NO870180L - Fremgangsmaate og middel for konservering av trevirke. - Google Patents

Description

KONSERVERINGSMIDDELBLANDING FOR TREVIRKE

Teknisk område

Oppfinnelsen vedrører en blanding og en fremgangsmåte for konservering av trevirke og andre cellulose baserte materialer som papir, sponplater, tekstiler, tauverk, etc. mot nedbrytende organismer som er ansvarlige for råte og nedbrytning, nemlig sopp og insekter. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen en organometall-konserveringsmiddelblanding med insekticide og fungicide egenskaper, i form av en vanndig oppløsning av en forbindelse av metallammoniumkomplekser av visse spesifikke dikarbokssylsyrer eller mono-, di- eller tri-karboksylhydrok-sysyrer.

Kjent teknikk

Metallforbindelser har lenge vært kjent for sine fungicide egenskaper. Kobbersulfat blir anbefalt for bruk ved trekon-servering så teidelig som 1767 og patentert for dette formål i negland i 1937 av Margary. Siden det ble begynt anvendt i de tidlige 1800 talls år, har kobbersulfat spilt en vesentlig rolle innen trekonserveringsindustrien. Bruken av kobbersulfat som trekonserveringsmiddel har imidlertid to vesentlige ulemper. For det første blir kobbersulfat ikke permanent fiksert i trevirket og har derfor tilbøyelighet til utvasking. For det annet.er kobber alene ikke et effektivt konserveringsmiddel mot alle former av treødeleggende organismer.

Tidelig på 40-tallet ble det utviklet en ny generasjon av vannbaserte konserveringsmidler med overlegen utvaskingsmot-stand. Disse nye konserveringsmiddelsystemer var basert på kobber pluss innlemmelse av krom og/eller arsenikk. Disse konserveringsmiddelsystemer er kjent som kromholdig kobberarsenat (CCA) og ammoniakalsk kobberarsenat (ACA). Disse systemer er effektive konserveringsmidler og er de overveiende vannbaserte systemer som anvendes i den nåværende trekonser-veringsindustri.

Bruken av metallsalter og organiske syrer som trekonserver-ingsmidler har vært kjent fra tidelig på 1900-tallet. Under kreosotmangelen i midten av 1940-årene ble blandinger av naftensyrer, avledet fra petroleum biprodukter, kombinert med metallsalter til å danne en rekke forbindelser for trekonser-vering. En av disse forbindelser var kobbernaftenat. Kobbernaftenat ble dannet ved omsetning mellom kobbersalter og en gruppe av organiske syrer kjent som cyklopentankarboksylsyrer. Kobbernaftenat er et oljebasert konserveringsmiddelsystem og selv om det er et effektivt konserveringsmiddel har det en sterk lukt og pga. sin voksaktige natur er trevirke behandlet med dette konsenveringsmiddel vanskelig å male.

Senere er det utviklet ytterligere anti-fungale vannbaserte konserveringsmiddelsystemer basert på metallsalter og fett-syrer. US patentskrift 4.061.500 beskriver et trekonserveringsmiddel som er effektivt mot såkalt "blue stain" parasittsopp, inneholdende en fettsyre med 6-11 karbonatomer, bor-syre og en alkaliforbindelse i støkiometrisk overskudd av fettsyrene. Innlemmelse av kobbersalter med rettkjedede fett-syrer og fettalkoholer inneholdende 6-12 karbonatomer pr. molekyl er beskrevet i US patentskrift 4.001.400. Her kombineres kobber, sink, nikkel, kadmium og kobolt med et ammoniakalsk fettsyresalt til å gi et vannbasert konserveringsmiddelsystem som hevdes å være effektivt mot muggsopp og "blue stain" parasittsopp.

En fremgangsmåte for fremstilling av en homogen flytende blanding omfattende et kuprammoniumkompleks av en eller flere monokarboksylsyrer inneholdende 1- 4 karbonatomer pr. molekyl er beskrevet i US patentskrift 4.175.090. Disse spesielle blandinger anvendes som fungicider forehandling av trevirke, malingoverflater, tekstiler og de inhiberer også algevekst. US patentskrift 4.220.661 beskriver en konserveringsmiddelblanding brukbar for å forhindre vekst av mugg, bakterier og sopp omfattende en vanndig oppløsning av et komplekssalt av et ion valgt fra NH<+>4Qg et gruppe I eller gruppe II metallion og en eller flere karboksylsyrer valgt fra mettede og umettede alifatiske monokarboksylsyrer inneholdende fra 2-8 karbonatomer .

US patentskrift 4.1.93.993 omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av en vanndig fungicid konserveringsmiddeloppløs-ning omfattende en forbindelse av et konserverende metall, en karboksylsyre med forgrenet kjede med 6-20 karbonatomer eller en dipentenmonokarboksylsyre eller en dipentendik bok-sylsyre og ammoniakk og/eller en ammoniumforbindelse. Til-svarende beskriver US 4.380.561 et konserveringsmiddelsystem omfattende alifatiske karboksylsyrer med forgrenet kjede inne-holdende 6-12 karbonatomer eller deres alkaliemetall- eller ammoniumsalter. Denne blanding er særlig egnet for kortvarig beskyttelse av trevirke mot rødvedropp og muggsopp, men ikke mot insektangrep.

