El objetivo de este procedimiento es lograr el abaratamiento del costo del proceso de impregnación de la madera efectuando la operación tras un vacio intenso próximo al vacio absoluto,

una vez sumergida la carga en el impregnante, sin aplicar sobrepresiones, reduciendo notablemente el tiempo del ciclo de producción al realizar la impregnación en un solo paso eliminando operaciones innecesarias sirviéndose de un autoclave prismático de carga superior para efectuar este procedimiento.

Procedimiento para impregnación al vacío de la madera, consistente en que el ciclo de vacío se realiza una vez sumergido el material en el líquido.

La presente invención esta encaminada a la realización de un procedimiento destinado a acortar la duración de los ciclos de impregnación de la madera, a base de eliminar operaciones innecesarias y reducir los tiempos de cada ciclo mediante la utilización de una innovadora técnica de impregnación que consiste exclusivamente en la inmersión total en el impregnante, previa al ciclo de vacío y que puede realizarse con equipos de impregnación, denominados autoclaves, adecuados para este procedimiento.

Antecedentes de la invención

Para impregnaciones profundas de la madera, existen cinco sistemas distintos, actualmente incluidos en la Norma UNE 56416, que se vienen aplicando, desde hace muchos años, según se trate de impregnar una u otra especie de madera con uno u otro producto para obtener unas características mejoradas en su comportamiento ante los agentes biológicos, medios y circunstancias que producen su degradación.

Para alcanzar estas impregnaciones profundas no es suficiente la inmersión de la madera en los líquidos protectores porque de esa forma, cuando se utilizan los productos habituales, solo se alcanzan penetraciones de los productos muy reducidas, y es preciso acudir a otras técnicas en las que o bien mediante cambios de temperatura o mediante técnicas de vacío y presión aplicadas de una u otra manera se busca el desplazamiento o la expulsión del aire contenido en las células de la madera para permitir la inyección de los productos de protección.

Los cinco sistemas utilizados se agrupan en dos variantes en cuanto al objetivo de la impregnación denominándose a una de esas variantes como de "célula llena", - "siendo la característica fundamental de estos sistemas la realización de un vacío inicial" (UNE 56416) y denominándose la otra variante como de "célula vacía", cuya característica principal, es la introducción del producto impregnante mediante presión positiva sin la realización de vacío inicial.

En el primer caso, que es el concerniente a esta invención, la impregnación llena las cavidades vacías de las células, o lumen, de la madera, y en el segundo se efectúa la impregnación solamente de las paredes celulares.

Esta diferencia básicamente se produce debido a que en el primer caso se extrae el aire del interior de la madera mediante la aplicación de un vacío atmosférico de mayor o menor intensidad dejando libre en mayor o menor medida el espacio vacío celular, que permitirá ser rellenado por el producto impregnante mientras que en el segundo al no hacerse vacío y no eliminar aire del lumen, es preciso inyectar el producto mediante presión a base de comprimirlo dentro de las cavidades vacías para permitir la entrada de alguna cantidad de producto.

Dentro de la forma de impregnación de "célula llena" existe un sistema muy extendido, Fig. Nº 1, que consiste en aplicar presión, a veces hasta de 10 kg/cm², después de haber extraído parcialmente el aire interior, denominado Sistema Bethell y otro denominado Sistema de "doble vacío", Fig. Nº 2.

En este segundo caso no se aplica presión positiva y se realiza la impregnación a presión atmosférica inundando la cámara del autoclave después de haber realizado el vacío hasta determinado valor establecido por experiencias anteriores.

Se ha empleado también un Sistema mixto, del Sistema de "doble vacío", que consiste en aplicar una presión positiva de baja intensidad, alrededor de 2 kg/cm², al final del primer vacío.

En ambos casos se realiza un vacío inicial antes de que la madera entre en contacto con el impregnante lo que establece la diferencia fundamental entre esos sistemas y este nuevo procedimiento, Fig. Nº 6 en el que los ciclos de vacío se efectúan siempre, ya sea de una sola vez (1) o por escalones (2), después de haber sumergido la carga en el interior del líquido.

