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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit eines porösen Körpers und dessen Widerstandsfähigkeit gegen Verwitterung, bei dem zunächst dem porösen Körper in einem unter Vakuum zu setzenden Behälter Gase und Feuchtigkeit entzogen werden, worauf der Behälter mit einer aus einem härtbaren Kunstharz und Härter bestehenden Tränkflüssigkeit vorzugsweise ein
Methacrylsäureester derart gefüllt wird, dass der Körper völlig eingetaucht ist und in der Tränk- flüssigkeit so lange unter Überdruck gehalten wird, bis die Tränkflüssigkeit ausreichend tief in den porösen Körper eingedrungen ist.
worauf die Tränkflüssigkeit aus dem Behälter unter Beibe- haltung des Überdrucks abgelassen und der Aushärtevorgang der vom porösen Körper aufgenom- menen Tränkflüssigkeit durch Wärmeeinwirkung bei Aufrechterhaltung des Überdrucks innerhalb des
Behälters eingeleitet wird, wobei zweckmässigerweise im Körper befindliche Spalten, die bis zur
Körperoberfläche reichen, im Bereich der Oberfläche aussen abgedichtet bzw. zugespachtelt wer- den. bevor sie mit Tränkflüssigkeit gefüllt werden.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 2254146 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren bleibt die Oberfläche des porösen Körpers vollständig mit Flüssigkeit durchtränkt, wodurch das Äussere des Körpers auch nach der Aushärtung der Tränkflüssigkeit ein dunkles und feucht er- scheinendes Aussehen erhält. Diese äussere Veränderung des Körpers ist insbesondere bei der Kon- servierung von Steinen unerwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu ver- bessern, dass nach der Behandlung das Äussere des Körpers unverändert bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Teil der an der Oberfläche des Körpers befindlichen, vorzugsweise sehr dünnflüssigen Tränkflüssigkeit entfernt wird, ehe die
Aushärtung der Tränkflüssigkeit in dem Körper mittels Wärme in dem Behälter vorgenommen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren bewirkt nicht nur eine vollständige und gleichmässige Durch- tränkung eines porösen Körpers, wobei alle im Inneren des Körpers befindlichen Hohlräume nach der Aushärtung mit Tränkflüssigkeit gefüllt sind. so dass der Körper gegen Witterung beständig ist, sondern es ist auch nach der Behandlung des Körpers der Körperoberfläche eine Veränderung nicht anzusehen.
Besonders einfach, schnell und ohne grossen Arbeitsaufwand lässt sich die Tränkflüssigkeit von der Oberfläche dadurch entfernen, dass man sie vor der Aushärtung abdampfen lässt.
Hiezu eignet sich besonders eine sehr dünnflüssige Tränkflüssigkeit, insbesondere ein reines Monomeres, z. B. ein Methacrylsäureester. Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die an der Oberfläche des Körpers befindliche Tränkflüssigkeit durch ein Lösungsmittel abgewaschen wird. Auch hiedurch wird das Aussehen des Körpers wieder auf das ursprüngliche Aussehen zurückgeführt.
Sofern der poröse Körper ein Stein ist, soll das Reaktionssystem vorzugsweise einen Haftvermittler (Silane) enthalten. Der Haftvermittler sorgt dafür, dass die Silikate des Gesteins mit dem Reaktionssystem eine chemische Verbindung eingehen.
Dadurch wird die Festigkeit und die Witterungsbeständigkeit des porösen Körpers erhöht.
Vorzugsweise wird bei der Aushärtung die Behandlungstemperatur durch eine erwärmte, dem Reaktionsharzsystem gegenüber indifferente Flüssigkeit, z. B. Wasser, Benzin. Glyzerin od. dgl. erhöht. Dieser Verfahrensschritt bringt gegenüber der Erwärmung mittels einer gasförmigen Atmosphäre zwei Vorteile. Erstens wird durch die Flüssigkeit die Reaktion der Tränkflüssigkeit schneller eingeleitet und zweitens verhindert die Flüssigkeit ein Verdampfen der Tränkflüssigkeit auch in den äusseren Randschichten des porösen Körpers mit der Folge, dass auch in diesen Randschichten die Poren des porösen Körpers vollständig ausgefüllt bleiben.
Besondere Vorteile bietet das erfindungsgemässe Verfahren bei der Behandlung von Hölzern.
Ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandeltes Holz erhält eine hohe Härte, die einen besonderen Schutz der Oberfläche gegen Verkratzen oder Eindringen von Wasser überflüssig macht. Bisher war es üblich, die Oberfläche beispielsweise mit Polyester zu beschichten. Diese Polyesterschicht gab dem Holz aber keinen optimalen und wirtschaftlichen Schutz, denn bei einer Beschädigung der Polyesterschicht musste diese entfernt und durch eine neue Schicht ersetzt werden.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist die Gefahr, dass die Oberfläche beschädigt wird,
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gering, da das Holz insgesamt durch die Tränkflüssigkeit hart gemacht wird.
Aber selbst wenn Kratzer in der Oberfläche entstehen und beseitigt werden sollen, dann braucht die Oberfläche nur abgeschliffen zu werden. Die neue glatte Oberfläche ist von vornherein wegen der Durchtränkung des Holzes kratzfest und gegen das Eindringen von Flüssigkeit geschützt.
