Microwave modification of Radiata pine railway sleepers for preservative treatment

Abstract

The use of hardwood railway sleepers in Australia is limited by hardwood timber resources, thus softwood sleepers made from plantation Radiata pine (Pinus radiata) may replace them. Low permeability pine heartwood does not allow for good impregnation with preservatives. Microwave (MW) wood modification increases heartwood permeability and improves preservative distribution and uptake. The experimental study of MW sleeper modification and impregnation, allows for the rational MW process parameters and preservative treatment schedules to be determined, with an estimate of the effect of MW treatment on sleeper quality, and for recommendations to be provided to industry. On the basis of the research results a 400 kW commercial MW plant capable of an output of 100,000 sleepers per annum has been designed. The costs of MW sleeper processing are acceptable to industry and provide good opportunities for the commercialization.

Zusammenfassung

In Australien ist aufgrund der Laubholzressourcen die Verwendung von Laubholz für Eisenbahnschwellen beschränkt. Als möglicher Ersatz sind Schwellen aus in Plantagen angebauter Radiatakiefer (Pinus radiata) denkbar. Wegen der geringen Durchlässigkeit des Kiefernkernholzes kann dieses nicht gut imprägniert werden. Mit einer Mikrowellen- (MW) behandlung des Holzes wird die Durchlässigkeit von Kernholz erhöht und die Schutzmittelaufnahme und -verteilung verbessert. In dieser Studie über Mikrowellenbehandlung und Imprägnierung von Schwellen konnten die Parameter der Mikrowellenbehandlung und der Schutzmittelbehandlung bestimmt werden. Weiterhin konnten der Einfluss einer MW-Behandlung auf die Qualität der Schwellen geschätzt und Empfehlungen an die Industrie gegeben werden. Aufbauend auf den Forschungsergebnissen wurde eine kommerzielle 400 kW MW-Anlage mit einer Jahreskapazität von 100.000 Schwellen entworfen. Die Kosten der MW-behandlung von Schwellen sind für die Industrie annehmbar und die Chancen für eine Vermarktung stehen gut.