Detta är enligt Kemikalieinspektionens föreskrifter om kemiska produkter och biotekniska organismer, KIFS 1998:8.

Transkript

1 Kemisk behandling Egenskaperna hos trä och träprodukter kan förbättras genom behandling med olika kemiska preparat. Det finns metoder för att påverka trämaterialets beständighet, hårdhet, form, färg och fuktupptagning. Metoderna kan indelas i kemisk behandling mot svampangrepp, kemisk behandling mot insektsangrepp, brandskyddsbehandling, kemisk modifiering och värmebehandling, fuktavvisande behandling och kemisk infärgning. Träskyddsklasser Ett effektivt skydd mot röta är impregnering med träskyddsmedel. Med impregnerat trä avses trä som behandlats i en industriell process och där man fått en djup inträngning och hög upptagning av träskyddsmedlet i virket. Man brukar tala om tryckimpregnerat och vakuumimpregnerat trä, beroende på vilken process som använts. Vid tryckimpregnering används vanligen vattenlösliga träskyddsmedel, ofta innehållande koppar som ger virket en karakteristisk grön färg. Vid en vakuumimpregnering används i regel ofärgade, lösningsmedelsburna träskyddsmedel. Nordiska Träskyddsrådet (NTR) har utarbetat en branschstandard, NTR Dokument nr 1:1998, baserad på SS-EN och SS-EN 599. Denna standard omfattar klassindelning och krav på impregnerat trä i träskyddsklasserna NTR/M, NTR/A, NTR/AB och NTR/B. Träskyddsklasserna NTR/M, NTR/A, NTR/AB och NTR/B är i första hand avsedda att tillämpas för furu. Träskyddsklasser och användningsområden framgår av tabellen. Virke som är impregnerat enligt NTR Dokument nr 1: 1998 och som underkastas regelbunden kontroll av SP, Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, får märkas med aktuell klass. Träskyddsklass Färgkod Användningsområde NTR/M Blå Konstruktioner i havsvatten, t.ex. kajanläggningar, bryggor, pollare samt konstruktioner som utsätts för extrema påkänningar Med havsvatten avses vatten där risk för angrepp av skeppsmask eller marina borrare föreligger, t.ex. svenska västkusten NTR/A Vit Konstruktioner i mark eller vatten, t.ex. stolpar, sliprar, staket, trall och syll NTR/AB Gul Konstruktioner som inte är i markkontakt, t.ex. trädgårdsmöbler och ytterpaneler NTR/B Röd Utvändiga snickerier som inte kommer i kontakt med marken, t.ex. fönster och dörrar Tabell 1. Impregnerat trä. Träskyddsklass enligt NTR Document nr 1:1998. För impregnerat trä gäller att: om virke impregnerats med fixerande salter, ska fixeringen vara slutförd innan virket lämnar impregneringsanläggningen det finns vissa begränsningar i användningen av virke impregnerat med vissa träskyddsmedel information om det impregnerade virket måste medfölja i alla försäljningsled. Detta är enligt Kemikalieinspektionens föreskrifter om kemiska produkter och biotekniska organismer, KIFS 1998:8. Begränsningar i användningen omfattar krom- och arsenikbaserade medel. Dessa får endast användas i mark- eller vattenkontakt, i marin miljö och i säkerhetsanordningar. De får endast användas i yrkesmässigt bruk under speciella förhållanden. kreosotimpregnerat trä för yrkesmässig användning. Impregnering ger skydd mot rötsvampar men är inte lika effektiv mot blånad och mögel. Impregnerade träytor exponerade för fukt kan angripas av missfärgande svampar. Detta kan motverkas genom regelbunden ytbehandling med ett träskyddsmedel eller en olja med lämpliga fungicider (svampdödande kemikalier). Det impregnerade virket ska liksom oimpregnerat virke vara torrt vid inbyggnad. Fuktkvoten ska vara lägre än 20 %. Om fuktigt, impregnerat virke byggs in i en konstruktion ökar risken för angrepp av