Det har lenge vært ønskelig å fremstille treprodukter som er

setetisk godtagbare av publikum, men som likevel er konservert mot den nedbrytende innvirkning på trevirket. Konservert trevirke er ønselig for hus og anvendes innenfor panel, jerde og takindustrien. Uheldigis er mange av de fettsyreholdige kon-serveringsmiddeloppløsninger som er beskrevet i det foregående effektive bare mot angrep av sopp og bakterier og gjør lite for å beskytte trevirket mot insektangrep og særlig av maur. Det er derfor nå erkjent at ved å endre den organiske syre-substituent i tidligere anvendte konserveringsmiddelblandinger fra en normal fettsyre til en dikarboksylsyre eller til en mono-, di- eller tri-karboksyl-hydroksysyre vil det resulterende konserveringsmiddel være effektivt både mot angrep av sopp og insekter.

Oppfinnelse

Det er et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en blanding egnet for bruk som et trekonserveringsmiddel og som kan forhindre nedbrytning av trevirke eller andre cellulosebaserte materialer ved soppangrep og/eller insekter.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebring en trekonserveringsmiddelblanding med fungicide og insekticide egenskaper og som er særlig effektiv mot insekter som f.eks. maur.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for behandling av trevirke og andre cellulosebaserte materialer omfattende at disse materialer bringes i kontakt med den vanndige oppløsning i samsvar med oppfinnelsen

For at et spesielt kjemisk system skal være et effektivt lang-tids-konserveringsmiddel for tre må det tilfredsstille følgende kriterier: 1) Minst en av komponentene må være et effektivt biocide overfor organismer som er ansvarlige for nedbrytning av tre, inklusive bakterier, sopp og insekter. 2) Konserveringsmiddelkomponentene må lette kunne gjenom-trenge trevirket.

3) Komponentene må bli permanent fiksert i trevirket.

Det er også ønskelig at råmaterialene skal være lett tilgjen-gelige og at deres pris ikke er prohibitiv for kommersiell anvendelse. Det erønskelig at konserveringsmidlet ér et vannbasert system ettersom vann er lett tilgjengelig og er et billig fortynningsmiddel. De resulterende behandlede treprodukter bør også lett kunne males og ikke representere noen potensiell brannfare i likhet med enkelte av de oljebaserte systemer.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringeer følgelig en vanndig konserveringsmiddelblanding for behandling av cellulose baserte produkter som f.eks. trevirke for å forhindre nedbrytning av disse produkter bevirket av kjente nedbrytnings-bevirkende organismer og insekter idet blandingen omfatter: a) en blanding av et konserverende metall eller metallforbindelse eller blandinger av disse valgt fra gruppen bestående av kobber, kobolt, kobalt,, kadmium, nikkel og sink i en konserverende mengde, b) en organisk syre, også i en konserverende mengde, valgt fra gruppen bestående av alifatiske dikarboksylsyrer inneholdende fra 2-10 karbonatomer pr. molekyl, alifatiske mono-, di- eller tri-karboksyl-hydroksysyrer inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl, en blanding av disse syrer og/eller deres salter, og c) ammoniakk og/eller en ammoniumforbindelse som f.eks. ammoniumkarbonat, ammoniumhydroksyd, ammoniumbikarbonat, ammoniumsulfat eller blandinger derav i en mengde tilstrekkelig for å oppløseliggjøre blanding (a) ovenfor og nøytralisere den organiske syre i (b) ovenfor.

Nar cellulose eller cellulose-biprodukter som f.eks. trevirke behandles med den ovennevnte vanndige konserveringsmiddel blanding f.eks. ved dypping, bløtlegging, sprøyting, påsmør-ing, impregnering, etc. er det behandlede material effektivt beskyttet mot både sopp- og insekt-angrep.

Beste utførelsesmåte for oppfinnelsen

De konserverende metaller egnet for bruk i dette system omfatter kobber, kobolt, kadmium, nikkel eller sink. Kobber er det mest foretrukne metall og kan innlemmes i systemet som en forbindelse som kobberoksyd, kobberkarbonat, kobbersulfat, kobberhydroksyd eller som kobbermetall, med den betingelse at et egnet oksydasjonsmiddel som luft, hydrogenpreoksyd eller salpetersyre er tilstede. Når kobolt, kadmium, nikkel eller sink anvendes kan de innlemmes i systemet som en metallforbindelse eller metallsalt som et metalloksyd, metallhydroksyd, metallkarbonat, etc. eller som selve metallet på betingelse av et egnet oksydasjonsmiddel er tilstede. Disse metallforbindelser er vanligvis uoppløselige i vann, men kan oppløselig-gjøres i nærvær av ammoninakk og/eller ammoniumholdige forbindelser .

