylendiamin, der har gode kompleksdannende egenskaber, til træbeskyttelsesmidler, der indeholder kobber og fluor, med henblik på beskyttelse af træmaterialer (også f.eks. spånplader); dis-25 se midler tilblandes limen i højkoncentreret form og sprøjtes på spånerne. De er ikke velegnede til beskyttelse af fuldtræ, fordi ethylendiamin-komplekserne også er bestandige ved træets egen-pH-værdi (5-6) og ikke fikseres; de udvaskes med vand i træet.

30

En fiksering af kobberet lykkes kun, når der kan opstå organiske, vanduopløselige kobbersalte. Man har således beskrevet træbeskyttelsesmidler, der indeholder kobbersalte af N-nitroso-cyclohexyl-hydroxylamin (ny betegnel-35 sen kobbersalt af N-cyclohexyldioxydiazeniumoxid, Cu-HDO). Cu-HDO overføres via polyaminer, f.eks. ethylendiamin eller diethylentriamin til træbeskyttelseskoncentra- DK 167383 B1 3 ter, der med henblik på imprægnering opløses i vand. De fikseres i træ ved stødpudevirkning indtil pH ca. 7,5 ved hjælp af stoffer, der er indeholdt i træet. Denne fiksering foregår imidlertid så hurtigt, at indtrængningen af 5 Cu-HDO forhindres ved kedeltrykimprægnering. Således opnås selv ved let gennemvædeligt fyrretræ uheldigvis kun Cu-HDO i et ydre lag på ca. 10 til 15 mm; beskyttelsesmiddelfordelingen udefra og indefter tager hurtigt af.

10 Dersom andre aminer, f.eks. alkanolaminer, især monoetha-nolamin, anvendes til kompleksdannelse, er Cu-HDO kun fuldkommen opløst i højkoncentrerede opløsninger, og ved fortynding med vand til anvendelseskoncentration udfælder det igen.

15

Det har nu vist sig, at man kan eliminere de før angivne ulemper med et koncentrat af den i krav 1' s indledning angivne art, der er ejendommelig ved det i krav l’s kendetegnende del angivne.

20

De vandfortyndelige midler indeholder - i koncentreret form - kobberet, beregnet som grundstof, i almindelighed i en mængde på mellem 1 og 15 vægt-%.

25 Velegnede koncentrater indeholder f.eks. (i hvert tilfælde vægt-%): 5 til 50 % kobbersalt 5 til 50 % alkanolamin 30 indtil 50% salt af en fungicidt virkende anion indtil 5% frit alkali hvorved summen i hvert tilfælde andrager 100 (vægt-%), samt eventuelt underordnede mængder af andre bestanddele, 35 såsom aminer, ammoniak, korrosionsinhibitorer og om nødvendigt vand, hvis andel dog i almindelighed kan holdes på en ringe værdi, og som i det væsentlige tjener håndte- 4 DK 167383 B1 ringsforraål. Opfindelsen angår også kedeltrykimprægnering af træ, der er ejendommelig ved det i krav 3's kendetegnende del angivne, samt fremgangsmåde til fremstilling af en imprægneringsopløsning til brug ved denne imprægne-5 ring, der er ejendommelig ved det i krav 4's kendetegnende del angivne.