2 missfärgande svampar och lukt. Utrangerat virke, kapbitar och annat spill av impregnerat trä ska omhändertas enligt kommunens anvisningar och får under inga omständigheter brännas. Mer information om begränsningar i användningen av kreosotimpregnerat trä för yrkesmässig användning finns i Kemikalieinspektionens föreskrifter KIFS 2003:1. Svampangrepp Högt fuktinnehåll är en förutsättning för att virket ska angripas av olika typer av svampar. Det är därför viktigt att träkonstruktioner utformas så de hålls så torra som möjligt. Träkonstruktioner, som är utsatta för långvarig fuktpåverkan och inte kan skyddas genom konstruktionstekniska åtgärder, ges kemiskt träskydd. Behandlingen kan anpassas till det skydd man önskar uppnå. Bestrykning, besprutning och doppning ger ett ytligt skydd och lämpar sig för konstruktioner som utsätts för måttliga biologiska risker. Till konstruktioner i markkontakt eller där risken för upprepad uppfuktning är stor används impregnerat trä. Impregnering Impregnering med träskyddsmedel är ett effektivt skydd mot röta och ger ett visst skydd mot blånad och mögel. Trä och träprodukter kan skyddas mot blånad och mögel genom behandling med olika fungicider. Det förhindrar uppkomsten och även vidareutvecklingen av angrepp. Behandlingen utförs i regel genom doppning, besprutning eller bestrykning. Flera av de fungicider som förekommer på marknaden är inte beständiga. Behandlingen måste därför i regel upprepas med jämna mellanrum om man inte vidtar åtgärder för att hålla virket torrt. Behandlingen kan behöva upprepas årligen. Impregnerat virke, i till exempel altandäck och utemöbler, bör ytbehandlas minst en gång per år med en fungicidhaltig träolja, dels som skydd mot mögel och blånad, dels för att motverka sprickbildning. Insektsangrepp Konstruktionsvirke kan angripas av företrädesvis husbock, strimmig trägnagare, hästmyra, praktbagge, splintbagge, mjuk trägnagare, blåhjon och vedstekel. De tre förstnämnda är ofta de allvarligaste skadegörarna, men flera arter är vanliga i vissa regioner i landet. Riskerna för angrepp är lokalt mycket varierande. De flesta preparat som för närvarande används till impregnering i klass NTR/M, NTR/A och NTR/AB ger skydd mot insekter, till exempel husbock och strimmig trägnagare. Hästmyran kan angripa även impregnerat virke. Hästmyrans larver och de vuxna insekterna lever inte av träsubstansen utan gnager bara ut sina bon i trä. Hästmyrans angrepp är därför i viss mån svårare att förebygga genom skyddsimpregnering än till exempel angrepp av termiter, som livnär sig på träet. Termiter förekommer normalt inte i Skandinavien. Men deras pågående snabba utbredning norrut genom Europa ger anledning att varna för dem. Det kan inte uteslutas att de skulle kunna etablera sig i lokala, frostskyddade miljöer. Brandskydd Förbränning av trä kan hämmas på kemisk väg med så kallade brandskyddsmedel. Medlen påverkar egenskaper som tid till antändning, flamspridning samt värme- och rökutveckling. Brandskyddsmedel har betydelse främst för det tidiga brandförloppet, det vill säga tiden fram till övertändning av till exempel ett rum. Tiden till övertändning kan på så sätt förlängas. I vissa fall kan övertändning helt förhindras. Brandskyddsmedel kan tillsättas genom impregnering eller bestrykning med till exempel en färg. De vanligaste brandskyddsfärgerna sväller upp vid brand och isolerar därmed träytan. Impregnering ger ofta ett mer varaktigt och tåligt skydd. Det är relativt lätt att brandskyddsbehandla trä. Andra egenskaper hos trä kan dock påverkas negativt: fuktupptagning, korrosion på metaller, målningsbarhet och limbarhet, utseende, färg samt hållfasthet. Brandskyddsmedel

