Puun kyllästäminen mäntyöljyn ja maleiinihappoanhydridin seoksella

Leena Paajanen, Kyösti Koskela, Pertti Viitaniemi

Research output: Book/ReportReport

5 Citations (Scopus)

Abstract

Öljyt vähentävät puun kostumista ja voivat täten hidastaa lahottajasienten kasvua. Ongelmana on kuitenkin öljyn tihkuminen puusta. Tässä tutkimuksessa öljyn kiinnittämiseksi puuhun käytettiin maleiinihappo-anhydridiä. Öljynä käytettiin hartsihappoja sisältävää selluteollisuuden jätettä, raakamäntyöljyä. Tutkimus käsittelee männyn (Pinus sylvestris), kuusen (Picea abies) ja koivun (Betula pendula) kyllästystä mäntyöljyn (raakamäntyöljyn) ja maleiinihappoanhydridin seoksella tai mäntyöljyllä sekä kuumennuskiinnityksen jälkeen saadun puun ominaisuuksia. Tutkimuksessa optimoitiin mäntyöljy-maleiinihappoanhydridi-etanoliseossuhdetta ja kiinnitys-prosessia käsitellyn puun ominaisuuksien (kosteuselämisen, liimattavuuden, taivutuslujuuden) ja öljyn tihkumisen suhteen. Kyllästysliuosimeytymät männyllä olivat 500 - 600 kg/m3 ja koivulla 400 - 615 kg/m3, mutta kuusella vain 50 - 160 kg/m3. Välikuivauksen ja kuumennuskiinnityksen jälkeen mäntyyn jäi 200 - 400 kg/m3, koivuun 90 - 400 kg/m3 ja kuuseen 30 - 60 kg/m3 kyllästettä. Todettiin, että sopiva kyllästysliuoksen seossuhde riippuu niistä vaatimuksista, joita mäntyöljykyllästetyn puun ominaisuuksille asetetaan. Optimaaliseksi seossuhteeksi puun ominaisuuksien suhteen saatiin 50 % mäntyöljyä ja 2 -15 % maleiinihappoanhydridiä tuotteen käyttötarkoituksesta riippuen. Maleiinihappoanhydridin osuuden pienentäminen huomattavasti alle 10 %:n parantaa käsitellyn puun lujuutta ja liimattavuutta, mutta tällöin turpoamat kasvavat verrattuna puuhun, joka on käsitelty öljyseoksella, jossa on paljon maleiinihappoanhydridiä. Optimoitaessa mäntyöljy-maleiinihappoanhydridiseoksen kiinnittymistä puuhun prosessimuuttujina olivat välikuivaus- ja kiinnityslämpötilat sekä -ajat sekä maleiinihappoanhydridin osuus kyllästysliuoksessa. Kosteuselämisen kannalta kiinnitysprosessin prosessimuuttujien tason valinnalla näyttäisi olevan korkein-taan vähäinen merkitys tutkitulla alueella. Kiinnitysprosessi voidaan optimoida muiden tekijöiden kannalta. Jos tavoitteena on pieni tihkuma, valitaan korkea kiinnityslämpötila (160 °C) ja pidetään maleiinihappo-anhydridin osuus niin alhaisella tasolla kuin se kosteuselämisen kannalta on suotavaa. Mäntyöljy-maleiinihappoanhydridi-käsiteltyjen kappaleiden säänkesto vuoden ulkokokeen sekä 670 tunnin sääkaappi-testin jälkeen oli parempi kuin käsittelemättömän puun. Puun pinnalle muodostui vanhennuksen aikana kovahko vettähylkivä pinta. Käsittely esti sinistäjä- ja homesienten kasvua. Pitkäaikaiskestävyys kokeet ovat menossa. Peittomaalit eivät sovellu äskettäin mäntyöljykäsitellyn puun maalaamisen ainakaan silloin, kun öljyä on puussa ylimäärin ja se tihkuu puusta lämmön vaikutuksesta. Pelkkä mäntyöljykäsittely ei lisännyt korroosiota kokeessa käyte-tyissä nauloissa 15 kk:n aikana, mutta maleiinihappoanhydridin lisääminen kyllästeeseen vaikutti korroosioon.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages75
ISBN (Print)951-38-5012-9
Publication statusPublished - 1999
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Julkaisuja - Publikationer
Number836
ISSN1235-0613

Keywords

  • wood
  • timber
  • impregnating
  • tall oil
  • maleic anhydride

Cite this

Paajanen, L., Koskela, K., & Viitaniemi, P. (1999). Puun kyllästäminen mäntyöljyn ja maleiinihappoanhydridin seoksella. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Julkaisuja - Publikationer, No. 836