(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (1) T3 Int.Cl. B27K /04 (06.01) B27K 3/02 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 13/08 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: Sposób ciśnieniowego impregnowania drewna lub produktów z drewna środkiem konserwującym do drewna zawierającym szkło wodne oraz impregnowane drewno lub produkt z drewna () Pierwszeństwo: FI (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr /38 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 13/09 (73) Uprawniony z patentu: Stora Enso Wood Products Oy Ltd, Helsinki, FI (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 HANNU BOREN, Kohtavaara, FI (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Katarzyna Rudnicka SULIMA-GRABOWSKA-SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. skr. poczt Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 SGS-3738/VAL EP B1 Opis [0001] Wynalazek dotyczy sposobu ciśnieniowego impregnowania drewna lub produktów z drewna zgodnie z częścią nieznamienną zastrzeżenia 1 oraz drewna lub produktu z drewna zgodnie z częścią nieznamienną zastrzeżenia 6. [0002] Krzemiany sodu (szkło wodne) składają się z ditlenku krzemu i tlenku sodu. Ich stosunek wagowy i molowy może zmieniać się odpowiednio do wymagań zależnie od zastosowania. Są one niepalne, bezwonne, nieszkodliwe dla środowiska i nie mają cech szkodliwych dla zdrowia poza wysoką wartością ph. Odczyn ph roztworów wodnych krzemianów sodu zależy od stosunku molowego ditlenku krzemu i tlenku sodu w roztworze i stężenia roztworu. Odczyn ph wzrasta ze wzrostem stężenia, a z drugiej strony ze spadkiem stosunku molowego. Odczyn ph roztworu krzemianu sodu o stosunku molowym 3,3 wynosi około 11,2 i szkła wodnego o stosunku molowym 2, wynosi ponownie 12,6. [0003] Innymi właściwościami wpływającymi na funkcjonowanie szkła wodnego są zawartość części stałych, gęstość i lepkość. Lepkość jest zależna od stosunku molowego, zawartości części stałych i temperatury. Zawartość części stałych w roztworze można zwiększyć zmniejszając stosunek molowy. Zawartości części stałych w roztworach o stosunku molowym 3,3 i 2, wynoszą odpowiednio 36% i 43%. Roztwory szkła wodnego są trwałe w warunkach zasadowych. Polimeryzacja szkła wodnego rozpoczyna się po spadku ph do dziesięciu. [0004] Zbadano szeroko zastosowanie szkła wodnego jako środka konserwującego do drewna. Po impregnacji szkło wodne stwardnieje w porach drewna w wyniku odparowania wody i spolimeryzuje w reakcji z grupami kwasu karboksylowego w komórkach drewna. Polimeryzację można wzmocnić obróbką termiczną, solami metali i różnymi kwasami. Właściwa rozpuszczalność w wodzie szkła wodnego maleje, gdy rośnie stosunek molowy. Również rozpuszczalność ligniny w drewnie maleje, gdy rośnie stosunek molowy krzemianu sodu i maleje ph. [000] Stwierdzono, że stosowanie szkła wodnego w impregnacji drewna ma wiele zalet. Jako materiał niepalny, szkło wodne chroni włókna celulozowe mechanicznie i zapobiega reakcji spalania z tlenem. Ponadto okazało się, że szkło wodne zwiększa twardość drewna, zmniejsza absorpcję wilgoci i zwiększa stabilność wymiarową. Szkło wodne chroni również drewno przed mikroorganizmami i minimalizuje zagrożenie pleśnią przy stosowaniu na zewnątrz. Szkło wodne jest już długo znane jako środek konserwujący do drewna, lecz z jego stosowaniem wiąże się wielki problem: pełnej lub dostatecznie głębokiej