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Verfahren zum Tränken von Holz durch Osmose.
Bei der Tränkung von Masten, die noch nient in die Erde eingestellt sind, und von Hölzern aller Art mit wasserlöslichen Imprägnierstoffen zum Schutze gegen pflanzliche und tierische Holzzerstörer ging man bisher mit Ausnahme des Boucherieverfahrens stets davon aus, dass man zur Erzielung einer möglichst guten Wirkung Holz verwenden müsse, das so trocken wie möglich sei.
Man hat sogar technische Vorschriften erlassen, dass alle Hölzer, die als Leitungsgestänge Verwendung finden sollen, möglichst in der Zeit des geringsten Saftgehaltes (im Winter) gefällt werden sollen, und weitere Vorschriften, wie diese Hölzer vor der Imprägnierung alsdann nach weiterer Austrocknung behandelt und gelagert werden sollen.
Diese Tränkungstechnik hat den technischen Höhepunkt unter Zuhilfenahme von Vakuum und Druck erreicht.
Die praktischen und wissenschaftlichen Untersuchungen hierüber sind so gut wie abgeschlossen, und man ist sich heute darüber klar, dass die Durehtränkung des Fichten-und Kiefernholzes bis an das Maximum getrieben ist, welches darin besteht, dass die Fichte ohne mechanische Auflockerung der Holzgefüge nur einige Millimeter tief und die Kiefer nur im Splintholz zu imprägnieren ist.
Bei den Einlaugverfahren im Trog ohne Anwendung von Druck und Vakuum wird bei trockenem Holze noch weniger geleistet als im Druckkessel.
Es wurde nun gefunden, dass bei Hölzern, wenn sie noch im Safte stehen und im entrindeten und geschnitten Zustande mit halbgelösten, wasserbreiartigen oder festen wasserlöslichen Imprägnierstoffen ummantelt und eingehüllt werden, sich die Imprägniersalze tief in das Holzinnere einschieben.
Befindet sich nämlich die Lösung irgendeines Stoffes mit einer solchen von anderer Konzentration oder dem reinen Lösungsmittel, in diesem Falle mit Imprägniersalzen, in Berührung, so äussert sich das Bestreben des gelösten Stoffes, seine Konzentration über das ganze System auszugleichen, welches als Diffusion zur Geltung kommt, wenn dieser Ausgleich unbehindert vonstatten gehen kann.
Unter Ausnutzung der physikalischen Eigenschaften der Osmose wurden Eindringtiefen von Imprägnierstoffen an frisehgeschlagenen Hölzern festgestellt und nachgewiesen, die weder von der früheren Trogimprägnierung noch Kesselimprägnierung erreicht wurden.
Die Imprägnierung nach vorliegender Erfindung erfolgt derart, dass die saftfrischen, also frisch gefällten Baumstämme entrindet, entbastet und dann anschliessend mit wasserlöslichen, pastenförmigen oder trockenen Imprägnierstoffen umgeben werden.
Selbstverständlich können die so präparierten und umhüllten Baumstämme auch transportiert werden, natürlich unter der Voraussetzung, dass eine Beschädigung des Imprägniermantels durch Umwickeln mit wasserundurchlässigen oder mehr oder weniger wasserdurchlässigen Stoffen verhindert wird.
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frühestens jedoch, bis die Imprägnierstoffe praktisch restlos infolge des osmotischen Druckes in das Holz eingewandert (diffundiert) sind.
Wie bekannt und z. B. von der Telegraphendirektion vorgeschrieben ist, müssen alle Stämme, die als Leitungsmasten Verwendung finden sollen, gut ausgetrocknet, also lufttrocken sein.
Wie nun eine einfache Überlegung zeigt, ist das Holz in der Zeit des Austrocknen mehrere Monate, je nach Schlagzeit und Witterung, der Benutzung entzogen, und daher ist es ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens, dass gerade in dieser Zeit des Lagerns und Trocknens der Imprägniervorgang selbsttätig vor sich gehen kann.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass man je nach Wunsch und Bedürfnis die Stärke des Belages mit Imprägniersalzen lokal verändern kann. Es ist also hiebei ohne weiteres möglich, besonders gefährdete Stellen, wie z. B. die Tagnachtzone und den Zopf, auch besonders gut zu schützen, ohne wie bisher auch die weniger schutzbedürftigen Teile des Mastes mit derselben Menge an Imprägniermitteln versehen zu müssen. Das ist auch in Hinsicht auf die Wirtschaftlichkeit ein nicht zu unterschätzender
Vorzug.
