Impregnering av trevirke

Trykkimpregnering av treverk er bruk av impregneringsmidler for å beskytte mot sopp- og insektangrep og øker trevirkets levetid. Sammensetningen av impregneringsmidlene påvirker produktegenskapene til de ulike treproduktene. I dag er kobbersalt mest brukt, tidligere ble kreosot brukt.

Nordiske impregneringsklasser 
Impregneringsklasser og standarder for trykkimpregnert tre i Norden finnes som en frivillig kontrollordning. Disse er basert på Norsk Standard NS-EN 351 – Tre og trebaserte produkters holdbarhet. Heltre behandlet med trebeskyttelsesmiddel.

Kvalitetskravene harmoniseres av Nordisk Trebeskyttelsesråd (NTR). Kontrollert, trykkimpregnert tre deles inn i fire nordiske kvalitetsklasser avhengig av bruksområdet. De fire klassene betegnes med bokstavene: M, A, AB og B og er definert i NTR-dokument nr. 1 "Nordiske Trebeskyttelsesklasser, Del 1: Furu og andre lett impregnerbare bartrearter".

 Klasse M (marin) er trykkimpregnert tre for bruk i marine miljøer med sjøvann som impregnering av kaipæler og lignende for å beskytte mot marine borere. Det kreves full inntrenging av impregnering av yteveden og det opptak som midlet er godkjent for i klasse M.
 Klasse A er trykkimpregnert tre for bruk i jordkontakt eller varig kontakt med ferskvann, ledningsstolper, gjerdestolper og lignende. Det kreves full inntrenging av yteveden og det opptak som midlet er godkjent for i klasse A.
 Klasse AB er trykkimpregnert trelast for bruk over for bruk over bakken eller mark, det vil si trykkimpregnert kledning, terrassebord og lignende. Til impregnert konstruksjonsvirke brukt over mark hvor det kan føre til personskade dersom konstruksjonen blir angrepet av råtesopp, anbefales det å bruke klasse A-tre til dette. Også for klasse AB-tre kreves det full inntrenging av yteveden.
 Klasse B er også trykkimpregnert tre for bruk over bakken/mark, for eksempel vinduer og utvendige dører. Inntrengningskravet er kun 6 mm fra enhver side, og minst 50 mm fra enhver endeflate i yteveden. Opptakskravet for midlet er det som er godkjent i klasse B. Kun ferdig bearbeidede emner får impregneres. Dette er en impregnering beregnet for konstruksjonsdeler til vinduer, utvendige dører etc. I de siste årene er også hagemøbler impregnert i denne klassen.

Selv om de fire trebeskyttelsesklassene er nordiske, bygger kravspesifikasjonen på utdrag av NS-EN-standardene NS-EN 335, NS-EN 350, NS-EN 351, NS-EN 460 og NS-EN 599 for impregnert trevirke.

Det kreves full inntrengning av yteveden i klasse M, A og AB. Inntrengingskravet til klasse B er 6 mm fra alle sider i yteveden. Impregneringsmidlene må være godkjent av Nordisk Trebeskyttelsesråd (NTR) etter gjeldende krav i NTR-dokument nr. 2. For å kunne produsere i henhold til de nordiske impregneringsklassene må produsenten være tilsluttet Norsk Impregneringskontroll.

Bearbeiding av trevirke 
Bearbeiding av trykkimpregnert trevirke (for eksempel kløyvsaging) bør unngås, da dette svekker impregneringskvaliteten. Klasse M, A og AB kan bearbeides lett ved for eksempel kapping eller hullboring, men kappflater bør etterbehandles med et trebeskyttelsesmiddel. Hvis det skjer større bearbeiding skal virket impregneres på nytt for å beholde egenskapene. Klasse B-virke får ikke bearbeides etter impregnering.

Tistand ved leveranse 
Trykkimpregnert trevirke skal ved levering følge nasjonale krav. Det forutsettes å være dryppfritt, og impregneringsmidlet skal i hovedsak være fiksert (trekt inn). Det finnes imidlertid produkter (konstruksjonstrelast, kledning, et cetera) hvor trelaststandarder setter krav til tørrhet ved kjøp og anvendelse.