penetracji szkła wodnego w drewnie szczególnie w kwaśnych gatunkach drewna (szpilkowe) nie uzyskano ze stężonymi roztworami szkła wodnego o stosunku molowym 3,3. Z tego powodu, między innymi, twardość, odporność na zużycie, odporność na gnicie, ognioodporność i odporność na warunki atmosferyczne impregnowanego szkłem wodnym drewna były zbyt słabe. Przy stosowaniu szkła wodnego o niskim stosunku molowym, łatwiej uzyskuje się pełną penetrację w drewnie. Szkło wodne o niskim stosunku molowym jest lepiej rozpuszczalne (wypłukuje się z drewna) i osłabia właściwości drewna wskutek wyższej wartości ph. [0006] W US 03/413 przedstawiono sposób i kompozycję do obróbki drewna, gdzie drewno traktuje się dostarczając roztwór do obróbki, który obejmuje krzemian metalu alkalicznego i kompozycję uszczelniającą, poddając drewno obróbce ciśnieniowej roztworem do obróbki i dostarczenie energii do poddawanego obróbce drewna. W WO 99/321 przedstawiono sposób polepszania zdolności do impregnacji ogniotrwałych gatunków drewna przez wstępną obróbkę grzybami z rodzajów Trichoderma lub Gliocladium lub grzybami słabo degradującymi drewno. W EP przedstawiono procedurę i kompo-

3 zycję do polepszania poboru i dystrybucji nasączających kompozycji w drewnach. Procedura obejmuje kontaktowanie drewna z grzybem Physisporinus vitreus. [0007] Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu ciśnieniowej impregnacji drewna lub produktów z drewna, dzięki którym wyeliminuje się powyższe problemy związane z ostatnio znanymi sposobami impregnacji drewna opartymi na zastosowaniu szkła wodnego. Szczególnie, celem wynalazku jest dostarczenie sposobu, dzięki któremu drewno lub produkty z drewna mogą być impregnowane ciśnieniowo szkłem wodnym, tak że szkło wodne może penetrować do twardzieli również w przypadku kwaśnych gatunków drewna i przy stosowaniu stężonych roztworów szkła wodnego o stosunku molowym 3,3. Ponadto, celem wynalazku jest dostarczenie w ten sposób drewna lub produktu z drewna impregnowanego szkłem wodnym. [0008] Cel wynalazku zrealizowano sposobem, który charakteryzuje się cechami przedstawionymi w części znamiennej zastrzeżenia 1 oraz drewnem lub produktem z drewna, który charakteryzuje się cechami przedstawionymi w części znamiennej zastrzeżenia 6. [0009] W sposobie według wynalazku, drewno lub produkt z drewna jest poddawany obróbce sinizną przed rozpoczęciem etapu impregnacji, tak że impregnowane drewno lub produkt z drewna zostanie zajęty sinizną co najmniej częściowo, a po lub przed impregnacją, drewno lub produkt z drewna osusza się wysokotemperaturowo i/lub poddaje się termicznej obróbce, aby sinizna powstała w czasie poddawania obróbce sinizną nie była zasadniczo widoczna nawet po obróbce wiórowej drewna. Testy impregnacji przeprowadzone szkłem wodnym wykazały, że penetracja szkła wodnego w drewno polepsza się zasadniczo, jeśli drewno poddawane obróbce jest zajęta sinizną. Przy ciśnieniowej impregnacji drewna z sinizną szkłem wodnym, jest również możliwe wytwarzanie stężonego szkła wodnego o stosunku molowym 3,3 do penetrowania drewna aż do twardzieli. Wcześniej, drewno z sinizną impregnowano CCA, między innymi, lecz silniejsza sinizna zwykle pozostawała widoczna przy impregnacji drewna. Stosowania drewna z sinizną unikano z powodu wyglądu szczególnie we wnętrzach, lecz również na zewnętrznych okładzinach itp., nawet mimo, że sinizna nie osłabia właściwości wytrzymałości