Auf einen weiteren Vorteil dieser Osmoseimprägnierung inuss ebenfalls hingewiesen werden.
Sieht man vom Boucherieverfahren ab, so müssen die rohen Maste nach der Entrindung und
Entbastung bei allen übrigen Imprägnierverfahren viele Monate ungeschützt lagern, im Wald, auf Lager- plätzen, an den Bahnen und Strassen oder in den Imprägnieranstalten, um die vorgeschriebene Trocken- heit zu erreichen. Dabei ist aber hundertfach Gelegenheit gegeben zur Infektion mit holzzerstörenden
Pilzen und zum Insektenbefall trotz aller Vorsichtsmassregeln.
Diese Gefahren werden bei der vorliegenden Erfindung vollständig vermieden, weil der Holz- stamm bald nach der Entrindung und Entbastung mit den stark pilzwidrigen und insektenfeindlichen
Imprägniersalzen umhüllt wird.
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geschickt werden können, kann man ebenfalls mit Imprägniersalzen umhüllen. Auch hier wird noch eine Imprägnierung einsetzen, wenn die Stämme wasserdurchlässig eingewickelt oder gar nicht eingewickelt sind.
Es sei überhaupt noch hervorgehoben, dass eine Einwicklung der saftfrischen Stämme nicht erforderlich ist. Man kann entweder, wenn die Salze leicht abwaschbar sind, den ganzen Stapel gemeinsam abdecken, oder wenn die Salze schwer abwaschbar sind, die Stämme einfach im Freien ohne Abdeckung sich selbst überlassen. In jedem Falle wird man die Stapel mit möglichst wenig Luftzwischenräumen ausführen, also die Stämme dicht aneinander-und aufeinanderlagern, damit etwa von den oberen Stämmen abgewaschenes Imprägniermaterial den darunterlagernden Stämmen zugute kommt.
Man kann in solchen Fällen, wo die Salze leicht abwaschbar sind, nach stärkeren Regengüssen oder nach einer längeren Regenperiode auf die obersten Maste des Stapels neue Imprägniersalze aufbringen.
Im allgemeinen wird man allerdings vorziehen, den Stapel abzudecken und nur bei schwer abwaschbaren Salzen die Stapel ohne Abdeckung lassen.
Wie schon erwähnt, macht das seit langer Zeit bekannte Boucherieverfahren eine Ausnahme von der Verwendung trockenen Holzes. Aber obgleich bei diesem Verfahren nur frisch geschlagene Holz verwendet wird, beruht es doch nicht auf dem Prinzip der Osmose, sondern auf dem der Saftverdrängung.
Der Mast wird nicht wie bei dem vorliegenden Osmoseverfahren auf der ganzen Länge vom Imprägnierstoff umgeben, sondern die Lösung des Imprägniermittels wird am starken Ende unter Druck eingepresst, schreitet in axialer Richtung vorwärts und verdrängt so den Saft, dessen Bahnen sie schliesslich ganz erfüllt. Während die Tränkung nach dem Boueherieverfahren ein bis drei Tage dauert, nimmt die Imprägnierung nach vorliegender Erfindung mehrere Monate in Anspruch. Ein Zeitgewinn und ein wirtschaftlicher Gewinn ist aber trotzdem beim Boucherieverfahren nicht vorhanden, weil die
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so lange lagern müssen wie die Osmosemaste.
Eine Folge der schnellen Imprägnierung nach Boucherie ist auch, dass hiebei im wesentlichen nur der Splint imprägniert wird, während nach vorliegender Erfindung auch beliebige Teile des Kernes oder der ganze Kern imprägniert werden können.
Auch gegen das Verfahren nach der österr. Patentschrift Nr. 121823 und den Auslandspatenten des gleichen Erfinders bestehen scharfe Unterschiede. Dort wird z. B. laut Patentanspruch ausdrücklich die Aussenfeuchtigkeit"benutzt und nicht wie bei vorliegender Erfindung die bei der Fällung vorhandene Eigenfeuchtigkeit des Holzes.
Wenn übrigens in dieser Patentschrift wie auch sonst in der Literatur von der Ausnutzung der Diffusion und Osmose für die Holztränkung die Rede ist, so fehlt aber doch vollkommen die Erkenntnis, dass gerade bei frisch gefälltem Holze die Wirkung der Osmose besonders stark ist, so dass sie sogar bei lagernden Masten ohne Einlaugung in Trögen oder Kesseln mit bisher unerreichter Wirkung angewendet werden kann.
