ITMC20000025A1 - "procedimento di impregnazione del legno con sostanze preservanti solubili in acqua, riscaldate". - Google Patents

Description

«PROCEDIMENTO DI IMPREGNAZIONE DEL LEGNO CON SOSTANZE PRESERVANTI SOLUBILI IN ACQUA, RISCALDATE”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di breveto per invenzione industriale ha per oggeto un procedimento per l impregnazione del legno con sostanze preservanti solubili in acqua, al fine di proteggerlo dall’attacco degenerativo di funghi ed insetti.

Come è noto, per preservare i manufatti in legno dalla degenerazione biologica, specialmente quando questi sono destinati ad essere utilizzati all’esterno, si è soliti sottoporli a trattamenti di impregnazione in autoclave con sostanze aventi capacità fungicidi e insetticidi.

I tratamenti di impregnazione convenzionali sono di due tipi:

a - impregnazione in autoclave con distillati esclusivi di olio di catrame, denominato normalmente “creosoto”;

b - impregnazione in autoclave con soluzioni acquose di varie sostanze fungicidi ed insetticidi, detta anche “impregnazione ai sali

Nell’ attuazione del processo di impregnazione ai sali si era soliti ricorre in passato ai sali inorganici, fra i quali venivano preferiti i sali CCA a base Rame, Cromo ed Arsenico, mentre attualmente è prassi comune utilizzare i sali organici e cioè sali contenenti oltre che la frazione inorganica anche molecole di natura organica, meno tossici per l’uomo e per l’ambiente.

Con l’impregnazione al creosoto viene iniettato nel legno direttamente l’olio di catrame che funge da sostanza antisettica, mentre con l’impregnazione ai sali viene iniettata nel legno una soluzione acquosa di sali (variabile da 1% al 5%); la successiva evaporazione dell’acqua fa sì che i sali restino incorporati nel legno e possano così svolgere una funzione antisettica.

Mentre l’impregnazione con olio di catrame può essere eseguita praticamente su tutti i legni anche quelli più difficilmente impregnagli, l’impregnazione ai sali si presta ad essere sfruttata soltanto per pochi tipi legno, quelli che risultano facilmente impregnabili all’acqua, come ad esempio il pino.

La società richiedente ha condotto una ricerca al fine di individuare un processo di impregnazione che consentisse di utilizzare sali inorganici od organici anche nel trattamento di legni difficilmente impregnabili all’acqua,

II problema principale consiste nel fatto che la soluzione acquosa di sali organici non è in grado di penetrare sufficientemente nel durame dei legni difficilmente impregnabili, come ad esempio il rovere, con cui vengono solitamente realizzate le traverse ferroviarie.

H trattamento di impregnazione in autoclave consiste nel sottoporre i manufatti od i semilavorati in legno ad un ciclo alternato di vuoto e pressione al fine di iniettare la soluzione acquosa di sali organici nel durame del legno.

Il processo standard utilizzato con i sali si chiama “Bethell e si realizza nelle seguenti fasi:

a) carico dell’ autoclave con il legname da trattare;

b) creazione di una depressione iniziale nella autoclave maggiore di 0,8 bar (vuoto iniziale), che viene mantenuta per il tempo voluto e comunque per più di 20 minuti;

c) riempimento dell’autoclave con la soluzione di acqua e sali, contenuta in un serbatoio di prestito, essendo previsto che durante questa fase di riempimento la depressione resti maggiore di 0,8 bar;

d) messa in pressione dell’autoclave, a riempimento ultimato, con una pressione, compresa tra 8 e 12 bar, mantenuta per un tempo sufficiente affinché la soluzione preservante penetri nel durame del legno con il grado di assorbimento voluto;

e) instaurazione della pressione atmosferica in seno all’autoclave e scarico della soluzione preservante, che viene riciclata in detti serbatoi di prestito;

creazione una depressione finale nell’autoclave, maggiore di 0,8 bar (vuoto finale), che viene mantenuta per il tempo voluto e comunque per più di 30 minuti;

g) instaurazione della pressione atmosferica in seno all’autoclave e scarico dall’autoclave del legname impregnato.

Nella prassi la soluzione è a temperatura ambiente.

Tutte le normative o capitolati esistenti in merito non prevedono nessun intervento nella temperatura della soluzione; nei capitolati tecnici della Telecom, ad esempio, per la produzione di pali in legno, si prevede che la temperatura della soluzione preservante non debba superare il valore di 30° C ottenibile per riscaldamento naturale.

Per l’impregnazione del legno di rovere o di altri legni difficilmente impregnagli con soluzioni acquose, la richiedente ha effettuato una serie di prove variando tutti i parametri fisici del processo di impregnazione; da detti esperimenti è emerso che il grado di assorbimento non varia apprezzabilmente aumentando i tempi di trattamento ed i valori della depressione o della sovrapressione create nell’autoclave.