3 Traditionella brandskyddsmedel är oorganiska, vattenlösliga salter, till exempel fosfater, borater och sulfater. De bör därför inte användas utomhus eller i fuktiga miljöer. Obehandlat trä uppfyller kraven för ytskikt klass III enligt Boverkets byggregler, BBR. Med en impregnering eller ytbehandling kan ytskikt klass I eller II uppnås. Godkända behandlingar anges i SITAC:s Godkännandelista B1. Från och med kan även europeiska ytskiktsklasser användas. Brandskyddat trä kan ha olika fuktbeständighet och indelas därför i bruksklasser, till exempel inomhus och utomhus. Beständighet hos brandskyddat trä Det är relativt lätt att uppnå högsta ytskiktsklass för trämaterial till exempel genom impregnering med brandskyddsmedel. Svårigheten är att samtidigt bibehålla övriga goda egenskaper hos trä. Det behövs generellt sett stora tillsatsmängder, ofta viktsprocent, för att uppnå tillräckligt brandskydd, vilket bidrar till att övriga egenskaper kan påverkas. Tillsatserna är ofta vattenlösliga och hygroskopiska och har därför en tendens att ta upp fukt och att migrera vid varierande luftfuktigheter. Detta kan ge höga fuktkvoter i brandskyddat trä och saltutfällningar på träytan. Inomhus är detta främst ett estetiskt problem, men utomhus kan brandskyddseffekten försvinna genom att brandskyddsmedlet lakas ur. En nordisk kontrollordning för beständighet hos brandskyddat trä har därför tagits fram. Den bygger på inledande provning av brand- och beständighetsegenskaper med uppföljande kontroll efter vissa tidsintervall. För brandegenskaper finns väl etablerade system på nordisk och europeisk nivå. För besctändighet hos brandskyddat trä vid till exempel utomhusanvändning införs ny metodik. Brandskyddat trä indelas enligt det nya systemet i tre bruksklasser med hänsyn till avsedd användning. Samtliga typer ska uppfylla befintliga krav på brandegenskaper. Beroende på användningen ska dessutom nya krav på beständighet vara uppfyllda. Systemet sammanfattas i tabellen. Brandskyddat trä Befintliga krav Nya krav - Nya NORDTEST Metoder Bruksklass Användning Brand Fuktkänslighet Väderbeständighet - Kortvarig användning Nationella o/e - - inomhus vid < 75 % RF europeiska krav I U Inomhus - varierande luftfuktighet Utomhus, t.ex. höga fasader Tabell 1. Bruksklasser för brandskyddat trä. Nationella o/e europeiska krav Nationella o/e europeiska krav Fuktkvot < - [30 %] Ingen utfällning av salt eller vätska Fuktkvot < Brandkrav uppfyllda [30 %] efter Ingen utfällning av salt - Accelererad åldring eller vätska alternativt - Naturlig åldring Brandskyddat trä rekommenderas i första hand för inomhusbruk, det vill säga i bruksklass I. För utomhusbruk krävs i allmänhet att den brandskyddade träpanelen är ytbehandlad med både grund- och toppfärg. Det finns även färger och lacker som kan ge hög ytskiktsklass. De kan dock vara mindre nötningståliga än vanliga färger och är därför mest lämpliga att använda i till exempel innertak. Dessa ytbehandlingar finns förtecknade i listor över typgodkända produkter och är avsedda för inomhusbruk. Modifiering Med kemiskt modifierat trä menas trä som genom behandling med kemikalier eller på annat sätt förändrats i sin kemiska struktur så att det blivit mer motståndskraftigt mot träförstörande organismer. Många av de metoder som har provats under årens lopp har aldrig fått någon större kommersiell betydelse. Det är vanligt att man med en viss modifiering strävar efter en bestämd egenskapsförbättring men att man dessutom får ändrade egenskaper också i andra avseenden. Av det skälet utgår beskrivningen här från ett urval metoder med aktuell tillämpning och redogör för deras respektive effekter. Av de beskrivna metoderna är det för närvarande bara värmebehandling som förekommer kommersiellt i någon intressant omfattning.