Die genannte österr. Patentschrift beschränkt sich deshalb ihrem ganzen Sinne und Wortlaut nach nur auf stehende Maste, u. zw. deren Tagnaehtzone. Dort, wo sie das Verfahren z. B. auf Mastenzöpfe anwenden will, nutzt sie ausdrücklich die Regenfeuchtigkeit aus, die sogar mittels eines ringförmigen Aufsatzes besonders aufgefangen wird.
Auch bei der Schwelle rechnet sie nur mit dem Regenwasser oder der Erdfeuchtigkeit und bei Balkenköpfen benutzt sie die Feuchtigkeit des Mauerwerkes, also stets und in allen Fällen die Aussenfeuchtigkeit.
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nach welcher übrigens vorzugsweise mit öligen Substanzen gearbeitet wird, wurde nicht daran gedacht, dass unter Ausnutzung der bei der Fällung vorhandenen Eigenfeuchtigkeit mit Hilfe der Osmose der
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lagernde Mast auf seiner ganzen Oberfläche imprägniert werden kann. Sie rechnen nur mit der aus der Erde oder der Luft kommenden Feuchtigkeit beim stehenden Maste. Vom frisch gefällten Holze wird höchstens bemerkt, dass man es auch verwenden könne. Wenn vom Zopfschutz die Rede ist, so bezieht er sich nur auf stehende Maste unter Ausnutzung der Schwerkraft zur Erzielung eines imprägnierenden Überzuges.
Die Erkenntnis, dass bei der Verwendung saftfrischen Holzes eine besondere Tiefenwirkung und bei genügendem Vorrat an Imprägnierstoff sogar eine vollständige Durchtränkung auch des Kernes zu erzielen ist, diese Erkenntnis fehlte bisher allgemein.
Überhaupt muss betont werden, dass das Prinzip der Osmose und der Diffusion natürlich auch bei Holz schon bekannt gewesen ist, aber es fehlte bisher die Erkenntnis bzw. die planmässige Anwendungsmöglichkeit auf die Eigenfeuchtigkeit unter Ausnutzung der Trocknungszeit zur Erzielung grosser Tiefenwirkung bei lagernden Masten oder überhaupt solchen Masten, die noch nicht in die Erde eingestellt sind, auf ihrer ganzen Oberfläche.
Man hat allerdings schon vorgeschlagen, dass frischgefälltes Holz kurz nach dem Fällen Anstriche mit Lösungen von Salzen erhält. Aber gerade weil es Lösungen sind, kann die Eindringtiefe nur Millimeter betragen, während man bei Pasten und trockenen Salzen bedeutend tiefere Eindringungen erzielt, u. zw. in der Grössenordnung des Zehnfachen wie bei Lösungen. Wenn man Tröge mit Lösungen verwendet, in die man das Holz einlagert, dann erreicht man bei Verwendung saftfrischen Holzes allerdings bessere Eindringtiefen als bei Anstrichen. Der grosse Nachteil hiebei sind aber die Kosten für die vielen Tröge, denn man muss natürlich, um grössere Eindringtiefen zu erreichen, das Holz mindestens vier Wochen in der Lauge lassen. Bei vorliegender Erfindung erspart man die Kosten der Tröge.
Das österr. Patent Nr. 133149 beschränkt sich im Gegensatz zu vorliegender Erfindung auf den Schutz besonders gefährdeter Zonen, wie der Tagnachtzone stehender Maste. Es macht auch keinen Unterschied, ob diese bei der Einstellung in Erde noch saftfrisch oder schon getrocknet waren. Denn das genannte Patent nutzt die von aussen ins Holz einziehende Feuchtigkeit aus und nicht die Saftfeuchtigkeit. Das Holz wird also erst nach der Einstellung in Erde imprägniert, während bei vorliegender Erfindung die Hölzer bei der Einstellung schon fertig imprägniert sind dank der Verwendung saftfrischen Holzes.
Es muss auch betont werden, dass es schon bekannt war, dass z. B. das Impfstichverfahren sich auch für saftfrische Maste eignet, da das wasserlösliche Imprägniermittel von den Stichen sich infolge Diffusion gut ausbreitet. Aber für die Anwendung auch für die Tränkung von der Oberfläche her fehlte bisher die Offenbarung, u. zw. ganz besonders bei Verfahren ohne künstlichen Druck.
Man war bisher auch nicht in der Lage, schwer durchtränkbare Hölzer, wie die Fichte, ohne Auflockerung des Holzgefüges gut zu imprägnieren, während man bei den Osmoseverfahren ohne weiteres nicht nur tief in den Kern, sondern auch den ganzen Kern imprägnieren kann.