Levetid 
Ved trykkimpregnering vil trevirkets levetid normalt øke 4-5 ganger sammenliknet med furu yteved. Antall år vil være avhengig av dimensjon og miljøet det brukes i.

Merking 
Alt kvalitetskontrollert, trykkimpregnert tre etter NTR-dokument nr. 1 skal merkes med Nemko AS sitt NS-merke, klassebetegnelse og firmanummer. Merkingen skal påføres hver virkesbit. Hvis det er praktisk umulig å merke stykkvis med klassebetegnelse, er det tillatt å benytte fargekode:
 Klasse M: Blå
 Klasse A: Hvit
 Klasse AB: Varselgul
 Klasse B: Varselrød

Fargekodene er ens i de nordiske land. Gjerdestolper er unntatt fra stykkmerking, men skal buntmerkes. Ved siden av stykkmerking skal pakkene/buntene merkes med pakkemerker.

Saltbaserte impregneringsmidler (CCA) 
CCA, det vil si et impregneringsmiddel basert på kobber, krom og arsen, er rimelig og svært effektivt. Dette har vært det overlegent mest brukte impregneringssaltet i Norge.

Helse- og miljømessig er alle de tre aktive stoffene kobber, krom og arsen er problematiske: Enkelte kobberforbindelser er giftige, særlig for vannlevende dyr. Kromforbindelser er tungt nedbrytbare og kan akkumuleres i organismer. Noen er meget giftige for vannlevende dyr, mens andre er allergifremkallende og kreftfremkallende. Arsenforbindelser er giftige for mange organismer i små konsentrasjoner og kan forårsake kreft.

Restriksjoner mot CCA 
I 2002 ble det innført restriksjoner på bruk av CCA til impregnering av trevirke. Kobbersalt er fremdeles tillatt og brukes i dag i nesten 90 prosent av alt impregnert trevirke. I tillegg blir det benyttet noe kreosot og oljeløste impregneringsmidler med metallfrie soppdrepende midler, såkalte fungicider.

I kjølvannet av restriksjonene mot CCA har det kommet nye, alternative midler på det norske markedet. Kobberbaserte midler som Wolmanit CX og Tanalith E har eksistert i det europeiske markedet en stund og er nå tatt i bruk ved norske impregneringsverk.

CCA historie 
De første saltimpregneringene var enkle, vannløselige metallsalter, som fort lekket ut av veden hvis den ble fuktig. Heinrich Brüning oppdaget at vannløselige metallsalter kunne bindes i tre ved hjelp av krom, og i 1926 klarte Gilbert Gunn hos britiske Celcure å fiksere kopper i tre. I 1933 fikserte Sonti Kamesam både kopper og arsen i tre ved hjelp av krom. Kopper-krom-arsen-salter ble etter hvert dominerende, selv om det hele tiden har vært andre saltmidler i bruk.

Midt på 1940-tallet viste feltforsøk at kobber var mer effektivt enn sink, og i 1955 kom "Boliden K33" på markedet. Dette er et såkalt saltfritt CCA-middel, basert på metalloksider framfor metallsalter. Virket får dermed lavere elektrisk ledningsevne og kan brukes til strømstolper.

Mannen bak K33 (etter Kjemikurs '33 ved Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm), som har vært det dominerende midlet i Norden, var Bror Häger, som også oppfant Royalimpregneringen. Det ble satt ut feltforsøk med K33 allerede i 1948, og enkelte av stolpene står fortsatt – over 50 år senere.

På 1930-tallet var Tyskland langt framme med utvikling av impregneringsmidler. Dr. Wolman GmbH begynte med impregnering allerede i 1903, og patenterte det første impregneringssaltet i 1907. Etter hvert kom produkter som Tanalith (fluor, krom, arsen, fenol) og Wolmanit CB (kopper, krom, bor). Bayer Chemie utviklet Basilit CFK (kopper, krom, fluor). Britiske Celcure (nå Rentokil/Osmose) og Hickson (nå Arch timber) har også tilbudt andre midler enn CCA. I 1960 var alle disse inne på det norske markedet med forskjellige salter.