drewna. W obróbce termicznej lub wysokotemperaturowym suszeniu prowadzono po lub przed impregnacji, defekty wyglądu powodowane przez siniznę będą eliminowane, ponieważ zabarwienie części drewna z sinizną staje się brązowe w obróbce. Innymi słowy, w sposobie według wynalazku, możliwe jest impregnowanie ciśnieniowe drewna lub produktów z drewna stężonym szkłem wodnym o wysokim stosunku molowym tak, że uzyskuje się dostateczną penetrację bez pojawiania się defektów po poddaniu obróbce sinizną prowadzoną dla polepszenia penetracji. [00] Drewno lub produkt z drewna według wynalazku poddaje się obróbce sinizną przed rozpoczęciem etapu impregnacji tak, że drewno lub produkt z drewna jest zajęty sinizną co najmniej częściowo, a po lub przed impregnacji drewno lub produkt z drewna osusza się wysokotemperaturowo i/lub poddaje termicznej obróbce tak, że sinizna powstała w obróbce sinizną nie będzie zasadniczo widoczna nawet po obróbce wiórowej drewna. Pod względem odporności na gnicie, takie drewno lub produkt z drewna impregnowany szkłem wodnym jest równoważny drewnu impregnowanemu najnowszymi ciśnieniowymi środkami konserwującymi (tj. najnowszymi zamiennikami CCA wolnymi od Ar-Cr) lecz jest całkowicie bezpieczne dla ludzi i środowiska. Ponadto, zaletą takiego impregnowanego drewna lub produktu z drewna jest to, że dzięki niepalności szkła wodnego, drewno impregnowane w ten sposób staje się niemal niepalne, a więc takie drewno lub produkt z drewna jest lepiej dostosowany do stosowania np. w miejscach budynków zagrożonych pożarem niż drewno tradycyjnie impregnowane ciśnieniowo lub nieimpregnowane. [0011] W korzystnej postaci wynalazku, produkt z drewna wytwarza się przez laminowanie i/lub łączenie dwu lub większej liczby kawałków drewna ze sobą tak, że na zewnętrznej powierzchni produktu z drewna występuje warstwa drewna tak gruba, jak to możliwe, impregnowana szkłem wodnym, a ewentualna nieimpregnowana warstwa drewna, taka jak

4 twardziel, pozostaje w wewnętrznej części drewna lub produktu z drewna dla zapewnienia wymaganej klasy i czasu odporności na ogień i zdolności znoszenia obciążeń. [0012] W korzystnej dodatkowej postaci wynalazku, produkt z drewna jest wytwarzany z takiego drewna, na którego stronie od bieli nie występuje twardziel i na którego stronie od twardzieli nie występuje twardziel lub występuje tylko w środku/środkowej części strony od twardzieli. [0013] Wynalazek zostanie teraz opisany bardziej szczegółowo za pośrednictwem kilku postaci jako przykładów. [0014] Przy wytwarzaniu drewna impregnowanego szkłem wodnym według wynalazku, drewno lub produkty z drewna poddaje się obróbce sinizną przed impregnacją ciśnieniową. Obróbkę sinizną można prowadzić np. trzymając/przechowując poddawane obróbce drewno lub produkty z drewna na zewnątrz, trzymając drewno lub produkty z drewna w nawilżanej komorze suszarniczej lub traktując drewno lub produkty z drewna bakteriami/drobnoustrojami i trzymając drewno lub produkty z drewna w specjalnej przestrzeni do obróbki sinizną specjalnie przygotowanej w tym celu, gdzie wilgotność powietrza i temperatura najlepiej odpowiadają rozwojowi sinizny. [00] Wysokotemperaturowe suszenie prowadzi się w temperaturze około C i obróbkę termiczną w temperaturze ponad 160 C, dzięki czemu kolor produktów z drewna zmienia się na piękny brązowy kolor i sinizna nie jest już łatwo zauważalna w drewnie nawet po możliwej obróbce wiórowej, takiej