Mengden og konsentrasjonen av behandlingsoppløsning som på-føres et spesielt substrat vil avhenge av mange faktorer som f.eks. typen av substrat (arten av trevirket), dets endelige anvendelse, dets geografiske lokalisering, fremgangsmåten for påføring og den type angrep som skal forhindres. Et konserveringsmiddel påføres vanligvis et substra i en mengde tilstrekkelig til å frembringe et ønsket konserveringsmiddel-sluttinnhold og aktuelle mengder kan således avriere sterkt. Generelt vil en effektiv konserverings-behandlingsoppløsning inneholde fra omtrent 0,1 - 15% konserverende metallsalt, i avjengighet av styrken av det valgte salt. Mer vanlig vil dette området variere fra mellom 0,5 til omtrent 10% basert på innholdet av konserverende metallsalt. Ved fremstilling av disse oppløsninger for påføring på et substrat fremstilles først en konsentrert utgangsoppløsning eller oppnås som et kommersielt preparat som deretter fortynnes til en endelig arbeidsoppløsning med ønsket konsentrasjon.

Det ønskede nivå for konserveringsmiddelretensjon vil like-ledes avhenge av flere faktorer som påføringsmåten, geografisk lokalisering, tretyper, etc. Det anbefales imidlertid generelt at retendsjon oppnås i mengder på omtrent 1,60 - 112,14 kg konserveringsmiddelsalter pr. m<3>trevirke (kg/m3 ). Foretrukket vil dette område være fra omtrent 1,60 - 80,1 kg/m<3>og mer foretrukket fra omtrent 4,01 - 40,05 kg/m3 .

Forholdet mellom organisk syre og konserverende metallforbindelse anvendt i denne prosess vil generelt avhenge av enkle støkiometriske forhold, dvs. en ekvivalent metall pr. ekviva lent syre. Det er foretrukket å ha en mengde tilstrekkelig til å oppnå støkiometrisk reaksjon med dikarboksylsyren eller med mono-, di- eller tri-karboksylsyre-hydroksysyre. I avhengighet av den ønskede konserverende effekt kan imidlertid mengden av organisk syre og metall varieres slik at det molare forhold mellom organisk syre og metall er mellom omtrent 0,1 og 4,0 idet det mest foretrukne molare forhold er mellom om-trent 0,2 og 1,5.

Eksempler på alifatiske dikarboksylsyrer egnet for anvendelse i dette konserveringsmiddelsystem er oksalsyre, malonsyre, ravsyre, glutarsyre, adipinsyre, pimelinsyre, korksyre, azelainsyre og sebacinsyre. Alifatiske dikarboksylsyrer inne-holdende 2-10 karbonatom pr. molekyl foretrekkes, basert på oppløselighetsbetraktninger. Enda mer foretrukne syrer er dem som inneholder 2-4 karbonatomer pr. molekyl.

De karboksylsyrer med forgrenet kjede er ikke ansett egnet ved bruk ved gjennomføring av den foreliggende fremgangsmåte da det kan teoretiseres at disse forbindelser ikke vil ha tilstrekkelig bevegelighet til å tillate god penetrering inn i trevirket. Det efunnet at bare de karboksylsyrer med rett kjede kombinert med metall-konserveringsmiddel fremviser både fungicide og insekticide egenskaper. Eksempler på egnede alifatiske mono-, di- eller tri-karboksyl-hydroksysyrer er glycolsyre, melkesyre, alfa-hydroksysmørsyre, glycerinsyre, eplesyre, vinsyre, mesovinsyre og sitronsyre. Det er foretrukket å ha en alifatisk mono-, di- eller tri-karboksyl-hydroksysyre inneholdende fra 2-6 karbonatomer pr. molekyl. Kombinasjoner av 2 eller flere organiske syrer og/eller saltene av slike syrer kan anvendes ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse og det kan aksepteres å bruke et hvilket som helst kommersielt tilgjengelig produkt. Isomerer av disse syrer eller blandinger av isomerer er også brukbare innenfor oppfinnelsens ramme.

Nærværet av ammoniakk og/eller ammoniakk og karbondioksyd i dette system er nødvendig for å oppnå oppløseliggjøring av metallforbindelsene og/eller nøytralisering av den organiske syre. Ammoniakken kan innlemmes i systemet som ammoniakk eller som et ammoniumsalt som ammoniumhydroksyd, ammoniumkarbonat, ammoniumbikarbonat og/eller en eller annen kombinasjon av et slikt salt og ammiakk. Det er ønskelig at ammoniumhydroksyd (30% NH^) utgjør minst 1,75 ganger vekten av kobberet tutrykt som metallet og at ammoniumforbindelsene som ammoniumkarbonat og/eller ammoniumbikarbonat, når dette er nødvendig, utgjør minst 0,50 ganger vekten av kobberet uttrykt som metallet. Disse forhold kan variere, men det må være tilstrekkelig ammoniakk tilstede for fullstendig kompleksdannelse av metallet og fullstendig nøytralisering av den organiske syre slik at den organiske syre vil bli tilfredsstillende oppløseliggjort. Det er videre ønskelig at mengden av ammoniakk tilstede i systemet er i overskudd av den mengde som kreves for kompleksdannelse av metallet og nøytralisering av syren for sikre stabilitet av konserveringsmiddelkonsentratet og behandlingsoppløsningen. Foretrukket er pH i oppløsningen omtrent 9 - 12 og mer foretrukket fra 10,5 - 11,5. Ved pH-verdier under 9,0 kan konserveringsmiddelkonsentratet og behandlingsoppløsningen bli ustabil og det skjer utfelling fra oppløsning under lagring eller under behandlingsprosessen.

