TY - BOOK
T1 - Puun kyllästäminen mäntyöljyn ja maleiinihappoanhydridin seoksella
AU - Paajanen, Leena
AU - Koskela, Kyösti
AU - Viitaniemi, Pertti
PY - 1999
Y1 - 1999
N2 - 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.
AB - 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.
KW - wood
KW - timber
KW - impregnating
KW - tall oil
KW - maleic anhydride
M3 - Report
SN - 951-38-5012-9
T3 - VTT Julkaisuja - Publikationer
BT - Puun kyllästäminen mäntyöljyn ja maleiinihappoanhydridin seoksella
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
CY - Espoo
ER -