Trebeskyttelse status og muligheter. Gry Alfredsen

Transkript

1 Trebeskyttelse status og muligheter Gry Alfredsen

2 Ulike typer nedbrytning av tre Biologisk > enzymatiske reaksjoner > kjemiske reaksjoner > mekanisk Vann nedbrytning > vann interaksjonen Vær nedbrytning > kjemisk reaksjon > mekanisk - erosjon Mekanisk nedbrytning Kjemisk nedbrytning Brann degradering > pyrolyse reaksjoner

3 Trebeskyttelse Bruksområder: > Innendørs > Over bakke > I jordkontakt > Marint Levetid: > Teknisk > Funksjonell > Estetisk Beskyttelse: > Trevirkets naturlige holdbarhet materialegenskaper > Konstruktiv beskyttelse > Overflatebehandling > Impregnering > Modifisering

4 Trebeskyttelse Tradisjonell trebeskyttelse: > tjæreoljebaserte (kreosot) > organisk løselige (pentaklorfenol) > vannbårne arsener (CCA) 2. generasjon > kobberorganiske blandinger Foto: Lone R. Gobakken 3. generasjon > ikke-metalliske biocider > stoffer utvunnet fra naturlige råstoffer > modifisering

5 Modifisering av tre Bred definisjon: prosess som endrer og bedrer egenskapene til tre uten bruk av gift Biologisk, kjemisk eller fysisk endring av materialegenskapene med mål om å forbedre virkesegenskapene og forlenge levetid Det modifiserte trevirket skal: > ikke være giftig eller skille ut giftige stoffer ved bruk > ikke frigi giftige stoffer som avfall eller ved resirkulering > ha en ikke-toksisk virkemåten

6 Generelle virkemåter for modifisert tre > Kjemiske grupper i trevirket modifiseres slik at spesifikke sopp enzymer ikke gjenkjenner substratet > Fysisk blokkering > Senker likevektsfuktigheten

7 Modifisering av tre Bedre definisjon er basert på virkemåte: Aktiv modifisering: resulterer i endring av kjemiske egenskaper i materialet Passiv modifisering: endringer i egenskaper er en effekt, men uten endringer i materialets kjemi Aktiv Passiv Kjemisk Termisk Enzymatisk Impregnering Cellevegg Overflate Cellevegg Overflate Fyller cellevegg Fyller lumen

8 Kjemisk modifisering Definisjon: Reaksjon mellom en kjemisk reagens og vedpolymerer som resulterer i en kovalent binding > Modifisering av cellevegg eller overflate > Eksempel: acetylering og furfurylering > Accoya, Titanwood, Nederland > Visorwood & Kebony, Kebony ASA, Norge Tre Tre

9 Termisk modifisering - varmebehandling Definisjon: Bruk av varme på trematerialer for å skape en ønsket forbedring i materialenes ytelse > Begrenset termisk spaltning av aktive grupper i vedstrukturen og gir delvis pyrolyse av trevirkets kjemiske komponenter med økende temperatur > En rekke prosesser og selskaper > ThermoWood (Stora, Finnforest, Finland) > Plato (PLATO BV, Nederland) > Retification (New Option Wood, Frankrike) > La Bois perdure (BCI-MBS, Frankrike) > Oil Heat Treatment (Menz Holz, Tyskland) > Felles: behandling av saget tømmer ved høy temperatur mellom 160 C and 260 C

10 Impregneringsmodifisering Definisjon: Metoder som fyller vedsubstansen med et inert materiale for å fremme ønsket forbedring i ytelse > Celleveggen penetreres av lavmolekylære forbindelser som polymeriseres, ofte ved varme som et herde trinn > Dette låser den impregnerte løsningen i svellet ved, og det hindrer utlekking > Polymeriseringen kan også medføre reaksjoner med celleveggen, men dette er ikke essensielt > Eksempel: DMDHEU > Impregnering med vandig løsning av DMDHEU = Dimethyloldihydroxyethyleneurea > Belmadur, produsert av BASF