Konserveringsmidlet kan fremstilles ved først å blande den organiske syre med vann og la oppløsningen foregå i så stor utstrekning som mulig basert på den iboende oppløselighet av syre. Metallet eller metallforbindelsen tilsettes så til denne oppløsning og får reagere. Reaksjonen kan ta et fåtall minutter eller flere timer i avhengighet av reaktiviteten av den organiske syre. Ammoniakken og/eller ammoniumforbindelsene tilsettes så for å oppløse produktet som oppnås fra reaksjonen fra metallet og den organiske syre.

Der er også tillatt at den konserverende metallforbindelse først blandes med en vanndig oppløsning av ammonikakken og/eller ammoniumforbindelsen. Den organiske syre kan så tilsettes oppløsningen ved et hvilket som helst tidspunkt før behandlingen. Alternativt kan ammoniakken og/eller ammoniumforbindelsene tilsettes til den organiske syre til å begynne med og deretter blandes denne oppløsning med det konserverende metall.

Som et ytterligere alternativ er det også mulig å blande det konserverende metall (eller metallforbindelser) den organiske syre og/eller ammoniakken og/eller ammoniumforbindelsene ved en eneste operasjon. Enda en ytterligere fremstillingsmetode ville tillate erstatning av ammoniumkarbonatet og/eller ammoniumbikarbonat med karbondioksyd i hvilke som helst av de ovenfor fremstilte fremstillingsprosedyrer. En minimumsmengde ammoniakk ville imidlertid fremdeles være nødvendig for å sikre tilstrekkelig oppløselighet.

Konserveringsmiddeloppløsningen kan sammenblandes innen et stort temperaturområde, selv om de foretrukne temperaturer er mellom omtrent 15 og 30°C. De begrensende faktorer for valg av en passende temperatur er frysepunktet for konserveringsmidlet og ammoniakktapet ved høy temperatur pga. avdamping. Slike ammoniakktap kan styres ved å opprettholde systemet under et passende trykk.

Behandlingsoppløsningen kan påføres trevirket ved dypping, bløtlegging, sprøyting, påsmøring eller ved hjelp av andre velkjente metoder. Vakuum- og/eller trykk-teknikk kan også anvendes for å impregnere trevirket i samsvar med oppfinnelsen inklusive både den såkalte "Empty Cell" prosess og den såkalte "Full Cell" prosess som vil være velkjente for den fagkyndige på området.

Den såkalte "Full Cell" eller Bethell-prosessen anvendes ved kreosotbehandling av jernbanesviller eller marine trekonstruksjoner og er den vanlige metode for behandling av en hvilken som helst.klasse av trekonstruksjoner med vannbaserte konser veringsmidler, og kan anvendes med behandlingsoppløsningen i henhold til oppfinnelsen. Den har vært i kontinuerlig bruk sinden 1838 og består i først å underkaste trevirket i en sylinder for et vakuum opp til 94,8 kPa i 1/2 til 1 time, deretter fylles sylinderen med behandlingsoppløsning og det ut-øves et trykk 1241,4 - 1379,0 kPa inntil den nødvendige mengde behandlingsoppløsning er blitt injisert i trevirket. Sylinderen tømmes så for behandlingsoppløsning og det behandlede trevirke blir eventuelt underkastet et kort endelig vakuum for å rense overflaten av trevirket. Det er vanlig å oppvarme be-handlingsoppløsningen under behandlingen, f.eks. til en temperatur på 65 - 93°C idet penetreringen foregår bedre med varm væske. Som i alle trykkprosesser er trykkperioden den langt viktigste faktor for påvirkning av graden og dybden av impregneringen. I praksis er det størrelsen og varigheten av trykket som styrer absorpsjonen av behandlingsoppløsningen av trevirket. I de tidligere trinn av trykkperioden er absorpsjonen av trevirket ganske jevnt, men sakner så gradvis inntil .absorpsjonen er for sakte til lett å kunne iakttas. Når dette punkt nås, sies trevirket å være blitt behandlet til avvisn-ing. Absorpsjonstakten varierer sterkt med forskjellige typer av trevirke og trevirke som f.eks. bøk eller korsikafuru vil bli fullstendig impregnert i løpet av et fåtall minutter mens andre typer i likhet med Douglas-furu, lerketre eller eike-kjernetrevirke ikke bli fullstendig penetrert selv under trykk i flere døgn.