4 Värmebehandling Värmebehandling har utvecklats bland annat i Finland under slutet av 1990-talet. Metoden innebär att virket värms upp i en syrefri atmosfär i ett slutet kärl till temperaturer på C i timmar. Vid behandlingen sker förändringar i träets kemi som medför att det får en förbättrad skyddseffekt mot rötsvampar men som även påverkar träets tekniska/fysikaliska egenskaper i olika omfattning. Virket får en brunaktig färg, som relativt snabbt övergår i en gråaktig ton vid exponering utomhus. Det är sprödare än obehandlat trä, och hållfastheten nedsätts markant. Det ska därför inte användas i bärande konstruktioner. Värmebehandlat trä har en högre dimensionsstabilitet och lägre hygroskopicitet än obehandlat trä. För värmebehandlat trä finns ännu inga officiella klassificerings- eller certifieringssystem, men det produceras för i princip två användningsområden, nämligen inomhus respektive utomhus ovan mark. Vid användning inomhus är beständighetsaspekten av mindre betydelse, medan ökad dimensionsstabilitet och vacker färg sätts i förgrunden. Värmebehandlat trä används inomhus i till exempel golv, badrum och bastu samt som panel. För utomhusbruk är det den ökade beständigheten som är av primärt intresse att dra fördel av. Värmebehandlat trä används utomhus som fasadvirke, i staket, fönster och trädgårdsmöbler. Det finns i dag fem konkurrerande processer i Europa: Thermowood-processen (ånga) Finland Plato-processen (ånga, torkning och värme-fixering) Holland IWT-metoden (ånga och tryck) Frankrike NOW-processen (hetgas) Frankrike Natur-holzschutz (oljebad) Tyskland. Acetylering Träet tryckimpregneras med ättiksyraanhydrid som får reagera med trämaterialet vid C. Restkemikalier (mest ättika) avdrivs genom någon av följande processer: vakuum-torkning i mikrovågsreaktor (svenska processen) vattenlakning följt av konventionell torkning (japansk process) konventionell vakuum-torkning följt av efterimpregnering av hartslösning och ytterligare torkning/härdning (holländska processen). Behandling med fenolharts Träfanerblad impregneras med fenolformaldehydharts-lösning, vattnet torkas bort, fanerbladen staplas i buntar och varmpressas till högtryckslaminat vid 150ºC. Detta ger upphov till ett mycket hårt, formstabilt och beständigt skivmaterial (jämför bakelit samt Perstorpsplatta och laminatgolv där styrkeskiktet består av fenolharts-impregnerat papper). Produkter har tagits fram kommersiellt med denna metod sedan 1940-talet. Den användes exempelvis under 2:a världskriget i stor utsträckning till propellerblad för stridsflygplan. I dag är produktionen dock mycket blygsam. Behandling med furfurylalkohol Vid "furfurylering" tryckimpregneras träet med furfurylalkohol-lösning (vattenlösning av furfurylalkohol och katalysatorer). Virket torkas i vakuumtork och hartset härdas ut i virket vid 100ºC. Detta ger upphov till ett mahognyliknande, hårdare, formstabilare och beständigare trämaterial. En unik egenskap hos furfurylerat trä är att det även är beständigare mot syra och lut. Till skillnad från melaminharts så tillverkas furfurylalkohol av biomassaavfall (vanligtvis från majs och sockerrör men även björkflis förekommer) och är därmed en förnyelsebar råvara. Produktion sker för närvarande i Norge och Litauen. Produktion av furfurylerat trä fanns även i USA under 1960-talet och början av 1970-talet men lades där ned när priset på majsavfall gick upp. En typisk produkt av furfurylerat trä som många svenskar känner

5 till är de svarta laboratoriebänkskivor som fanns i många svenska skolor och på laboratorier under den tiden. Behandling med melaminharts Träet tryckimpregneras med MMF-lösning (metylerad melamin-formaldehyd- hartslösning), vattnet torkas bort och hartset härdas ut i virket vid ºC. Detta ger upphov till ett hårdare, formstabilare och beständigare trämaterial (jämför Perstorpsplatta och laminatgolv där ytskiktet består av melaminharts-impregnerat papper). Utvecklingen har främst bedrivits i Tyskland, Holland och Danmark. Testproduktion av parkettgolv, stolar och fönster har genomförts och marknadsstudier, som omfattade cirka 1000 företag, har utförts. Jämförelse av modifierad furu med obehandlad Modifieringsmetod Dimen- (på furu) sionsstabilitet Värmebehandling Acetylering Fenolhartsbehandl. (hög nivå) (låg nivå) (hög nivå) Melaminhartsbehandl. (låg nivå) Biologisk Beständighet Mekaniska egenskaper Färgförändring Brandbe- Skydd ständig- mot het UV Hårdhet Böjhållfasthet Seghet Styvhets- Till följd stabili- av sering behandling i ovan mark mark oföränd mörkrad färgning oföränd- ++ något