In dem Fall, in dem ein sehr verwitterter Körper Spalten aufweist, z. B. weil Teile des Körpers als Schalen teilweise abgeplatzt sind. und diese Spalten bis zur Körperoberfläche reichen, dann können diese Spalten nicht mit Tränkflüssigkeit gefüllt werden, da sie aus den Spalten sofort nach aussen wieder ausfliesst. Um dies sicher zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass im Körper befindliche Spalten, die bis zur Körperoberfläche reichen, im Bereich der Oberfläche aussen abgedichtet bzw. zugespachtelt werden und danach der Körper und die Spalten mit Tränkflüssigkeit gefüllt werden.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
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wird. Das Vakuum soll möglichst hoch sein. Dabei wird der Stein entgast und getrocknet. An- schliessend wird nach Abkühlung des Steins bis etwa auf Raumtemperatur unter Aufrechterhaltung des Vakuums die Tränkflüssigkeit in den Behälter gegeben, so dass der Stein vollständig in die
Tränkflüssigkeit eingetaucht ist. Das Vakuum kann dabei so hoch sein, dass die Tränkflüssigkeit gerade noch nicht siedet. Als Tränkflüssigkeit eignen sich lösungsmittelfreie Reaktionsharzsysteme, z. B.
Acrylate, Polyester, Epoxyharze, Silicon-Kautschukharze, die einen Härter enthalten, der bis zu einer bestimmten Temperatur, insbesondere der Raumtemperatur, stabil ist, damit die Tränkflüssigkeit unterhalb dieser Temperatur nicht erhärtet und der bei Überschreiten, insbesondere starkem Überschreiten der bestimmten Temperatur, die Reaktion der Reaktionsharzsysteme und damit deren Aushärtung einleitet. Nachdem der Stein vollständig in der Tränkflüssigkeit liegt, wird der Behälter unter Überdruck, z. B. unter 14, 7 bar gesetzt. Dieser Überdruck bewirkt, dass die Tränkflüssigkeit schneller und tiefer in den porösen Körper eindringt als es mit Atmosphärendruck möglich wäre.
Da der Stein vorher entgast war und unter Vakuum in die Tränkflüssigkeit eingetaucht wurde, würde Atmosphärendruck nur ein mässig tiefes und langsames Eindringen in die Poren des Steins bewirken. Der Überdruck wird für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten, die ein genügend tiefes Eindringen der Tränkflüssigkeit in den Stein ermöglicht. Danach wird die Tränkflüssigkeit abgelassen, wobei aber der Überdruck im Behälter aufrechterhalten wird. Die Aufrechterhaltung des Überdrucks ist notwendig, um die vom Stein aufgenommene Tränkflüssigkeit nicht aus den Poren des Steins austreten zu lassen. Nunmehr lässt man die an der Oberfläche des Körpers befindliche Tränkflüssigkeit abdampfen, indem man die Temperatur im Aushärtekessel eine Zeit lang erhöht, jedoch unter der Reaktionstemperatur der Tränkflüssigkeit hält.
Danach wird die Temperatur der Atmosphäre im Behälter derart erhöht, dass die Aushärtung eingeleitet wird. Statt die Temperatur im Behälter zu erhöhen. kann auch eine Flüssigkeit. die unter Aufrechterhaltung des Überdrucks im Behälter in den Behälter eingelassen worden ist. soweit erwärmt werden, bis die Reaktion der Tränkflüssigkeit und damit deren Aushärtung eingeleitet ist. Während der Aushärtung muss ebenfalls der Überdruck aus demselben Grunde aufrechterhalten werden. Eine erfindungsgemäss ausreichende Differenz zwischen der normalen Behandlungstemperatur und der Temperatur für die Einleitung der Aushärtung beträgt etwa 80 C. Nach beendeter oder nahezu beendeter Aushärtung kann der Behälter vom Überdruck entlastet werden.
Der auf diese Weise behandelte, poröse und brüchige Stein ist fest geworden und geschützt gegen aggressive Stoffe, insbesondere gegen Verwitterung. Nach Aushärtung der im Stein befindlichen Tränkflüssigkeit kann die Steinoberfläche durch ein Lösungsmittel abgewaschen werden, um der Oberfläche die dunkle Färbung zu nehmen. Dies kann alternativ oder zusätzlich zum obengenannten Abdampfen der Tränkflüssigkeit geschehen.
Sollte der Stein Risse enthalten und diese bis zur Oberfläche des Steins reichen, so werden diese zugespachtelt, damit die Tränkflüssigkeit aus diesen Spalten nicht hinausfliessen kann. Da die abgelassene Tränkflüssigkeit von selbst nicht aushärtet, kann sie über beliebig lange Zeit
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zur Tränkung poröser Körper ohne Verlust an Wirksamkeit verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit eines porösen Körpers und dessen Widerstandsfähigkeit gegen Verwitterung, bei dem zunächst dem porösen Körper in einem unter Vakuum zu setzenden Behälter Gase und Feuchtigkeit entzogen werden, worauf der Behälter mit einer aus einem härtbaren Kunstharz und Härter bestehenden Tränkflüssigkeit vorzugsweise ein Methacrylsäureester derart gefüllt wird.
dass der Körper völlig eingetaucht ist und in der Tränkflüssigkeit so lange unter Überdruck gehalten wird, bis die Tränkflüssigkeit ausreichend tief in den porösen Körper eingedrungen ist, worauf die Tränkflüssigkeit aus dem Behälter unter Beibehaltung des Überdrucks abgelassen und der Aushärtevorgang der vom porösen Körper aufgenommenen Tränkflüssigkeit durch Wärmeeinwirkung bei Aufrechterhaltung des Überdrucks innerhalb des Behälters eingeleitet wird, wobei zweckmässigerweise im Körper befindliche Spalten, die bis zur Körperoberfläche reichen, im Bereich der Oberfläche aussen abgedichtet bzw. zugespachtelt werden, bevor sie mit Tränkflüssigkeit gefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der an der Oberfläche des Körpers befindlichen, vorzugsweise sehr dünnflüssigen Tränkflüssigkeit entfernt wird.
ehe die Aushärtung der Tränkflüssigkeit in dem Körper mittels Wärme in dem Behälter vorgenommen wird.