Den såkalte"Empty Cell" behandling som anvender et initialt lufttrykk, er også kjent som Rueping prosessen og er standard-metoden for kreosotbehandling av linjestolper. Den anvendes også for tregangveier, gjerder og trelast og kan anvendes med behandlingsoppløsningen i henhold til oppfinnelsen. Behand-lings-prosedyren tar sikte på å oppnå fullstendig penetrering av alt tilstedeværende splintvev. Rueping-behandlingen ble innført omtrent 1912 og er forskjellig fra den nevnte "Full Cell" metode ved at trevirket initialt underkastes komprimert luft i stedt for et vakuum. Sylinderen blir så fylt med behandlingsoppløsningen mens dette trykk opprettholdes og trykkes økes så ved hjelp av en hydraulisk pumpe inntil denønskede mengde behandlingsoppløsning er injisert i trevirket. Trykket blir så avlastet og luften komprimert i det indre av trevirket får unnslippe og når den gjør dette blir overskudds-væske drevet ut og etterlater celleveggene belagt med behand-lingsoppløsning. Denne behandlingsmetode tillater en dyp impregnering av trevirket uten en massiv absorpsjon. Kompri-meringen av den luft som opprinnelig var tilstede i trevirket tjener til å gjenvinne en liten mengde av den injiserte be-handlingsoppløsning når trykket avlastes. Et langt endelig vakuum anvendes også for å hjelpe til med dette.

Før impregnering av trevirke med en hvilken som hels behand-lingsoppløsning er det av vesentlig betydning at det først behandles inntil i det minste alt fritt vann er fjernet fra cellerommene. Dette trinn i behandlingen representerer et fuktighetsinnhold på omtrent 25 - 30% og varierer i noen grad ved forskjellige typer. Der er to meget gode grunner til dette, for det første er det ikke mulig å injisere en annen væske inn i trevirke som inneholder mye vann, og for det annet vil sprekker som utvikles som en følge av den etterfølgende tørking av trevirket nesten med sikkerhet avdekke ubehandlet tømmer. Det er også ønskelig å gjennomføre all kutting, maskinbehandling og boring, etc. av trevirket før behandlingen gjennomføres, idet alle disse operasjoner hvis de gjennomføres etter behandling vil avdekke vil avdekke ubehandlet trevirke. Hvor disse operasjoner ikke kan foretas før etter behandling bør alt avdekket ubehandlet trevirke gis en rikelig påføring av behandlingsoppløsning og hull behandles foretrukket med en hullbehandlingsinnretning av trykkbolt-type.

De etterfølgende eksempler tjener til å illustrere oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

En konserveringsmiddeloppløsning ble fremstilt ved oppløsning av 87 g sitronsyre i 500 g vann. Til denne oppløsning tilsettes 100 g basisk kobberkarbonat og blandingen får reagere inntil fullført utvikling av CG^. Etter fullført reaksjon tilsettes 460 g 30% ammoniumhydroksyd for oppløseliggjøring av produktet. Den resulterende oppløsning hadde pH 12,6 og ble fortynnet til en konsentrasjon på 1,5% og anvendt for behandling av southern yellow furuplater (3,2mm x 38,lmm x 254,Omm) ved hjelp av Empty Cell-prosessen hvori trevirket ble utsatt for behandlingsoppløsningen og systemet ble så utsatt i 30 minutter ved et trykk på 758,5 kPa. De resulterende plater ble lufttørket og ble funnet å være resistente mot angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 2

En konserveringsmiddeloppløsning ble fremstilt ved å oppløse 114 g oksalsyre i 500 g vann. Etter oppløsning av oksalsyren ble 100 g basisk kobberkarbonat tilsatt oppløsningen. Oppløs-ningen ble så oppvarmet til 49°C for å sikre fullstendig reaksjon av kobberkarbonatet med oksalsyren. Etter fullført reaksjon ble 446 g 30% ammoniumhydroksyd tilsatt for oppløse-ligg jøring av produktet. Den resulterende oppløsning hadde pH 11,8 og ble så for tynnet til en 2% arbeidsoppløsning og anvnedt for behandling av souhern yellow furuplater ( 3,2mm x 38,lmm x 254,Omm) under anvendelse av "Full Cell" prosessen hvori trevirket initialt ble anbragt under et vakuum på 101,6 kPa i 30 minutter etterfulgt av tilsetning av behandlingsopp-løsningen. Systemet ble så trykksatt i 30 minutter ved et tryk på 758,5 kPa. De resulterende plater ble lufttørket og funnet å være resistente mot angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 3

En konserveringsmiddeloppløsning ble fremstilt ved å oppløser 45 g vinsyre i 150 g vann. Til denne oppløsning ble tilsatt 38 g Cu(OJ)2, etterfulgt av tilsetning av 37 g ammoniumkarbonat og 75 g 30% ammoniumhydroksyd. Oppløsningen hadde en pH 30,5 og ble så fortynnet til 1,5% konsentrasjon og anvendt for behandling av southern yellow furuplater ved hjelp av "Full Cell prosessen. Det behandlede trevirke ble funnet å være resistent mot angrep av sopp og insekter.

EKSEMPL 4

Til en blanding av 150 g vann og 150 g 30% ammoniumhydorksyd ble tilsatt 30 g basisk kobberkarbonat. Oppløsningen ble om-rørt inntil kobberkarbonatet oppløste seg og det ble da tilsatt 44 g adipinsyre.og.det ble. omrørt inntil oppløsning. Den resulterende oppløsning hadde pH 11,1 og ble fortynnet til en konsentrasjon på 2,0% og anvendt for behandling av southern yellow furuplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen. De resulterende plater ble lufttørket og ble funnet å være resistente mot nedbrytning og insektsangrep.