I Danmark og Sverige har andre saltmidler enn CCA vært mer i bruk enn i Norge. I Danmark har man blant annet drevet arsenfri granimpregnering etter Gewecke-metoden.

Fra 1970-tallet til 2002 har norske impregneringsverk stort sett ikke brukt andre saltmidler enn CCA. Unntaket er Royalimpregnering, som ble utviklet på 1970-tallet og som kombinerer trykkimpregnering med kobbersalt og etterbehandling med olje. Marnar bruk produserte Royalimpregnering på lisens tidlig på 1970-tallet, og MøreTre, som siden har videreutviklet teknologien noe, startet opp i 1982.

Kreosot 
Kreosot er tjære fra steinkull og benyttes til trykkimpregnering av tre.

Kreosot i sviller og stolper 
Kreosotimpregnering hang lenge tett sammen med utbygging av toglinjer og elektrisitetsnett, og fram til 1960 var hovedvekten av det impregnerte virket sviller og stolper. For eksempel hadde NSB flere impregneringsverk, blant annet et stort anlegg på Lillestrøm som var i drift til etter 2. verdenskrig.

Ettersom betong tok over svillemarkedet og kablene ble gravd ned, har impregneringsindustrien mer og mer gått over til impregnering av trelast. Dette har også sammenheng med at vannbaserte impregneringsmidler, som for eksempel kobberbaserte impregneringsmidler, har gjort impregnert trelast mer tiltalende. I dag er det bare noen få verk som impregnerer med kreosot, og størsteparten av volumet er stolper.

Restriksjoner mot kreosot 
Enkelte av stoffene i kreosot, så som [[benzo[a]pyren]] og enkelte av fenol-forbindelsene, har vist seg å være kreftfremkallende. Tidligere lå konsentrasjonen av benzo[a]pyren på opp mot 1700-1800 andeler per million (ppm), 35 ganger over dagens grenseverdier. Ifølge Europakommisjonens vedtak fra 1994 skal mengden fenoler i kreosot brukt til impregnering være under tre prosent (basert på vekt) og under 50 ppm for benzo[a]pyren.

Kreosot historie 
Steinkulltjærens råtehemmende egenskaper har vært kjent siden slutten av 1600-tallet. Ordet stammer sannsynligvis fra en sammensetning av det greske ordet «kreat», som betyr kjøtt, og «soter», som betyr preservering. Opphavet henspiller på lukten av røkt kjøtt som oppstår under destillering av trekull.

Bruken av kreosot som impregneringsmiddel ble patentert av den tyske kjemikeren Franz Moll i 1836. Det var imidlertid Bethells, Ruepings og Lowrys impregneringsmetoder som gjorde bruken av kreosot så utbredt.

Kreosot er det eldste industrielle impregneringsmidlet og var dominerende i Norge fram til cirka 1940, da vannbaserte impregneringsmidler begynte å ta over.

Fram til tidlig på 1990-tallet var kreosotkvaliteten ujevn, og produsentene hadde liten oversikt over hva den inneholdt. Med den voksende miljøbevegelsen på 1970-tallet kom kravet om mer kunnskap, og produsentene fikk etter hvert bedre styring med selve destillasjonsprosessen.

Løsemiddelbaserte impregneringsprodukter 
Impregneringsmidler basert på organiske løsemidler kom først i kommersiell bruk i Tyskland tidlig på 1920-tallet og har vært mye brukt i trevareproduksjon. Pentaklorfenol (PCP) har vært et av de viktigste fungicidene i disse midlene. Stoffet er imidlertid svært giftig, og har ikke vært så mye brukt i Europa. Ett unntak er Frankrike.

Andre impregneringsmidler 
Andre viktige stoffer som har vært brukt til impregnering er organiske klor-, fosfor- og metallforbindelser.

Norske impregneringsverk 
Med noen få unntak, står i dag de fleste impregneringsanleggene i Norge som videreforedlingsledd på sagbruk. 

Norsk Impregneringskontroll har rundt 35 medlemsbedrifter som står for 97 prosent av produksjonen av saltimpregnert tre i Norge.

Byggeteknikk i tre
Materialer
Skogbruk
Skogbruksprodukter
Treverk
Treforedlingsindustri