Todos los procesos de impregnación profunda se efectúan en celdas denominadas autoclaves, Ver figura Nº 3, capaces de resistir las presiones o el vacío que se aplique y que son cámaras de sección cilíndrica colocadas horizontalmente con una o dos puertas de acceso situadas en sus extremos que han de ser hermetizadas mediante cierres de fuerza a base de tornillos accionados por roldanas o manivelas que presionan la puerta contra la junta elástica.

Independientemente del método que se utilice la cantidad de producto absorbido por la madera, dentro de los límites posibles, esta en función de la intensidad del vacío aplicado, de la magnitud de la presión aplicada y del tiempo de permanencia tanto en la fase de extracción del aire interior de la madera como del tiempo de reposo o del tiempo que haya permanecido bajo presión.

No se trata de funciones lineales proporcionales debido a la intervención de múltiples factores pero existe cierta linealidad dentro del campo de utilización habitual, mas perfecta si nos ceñimos a cada procedimiento separadamente y mas aun si nos circunscribimos a una especie concreta de madera y a la zona de la albura.

El proceso de impregnación de la madera sigue los siguientes pasos según se trate de uno u otro sistema indicados en las figuras Nº 1 y Nº 2

Hay alguna variación, según los aplicadores, tal como la repetición de los mismos pasos, para los sistemas alternativos u oscilantes de célula vacía.

Como se puede ver los pasos 2, 3.1, 4, 5.2, 6, y 9 son forzados por las características y limitaciones de las celdas (autoclaves) y otros 7 y 8 son forzados por descontrol del proceso de impregnación y como rectificación en alguna medida del resultado de la aplicación efectuada en evitación de sobrecostos por consumo excesivo de productos impregnantes.

Como consecuencia de esta compleja operativa la duración estimada del proceso de impregnación es de casi tres horas algo que contrasta fuertemente con el hecho mismo de la fase en la que la madera carga por absorción el producto y que no dura mas allá de cinco a diez minutos para la mayor parte de las especies de madera, puesto que para efectuar la impregnación las fases realmente obligadas solamente son las 1, 3.2, 5.1 y 10.

Breve descripción de los dibujos

La Figura Nº 1 representa el gráfico del Sistema Bethell en el que en el eje de abscisas se marcan los puntos límite, referidos al tiempo de duración, de cada paso y el de ordenadas las presiones indicadas en kg/cm² y los valores del vacío en mb.

La Figura Nº 2 representa el gráfico del Sistema de "doble vacío" en el que en el eje de abscisas se marcan los puntos límite, referidos al tiempo...

1. Procedimiento para impregnación al vacío de la madera, consistente en que el ciclo de vacío se realiza una vez sumergido el material en el líquido y para cuya realización solo se realizan los siguientes pasos:

2. Procedimiento, para impregnación al vacío de la madera, según reivindicación 1, en el que la intensidad del vacío para la extracción del aire de las células, así como el tiempo posterior de permanencia en inmersión bajo presión atmosférica, como también el nivel del líquido del autoclave, se efectúan en varias etapas, para aplicar, solamente, la cantidad de impregnante necesario para la impregnación de determinadas zonas de las piezas sometidas a distintos grados de agresión.

3. Procedimiento, para impregnación al vacío de la madera, consistente en que el ciclo de vacío se realiza una vez sumergido el material en el líquido, según reivindicación 1 en el que la inmersión en el líquido impregnante se efectúa mediante un grupo de polipastos controlados en sus desplazamientos por detectores de nivel del líquido en un circuito asociado a la bomba de carga que permite garantizar un nivel constante independientemente del volumen de la carga sumergida.

4. Procedimiento, para impregnación al vacío de la madera, consistente en que el ciclo de vacío se realiza una vez sumergido el material en el líquido, según reivindicación 1 en el que para tratar piezas de gran longitud colocadas en posición vertical y conseguir una penetración uniforme en toda su longitud, la inmersión en el líquido impregnante se efectúa por etapas, efectuando ciclos completos de impregnación a distintas alturas de nivel, hasta llegar en la última de ellas a cubrir la totalidad de las mismas.