oföränd- oföränd- +++ oförändrad högre rad rad rad mörkfärgning mörkfärgning mörkfärgning oförändrad Tabell 1. Egenskaper för modifierad furu jämfört med obehandlad furu. (+ = positiv förändring, - = negativ förändring jämfört med obehandlad splintved. Ju fler plus respektive minus desto större förändring) Produkter användning Modifieringsmetod Modifieringskemikalie Ex. på kommersiella produktnamn Värmebehandling - Thermowood, Bitus-Termo, Platowood, Naturschutz-holtz, Retified wood Nuvarande användningsområden Fasader, altaner, trädgårdsmöbler, sauna Ev. framtida användningsområden Fasader, altaner, trädgårdsmöbler, sauna Acetylering Ättiksyraanhydrid - Högtalarelement Fönster, dörrar, skivmaterial, vindskivor Fenolhartsbehandl. Fenolformaldehyd- Compreg, Knivskaft - (hög nivå) harts Impreg (låg nivå) (hög nivå) Furfurylalkohol Brown VisorWood Altaner Altaner, fönster, dörrar, trädgårdsmöbler Furfurylalkohol Black VisorWood Parkettgolv Parkettgolv, marina konstruktioner Melaminhartsbehandl. Metylerat melamin- - - Parkettgolv,

6 (låg nivå) formaldehydharts fönster Tabell 2. Modifierat trä, produktnamn och användningsområden. Fuktskydd Förhöjd fuktkvot i virket är en avgörande faktor för såväl röt- och mögelangrepp som form- och dimensionsförändringar. Genom att minska benägenheten hos virket att ta till sig vatten från nederbörd eller fuktig luft kan man indirekt hindra till exempel svampangrepp. Trä som är impregnerat med alla på marknaden förekommande rötskyddsmedel kan ytbehandlas på samma sätt som oimpregnerat. Ett undantag är kreosotimpregnerat virke, som är olämpligt som målningsunderlag. Fuktskydd kan dels göras för att ge ett tillfälligt, kortvarigt skydd, dels med metoder som ger ett mer långvarigt och effektivt skydd. Kortvarigt fuktskydd Hydrofobering - vattenavvisande behandling - med vax har i Sverige en viss, mycket begränsad användning på konstruktionsvirke för inbyggnad. Behandlingen avvisar stänk och kortvarigt regn men hindrar inte upptagning från fuktig luft. Syftet är främst att minska risken för att överdrivet fuktigt virke byggs in i huskonstruktioner. I Kanada saluförs sågade trävaror med liknande behandling som "rainguarded". Vissa träprodukter som panelbräder, limträ och fönster grundas på fabrik med ett så kallat transportskydd. Detta syftar främst till att ge ett tillfälligt skydd mot uppfuktning vid transport och lagring. Behandlingen kan bestå av en grundolja eller grundfärg. Den ersätter inte en fullvärdig grundning. Ytbehandling med träolja ger en tillfälligt vattenavvisande yta. Trä utomhus som man inte avser att måla som yttertrappor och trall kan regelbundet behandlas med träolja för att motverka uttorkning, vattenupptagning, sprickbildning och missfärgning. Behandlingen bör göras så snart som möjligt när träet är nytt. Den vanligaste typen av träolja för utvändigt trä är baserad på alkydolja, vanligen lösningsmedelsburen. Olika fungicider tillsätts för att motverka ytliga svampangrepp. Långvarigt fuktskydd De flesta ytbehandlingsmedel till utvändigt trä ger ett mer eller mindre hållbart fuktskydd. Ytbehandling med täckande färg omfattar i regel ett system av olika behandlingar där var och en har sin funktion. Grundning har till uppgift att minska fuktupptagningen, stabilisera träytan och ge god vidhäftning för nästa steg i behandlingssystemet. Genom att tillföra större mängder träolja, än vad som uppnås med ytlig bestrykning, kan ett betydligt mera långvarigt och effektivt fuktskydd fås. Vanligast är någon vegetabilisk olja, i första hand linolja, som tillförs outspädd. Genom värmning sänker man dess viskositet och ger oljan större inträngning och en hög upptagning. Impregnering med vakuum eller tryck ger ytterligare högre upptagning. Trä som tagit upp olja motsvarande sin egen vikt kan knappast suga något vatten alls, men utseendet blir också kraftigt förändrat. Försök med talloljeimpregnering har under flera år pågått i Finland men har inte lett till någon egentlig kommersialisering ännu. Motsvarande behandlingar, förstärkta med tillsatser av fungicider, utförs i större skala i en ny fabrik i Danmark. Där sker impregneringen med superkritisk koldioxid som bärare. Den kombinationsbehandling som går under namnet Royalimpregnering är en tvåstegsprocess. Virket impregneras först med ett rötskyddande saltmedel, därefter med en olja, vanligtvis pigmenterad. Metoden har sedan 1970-talet använts främst för fönstervirke, och ger samtidigt ett röt- och fuktskydd. Trätjära utvinns ur stubbar och används i vissa sammanhang som fuktskydd på utvändiga träytor, till exempel spåntak.