EKSEMPEL 5

En oppløsning ble fremstilt ved å tilsette en 61 g kobbermetall til 150 g vann inneholdende 100 g 30% ammoniumhydroksyd og 70 g ammoniumbikarbonat. Blandingen ble omrørt og luftet inntil alt kobbermetall var oppløst. En annen oppløsning ble fremstilt ved å tilsette 31 g malonsyre til et 100 g vann. Den annen oppløsning ble blandet med den første og det resulterende produkt fortynnet med vann til 2,5%. Denne oppløsning hadde pH 11,2 og ble anvendt for behandling av southern yellow furuplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen. Platene ble så lufttørket og ble funnet å være resistente mot nedbrytning og insektangrep.

EKSEMPEL 6

Til 500 g vann inneholdende 450 g 30% ammoniumhydroksyd tilsatt 132 g basisk kobberkarbonat. Etter oppløsning av kobberkarbonatet ble 59 g sitronsyre tilsatt oppløsningen. Pro-duket ble omrørt inntil det ble oppnådd en klar oppløsning. Denne oppløsning hadde pH 11,2 og ble så fortynnet med vann til en konsentrasjon på 1,5% og anvendt for behandling av Douglas furuplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen. Platene ble ovnstørket og funnet å være resistente mot nedbrytning og insektangrep.

EKSEMPEL 7

En oppløsning ble fremstilt ved å oppløse 75 g oksalsyre i

250 g vann. Til denne oppløsning ble tilsatt 75 g sinkkarbo-nat. Blandingen fikk reagere inntil fullført utvikling av CO,,. Etter fullført reaksjon ble 200 g 30% ammoniumhydroksyd tilsatt for oppløseliggjøring av produktet. Denne oppløs-ning hadde pH 12,1 og ble så fortynnet til 2,0% og anvendt for behandling av southern yellow furuplater ved hjelp av "Empty Cell" prosessen. De resulterende plater ble lufttørket og funnet å være resistente mot angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 8

En konserveringsmiddeloppløsning ble fremstilt ved å oppløser 54 g natriumoksalat i 150 g vann. En annen oppløsning ble fremstilt ved å tilsette 100 g kobbersulfatpentahydrat til 150 g vann inneholdende 42 g 30% ammoniumhydroksyd og 29 g ammoniumbikarbonat. Begge oppløsninger ble blandet og det resulterende produkt hadde pH 10,8 og ble fortynnet med vann til 1,5% konsentrasjon. Denne oppløsning ble anvendt for behandling av southern yellow furu-testplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen. De resultrende plater ble så lufttørket og funnet å være resistente mot nedbrytning og insektangrep.

EKSEMPEL 9

En konserveringsmiddeloppløsning ble fremstilt ved å oppløse 696 g sitronsyre i 1000 g vann. Til denne oppløsning tilsettes 100 g basisk kobberkarbonat og blandingen får reagere inntil fullstendig utvikling av CG^. Etter fullføring av denne reaksjon ble 900 g 30% ammoniumhydroksyd tilsatt for oppløseliggjøring av produktet. Den resulterende oppløsning med pH 11,5 fortynnes til en konsentrasjon på 0,2% og anvendes for behandling av southern yellow furuplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen.

De resulterende plater ble lufttørket, hadde en konserveringsmiddel-saltretensjon på 0,6 g/l og vil motstå angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 10

En konserveringsmiddeloppløsning fremstilles ved oppløsning av 11,4 g oksalsyre i 500 g vann. Etter oppløsning av oksalsyren tilsettes 100 g basisk kobberkarbonat til oppløsningen. Opp-løsningen oppvarmes så til 50°C for å sikre fullstendig reaksjon av kobberkarbonatet med oksalsyren. Etter fullført reaksjon tilsettes 446 g 30% ammoniumhydroksyd for oppløselig-gjøring av produktet. Den resulterende oppløsning ved pH 10,9 fortynnet så til en 6% arbeidsoppløsning og anvendes for behandling av Douglas-furuplat er under anvendelse av "Full Cell" prosessen. De resulterende plater lufttørkes, har en konserveringsmiddelretensjon på 24 g/l og vil motstå angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 11

En konserveringsmiddeloppløsning fremstilles ved å oppløse 135 g vinsyre i 500 g vann. Til denne oppløsning tilsettes 30 g kobberhydroksyd etterfulgt av tilsetning av 50 g ammoniumkarbonat og 100 g 30% ammoniumhydroksyd. Den resulterende oppløsning ved pH 11,1 fortynnes så til 0,7% konsentrasjon med vann og anvendes for behandling av southern yellow furuplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen. De resulterende plater har en konserverngsmiddelretensjon på 4 g/l og vil motstå angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 12

En konserveringsmiddeloppløsning fremstilles ved å oppløse

50 g sitronsyre i 100 g vann. Til denne oppløsning tilsettes 100 g basisk kobberkarbonat og blandingen får reagere inntil fullført utvikling av CC>2. Etter fullført reaksjon tilsettes 450 g 30% ammoniumhydroksyd for oppløseliggjøring av produktet. Den resulterende oppløsning med pH 11,6 fortynnes til en konsentrasjon på 15% og anvendes for behandling av souther yellow furuplater ved hjelp av "Full Cell" prosessen. De resulterende plater lufttørkes inneholder 112 g/l konser-ver ingsmiddelsalt og vil motstå angrep av sopp og insekter.