Komplekseringen kan foregå i tilstedeværelse af fungicide anioner, såsom f.eks. borater eller fluorider. Ved opløs-10 ning af kobberforbindelserne i monoethanolamin, eventuelt under vandtilsætning, opstår der højkoncentrerede vandopløselige pastaer eller flydende koncentrater, der kan opløses i vand og i denne form kan anvendes til imprægnering af træ. pH-værdien af de vandige imprægneringer lig-15 ger ved eller over 8, især mellem 8 og 9 (koncentrationsafhængig ). Ved imprægneringen ved kedeltrykmetoden trænger kobberkomponenterne godt ind i træet. Træbeskyttelsesmidlerne ifølge opfindelsen udsættes for stødpudevirkning ved imprægneringen på grund af de i træet forelig-20 gende træsyrer, kobber udfældes fra ca. pH = 7 i træet; kompleksdannelseskraften af monoethanolamin er nemlig fra pH = 7 til 7,5 ikke mere tilstrækkelig til at holde kobberet i opløsning således, at kobberet fikseres. Kobberfikseringen ligger i den samme størrelsesorden som ved de 25 hidtil anvendte chromat- og kobberholdige træbeskyttelsesmidler, dvs. der fikseres mindst 85% og i gennemsnit 90 til 95% af kobberkomponenterne i træet. Fikseringen er derved delvis afhængig af det yderligere alkanolaminind-hold, der er nødvendigt til indstilling af pH-værdien ved 30 stærke syrer eller fungicide anioner; men en vis andel af pH-forskydende virkning kan også opnås ved tilsætning af f.eks. alkalilud, f.eks. så meget, som er nødvendigt til en forskydning svarende til 1 pH-enhed. I almindelighed angår denne forholdsregel andelen af fungicide anioner 35 eller syrerester; man kan uafhængigt af kompleksdannelsen også foretage pH-indstillingen til den nødvendige værdi ved hjælp af alkali, ammoniak eller andre vandopløselige < DK 167383 B1 5 aminer.

Som kompleksdanner anvendes monoethanolamin. Mængden af den tilsatte alkanolamin afpasses på en sådan måde, at 5 den på den ene side er tilstrækkelig til kompleksdannelse af kobberet (1 gramatom kobber behøver i almindelighed 4 mol-ækvivalenter amin), og at der på den anden.side eventuelt dannes alkanolaminsalte af de yderligere anvendte fungicide anioner (fluorid, borat, fluorborat) eller sy-10 reestere således, at der indstiller sig en pH-værdi på 8 eller derover, fortrinsvis omkring 9 til 10, i den vandige imprægneringsopløsning.

4

Med henblik på den praktiske gennemprøvning af opfindel-15 sen gik man frem på følgende måde: Koncentraterne fortyndedes med vand i den i hvert tilfælde angivne mængde, hvorved der opnåedes brugsfærdige opløsninger indeholdende 3-4 vægt-% af det oprindelige koncentrat, og små fyrreklodser blev imprægneret med disse opløsninger.

20

Efter tørringen vaskedes de nævnte små klodser i 4 uger med destilleret vand, hvorved vandet dagligt blev skiftet. Derpå konstaterede man, hvor meget kobber der var udvasket.

25 EKSEMPEL 1

Af et koncentrat af

30 33,3 vægt-% CuSO^.SI^O

33.3 vægt-% monoethanolamin 33.4 vægt-% vand og med pH 9,9 1 opløste man i hvert tilfælde i vand 40 g til dannelse af 1 liter, hvis pH er 9,4, (i det følgende betegnet som "4% vandig opløsning").

DK 167383 B1 6

Kobberudvaskning 7,5% EKSEMPEL 2 5 Af et koncentrat af 20.0 vægt-% SCuCOH^.CuC^ 40,5 vægt-% monoethanolamin 40.0 vægt-% vand og med 10 pH 12,2 fremstilledes en 4% vandig opløsning med pH 10,2. Kobberudvaskning 10,5%.

15 EKSEMPEL 3

Af et koncentrat af , 15.0 vægt-% CuiOH^CuCOg 20 16,0 vægt-% monoethanolamin 16.0 vægt-% aminoethylethanolamin 25.0 % H3B03 38.0 % H30 og med * pH 10,1 25 fremstilledes en 4% opløsning med pH 9,3. Udvaskning:

Cu 10,5% B 85,5% 30 35 DK 167383 B1 7 EKSEMPEL 4

Af et koncentrat af 5 13,5 % Cu(OH)2 25,0 % borsyre 17.5 % monoethanolamin 17.5 % aminopropanol 26.5 % vand og med 10 pH 10,5 fremstilledes en 4% opløsning med pH 9,5. Udvaskning:

Cu 7,7% 15 B 86,5% * EKSEMPEL 5

Af et koncentrat af 20 50 % Cu(BF^^-opløsning (50% opløst i vand) * 30 % monoethanolamin 20 % h20 og med pH 8,1 25 fremstilledes en 3% opløsning, som før defineret med pH 8,9. Udvaskning: ”

Cu 10,5% 30 F 70,0% B 75,0% ·* 35 8 DK 167383 B1 EKSEMPEL 6 Af et koncentrat af 5 16,5 % Cu(OH)2CuCo3 10.0 % nh4hf2 36.0 % monoethanolamin 3,5 % H20 og med pH 9,8 10 fremstilledes en 3% opløsning med pH 9,2. Udvaskning:

Cu 0,5% F 78,5% 15 EKSEMPEL 7

Af et koncentrat af 20 15,0 % Cu(0H)2CuCo3 30.0 % aminoethanolamin 25.0 % borsyre 27.0 % H20 og med pH 11,8 25 fremstilledes en 4% opløsning med pH 9,8. Udvaskning:

Cu 12,5% B 88,0% 30 EKSEMPEL 8

Af et koncentrat af 35 70 % kobberborat-pasta (50% dispergeret i vand) 30 % monoethanolamin og med pH 11,4 9 DK 167383 B1 fremstilledes en 4% opløsning med pH 9,6. Udvaskning:

Cu 7,5% B 85,0% 5 EKSEMPEL 9

Af et koncentrat af 10 75% kobberborat-pasta (50% dispergeret i vand) 25% monoethanolamin og med pH 11,4 fremstilledes en 4% opløsning med pH 9,6. Udvaskning: 15

Cu 6,2% B 66,1% X* SAMMENLIGNINGSFORSØG 1 (ikke ifølge opfindelsen) 20

Chromholdige salte:

la) Type CKB

Indhold af Cu 8,6% 25 Indhold af Cr 13,4%

Indhold af B 4,4%

lb) Type CKF

Indhold af Cu 7,7% 30 Indhold af Cr 25,5%

Indhold af B 14,5% la) Type CKB Udvaskning i %

Cu 8,0% 35 Cr 2,0% B 93,5% 10 DK 167383 B1 lb) Type CKF Udvaskning i %

Cu 13,5%

Cr 18,5% F 72,5% 5 SAMMENLIGNINGSFORSØG 2 (ikke ifølge opfindelsen)

12,0% CuO

22,0% ethylendiamin 10 12,0% KHF2 54,0% vand 3% opløst i vand

Udvaskning: 15

Cu 75,5% F 92,5% 20 25 30 35

Claims (3)

1. Koncentrat til imprægnering af massivt træ på grundlag 5 af et uorganisk kobbersalt, monoethanolamin og eventuelt et salt med en fungicid anion, kendetegnet ved, at det indeholder 5-50 vægt-% monoethanolamin og eventuelt yderligere alkali i en sådan mængde, at der ved fortynding af koncentratet med vand til en sædvanlig be-10 handlingskoncentration på ca. 1 til 5 vægt-% af koncentratet i den vandige opløsning indstiller sig en pH-værdi på mindst 8.

2. Koncentrat ifølge krav 1, kendetegnet ved, 15 at det yderligere indeholder et borsurt salt éller borsyre.

3. Fremgangsmåde til kedeltrykimprægnering af træ, kendetegnet ved, at man anvender en vandig op- 20 løsning fremstillet ud fra koncentratet ifølge krav 1 el-ler 2, hvilken opløsning indeholder et kobbersalt og monoethanolamin og udviser en pH-værdi af 8 eller derover. 1 35 Fremgangsmåde til fremstilling af en imprægneringsop-25 løsning til fremgangsmåden ifølge krav 3, kendetegnet ved, at man fortynder et koncentrat ifølge krav 1 eller 2 med vand, eller at man fortynder et koncentrat af et uorganisk kobbersalt og eventuelt en alkanolamin med vand, og at man indstiller pH-værdien af 30 opløsningen til 8 eller derover ved tilsætning af monoethanolamin og eventuelt alkali.