jak struganie. Drewno lub produkt z drewna zabarwia się na brązowo dzięki działaniu gorącego wosku, oleju, powietrza pod ciśnieniem, pary wodnej i/lub próżni. Możliwe jest prowadzenie wysokotemperaturowego suszenia i/lub obróbki termicznej w cylindrze impregnacyjnym lub innej odpowiedniej przestrzeni. Przykład 1. [0016] Część wierzchołkową kłody sosnowej pocięto na deski o powierzchni 32*0 mm, sinizną, wysuszono je w instalacji suszarniczej z normalną komorą do wilgotności 2%. Następnie, pocięte drewno impregnowano w normalnym procesie Bethella szkłem wodnym o stosunku molowym 3,3 przy stężeniu roztworu %. Po impregnacji, pocięte drewno wysuszono wysokotemperaturowo w temperaturze 1 C przy użyciu pary wodnej w cylindrze do impregnacji na tak długo, aż kolor drewna zmienił się na brązowy i sinizna nie była już łatwo widoczna w drewnie nawet po struganiu. Przykład 2. [0017] Część wierzchołkową kłody sosnowej pocięto na deski o powierzchni 32*0 mm, sinizną, wysuszono je wysokotemperaturowo w temperaturze 1 C przy użyciu pary wodnej w cylindrze do impregnacji na tak długo, aż kolor drewna zmienił się na brązowy i sinizna nie była już łatwo widoczna w drewnie. Następnie, pocięte drewno impregnowano w normalnym procesie Bethella szkłem wodnym o stosunku molowym 3,3 przy stężeniu roztworu %. Po impregnacji, pocięte drewno wysuszono w temperaturze 80 C zwyczajnie w komorowej instalacji suszarniczej, po czym zestrugano do wymiarów 28*9 mm. Przykład 3. [0018] Część wierzchołkową kłody sosnowej pocięto na deski o powierzchni 32*0 mm, sinizną, wysuszono je w cylindrze do impregnacji za pomocą gorącego powietrza pod

5 4 2 3 ciśnieniem, pary wodnej i próżni w temperaturze 1 C do wilgotności około %. Następnie, pocięte drewno impregnowano w normalnym procesie Bethella szkłem wodnym o stosunku molowym 3,3 przy stężeniu roztworu %. Po impregnacji, pocięte drewno wysuszono wysokotemperaturowo w temperaturze 1 C za pomocą gorącego powietrza pod ciśnieniem, pary wodnej i próżni w cylindrze do impregnacji na tak długo, aż kolor drewna zmienił się na brązowy i sinizna nie była już łatwo widoczna w drewnie nawet po struganiu. Przykład 4. [0019] Część wierzchołkową kłody sosnowej pocięto na deski o powierzchni 32*0 mm, sinizną, wysuszono je w instalacji suszarniczej z normalną komorą do wilgotności 2%. Następnie, pocięte drewno impregnowano w normalnym procesie Bethella szkłem wodnym o stosunku molowym 3,3 przy stężeniu roztworu %. Po impregnacji, pocięte drewno wysuszono wysokotemperaturowo w temperaturze C do wilgotności 18%. Następnie, pocięte drewno zestrugano do wymiarów 28*9 mm i podzielono na klasy według wytrzymałości. Półfabrykaty z klas o najniższej wytrzymałości przetworzono następnie w różne półfabrykaty z klejonego drewna, np. 6*9 mm, w których strony of twardzieli są skierowane do siebie. Po tej obróbce klejony półfabrykat będzie wyjątkowo odporny na ogień i będzie go można stosować do wytwarzania między innymi kratownicy dachowej, nośnych ścian działowych itp. Półfabrykaty klas o wyższej wytrzymałości zastosowano jako takie do wytwarzania kratownicy dachowej. Te półfabrykaty przetworzono na pary kratownic dachowych, gdzie płyty Nailboard itp. pozostawały w środku par kratownic dachowych zabezpieczone przed ogniem. Również stronę od twardzieli pociętego drewna skierowano tak, że strona od twardzieli zawsze pozostawała w środku pary kratownic dachowych. [00] Możliwe