Al contrario si ottengono dei sensibili miglioramenti del grado di assorbimento con l’aumento della temperatura della soluzione impregnazione.

Nelle prove condotte è risultato che passando dalla temperatura della soluzione di 10° C alla temperatura di 60° - 70° C si è ottenuto un aumento del grado di assorbimento fino al 100% ed oltre.

Il nuovo processo di impregnazione ai sali, secondo il trovato, comprende le seguenti fasi operative:

a) carico dell’autoclave con il legname da trattare;

b) creazione di una depressione iniziale nella autoclave maggiore di 0,8 bar (vuoto iniziale), che viene mantenuta per il tempo voluto e comunque per più di 20 minuti;

c) riscaldamento della soluzione di acqua e sali contenuta nel serbatoio di prestito ad una temperatura compresa fra i 30°C ed i 100°C, a seconda del tipo e della quantità del legno da trattare ed a seconda del grado di assorbimento desiderato; d) riempimento dell’autoclave con la soluzione di acqua e sali, contenuta in un serbatoio di prestito, essendo previsto che durante questa fase di riempimento la depressione resti maggiore di 0,8 bar;

e) messa in pressione dell’autoclave, a riempimento ultimato, con una pressione, compresa tra 8 e 12 bar, mantenuta per un tempo sufficiente affinché la soluzione preservante penetri nel durame del legno con il grado di assorbimento voluto;

f) riscaldamento della soluzione preservante in seno alla autoclave, così da mantenere la sua temperatura agli stessi valori raggiunti in seno ai serbatoi di prestito;

g) instaurazione della pressione atmosferica in seno all’autoclave e scarico della soluzione preservante, che viene riciclata in detti serbatoi di prestito;

creazione di una depressione finale nell’autoclave, maggiore di 0,8 bar (vuoto finale), che viene mantenuta per il tempo voluto e comunque per più di 30 minuti;

i) instaurazione della pressione atmosferica in seno all’autoclave e scarico dall’autoclave del legname impregnato.

Il riscaldamento della soluzione preservante in seno ai serbatoi di prestito ed in seno dell’autoclave può avvenire tramite comuni scambiatori di calore.

Al fine di migliorare ancor più le prestazioni del legno, su richiesta del committente, potrà essere condotta un’impregnazione integrativa con olio di catrame che sia sostanzialmente esente da benzo(a)pirene, mantenendo così le caratteristiche di ininfluente tossicità per l’uomo e per Γ ambiente del manufatto in legno.

Così facendo si arricchisce il legno di un benefico prodotto oleoso.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per l impregnazione del legno con sostanze preservanti solubili in acqua, del tipo consistente in un ciclo alternato di vuoto e pressione attuato in autoclave al fine di iniettare la soluzione acquosa nel durame del legno caricato nell’autoclave medesima, caratterizzato per il fatto che la soluzione acquosa di sostanze preservanti viene riscaldata nei serbatoi di prestito e/o in seno all’autoclave.
2. 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto di utilizzare, quali sostanze preservanti, sali organici od inorganici solubili in acqua.
3. 3) Procedimento secondo le rivendicazioni precedenti, utilizzante una soluzione acquosa di sali organici od inorganici, del tipo comprendente le seguenti fasi operative: a) carico dell’autoclave con il legname da trattare; b) creazione di una depressione iniziale nella autoclave maggiore di 0,8 bar (vuoto iniziale), che viene mantenuta per il tempo voluto e comunque per più di 20 minuti; c) riempimento dell’autoclave con la soluzione di acqua e sali, contenuta in un serbatoio di prestito, essendo previsto che durante questa fase di riempimento la depressione resti maggiore di 0,8 bar; d) messa in pressione dell’autoclave, a riempimento ultimato, con una pressione, compresa tra 8 e 12 bar, mantenuta per un tempo sufficiente affinché la soluzione preservante penetri nel durame del legno con il grado di assorbimento voluto; e) instaurazione della pressione atmosferica in seno all’autoclave e scarico della soluzione preservante, che viene riciclata in detti serbatoi di prestito; f) creazione una depressione finale nell’autoclave, maggiore di 0,8 bar (vuoto finale), che viene mantenuta per il tempo voluto e comunque per più di 30 minuti; g) instaurazione della pressione atmosferica in seno all’autoclave e scarico dall’autoclave del legname impregnato; processo caratterizzato per il fatto che la soluzione preservante viene riscaldata in seno ai serbatoi di prestito fino a raggiungere temperature superiori ai 30° C, che vengono mantenute poi in autoclave tramite riscaldamento della soluzione in seno all’autoclave medesima.