Gegenüber dem österr. Patent Nr. 121823 seien noch folgende Unterschiede hervorgehoben ausser den schon vorher genannten.
Dieses Patent muss seine Behandlung auf gewisse Teile des Mastes besehränken, da es nur mit stehenden Masten und nur mit der Aussenfeuchtigkeit arbeitet. Es kann die stehenden Maste nicht durch die patentierten Bandagen auf der ganzen Länge schützen, da die Aussenfeuehtigkeit für diesen Zweck nicht ausreicht und hauptsächlich da die Bandagen durch Steigeisen und andere äussere Einwirkung zerstört und das Imprägniermittel herabfallen oder verstauen würde. Dadurch ist nicht nur die Im- prägniermöglichkeit verhindert, sondern auch Mensch und Tier durch die Einwirkung der zum Teil recht giftigen Chemikalien gefährdet.
Bei der Osmoseimprägnierung ist also die Tränkung des Holzes vor dem Einbau schon fertig, während sie bei dem genannten österr. Patent Nr. 121823 im allgemeinen erst mit dem Einbau beginnt.
Weiters muss nach dem genannten Patent das Imprägniermittel in Behältern aus wasserdurchlässigem Stoff an den Mast gebracht werden. Das Imprägniermittel kommt also nicht direkt mit dem Mast in Berührung, sondern erst indirekt durch eine wenn auch poröse trennende Wand. Auch wenn die nach diesem Patent anzuwendende Bandage zur Tränkung saftfrisehen Holzes benutzt wird, was ebenfalls bekannt ist, befindet sich zwischen Holz und Tränkungsmittel die zur Bandageherstellung nötige Gewebeschicht. Es findet also das für das vorliegende Verfahren wesentliche unmittelbare Auftragen der Tränkungsmittel auf das Holz auch bei dieser Ausführungsform des Verfahrens nach dem genannten österreichischen Patent nicht statt.
Bei der Osmoseimprägnierung ist eine Umwicklung der Maste überhaupt nicht nötig, sondern es genügt eine Abdeckung des Stapels, und in besonderen Fällen kommt man auch ohne Abdeckung aus.
Gegenüber dem obengenannten amerikanischen Patent Nr. 1, 639.601 sei noch bemerkt, dass dieses vorzugsweise mit Arsentrioxyd arbeitet, ausserdem auch nur an stehenden Masten angewendet werden kann und sich auch nur auf den in Erde stehenden Mastteil bezieht.
Allgemein ist noch darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung ohne jede Vorbehandlung des Holzes arbeitet.
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Auch sollen Nägel oder andere Stücke aus Metall oder Metallverbindungen, die ins Holz einge- schlagen werden und aus denen erst mehr oder minder zuverlässig Imprägnierstoffe im Holze gebildet und diffundiert werden, nicht in Betracht kommen, einmal wegen der Unzuverlässigkeit der Bildung von pilzwidrigen Salzen und deren Diffusion im Holze und zweitens wegen der Verletzung des Holzes, Ebenso soll keine Verletzung des Holzes, z. B. durch Einschlagen stark getränkter Dübel od. dgl., vorgenommen werden, aus denen eine Diffusion ins Holz erfolgen soll.
Ausbohrungen und deren Anfiilhmgen mit Imprägniermittel, die übrigens vorzugsweise nur den Kern schützen und den besonders schutzbedürftigen Splint mehr oder weniger ungeschützt lassen. lehnt vorliegende Erfindung ebenfalls als ungenügend und als mechanische Schwächung des Holzes ab.
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Ausser diesem sogenannten Basilit kann man natürlich auch andere Salze veiwenden.
Es hat sich herausgestellt, dass man zum Schutze der Maste vcn 6-16 m Länge ausserhalb der besonders gefährdeten Zonen 75-200 g Basilit je Quadratmeter der Oberfläche brauche. In der Tagnaeht-
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Die Arbeitsweise geht am besten so vor sieh, dass man das frisch gefällte Holz entrindet, entbastet und zuschneidet, wie es gewünscht wird. Dann zeichnet man die verstärkt zu imprägnierenden Zonen an und misst die Oberflächen. Danach berechnet man die für die verschiedenen Zonen erforderlichen Mengen an Basilitpulver, z. B. die einzelnen Pulvermengen werden mit Wasser zu-Paste angerührt und der Imprägnierstärke entsprechend aufgetragen. Bei einiger Übung kann man aus der Stärke des Anstriches schon die gewünschte Stärke der Imprägnierung erkennen und braucht nicht für jedes Holz abzumessen und abzuwiegen.