7 Kemisk infärgning Infärgning av trä kallas ibland kemisk betsning. Järnvitriollösning ger träytan en brungrå till grå färg efter kortare tids exponering utomhus. Ytan liknar gammalt åldrat trä och används därför till patinering av nytt trä till exempel vid restaureringar. Järnvitriol kan köpas i pulverform och blandas ut med vatten i lämpliga proportioner. Med svagare eller mer koncentrerad vitriollösning (även kopparvitriol blandat med järnvitriol förekommer) kan man på kort tid nå fram till en färgton som ganska väl överensstämmer med ytåldrat trä, som fått sin grå färg av väder och vind. Man brukar rekommendera ½ kg järnvitriol till cirka 10 liter ljummet vatten vid behandling av nytt virke. Det är klokt att göra prov i god tid före behandlingen, helst några månader innan, eftersom resultatet kan variera beroende på virkets beskaffenhet, hur länge det har lagrats och så vidare. Det bästa resultatet uppnås på nytt (rått) virke. Redan efter några timmar blir ytan mörk och efter någon månad får man en brungrå till silvergrå färg (ibland grågrön). Järnvitriollösning gammalt recept från Dalarna ½ kg järnvitriol, 30 g kopparvitriol, ½ påse silverbets löses i 7-10 liter varmt vatten. Tillsätt gärna lite såpa eller flytande diskmedel, för att få bättre infärgning. Järnvitriol ger grå kulör, kopparvitriol ger brun kulör och silverbets ger viss lyster. 10 liter vatten ger svag lösning. Ibland kan 7 liter räcka. Lösningen stryks ut med pensel eller sprutas med handspruta av typ insektsspruta. Åtgången av den färdiga lösningen är mindre än en halv liter/m 2 ohyvlat trä. Behandling med järnvitriollösning ger en färgning av träet, men inget nämnvärt skydd mot biologiska angrepp och inget som helst fuktskydd. I vissa fall på för slagregn särskilt utsatta lägen bör en järnvitriolbehandlad yta efterbehandlas med en opigmenterad olja. Järnvitriolbehandling är ofta ett bättre och billigare alternativ till grå lasyrfärg. Den ger en varaktig, grå yta, som ofta anses bli vackrare med åren. Om man vill ha en mörkare yta kan man tillsätta en nypa nigrosin i lösningen. Vill man ha en grå-violett kulör kan ytan först behandlas med 10 gram garvsyra löst i 1 liter vatten (räcker till 6 m 2 ). Efter torkning i 6 timmar kan ytan sedan behandlas med järnvitriollösningen. Då blir ytan mörkblå (som bläck) och så småningom blågrå. Det förekommer stora skillnader i blandningar. Olika orter har sina traditioner. En järnvitriolbehandlad träyta som exponerats utomhus mer än en månad är ett olämpligt underlag för täckmålning. Lösningar med färgämnen Inom främst möbelindustrin förekommer också i någon utsträckning behandlingar med lösningar av färgämnen som förmår färga träet mer eller mindre djupt. Infärgade träytor blir på så sätt mindre utseendemässigt känsliga för repor och småskador.