11 FA DMDHEU Acetylering Varmebehandling Fordeler Motstand mot råtesopp over bakke x x x x Motstand mot svertesopp x x Motstand mot marine borere x Vet i juni x Effekt mot insekter x x x Fungerer i jordkontakt x x x Dimensjonsstabilitet x x x x Mindre hygroskopisk x x x x Kvalitetskontroll x x x x Økt vekt x x x Høy hardhet x x (x) Ulemper Lukt x x Redusert skrufasthet x Tap av egenvekt x Støvproblemer x x Redusert varmeledningsevne x Kan forårsake redusert heft av maling (x) (x) (x) Fargeendring ikke permanent x x x Sprekker, splintrer samt løs kvist x Store tap i styrkeegenskaper x Mangler NTR godkjenning x x x x

12 ENV 807/Terrestrial microcosmos (TMC)

13 ENV 807/Terrestrial microcosmos (TMC) Compost, 40 w Simlång., 40 w Forest, 40 w Pine control Cu/Cr, 2.5 kg/m3 Cu/Cr, 5 kg/m3 Cu/Cr, 10 kg/m3 CCA, 4 kg/m3 CCA, 9 kg/m3 Robinia Ac, WPG=23 AC, WPG=30 Furf, WPG=25 Furf, WPG=37 ThermoW D ThermoW S+ Linseed oil Mass loss (%)

14 5 4 Naturlig hodlbarhets klassifisering bassert på TMC Modifisert tre 5 Ikke holdbar 4 Lite holdbar 3 Middels holdbar 2 Holdbar 1 Meget holdbar Verdi over søyle naturlig holdbarhets klasse bassert på AWPA E10 test Compost soil Siml.dalen soil Forest soil SP Ås SP Ås SP Ås Pine control Tall oil Thermo- Wood S+ Thermo- Wood D+ Thermo- Wood D Thermex Furfuryl, WPG=25 Furfuryl, WPG=37 Acetyl., WPG=23 Acetyl., WPG=30

15 EN 252 Ås > Test felt på gammel jordbruksmark > Furu yteved begynner å feile allerede etter 1,5 år i felt > Mykråte, brunråte og hvitråte angrep

16 AB-reference (Cu-org) 11kg/m3 Untreated Controls CCA-reference low ret 0.3% CCA-reference NTR-A 1.3% Acetylated Scots pine 25 WPG Robinia pseudoaccacia heartwood Thermowood spruce D+ 225 C Thermowood D 212 C Thermowood spruce S+ 200 C VisorWood new 30 WPG VisorWood 30 WPG VisorWood 40 WPG LinoTech EcoImp 150 kg/m3 EN EkoPine, type kg/m3 EkoPine, type kg/m3

17 Horizontal double layer Hoved resultater: > Sprekker hovedsakelig i det øverste laget > Mest missfarging i det øverste laget > Ingen nedbrytning etter 1.5 år > Best ytelse så langt mhp svertesopp: > CCA og Cu ref > VisorWood 35 WPG > ThermoWood D > Robinia kjeneved

18 Veien videre for Skog og landskap > Testing og utvikling av nye trebeskyttelsessystemer og prosesser > modifisering av tre, kitosan, tall- og linolje > Test metodikk > tidlig estimering av råte: molekylære metoder og andre indirekte metoder > felt og lab tester > Virkemåter for nye systemer > molekylære metoder > Mikrobølge teknologi > Naturlig holdbarhet > Overflatebehandling > Levetid- og livsløpsbetraktninger

19 Veien videre for Skog og landskap > Nasjonalt og internasjonal samarbeid essensielt > Nasjonalt: > Treforsk og norsk næringsliv > Internasjonalt: > SP, Universitetet i Göttingen, SLU, New Zealand, Australia > IRG, COST, Nordic Baltic Network in Wood Material Science & Engineering (WSE) > ECOMOD, ECOBUILD >WWN, EU7RP