jest więc wytwarzanie ognioodpornych kratownic dachowych lub innych takich produktów budowlanych np. przez sklejanie stron od twardzieli do siebie lub przez stosowanie płyt Nailboard tylko po stronie od twardzieli, dzięki czemu płyty Nailboard pozostają w środku kratownicy dachowej (lub pary kratownic dachowych) zabezpieczone przed ogniem. [0021] W postaci sposobu według wynalazku, możliwe jest stosowanie pigmentowego szkła wodnego do impregnacji. Wartość ph pigmentu mieszanego ze szkłem wodnym musi być zbliżona tak, jak to możliwe, do wartości ph szkła wodnego. Zaletą stosowania pigmentu jest to, że kolor impregnowanego nim drewna można zmieniać w sposób równoważny najnowszym metodom impregnacji. Zastrzeżenia patentowe 4 1. Sposób ciśnieniowej impregnowania drewna lub produktów z drewna środkiem konserwującym do drewna zawierającym szkło wodne, w którym to sposobie drewno jest impregnowane ciśnieniowo środkiem konserwującym do drewna zawierającym szkło wodne, znamienny tym, że drewno lub produkt z drewna poddaje się obróbce sinizną przed rozpoczęciem etapu impregnowania tak, że impregnowane drewno lub produkt z drewna jest zajęty sinizną co najmniej częściowo i że, po lub przed impregnowaniem, drewno lub produkt z drewna suszy się wysokotemperaturowo i/lub poddaje termicznej obróbce tak, że sinizna powstała przy obróbce sinizną nie będzie zasadniczo widoczna nawet po obróbce wiórowej drewna. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że obróbkę sinizną prowadzi się przez przechowywanie drewna na zewnątrz.

6 3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że obróbkę sinizną prowadzi się przez obróbkę drewna w komorze suszarniczej tak, że drewno jest zajmowane sinizną przed rozpoczęciem suszenia. 4. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 1-3, znamienny tym, że do impregnowania ciśnieniowego stosuje się pigmentowane szkło wodne dla zmieniania koloru drewna lub produktu z drewna.. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 1-4, znamienne tym, że drewno lub produkt z drewna zabarwia się na brązowo przy użyciu gorącego wosku, oleju, powietrza pod ciśnieniem, pary wodnej, i/lub próżni. 6. Impregnowane ciśnieniowo drewno lub produkt z drewna, który jest impregnowany ciśnieniowo środkiem konserwującym do drewna zawierającym szkło wodne, znamienne tym, że drewno lub produkt z drewna poddaje się obróbce sinizną przed rozpoczęciem etapu impregnowania tak, że drewno lub produkt z drewna jest zajęty sinizną co najmniej częściowo i po lub przed impregnowaniu, drewno lub produkt z drewna suszy się wysokotemperaturowo i/lub poddaje termicznej obróbce tak, że sinizna powstała przy obróbce sinizną nie będzie zasadniczo widoczna nawet po obróbce wiórowej drewna. 7. Drewno lub produkt z drewna według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że do impregnowania ciśnieniowego stosuje się pigmentowane szkło wodne. Uprawniony: Pełnomocnik: Stora Enso Wood Products Oy Ltd mgr Katarzyna Rudnicka Rzecznik patentowy

7 6 DOKUMENTY CYTOWANE W OPISIE Ta lista dokumentów cytowanych przez Zgłaszającego została przyjęta jedynie dla informacji czytającego i nie jest częścią europejskiego opisu patentowego. Została ona utworzona z dużą starannością; Europejski Urząd Patentowy nie ponosi jednak żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy i braki. Dokumenty patentowe cytowane w opisie US A [0006] WO A [0006] EP A [0006]