EKSEMPEL 13

Brukstestsdata for plater

Southern yellow furusplinttreplater (38,lmm x 3,2mm x 254,Omm) ble impregnert med flere konserveringsmiddeloppløsninger under anvendelse av "Full Cell"prosessen. Testplatene ble konservert ved hjelp av kobbernaftenat, kobbersitrat og kobberoksalat med tre forskjellige retensjons (konsentrasjons) nivåer målt som gram pr. liter (g/l). Til plater ble behandlet med hvert konserveringsmiddel og hvert retensjonsnivå for totalt 90 behandlede plater. Ti ubehandlede plater ble også inklu-dert som en kontroll. Teststedet befant seg i Florida i en omgivelse som besørget akselererte testbetingelser. Platene ble fjernes fra bakken med 12 måneders mellomrom for å be-stemme yteevnen. Selv ved de laveste retensjonesnivåer virket konserveringsmiddelsystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse meget bra etter 36 måneders eksponeringstid. Bedømmelsessystemet som ble anvendt for å bedømme angrep av råte og sopp er som følger: 10 - bra, 9 - svakt angrepet,

7 - moderat angrep, 4 - alvorlig angrep, 0 - ødelagt.

Som det kan sees fra testdataene fremlagt i tabell I virket kobbersitrat og kobberoksalat bra etter 36 måneders eksponering, i likehet med kobbernaftenat, som er et velkjent olje-blandbart konserveringsmiddel. De ubehandlede kontroller fremviste moderat til alvorlige angrep eller 12 måneders eksponering og fullstendigødeliggelse pga. maurangrep etter 24 måneders eksponering.

I tillegg kan forskjellige kjente tilsetningsmidler kombineres med konserveringsmiddelblandingene sammensatt i henhold til den foreliggende oppfinnelse uten i vesentlig grad å påvirke konserveringsevnen for blandingen. F.eks. kan andre konser-ver ingsmiddelforbindelser inklusive dem som inneholder arcen tilsettes blandingen. Fargemidler, voksarter, harpikser, vanndige løsninger, forskjellige emulsjoner og andre bestanddeler kan tilsettes til de foreliggende blandinger hvor slike ytterligere egenskaper er ønskelig.

En lang rekke tresorter kan konserveres i samsvar med oppfinnelsen inklusive løvtrevirke og/eller bartrevirke. Mange andre typer av cellulosebaserte materialer inklusive papir, sponplater, tekstiler, tauverk og andre slike velkjente cellulose-biprodukter kan også behandles med denne konserveringsmiddelblanding, på betingelse av at materialet kan motstå behandlingsprosessen.

I tillegg kan også de vanndige løsninger fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse anvendes for behandling av levende planter og frø for å forhindre angrep av sopp og/eller insekter. For dette formål påføres behandlingsoppløsningen helst ved sprøyting, men disse oppløsninger kan også påføres ved hjelp av hvilke som helst andre metoder vanlig anvendt for tilførsel av insekticider til plater eller 1andbruksavlinger.

Det er klart at de foregående eksempler bare skal illustrere oppfinnelsen og ikke skal forstås eller tolkes som restriktive ell-er på annen måte begrensende for den foreliggende, oppfinnelse, uten som angitt og definert i de vedføyde patentkrav.

Claims (34)

1. Vanndig konserveringsblanding for behandling av cellulosebaserte produkter inklusive trevirke for beskyttelse av disse produktermot insektangrep i tillegg til soppangrep, karakterisert ved at den omfatter: a) en blanding av et konserverende metall eller metallforbindelse eller en blanding derav valgt fra gruppen bestående av kobber, kobolt, kadmium, nikkel og sink i en konserverende mengde, b) en organisk syre i en konserverende mengde valgt fra gruppen bestående av rettkjedede alifatiske dikarboksylsyrer inneholdende 2-10 karbonatomer pr. molekyl, alifatiske monokarboksyl-hydroksysyrer inneholdende 2-6 karbonatomer pr molekyl, alifatiske dikarboksylhydroksy-syrer inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl, alifatiske trikarboksylhydroksysyrer inneholdende 2-6 karbon atomer pr. mylekyl, en blanding av de nevnte organiske syrer, og/eller salter av de organiske syrer, og c) en ammoniakkholdig forbindelse som kan tilfø re tilstrekkelig ammoniakk til oppløseliggjø ring av blandingen under (a) ovenfor og nø ytralisere den organiske syre i (b) ovenfor hvor molforholdet mellom organisk syre og metall er mellom omtrent 0,1 og omtrent 4,0 i avhengighet av denø nskede konserverende virkning.

2. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk karboksylsyre inneholdende 2-4 karbonatomer pr. molekyl.

3. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk monokarboksyl-hydroksysyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl.

4. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk dikarboksylhydroksyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl.

5. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk karboksylhydroksysyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl.

6. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske syre er o ksalsyre.

7. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske syre er sitronsyre.

8. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ammoniakkholdige forbindelse er ammoniakk.

9. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ammoniakkholdige forbindelse er et ammoniumsalt.

10. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ammoniakkholde forbindelse er valgt fra gruppen bestående av ammoniakk, ammoniumkarbonat, ammoniumbikarbononat og ammoniumsulfat.

11. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at ammoniakkforbindelsen er en blanding av ammoniakk og et ammoniumsalt.

12. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at ammoniumforbindelsen er en blanding av ammoniakk og et ammoniumsalt valgt fra gruppen bestående av ammoniumkarbonat og ammoniumbikarbonat.

13. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at konserveringsmiddel-metallet er kobber.

14. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at konserveringsmiddel-blandingen omfatter følgende bestanddeler i vekt%: sitronsyre omtrent 11,0, kobber omtrent 7,0, ammoniakk omtrent 16,3, karbondioksyd omtrent 2,5 og vann til omtrent 63,2.

15. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at konserveringsmiddel-blandingen omfatter følgende bestanddeler i vekt%: oksalsyre omtrent 13,9, kobber omtrent 6,7, ammoniakk omtrent 15,8, karbondioksyd omtrent 2,4 og vann opp til omtrent 61,2.

16. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det molare forhold mellom syre og metall er mellom 0,2 og 1,5.

17. Fremgangsmåte for behandling av cellulosebaserte produkter inklusive trevirke for å beskytte disse produkter mot insektangrep i tillegg til soppangrep, karakterisert ved at produktene bringes i kontakt med en vanndig konserveringsmiddelopplø sning omfattende : a) en blanding av et konserveringsmetall eller métallforbind-else eller blanding derav valg fra gruppen bestående av kobber, kobolt, kadium, nikkel og sink i en konserverende mengde. b) en organisk syre i en konserverende mengde valgt fra gruppen bestående av rettkjedede alifatiske dikarboksylsyrer inneholdende 2-10 karbonatomer pr. molekyl, alifatiske monokarboksyl-hydroksysyrer inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl, alifatiske dikarboksylhydroksysyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl, alifatiske trikarboksyl-hydroksysyrer inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl, en blanding av de nevnte organiske syrer og/eller saltene av de organiske syrene, og c) en ammoniakkforbindelse som kan tilveiebringe tilstrekkelig ammoniakk for opplø seliggjø ring av blandingen under (a) ovenfor å nøytralisere den organiske syre i (b) ovenfor hvori det molare forhold mellom organisk syre og metall er mellom omtrent 0,1 og omtrent 4,0 avhengig av den konserverende virkning somø nskes.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk dikarboksylsyre inneholdende 2-4 karbonatomer pr. molekyl.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk monokarboksylhydroksysyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk dikarboksylhydroksysyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den organiske syre er en alifatisk trikarboksylhydroksysyre inneholdende 2-6 karbonatomer pr. molekyl.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den organiske syre er oksalsyre.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den organiske syre er sitronsyre.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 17,. karakterisert ved at den ammoniakkholdige forbindelse er ammoniakk.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den ammoniakkholdige forbindelse er et ammoniumsalt.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den ammoniakkholdige forbindelse er valgt fra gruppen bestående ammoniakk, ammoniumkarbonat, ammoniumbikarbonat og ammoniumsulfat.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at ammoniumforbindelsen er en blanding av ammoniakk og et ammoniumsalt.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at ammoniumforbindelsen er en blanding av ammoniakk og et ammoniumsalt valgt fra gruppen bestående av ammoniumkarbonat og ammoniumbikarbonat.

29. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at det konserverende metall er kobber.

30. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den vanndige oppløs-ning omfatter følgende sammensetning i vekt%: sitronsyre omtrent 11,0%, kobber omtrent 7,0%, ammoniakk om-trent 16,3%, karbondioksyd omtrent 2,5% og vann opp til om-trent 63,2%.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert ved at opplø sningen fortynnes ytterligere til en endelig behandlingsopplø sning med en konsentrasjon av kobbersitrat fra mellom omtrent 0,1 vekt% til omtrent 15 vekt%.

32. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den vanndige oppløs-ning omfatter følgende sammensetninger i vekt%: oksalsyre omtrent 13,9%, kobber omtrent 6,7%, ammoniakk om-trent 15,8%, karbondioksyd omtrent 2,4% og vann opp til om-trent 61,2%.

33. Fremgangsmåte som angitt i krav 32, karakterisert ved at den vanndige oppløs-ning fortynne videre til en endelig behandlingsopplø sning med en konsentrasjon av kobberoksalat fra mellom omtrent 0,1 og 15 vekt%.

34. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at det molare forhold mellom syre og metall er mellom 0,2 og 1,5.